Antoine Lavoisier

"Lavoisier" omdirigerar hit. För annan användning, se Lavoisier (disambiguation) .

Antoine-Laurent de Lavoisier
David - Portrait of Monsieur Lavoisier (cropped).jpg
Porträtt av Antoine-Laurent Lavoisier och hans fru av Jacques-Louis David
Född ( 1743-08-26 ) 26 augusti 1743
Paris , Frankrike
dog 8 maj 1794 (1794-05-08) (50 år)
Paris, Frankrike
Dödsorsak Avrättning med giljotin
Viloplats Katakomberna i Paris
Alma mater Collège des Quatre-Nations , universitetet i Paris
Känd för
Make
.
.
( m. 1771 <a i=3>). ​
Vetenskaplig karriär
Fält Biolog, kemist
Anmärkningsvärda studenter Éleuthère Irénée du Pont
Influenser Guillaume-François Rouelle , Étienne Condillac
Signatur
Antoine Lavoisier Signature.svg

Antoine-Laurent de Lavoisier ( Storbritannien : / l æ ˈ v w ʌ z i eɪ / lav- WUZ -ee-ay , USA : / l ə ˈ v w ɑː z i eɪ / lə- VWAH - zee-ay ; franska: [ɑ̃twan lɔʁɑ̃ də lavwazje] ; 26 augusti 1743 – 8 maj 1794), även Antoine Lavoisier efter franska revolutionen , var en fransk adelsman och kemist som var central för den kemiska revolutionen på 1700-talet och som hade ett stort inflytande på både historien kemi och biologins historia .

Det är allmänt accepterat att Lavoisiers stora framgångar inom kemi till stor del beror på att han ändrade vetenskapen från en kvalitativ till en kvantitativ . Lavoisier är mest känd för sin upptäckt av den roll syre spelar i förbränning . Han kände igen och namngav syre (1778) och väte (1783), och motsatte sig flogistonteori . Lavoisier hjälpte till att konstruera det metriska systemet , skrev den första omfattande listan över element och hjälpte till att reformera den kemiska nomenklaturen . Han förutspådde förekomsten av kisel (1787) och upptäckte att även om materia kan ändra sin form eller form förblir dess massa alltid densamma .

Lavoisier var en mäktig medlem av ett antal aristokratiska råd och en administratör av Ferme générale . Ferme générale var en av de mest hatade beståndsdelarna i Ancien Régime på grund av de vinster den tog på statens bekostnad, hemligheten av villkoren i dess kontrakt och våldet från dess beväpnade agenter. Alla dessa politiska och ekonomiska aktiviteter gjorde det möjligt för honom att finansiera sin vetenskapliga forskning. Vid höjdpunkten av den franska revolutionen anklagades han för skattebedrägeri och försäljning av förfalskad tobak och giljotinerades .

Biografi

Collège des Quatre-Nations i Paris

tidigt liv och utbildning

Antoine-Laurent Lavoisier föddes i en förmögen familj av adeln i Paris den 26 augusti 1743. Son till en advokat vid Parlament of Paris , han ärvde en stor förmögenhet vid fem års ålder vid sin mors död. Lavoisier började sin skolgång vid Collège des Quatre-Nations , University of Paris (även känd som Collège Mazarin) i Paris 1754 vid 11 års ålder. Under sina två sista år (1760–1761) på skolan var hans vetenskapliga intressen väcktes, och han studerade kemi , botanik , astronomi och matematik . I filosofiklassen kom han under ledning av Abbé Nicolas Louis de Lacaille , en framstående matematiker och observationsastronom som genomsyrade den unge Lavoisier med ett intresse för meteorologisk observation, en entusiasm som aldrig lämnade honom. Lavoisier började på juristskolan, där han fick en kandidatexamen 1763 och en licentiatexamen 1764. Lavoisier tog en juristexamen och antogs till advokatsamfundet , men praktiserade aldrig som advokat. Han fortsatte dock sin vetenskapliga utbildning på fritiden.

Tidigt vetenskapligt arbete

dåtidens franska upplysnings ideal, och han fascinerades av Pierre Macquers kemiordbok. Han deltog i föreläsningar inom naturvetenskap. Lavoisiers hängivenhet och passion för kemi påverkades till stor del av Étienne Condillac , en framstående fransk forskare på 1700-talet. Hans första kemiska publikation dök upp 1764. Från 1763 till 1767 studerade han geologi under Jean-Étienne Guettard . I samarbete med Guettard arbetade Lavoisier med en geologisk undersökning av Alsace-Lorraine i juni 1767. 1764 läste han sin första uppsats för den franska vetenskapsakademin, Frankrikes mest elitvetenskapliga sällskap, om gipss kemiska och fysikaliska egenskaper ( hydratiserat kalcium ) . sulfat ), och 1766 tilldelades han en guldmedalj av kungen för en uppsats om problemen med gatubelysning i städerna . 1768 fick Lavoisier en provisorisk utnämning till Vetenskapsakademien. 1769 arbetade han på den första geologiska kartan över Frankrike.

Lavoisier som en social reformator

Lavoisier genomförde ett experiment om andning på 1770-talet

Forskning till nytta för allmänhetens bästa

Medan Lavoisier är allmänt känd för sina bidrag till vetenskapen, ägnade han också en betydande del av sin förmögenhet och arbete för att gynna allmänheten. Lavoisier var en humanitär – han brydde sig djupt om folket i sitt land och sysslade ofta med att förbättra befolkningens försörjning genom jordbruk, industri och vetenskap. Den första instansen av detta inträffade 1765, när han lämnade in en uppsats om förbättring av gatubelysning i städer till den franska vetenskapsakademin.

