LAVOISIER: BIOGRAFI, EKSPERIMENTER OG BIDRAG - VITENSKAP - 2025

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) var en fransk økonom, kjemiker og biolog, en ledende skikkelse i den kjemiske revolusjonen på 1700-tallet. Hans viktigste bidrag var loven om bevaring av masse og oppdagelsen av oksygenrollen i respirasjon, blant andre.

Han studerte også vannmolekylet, tilbakeviste phlogiston-teorien og forklarte forbrenning. I tillegg skrev han en elementær tekst om kjemi, hjalp til med å introdusere det metriske systemet, opprettet den første periodiske tabellen og bidro til etablering av nomenklaturen for moderne kjemi.

Sønnen til en velstående parisisk advokat, fullførte han jusstudier, selv om hans sanne lidenskap var naturvitenskap. Han begynte på studiene innen geologi, takket være det han ble utropt til medlem av det prestisjetunge Akademi for vitenskaper. Samtidig utviklet han en karriere som skatteoppkrever for Kronen.

Han giftet seg med Marie-Anne Pierrette Paulze, som aktivt samarbeidet med Lavoisier om sine vitenskapelige arbeider, og oversatte britiske kjemikere til fransk og lærte kunst og trykking for å illustrere ektemannens eksperimenter.

I 1775 ble Lavoisier utnevnt til kommisjonær for Royal Administration of Gunpowder and Saltpeter, og arbeidet med å forbedre kruttet. Han hadde forskjellige offentlige verv, og som embetsmann for monarkiet ble han dømt til døden og henrettet av guillotin i Paris.

Lavoisiers vitenskap

Hovedprinsippet i Antoine Lavoisiers studier er viktigheten han ga for å utføre måling av materie, på samme måte som det ble utført på felt som fysikk.

Denne unnfangelsen gjorde at Lavoisier ble far til moderne kjemi, i utgangspunktet fordi han var den som introduserte det kvantitative feltet i denne vitenskapen og som virkelig ga den disiplinen vitenskapens karakter.

Innenfor denne rammen kan det sies at Lavoisier gjorde det veldig tydelig i alle sine handlinger at tilfeldighetene ikke hadde noen plass i hans arbeid og studier. Sjansen ble ikke tenkt som noe som aktivt kunne delta i eksperimentene hans.

Vektlegging av materie

Materie var det elementet som skapte mest bekymring, og for å forstå dens struktur og egenskaper, konsentrerte Lavoisier seg om å studere de fire elementene som var kjent til da: jord, luft, vann og ild.

Midt i disse avhandlingene estimerte Lavoisier at luft hadde en grunnleggende rolle i forbrenningsprosessene.

For Lavoisier var kjemi mer fokusert på syntese og analyse av materie. Denne interessen ble innrammet nøyaktig i den kvantitative forestillingen, og som tilsvarer hjørnesteinen i forskerens forslag.

Noen forfattere, som filosofen, fysikeren og historikeren Thomas Kuhn, ser Lavoisier som en revolusjonær innen kjemi.

Descartes metodikk

Antoine Lavoisier ble kjennetegnet ved å anerkjenne viktigheten av å bruke en streng metode for å utføre eksperimentene sine, basert på å forstå konteksten til det som undersøkes.

Faktisk mente han at det var nødvendig å strukturere en global plan som problemet kunne dekkes fullstendig gjennom og hver handling etablerte i detalj, og bekrefte hva andre forskere hadde studert.

I følge Lavoisier er det først etter denne enorme verifiseringen mulig å formulere egne hypoteser og bestemme hvordan man skal fortsette med etterforskningen derfra. Et av sitatene som tilskrives denne karakteren er "vitenskap tilhører ikke en mann, men snarere til mange menneskers arbeid."

Samarbeid

Lavoisier trodde inderlig på viktigheten av samarbeid blant kollegene.

Faktisk hadde han på et tidspunkt i livet et laboratorium utstyrt med de mest moderne verktøyene, og i tillegg hadde han en romslig og innbydende plass klar til å ta imot forskere som kom fra andre byer eller land, som Lavoisier hadde kommunikasjon med.

For Lavoisier var det viktig å jobbe sammen for å oppdage det han kalte naturhemmelighetene.

eksperimenter

Lavoisier ble preget av å være en av de første forskerne som utførte forordene til det som nå er kjent som støkiometri, som handler om å beregne hvor mye av hvert element som brukes i en kjemisk reaksjon.

