Урок 28. химическая революция эпохи просвещения — Естествознание — 10 класс
Естествознание, 10 класс
Урок 28. Химическая революция эпохи Просвещения
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: Как объясняли учёные в XVII в. тепловые процессы, горение и прокаливание веществ? Какова роль первой химической теории – теории флогистона в развитии химии? Чем отличалась теория горения Лавуазье от теории флогистона? В чем суть химической революции XVIII века?
Глоссарий по теме:
Агрегатные состояния вещества (от лат. aggrego – присоединяю) – состояния одного и того же вещества в различных интервалах (промежутках) температур и давления.
«Агрегатный переход» – это переход вещества при определенных условиях из одного агрегатного состояния в другое.
Твёрдое тело – агрегатное состояние вещества, характеризующееся постоянством формы и характером движения частиц, которые совершают малые колебания около положений равновесия.
Газ – агрегатное состояние вещества, в котором составляющие его частицы почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями друг с другом.
Жидкость – агрегатное состояние вещества, в котором его частицы связаны между собой настолько, что это позволяет ему сохранять свой объем, но недостаточно сильно, чтобы сохранить и форму.
Воздух – смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли: азот, кислород, благородные газы, углекислый газ.
Горение – процесс, при котором превращение вещества сопровождается интенсивным выделением энергии и теплообменом и массообменном с окружающей средой.
Прокаливание – сильное нагревание вещества с целью изменения его химического состава.
Флогистон (от греч. phlogistos – воспламеняемый, горючий) – по представлениям химиков XVII – XVIII вв. некая тонкая материя, «начало горючести», гипотетическая составная часть веществ, которую они теряют при горении и обжиге.
Теплород – по представлениям учёных XVIII – начала XIX вв. некий тонкий флюид, невесомая материя, присутствующая в каждом теле и являющаяся причиной тепловых явлений.
Основная и дополнительная литература по теме урока:
1. Естествознание. 10 класс: учебник для общеобразоват. организаций: базовый уровень / И.Ю. Алексашина, К.В. Галактионов, И.С. Дмитриев, А.В. Ляпцев и др. / под ред. И.Ю. Алексашиной. – 3-е изд. – М.: Просвещение, 2017. – С. 134-137.
2. Савинкина Е.В. История химии. Элективный курс: Учебное пособие / Е.В. Савинкина, Г.П. Логинов, С.С. Плоткин. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – С. 28-34.
3. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2000. – С. 22-28.
Открытые электронные ресурсы по теме урока:
Левченков С.И. Период становления // Краткий очерк истории химии: Учебное пособие для студентов химфака РГУ. URL:
http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Sketch_3.html#flogiston
Теоретический материал для самостоятельного изучения
К XVI – XVII вв. в результате алхимических изысканий и ремесленной практики был накоплен достаточно большой массив эмпирических знаний о способах получения, очистки и свойствах различных веществ. Однако, теоретическое объяснение химических процессов долгое время не выходило за рамки мистических натурфилософских учений. Возникновение химии как науки традиционно связывают с именем английского учёного XVII в. Роберта Бойля, который первым сформулировал ее цели как изучение свойств вещества и зависимости свойств вещества от его состава. Однако создание первой научной химической теории состоялось только на границе XVII – XVIII вв.
Основываясь на взглядах немецкого химика и врача Иоганна Иоахима Бехера (1635-1682), который считал, что при прокаливании металлов и горении веществ из них выделяется некая «горючая земля», немецкий химик и врач Георг Эрнест Шталь (1659 – 1734) создал теорию флогистона (от греч. phlogistos – воспламеняемый, горючий). С помощью этой теории учёным удавалось непротиворечиво объяснить процессы, происходящие при агрегатных переходах, прокаливании и горении веществ.