Tre år senare, 1768, fokuserade han på ett nytt projekt för att designa en akvedukt. Målet var att föra in vatten från floden Yvette till Paris så att medborgarna kunde få rent dricksvatten. Men eftersom bygget aldrig kom igång, fokuserade han istället på att rena vattnet från Seine. Detta var projektet som intresserade Lavoisier i kemin kring vatten och offentliga sanitära uppgifter.

Dessutom var han intresserad av luftkvalitet och ägnade lite tid åt att studera hälsoriskerna förknippade med krutets effekt på luften. År 1772 genomförde han en studie om hur man rekonstruerade Hôtel-Dieu-sjukhuset, efter att det hade skadats av brand, på ett sätt som skulle tillåta ordentlig ventilation och ren luft överallt.

Vid den tiden var fängelserna i Paris kända för att i stort sett vara obeboeliga och fångarnas behandling omänsklig. Lavoisier deltog i undersökningar 1780 (och återigen 1791) om hygienen i fängelserna och hade lagt fram förslag för att förbättra levnadsförhållandena, förslag som till stor del ignorerades.

En gång en del av akademin höll Lavoisier också sina egna tävlingar för att driva forskningens riktning mot att förbättra allmänheten och sitt eget arbete.

Sponsring av vetenskaperna

Lavoisier hade en vision om att folkbildning skulle ha rötter i "vetenskaplig sällskaplighet" och filantropi.

Lavoisier fick en stor majoritet av sin inkomst genom att köpa aktier i General Farm , vilket gjorde att han kunde arbeta med vetenskap på heltid, leva bekvämt och tillät honom att bidra ekonomiskt för att förbättra samhället. (Det skulle också bidra till hans bortgång under terrorvälde många år senare.)

Det var mycket svårt att säkra offentlig finansiering för vetenskaperna vid den tiden, och dessutom inte särskilt ekonomiskt lönsamt för den genomsnittlige vetenskapsmannen, så Lavoisier använde sin rikedom för att öppna ett mycket dyrt och sofistikerat laboratorium i Frankrike så att blivande vetenskapsmän kunde studera utan hinder för att säkra finansiering för sin forskning.

Han drev också på för folkbildning inom vetenskapen. Han grundade två organisationer, Lycée [ fr ] och Musée des Arts et Métiers , som skapades för att tjäna som utbildningsverktyg för allmänheten. Lycée finansierades av de rika och ädla och undervisade regelbundet kurser för allmänheten med början 1793.

Ferme générale och äktenskap

Porträtt av Lavoisier som förklarar för sin fru resultatet av hans experiment på luft av Ernest Board

Vid 26 års ålder, ungefär när han valdes in i Vetenskapsakademien, köpte Lavoisier en andel i Ferme générale , ett finansiellt företag för skattejordbruk som förskotterade de beräknade skatteintäkterna till den kungliga regeringen i utbyte mot rätten att driva in skatter. På uppdrag av Ferme générale Lavoisier beställde byggandet av en mur runt Paris så att tullar kunde tas ut från de som transporterade varor in i och ut ur staden. Hans deltagande i indrivningen av dess skatter hjälpte inte hans rykte när terrorväldet började i Frankrike, eftersom skatter och dåliga regeringsreformer var de främsta drivkrafterna under den franska revolutionen.

Lavoisier befäste sin sociala och ekonomiska position när han 1771 vid 28 års ålder gifte sig med Marie-Anne Pierrette Paulze, den 13-åriga dottern till en senior medlem av Ferme générale . Hon skulle spela en viktig roll i Lavoisiers vetenskapliga karriär – särskilt översatte hon engelska dokument åt honom, inklusive Richard Kirwans essä om Phlogiston och Joseph Priestleys forskning. Dessutom hjälpte hon honom i laboratoriet och skapade många skisser och snidade gravyrer av laboratorieinstrument som användes av Lavoisier och hans kollegor för deras vetenskapliga arbeten. Madame Lavoisier redigerade och publicerade Antoines memoarer (om några engelska översättningar av dessa memoarer har överlevt är okänt i dag) och var värd för fester där framstående vetenskapsmän diskuterade idéer och problem relaterade till kemi.

Ett porträtt av Antoine och Marie-Anne Lavoisier målades av den berömda konstnären Jacques-Louis David . Färdigställd 1788 på tröskeln till revolutionen, nekades målningen en sedvanlig offentlig visning på Parissalongen av rädsla för att den skulle väcka antiaristokratiska passioner.

Under tre år efter hans inträde i Ferme générale minskade Lavoisiers vetenskapliga verksamhet något, för mycket av hans tid togs upp med officiella Ferme générale -affärer. Han presenterade dock en viktig memoar för Vetenskapsakademien under denna period, om den förmodade omvandlingen av vatten till jord genom avdunstning. Genom ett mycket exakt kvantitativt experiment visade Lavoisier att det "jordiga" sediment som bildades efter långvarig återflödesuppvärmning av vatten i ett glaskärl inte berodde på en omvandling av vattnet till jord utan snarare på den gradvisa sönderdelningen av insidan av glaskärl som produceras av det kokande vattnet. Han försökte också införa reformer i det franska monetära systemet och skattesystemet för att hjälpa bönderna.