Lavoisier fokuserte alltid på å veie og omhyggelig måle hvert element som deltok i en kjemisk reaksjon som han studerte, som regnes som et av de mest representative elementene i påvirkningen det hadde på utviklingen av kjemi som en moderne vitenskap.

Ikke-transmutasjon av materie

Fra eldgamle tider var det en generell forestilling hos alkymister hvor det var mulig å transformere og skape materie.

Ønsket om å omdanne lavverdige metaller som bly til andre metaller av høy verdi som gull var alltid til stede, og denne bekymringen var basert på konseptet om transmutasjon av materie.

Ved å bruke sin utrettelige strenghet ønsket Lavoisier å eksperimentere med denne unnfangelsen i tankene, men sørget for å måle absolutt alle elementene som er involvert i eksperimenteringen hans.

Han målte et bestemt volum og la det deretter i et verktøy, som også tidligere hadde blitt målt. Han lot vannet tilbakeløp i 101 dager og destillerte deretter væsken, veide den og målte den. Resultatet han oppnådde var at det opprinnelige målet og vekten stemte overens med det endelige målet og vekten.

Kolben du brukte hadde et støvete element på bunnen. Lavoisier veide denne kolben, og vekten falt også med den som ble registrert i begynnelsen, noe som tjente til å vise at dette pulveret kom fra kolben og ikke tilsvarte en vanntransformasjon.

Med andre ord forblir materie uendret: ingenting skapes eller transformeres. Andre europeiske forskere hadde allerede gjort denne tilnærmingen, slik er botanikeren og legen Herman Boerhaave. Det var imidlertid Lavoisier som kvantitativt bekreftet denne påstanden.

Luft og forbrenning

I Lavoisiers tid var fortsatt den såkalte phlogiston-teorien, som henviste til et stoff som bar det navnet og som var ansvarlig for å generere forbrenning i elementene.

Det vil si at man trodde at ethvert stoff som hadde predisposisjon for å gjennomgå forbrenning, hadde flogiston i sammensetningen.

Lavoisier ønsket å fordype seg i denne forestillingen og var basert på eksperimentene til forskeren Joseph Priestley. Lavoisiers funn var at han identifiserte en luft som forble ukombinert etter forbrenning - som var nitrogen - og en annen luft som kombinerte. Han kalte dette siste elementet oksygen.

Konformasjonen av vann

På samme måte oppdaget Lavoisier at vann var et element bestående av to gasser: hydrogen og oksygen.

Noen tidligere eksperimenter av forskjellige forskere, der kjemikeren og fysikeren Henry Cavendish skiller seg ut, hadde undersøkt dette emnet, men hadde ikke vært avgjørende.

I 1783 gjennomførte både Lavoisier og matematikeren og fysikeren Pierre-Simon Laplace eksperimenter med tanke på forbrenning av hydrogen. Resultatet oppnådd, godkjent av Academy of Sciences, var vann i sin reneste tilstand.

Puster

Et annet område av interesse for Lavoisier var dyres respirasjon og gjæring. I henhold til forskjellige eksperimenter utført av ham, som også var uvanlige og avanserte for tiden, tilsvarer respirasjon en oksidasjonsprosess som er veldig lik den ved karbonforbrenning.

Som en del av disse forelesningene gjennomførte Lavoisier og Laplace et eksperiment der de tok en marsvin og plasserte den i en glassbeholder med oksygen i omtrent 10 timer. De målte deretter hvor mye karbondioksid som hadde blitt produsert.

På samme måte tok de som referanse en mann i aktivitet og i ro, og målte mengden oksygen som han trengte i hvert øyeblikk.

Disse eksperimentene gjorde det mulig for Lavoisier å bekrefte at forbrenningen som genereres fra reaksjonen mellom karbon og oksygen er det som genererer varme hos dyr. I tillegg avledet han at midt i det fysiske arbeidet er et høyere oksygenforbruk nødvendig.

Hovedbidrag til vitenskap

Loven om bevaring av masse

Lavoisier viste at massen av produkter i en kjemisk reaksjon er lik massen til reaktantene. Med andre ord går ingen masse tapt i en kjemisk reaksjon.

I henhold til denne loven blir masse i et isolert system verken skapt eller ødelagt av kjemiske reaksjoner eller fysiske transformasjoner. Dette er en av de viktigste og grunnleggende lovene i moderne kjemi og fysikk.

Forbrenningens natur

En av de viktigste vitenskapelige teoriene fra Lavoisiers tid var phlogiston-teorien, som uttalte at forbrenning var sammensatt av et element kalt phlogiston.