Förfalskning av tobak

Farmers General hade monopol på produktion, import och försäljning av tobak i Frankrike, och de skatter som de tog ut på tobak gav intäkter på 30 miljoner livre per år. Dessa intäkter började minska på grund av en växande svart marknad för tobak som smugglades och förvanskades, oftast med aska och vatten. Lavoisier utarbetade en metod för att kontrollera om aska hade blandats med tobak: "När en sprit av vitriol , aqua fortis eller någon annan syralösning hälls på aska, uppstår en omedelbar mycket intensiv brusreaktion, åtföljd av ett lätt upptäckt ljud. " Lavoisier märkte också att tillsatsen av en liten mängd aska förbättrade tobakens smak. Om en försäljare som säljer förfalskade varor skrev han "Hans tobak åtnjuter ett mycket gott rykte i provinsen... den mycket lilla andelen aska som tillsätts ger den en särskilt skarp smak som konsumenterna letar efter. Kanske kan Farmen få någon fördel genom att tillsätta lite av denna flytande blandning när tobaken är tillverkad." Lavoisier fann också att även om tillsats av mycket vatten för att fylla upp tobaken skulle få den att jäsa och lukta illa, förbättrade tillsatsen av en mycket liten mängd produkten. Därefter tillsatte Farmers Generals fabriker, som han rekommenderade, en konsekvent 6,3 volymprocent vatten till tobaken de bearbetade. För att möjliggöra detta tillägg levererade Farmers General till återförsäljare sjutton uns tobak medan de bara tog betalt för sexton. För att säkerställa att endast dessa tillåtna mängder lades till, och för att utesluta den svarta marknaden, såg Lavoisier till att ett vattentätt system av kontroller, räkenskaper, övervakning och tester gjorde det mycket svårt för återförsäljare att köpa smuggeltobak eller att förbättra sina vinster genom att fylla på. det upp. Han var energisk och rigorös med att implementera detta, och de system han införde var djupt impopulära hos tobakshandlare över hela landet. Denna impopularitet skulle få konsekvenser för honom under den franska revolutionen.

Kungliga jordbrukskommissionen

Lavoisier uppmanade till inrättandet av en kunglig kommission för jordbruk. Han fungerade sedan som dess sekreterare och spenderade avsevärda summor av sina egna pengar för att förbättra jordbruksavkastningen i Sologne, ett område där jordbruksmark var av dålig kvalitet. Fuktigheten i regionen ledde ofta till en plåga av rågskörden, vilket orsakade utbrott av ergotism bland befolkningen. 1788 lade Lavoisier fram en rapport för kommissionen som beskriver tio års ansträngningar på sin experimentgård för att introducera nya grödor och typer av boskap. Hans slutsats var att trots möjligheterna med jordbruksreformer lämnade skattesystemet så lite arrendatorer att det var orealistiskt att förvänta sig att de skulle ändra sin traditionella praxis.

Krutkommissionen

Éleuthère Irénée du Pont (höger) och mentor Antoine Lavoisier

Lavoisiers forskning om förbränning utfördes mitt i ett mycket hektiskt schema av offentliga och privata uppgifter, särskilt i samband med Ferme Générale . Det fanns också otaliga rapporter för och kommittéer av Vetenskapsakademien för att undersöka specifika problem på uppdrag av den kungliga regeringen. Lavoisier, vars organiseringsförmåga var enastående, fick ofta uppdraget att skriva upp sådana officiella rapporter. År 1775 gjordes han till en av fyra krutkommissarier som utsågs för att ersätta ett privat företag, liknande Ferme Générale, som hade visat sig otillfredsställande när det gällde att förse Frankrike med dess ammunitionsbehov. Som ett resultat av hans ansträngningar förbättrades både kvantiteten och kvaliteten på franskt krut avsevärt, och det blev en inkomstkälla för regeringen. Hans utnämning till krutkommissionen innebar också en stor fördel för Lavoisiers vetenskapliga karriär. Som kommissarie njöt han av både ett hus och ett laboratorium i Royal Arsenal. Här bodde och verkade han mellan 1775 och 1792.

Lavoisier var ett formativt inflytande i bildandet av krutaffären Du Pont eftersom han utbildade Éleuthère Irénée du Pont , dess grundare, på kruttillverkning i Frankrike; den sistnämnde sa att krutbruken i Du Pont "aldrig skulle ha startats utan för hans godhet mot mig".

Under revolutionen

I juni 1791 gjorde Lavoisier ett lån på 71 000 livres till Pierre Samuel du Pont de Nemours för att köpa ett tryckeri så att du Pont kunde ge ut en tidning, La Correspondance Patriotique . Planen var att detta skulle omfatta såväl rapporter om debatter i den konstituerande riksdagen som papper från Vetenskapsakademien. Revolutionen störde snabbt den äldre du Ponts första tidning, men hans son EI du Pont lanserade snart Le Republicain och publicerade Lavoisiers senaste kemitexter.

Lavoisier var också ordförande för kommissionen som inrättades för att upprätta ett enhetligt system av vikter och mått som i mars 1791 rekommenderade antagandet av det metriska systemet . Det nya systemet med vikter och mått antogs av konventionen den 1 augusti 1793. Lavoisier var en av de 27 Farmers General som på konventionens order alla skulle kvarhållas. Även om han tillfälligt gömde sig, överlämnade han sig den 30 november 1793 till Port Royal-klostret för förhör. Han hävdade att han inte hade opererat i denna kommission på många år, utan att han istället ägnat sig åt vetenskap.

Lavoisier själv togs bort från kommissionen för vikter och mått den 23 december 1793, tillsammans med matematikern Pierre-Simon Laplace och flera andra medlemmar, av politiska skäl.

Ett av hans sista stora verk var ett förslag till den nationella konventet för reformen av fransk utbildning. Han ingrep också på uppdrag av ett antal utlandsfödda vetenskapsmän, inklusive matematikern Joseph Louis Lagrange , och hjälpte till att befria dem från ett mandat som fråntog alla utlänningar ägodelar och frihet.

Sista dagar och utförande

Lavoisier , av Jacques-Léonard Maillet , ca 1853, bland kulturhjältar i Louvrens Cour Napoléon

När den franska revolutionen tog fart, ökade attackerna mot den djupt impopulära Ferme générale , och den avskaffades så småningom i mars 1791. 1792 tvingades Lavoisier avgå från sin post i Krutkommissionen och flytta från sitt hus och laboratorium vid Kungl. Arsenal. Den 8 augusti 1793 förtrycktes alla lärda sällskap, inklusive Vetenskapsakademin, på begäran av Abbé Grégoire .

Den 24 november 1793 beordrades arrestering av alla tidigare skattebönder. Lavoisier och de andra Farmers General stod inför nio anklagelser för att ha lurat staten på pengar som den är skyldig den och för att ha tillsatt vatten till tobak innan de sålde den. Lavoisier formulerade sitt försvar, motbevisade de ekonomiska anklagelserna och påminde domstolen om hur de hade upprätthållit en genomgående hög kvalitet på tobaken. Domstolen var dock benägen att tro att den genom att fördöma dem och beslagta deras varor skulle få tillbaka enorma summor för staten. Lavoisier dömdes och giljotinerades den 8 maj 1794 i Paris, vid 50 års ålder, tillsammans med sina 27 medåtalade.

Enligt populära legender avbröts vädjan att skona hans liv så att han kunde fortsätta sina experiment av domaren, Coffinhal : "La République n'a pas besoin de savants ni de chimistes; le cours de la justice ne peut être suspendu ." ("Republiken behöver varken forskare eller kemister; rättvisans gång kan inte försenas.") Domaren Coffinhal själv skulle avrättas mindre än tre månader senare, i kölvattnet av den termidorianska reaktionen .

Lavoisiers betydelse för vetenskapen uttrycktes av Lagrange som beklagade halshuggningen genom att säga: "Il ne leur a fallu qu'un moment pour faire tomber cette tête, et cent années peut-être ne suffiront pas pour en reproduire une semblable." ("Det tog dem bara ett ögonblick att skära av det här huvudet, och hundra år kanske inte räcker för att återskapa dess like.")

Obduktion

Ett och ett halvt år efter sin avrättning friades Lavoisier fullständigt av den franska regeringen. Under den vita terrorn levererades hans tillhörigheter till hans änka. En kort notis inkluderades med läsningen "Till änkan efter Lavoisier, som blev falskt dömd".

Bidrag till kemin

Syreteori om förbränning

Antoine Lavoisiers flogistonexperiment . Gravyr av Mme Lavoisier på 1780-talet hämtad från Traité Élémentaire de Chimie (Elementär avhandling om kemi)

Under slutet av 1772 vände Lavoisier sin uppmärksamhet till fenomenet förbränning , det ämne som han skulle göra sitt viktigaste bidrag till vetenskapen. Han rapporterade resultaten av sina första experiment med förbränning i en anteckning till Akademien den 20 oktober, där han rapporterade att när fosfor brann, kombinerades den med en stor mängd luft för att producera sur sprit av fosfor , och att fosforn ökade i vikt vid förbränning. I en andra förseglad anteckning som deponerades hos Akademien några veckor senare (1 november) utökade Lavoisier sina observationer och slutsatser till svavelbränning och fortsatte med att tillägga att "det som observeras vid förbränning av svavel och fosfor mycket väl kan äga rum i fallet med alla ämnen som ökar i vikt genom förbränning och förbränning: och jag är övertygad om att viktökningen av metalliska kalker beror på samma orsak." [ citat behövs ]

Joseph Blacks "fixed air"

Under 1773 bestämde sig Lavoisier för att grundligt granska litteraturen om luft, särskilt "fixerad luft", och att upprepa många av experimenten från andra arbetare på fältet. Han publicerade en redogörelse för denna recension 1774 i en bok med titeln Opuscules physiques et chimiques (fysiska och kemiska uppsatser). Under loppet av denna recension gjorde han sin första fullständiga studie av Joseph Blacks arbete , den skotske kemisten som hade utfört en serie klassiska kvantitativa experiment på milda och frätande alkalier. Black hade visat att skillnaden mellan en mild alkali, till exempel krita ( CaCO 3 ), och den kautiska formen, till exempel, bränd kalk ( CaO ), låg i det faktum att den förra innehöll "fixerad luft", inte vanlig luft fixerad i krita, men en distinkt kemisk art, nu förstås vara koldioxid (CO 2 ), som var en beståndsdel i atmosfären. Lavoisier insåg att Blacks fixerade luft var identisk med luften som utvecklades när metallkalk reducerades med träkol och föreslog till och med att luften som kombinerades med metaller vid kalcinering och ökade vikten kan vara Blacks fixerade luft, det vill säga CO 2 . [ citat behövs ]

Joseph Priestley

Huvudartikel: Joseph Priestley
Joseph Priestley , en engelsk kemist känd för att isolera syre , som han kallade "dephlogisticated air"
Innehållsförteckning till volym 1 av "Traité élémentaire de Chimie" (1789)