Brennende ting antas å frigjøre phlogiston i luften. Lavoisier tilbakeviste denne teorien, og viste at et annet element, oksygen, spilte en viktig rolle i forbrenningen.

Vann er en forbindelse

Lavoisier oppdaget under sine eksperimenter at vann var en forbindelse laget av hydrogen og oksygen. Før denne oppdagelsen hadde forskere gjennom historien trodd at vann var et element.

Lavoisier rapporterte at vannet var omtrent 85 vekt oksygen og 15 vekt% hydrogen. Derfor så det ut til at vann inneholdt 5,6 ganger mer oksygen etter vekt.

Elementene og kjemisk nomenklatur

Lavoisier la grunnlaget for moderne kjemi, og innlemmet et "Table of Simple Substances", den første moderne listen over elementer som da var kjent.

Han definerte elementet som det "siste punktet som analysen er i stand til å nå" eller, i moderne termer, et stoff som ikke kan deles videre inn i dets komponenter.

En stor del av deres system for navngiving av kjemiske forbindelser er fortsatt i bruk i dag. I tillegg benevnte han elementet hydrogen og identifiserte svovel som et element, og observerte at det ikke kunne dekomponeres til enklere stoffer.

Den første kjemi-læreboka

I 1789 skrev Lavoisier Elementary Treatise on Chemistry, og ble den første kjemiboken, som inneholdt listen over elementer, de nyeste teoriene og lovene om kjemi (inkludert bevaring av masse), og hvor det tilbakeviste eksistensen av phlogiston.

Den kalori teorien

Lavoisier gjorde omfattende undersøkelser om forbrenningsteorien, hvor forbrenningsprosessen, ifølge han hevdet, resulterte i frigjøring av kaloriske partikler.

Han tok utgangspunkt i ideen om at i hver forbrenning er det en løsgjøring av materien om varme (eller stavende væske) eller av lys, for senere å demonstrere at "saken om varme" er vektløs når han verifiserer at fosforen brant i luften i en lukket kolbe, uten nevneverdig vektendring.

Dyrets respirasjon

Lavoisier oppdaget at et dyr i et lukket kammer konsumerte "eminent pustende luft" (oksygen) og produserte "kalsiumsyre" (karbondioksid).

Gjennom respirasjonseksperimentene ugyldiggjorde Lavoisier phlogiston-teorien og utviklet undersøkelser om respirasjonskjemi. Hans vitale eksperimenter med marsvin kvantifiserte oksygenet som ble konsumert og karbondioksid produsert ved metabolisme.

Ved å bruke et iskalorimeter viste Lavoisier at forbrenning og respirasjon var det samme.

Han målte også oksygenet som ble konsumert under respirasjonen og konkluderte med at mengden endres avhengig av menneskelige aktiviteter: trening, spising, faste eller sitte i et varmt eller kaldt rom. I tillegg fant han variasjoner i puls og respirasjonsfrekvens.

Bidrag til det metriske systemet

I løpet av sin periode i komiteen for det franske vitenskapsakademiet bidro Lavoisier sammen med andre matematikere til opprettelsen av det metriske målesystemet, der ensartetheten av alle vekter og mål i Frankrike ble sikret.

Bidrag til studiet av fotosyntesen

Lavoisier viste at planter mottar det nødvendige materialet for vekst fra vann, jorden eller luften, og at lys, CO2-gass, vann, O2-gass og energi direkte påvirker fotosynteseprosessen. grønn del av planter.

referanser

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (Mar. 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Gjenopprettet fra: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Gjenopprettet fra: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. "Antoine-Laurent Lavoisier" Historical Biographies (2017) Chemical Heritage Foundation US Recovered from: chemheritage.org.
4. Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: A Study of Achievement" School Science and Mathematics (nov. 1958) Wiley Online Library Hentet fra: onlinelibrary.wiley.com.
5. "Den kjemiske revolusjonen av Antoine-Laurent Lavoisier" (juni 1999) Paris. American Chemical Society International Historiske kjemiske landemerker. Gjenopprettet fra: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) History Makers. Gjenopprettet fra sportsci.org.
7. "Antoine Lavoisier" Kjente forskere. 29. august 2015. 05/4/2017 Gjenopprettet fra: famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Discoveries in Photosynthesis" Springer Science & Business Media, (Jul. 2006).
9. "Antoine Lavoisier" New World Encyclopedia (nov. 2016) Gjenopprettet fra: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. 1783. Lavoisier og studier på forbrenning av dyr ”(2007) Redaksjonell Médica Panamericana. Gjenopprettet fra: curtisbiologia.com.