Våren 1774 utförde Lavoisier experiment på förbränning av tenn och bly i slutna kärl, vars resultat slutgiltigt bekräftade att viktökningen av metaller vid förbränning berodde på kombination med luft. Men frågan kvarstod om det var i kombination med vanlig atmosfärisk luft eller med bara en del av atmosfärsluften. , där han träffade Lavoisier och berättade för honom om luften som han hade producerat genom att värma upp det röda kvicksilverkalket med ett brinnande glas och som hade stöttat förbränningen med extrem kraft. Priestley var vid denna tid osäker på vilken typ av gas, men han kände att det var en särskilt ren form av vanlig luft. Lavoisier utförde sin egen forskning om detta märkliga ämne. Resultatet blev hans memoarer om principen som kombineras med metaller under deras förbränning och ökar deras vikt, uppläst för akademin den 26 april 1775 (vanligen kallad påskmemoiren). I den ursprungliga memoaren visade Lavoisier att kvicksilverkalken var en äkta metallisk kalk genom att den kunde reduceras med träkol , vilket gav ifrån sig Blacks fixerade luft i processen. När den reducerades utan kol gav den ifrån sig en luft som stödde andning och förbränning på ett förbättrat sätt. Han drog slutsatsen att detta bara var en ren form av vanlig luft och att det var luften i sig "odelad, utan förändring, utan nedbrytning" som kombinerades med metaller vid kalcinering. [ citat behövs ]

Efter att ha återvänt från Paris tog Priestley återigen upp sin undersökning av luften från kvicksilverkalx. Hans resultat visade nu att denna luft inte bara var en särskilt ren form av vanlig luft utan var "fem eller sex gånger bättre än vanlig luft, för andning, inflammation och ... varje annan användning av vanlig luft". Han kallade luften dephlogisticated air, eftersom han trodde att det var vanlig luft som berövas sin flogiston . Eftersom det därför var i ett tillstånd att absorbera en mycket större mängd flogiston avgiven av brinnande kroppar och andande djur, förklarades den kraftigt förbättrade förbränningen av ämnen och den större lättheten att andas i denna luft. [ citat behövs ]

Pionjär inom stökiometri

Lavoisiers forskning inkluderade några av de första verkligt kvantitativa kemiska experimenten . Han vägde noggrant reaktanterna och produkterna från en kemisk reaktion i ett förseglat glaskärl så att inga gaser kunde komma ut, vilket var ett avgörande steg i kemins framsteg. 1774 visade han att även om materia kan ändra sitt tillstånd i en kemisk reaktion, är den totala massan av materia densamma i slutet som i början av varje kemisk förändring. Om exempelvis en träbit bränns till aska förblir den totala massan oförändrad om gasformiga reaktanter och produkter ingår. Lavoisiers experiment stödde lagen om bevarande av massa . I Frankrike lärs den ut som Lavoisiers lag och parafraseras från ett uttalande i hans Traité Élémentaire de Chimie : "Ingenting är förlorat, ingenting skapas, allt förvandlas." Mikhail Lomonosov (1711–1765) hade tidigare uttryckt liknande idéer 1748 och bevisat dem i experiment; andra vars idéer går före Lavoisiers arbete inkluderar Jean Rey (1583–1645), Joseph Black (1728–1799) och Henry Cavendish (1731–1810).

Kemisk nomenklatur

Första sidan i en kopia från 1787 av "Méthode de Nomenclature Chimique"

Lavoisier, tillsammans med Louis-Bernard Guyton de Morveau , Claude-Louis Berthollet och Antoine François de Fourcroy , lämnade in ett nytt program för reformer av den kemiska nomenklaturen till Akademien 1787, för det fanns praktiskt taget inget rationellt system för kemisk nomenklatur vid denna tid. Detta arbete, med titeln Méthode de nomenclature chimique ( Method of Chemical Nomenclature , 1787), introducerade ett nytt system som var oupplösligt knutet till Lavoisiers nya syreteori om kemi.

De klassiska beståndsdelarna jord, luft, eld och vatten kasserades, och istället listades ett 33-tal ämnen som inte kunde brytas ned till enklare ämnen med några kända kemiska medel provisoriskt som grundämnen. Elementen inkluderade ljus; kalori (fråga om värme); principerna för syre, väte och azot ( kväve ); kol; svavel; fosfor; de ännu okända "radikalerna" av muriatinsyra ( saltsyra ), borsyra och "fluorsyra"; 17 metaller; 5 jordarter (huvudsakligen oxider av ännu okända metaller som magnesia , baria och strontia ); tre alkalier ( kali , soda och ammoniak ); och "radikalerna" av 19 organiska syror.

Syrorna, som i det nya systemet betraktas som sammansättningar av olika grundämnen med syre, fick namn som angav det inblandade grundämnet tillsammans med graden av syresättning av det grundämnet, till exempel svavelsyra och svavelsyra, fosfor- och fosforsyror, salpeter- och salpetersyror , "ic"-avslutningen indikerar syror med en högre andel syre än de med "ous"-ändelsen.

På liknande sätt gavs salter av "ic" syrorna de terminala bokstäverna "ate", som i kopparsulfat, medan salterna av de "ous" syrorna avslutades med suffixet "ite", som i kopparsulfit.

Den totala effekten av den nya nomenklaturen kan mätas genom att jämföra det nya namnet " kopparsulfat " med den gamla termen "Venus vitriol." Lavoisiers nya nomenklatur spreds över hela Europa och till USA och blev allmänt bruk inom kemiområdet. Detta markerade början på det antiflogistiska förhållningssättet till området. [ citat behövs ]

Kemisk revolution och opposition

Lavoisier nämns ofta som en central bidragsgivare till den kemiska revolutionen . Hans exakta mätningar och noggranna balansräkningar under hela hans experiment var avgörande för den utbredda acceptansen av lagen om bevarande av massa. Hans introduktion av ny terminologi, ett binomialsystem modellerat efter Linnés , bidrar också till att markera de dramatiska förändringar inom området som allmänt kallas den kemiska revolutionen. Lavoisier mötte mycket motstånd när han försökte förändra området, särskilt från brittiska flogistiska vetenskapsmän. Joseph Priestley, Richard Kirwan , James Keir och William Nicholson , bland andra, hävdade att kvantifiering av ämnen inte innebar bevarande av massa. Istället för att rapportera fakta, hävdade oppositionen att Lavoisier misstolkade konsekvenserna av sin forskning. En av Lavoisiers allierade, Jean Baptiste Biot , skrev om Lavoisiers metodik, "man kände nödvändigheten av att koppla noggrannhet i experiment till rigorösa resonemang." Hans opposition hävdade att precision i experiment inte innebar precision i slutsatser och resonemang. Trots motstånd fortsatte Lavoisier att använda exakt instrumentering för att övertyga andra kemister om sina slutsatser, ofta resultat till fem till åtta decimaler. Nicholson, som uppskattade att endast tre av dessa decimaler var meningsfulla, sa:

Om det förnekas att dessa resultat låtsas vara sanna i de sista siffrorna, måste jag be om lov att observera att dessa långa rader av figurer, som i vissa fall sträcker sig till tusen gånger experimentets snygghet, endast tjänar till att uppvisa en parad som sann vetenskap inte har något behov av: och, mer än detta, att när den verkliga graden av noggrannhet i experiment på så sätt döljs från vår kontemplation, är vi något benägna att tvivla på om experimentens exakta noggrannhet verkligen är sådan att den kan återge proofs de l'ordre demonstratif .

Anmärkningsvärda verk

Lavoisiers laboratorium, Musée des Arts et Métiers , Paris

Påsk memoarer

Den "officiella" versionen av Lavoisiers påskmemoir dök upp 1778. Under den mellanliggande perioden hade Lavoisier gott om tid att upprepa några av Priestleys senaste experiment och utföra några nya egna. Förutom att studera Priestleys deflogistikerade luft, studerade han mer noggrant restluften efter att metaller hade kalcinerats. Han visade att denna restluft varken stödde förbränning eller andning och att ungefär fem volymer av denna luft tillsatt en volym av den deflogistikerade luften gav vanlig atmosfärisk luft. Vanlig luft var då en blandning av två distinkta kemiska arter med ganska olika egenskaper. Så när den reviderade versionen av påskmemoiren publicerades 1778, uttalade Lavoisier inte längre att principen som kombinerades med metaller vid förbränning bara var vanlig luft utan "ingenting annat än den friskaste och renaste delen av luften" eller den "utomordentligt respirable". en del av luften". Samma år myntade han namnet syre för denna luftbeståndsdel, från de grekiska orden som betyder "syrabildare". Han slogs av det faktum att förbränningsprodukterna av sådana icke-metaller som svavel, fosfor, träkol och kväve var sura. Han menade att alla syror innehöll syre och att syre därför var den försurande principen.

Demontering av flogistonteori

Ytterligare information: Phlogistonteori

Lavoisiers kemiska forskning mellan 1772 och 1778 handlade till stor del om att utveckla sin egen nya teori om förbränning. 1783 läste han för akademin sin uppsats med titeln Réflexions sur le phlogistique (Reflektioner om Phlogiston), en fullskalig attack mot den nuvarande flogistonteorin om förbränning. Det året började Lavoisier också en serie experiment på vattensammansättningen som skulle visa sig vara en viktig slutsten till hans förbränningsteori och vinna många omvändare till den. Många utredare hade experimenterat med kombinationen av Henry Cavendishs brandfarliga luft, som Lavoisier kallade väte ( grekiska för "vattenbildare"), med "dephlogisticated air" (luft under förbränning, nu känd för att vara syre) genom elektrisk gnistbildning blandningar av gaserna. Alla forskarna noterade Cavendishs produktion av rent vatten genom att bränna väte i syre, men de tolkade reaktionen på olika sätt inom ramen för flogistonteorin. Lavoisier fick reda på Cavendishs experiment i juni 1783 via Charles Blagden (innan resultaten publicerades 1784), och kände omedelbart igen vatten som oxiden av en vattenkraftsgas .

I samarbete med Laplace syntetiserade Lavoisier vatten genom att bränna strålar av väte och syre i en klockburk över kvicksilver. De kvantitativa resultaten var tillräckligt bra för att stödja påståendet att vatten inte var ett grundämne, som man trodde i över 2 000 år, utan en förening av två gaser, väte och syre. Tolkningen av vatten som en förening förklarade den lättantändliga luften som alstras från att lösa metaller i syror (väte som produceras när vatten sönderdelas) och minskningen av kalk med brandfarlig luft (en kombination av gas från kalk med syre för att bilda vatten).

Trots dessa experiment förblev Lavoisiers antiflogistiska tillvägagångssätt oacceptabelt av många andra kemister. Lavoisier ansträngde sig för att ge definitiva bevis för vattensammansättningen och försökte använda detta som stöd för sin teori. Tillsammans med Jean-Baptiste Meusnier ledde Lavoisier vatten genom en glödhet järnpipa, vilket gjorde att syret kunde bilda en oxid med järnet och vätet att komma ut från änden av röret. Han lämnade in sina resultat av vattensammansättningen till Académie des Sciences i april 1784 och rapporterade sina siffror till åtta decimaler. Oppositionen svarade på detta ytterligare experiment genom att påstå att Lavoisier fortsatte att dra de felaktiga slutsatserna och att hans experiment visade förskjutningen av flogiston från järn genom kombinationen av vatten med metallen. Lavoisier utvecklade en ny apparat som använde ett pneumatiskt tråg, en uppsättning vågar, en termometer och en barometer, allt kalibrerat noggrant. Trettio förkunnare var inbjudna att bevittna nedbrytningen och syntesen av vatten med denna apparat, vilket övertygade många som deltog om riktigheten av Lavoisiers teorier. Denna demonstration etablerade vatten som en förening av syre och väte med stor säkerhet för dem som såg det. Spridningen av experimentet visade sig dock vara undermålig, eftersom det saknade detaljer för att korrekt visa mängden precision som tagits i mätningarna. Tidningen avslutades med ett förhastat uttalande att experimentet var "mer än tillräckligt för att få grepp om propositionen" om vattensammansättningen och angav att de metoder som användes i experimentet skulle förena kemi med andra fysikaliska vetenskaper och främja upptäckter .

Elementär avhandling om kemi

Lavoisier och Berthollet, Chimistes Celebres, Liebig's Extract of Meat Company Trading Card, 1929

Lavoisier använde den nya nomenklaturen i sin Traité élémentaire de chimie ( Elementär avhandling om kemi ), publicerad 1789. Detta arbete representerar syntesen av Lavoisiers bidrag till kemi och kan anses vara den första moderna läroboken i ämnet. Kärnan i arbetet var syreteorin, och arbetet blev ett mycket effektivt medel för att överföra de nya lärorna. Den presenterade en enhetlig syn på nya teorier om kemi, innehöll ett tydligt uttalande om lagen om bevarande av massa och förnekade existensen av flogiston. Denna text förtydligade begreppet ett grundämne som ett ämne som inte kunde brytas ned med någon känd metod för kemisk analys och presenterade Lavoisiers teori om bildandet av kemiska föreningar från grundämnen. Det är fortfarande en klassiker i vetenskapens historia. Medan många ledande kemister på den tiden vägrade acceptera Lavoisiers nya idéer, var efterfrågan på Traité élémentaire som lärobok i Edinburgh tillräcklig för att förtjäna översättning till engelska inom ungefär ett år efter dess franska publicering. I vilket fall som helst Traité élémentaire tillräckligt bra för att övertyga nästa generation.

Fysiologiskt arbete

Lavoisier (med skyddsglasögon) driver sin solugn för att förhindra kontaminering från förbränningsprodukter.

Förhållandet mellan förbränning och andning hade länge varit känt från den viktiga roll som luft spelade i båda processerna. Lavoisier var därför nästan tvungen att utöka sin nya teori om förbränning till att omfatta området för andningsfysiologi . Hans första memoarer om detta ämne lästes upp för Vetenskapsakademien 1777, men hans viktigaste bidrag till detta område gjordes vintern 1782–1783 i samarbete med Laplace. Resultatet av detta arbete publicerades i en memoarbok, "On Heat". Lavoisier och Laplace designade en iskalorimeterapparat för att mäta mängden värme som avges under förbränning eller andning. Det yttre skalet på kalorimetern var packat med snö, som smälte för att hålla en konstant temperatur på 0 °C runt ett inre skal fyllt med is. Genom att mäta mängden koldioxid och värme som produceras genom att hålla in ett levande marsvin i denna apparat, och genom att jämföra mängden värme som produceras när tillräckligt med kol förbränns i iskalorimetern för att producera samma mängd koldioxid som marsvinet gris utandning drog de slutsatsen att andning i själva verket var en långsam förbränningsprocess. Lavoisier påstod, "la respiration est donc une combustion", det vill säga, respiratoriskt gasutbyte är en förbränning, som en förbränning av ett ljus.

Denna kontinuerliga långsamma förbränning, som de antog skedde i lungorna, gjorde det möjligt för det levande djuret att hålla sin kroppstemperatur över omgivningens temperatur, vilket förklarade det förbryllande fenomenet djurvärme. Lavoisier fortsatte dessa andningsexperiment 1789–1790 i samarbete med Armand Seguin . De designade en ambitiös uppsättning experiment för att studera hela processen med kroppsmetabolism och andning med Seguin som ett mänskligt marsvin i experimenten. Deras arbete fullbordades endast delvis och publicerades på grund av revolutionens avbrott, men Lavoisiers banbrytande arbete inom detta område inspirerade liknande forskning om fysiologiska processer i generationer.

Arv

Antoine-Laurent Lavoisier av Jules Dalou 1866

Lavoisiers grundläggande bidrag till kemin var ett resultat av ett medvetet försök att passa in alla experiment inom ramen för en enda teori. Han etablerade den konsekventa användningen av den kemiska balansen , använde syre för att störta flogistonteorin och utvecklade ett nytt system för kemisk nomenklatur som ansåg att syre var en väsentlig beståndsdel av alla syror (som senare visade sig vara felaktigt).

Lavoisier gjorde också tidig forskning inom fysikalisk kemi och termodynamik i gemensamma experiment med Laplace. De använde en kalorimeter för att uppskatta värmen som utvecklades per producerad enhet koldioxid, och hittade så småningom samma förhållande för en låga och djur, vilket indikerar att djur producerade energi genom en typ av förbränningsreaktion.

Lavoisier bidrog också till tidiga idéer om sammansättning och kemiska förändringar genom att ange radikalteorin, och trodde att radikaler , som fungerar som en enda grupp i en kemisk process, kombineras med syre i reaktioner. Han introducerade också möjligheten till allotropi i kemiska grundämnen när han upptäckte att diamant är en kristallin form av kol .

Han var också ansvarig för konstruktionen av gasometern, ett dyrt instrument han använde vid sina demonstrationer. Samtidigt som han använde sin gasometer uteslutande för dessa, skapade han också mindre, billigare, mer praktiska gasometrar som fungerade med en tillräcklig grad av precision för att fler kemister skulle kunna återskapa.

Sammantaget anses hans bidrag vara de viktigaste för att avancera kemin till den nivå som nåddes inom fysik och matematik under 1700-talet.

Mount Lavoisier i Nya Zeelands Paparoa Range uppkallades efter honom 1970 av Institutionen för vetenskaplig och industriell forskning .

Utmärkelser och utmärkelser

Under sin livstid tilldelades Lavoisier en guldmedalj av kungen av Frankrike för sitt arbete med gatubelysning i städer (1766), och utnämndes till den franska vetenskapsakademin (1768). Han valdes in som medlem av American Philosophical Society 1775.

Lavoisiers arbete erkändes som ett internationellt historiskt kemiskt landmärke av American Chemical Society , Académie des sciences de L'institut de France och Société Chimique de France 1999. Antoine Laurent Lavoisiers Louis 1788-publikation med titeln Méthode de Nomenclature Chimique, publicerad med colleagues, Louis . -Bernard Guyton de Morveau , Claude Louis Berthollet och Antoine François, comte de Fourcroy , hedrades av en Citation for Chemical Breakthrough Award från Division of History of Chemistry i American Chemical Society, som delades ut vid Académie des Sciences (Paris) i 2015.

Medalj till minne av Franklin och Lavoisier, 2018

Ett antal Lavoisier-medaljer har namngetts och getts till Lavoisiers ära, av organisationer inklusive Société chimique de France , International Society for Biological Calorimetry och företaget DuPont . Han firas också av Franklin-Lavoisier-priset, som markerar Antoines vänskap -Laurent Lavoisier och Benjamin Franklin . Priset, som inkluderar en medalj, delas ut gemensamt av Fondation de la Maison de la Chimie i Paris, Frankrike och Science History Institute i Philadelphia, PA, USA.

Utvalda skrifter

Lavoisiers verk översattes i Japan på 1840-talet, genom processen med Rangaku . Sida från Udagawa Yōans Seimi Kaisō från 1840

I översättning

  1. "Experiment på djurens andning och på de förändringar som åstadkoms på luften när den passerar genom deras lungor." (Läs till Académie des Sciences, 3 maj 1777)
  2. "Om förbränning av ljus i atmosfärisk luft och i deflogisterad luft." (Meddelad till Académie des Sciences, 1777)
  3. "Om förbränning av Kunckels fosfor."
  4. "Om förekomsten av luft i salpetersyran och om sättet att sönderdela och återkomponera den syran."
  5. "Om lösningen av kvicksilver i vitriolsyra."
  6. "Experiment på förbränning av alun med flogistiska ämnen och på de förändringar som verkställts på luft, vari Pyrophorus brändes."
  7. "Om vitrioliseringen av krigspyriter."
  8. "Allmänna överväganden om syrors natur och om de principer som de är sammansatta av."
  9. "Om kombinationen av eldfrågan med förångningsbara vätskor; och om bildandet av elastiska aëriforma vätskor."
  • "Reflections on Phlogiston", översättning av Nicholas W. Best of "Réflexions sur le phlogistique, pour servir de suite à la théorie de la combustion et de la calcination" (läs för Académie Royale des Sciences under två nätter, 28 juni och 13 juli 1783). Publicerad i två delar:
  1.   Bästa, Nicholas W. (2015). "Lavoisiers "Reflections on phlogiston" I: Against phlogiston theory" . Grunderna för kemin . 17 (2): 361–378. doi : 10.1007/s10698-015-9220-5 . S2CID 170422925 .
  2.   Bästa, Nicholas W. (2016). "Lavoisiers "Reflections on phlogiston" II: On the nature of heat". Grunderna för kemin . 18 (1): 3–13. doi : 10.1007/s10698-015-9236-x . S2CID 94677080 .
  • 1790 copy of "Elements of Chemistry in a Systematic Order Containing All the Modern Discoveries"

    1790 kopia av "Elements of Chemistry in a systematisk ordning som innehåller alla moderna upptäckter"

  • Title page to "Elements of Chemistry in a Systematic Order Containing All the Modern Discoveries" (1790)

    Titelsida till "Kemielement i en systematisk ordning som innehåller alla moderna upptäckter" (1790)

  • Preface to "Elements of Chemistry in a Systematic Order Containing All the Modern Discoveries" (1790)

    Förord ​​till "Kemielement i en systematisk ordning som innehåller alla moderna upptäckter" (1790)

  • First page of "Elements of Chemistry in a Systematic Order Containing All the Modern Discoveries" (1790)

    Första sidan av "Element of Chemistry in a Systematic Order Containing All the Modern Discoveries" (1790)

Se även

Anteckningar

Vidare läsning

externa länkar


Biblioteksresurser om Antoine Lavoisier
Av Antoine Lavoisier
Om hans arbete
Hans skrifter
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Antoine_Lavoisier&oldid=1140149192 "