Считалось, что флогистон – это некая тонкая материя, которая содержится в веществах, и придает им свойства горючести. Так в соответствии с этой теории при горении веществ и прокаливании металлов из них выделяется флогистон, который до этого в них содержался. Т.е. металлы рассматривались как горючие вещества, а их превращение в оксиды при прокаливании считалось горением – выделением флогистона. Если на полученные прокаленные металлы (оксиды металлов) подействовать веществом, содержащим флогистон, например, углем, то можно получить опять металл. Считалось, что окалина (оксид металла) от угля получал флогистон, который и придавал ей новые свойства – горючесть, металлический блеск и т.д. С помощью флогистона объяснялись и переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое, при этом агрегатные состояния одного и того же вещества считались веществами разными.
Ко второй половине XVIII в. постепенно стали накапливаться факты, ставящие под сомнение флогистонную теорию: прокаливание металла сопровождается поглощением воздуха, а вес получаемой окалины становится больше, чем был у металла, т.е. флогистон, получалось, имеет отрицательную массу. Надо сказать, попытки получить флогистон, опыты по прокаливанию и горению с применением уже такого количественного метода как взвешивание, позволили ученым сделать множество открытий. Так, в 1766 г. Генри Кавендиш (1731 – 1810) открывает водород и описывает его свойства. В 1972 г. Даниэль Резерфорд (1749 – 1819) открывает азот. В 1774 г. Джозеф Пристли (1733 – 1804) открывает кислород (независимо от него кислород открывает Карл Вильгельм Шееле (1742 – 1786)). Обобщить результаты опытов и создать новую теорию горения удалось французскому химику и физику Антуану Лорану Лавуазье (1743 – 1794).
В 1772 г. Лавуазье, проводя опыты по сжиганию фосфора и серы, обнаружил, что в процессе их горения происходит поглощение воздуха и образование кислотных продуктов. В результате этих экспериментов он приходит к выводу, что флогистон должен содержаться не в сжигаемом веществе, а в самом воздухе. Дальнейшие опыты приводят Лавуазье к выводу о том, что в процессе горения участвует не весь воздух, а только его часть – «живительный воздух» (поддерживает дыхание), названный впоследствии кислородом. Последующие опыты по разложению оксида ртути в присутствии угля и без него позволяют Лавуазье прийти к новой модели, объясняющей процессы горения и прокаливания – кислородной теории горения.
Выводы, к которым пришёл Лавуазье можно сформулировать следующим образом:
1. При прокаливании ртутной окалины в отсутствии угля получается газ, поддерживающий горение и дыхание – кислород (современная запись процесса 2HgO = 2Hg + O2).
2. При прокаливании ртутной окалины в присутствии угля получается «связанный воздух» (углекислый газ), который есть соединение кислорода с углем (современная запись процесса 2HgO + C = 2Hg + CO
3. В составе воздуха кроме горючей части – кислорода, есть «удушающий воздух» – азот.
4. При горении сера и фосфор присоединяют кислород и превращаются в кислоты, а металлы при прокаливании, присоединяя кислород, превращаются в «земли» (оксиды металлов).
5. Чем больше кислорода содержится в веществе, тем сильнее проявляются его кислотные свойства.
Надо отметить, что опровергнув теорию флогистона, Лавуазье использует в своей теории понятие флогистона, существенно изменив его смысл. Еще ранее, в начале 70-х годов XVIII века Лавуазье заинтересовался процессами изменения агрегатного состояния вещества и попытался их объяснить. По представления Лавуазье, переход вещества из твердого состояния при нагревании в жидкое связан с присоединением флогистона, также как и переход из жидкости в пар. Если же охлаждением у вещества отбирать флогистон, то пойдут обратные процессы: пар перейдет в жидкость, а жидкость перейдет в твердое состояние. Эта идея Лавуазье была очень важной. Если раньше лёд, вода в жидком состоянии и водяной пар считались разными веществами, то теперь их следовало считать разными агрегатными состояниями одного и того же вещества, которые отличаются только количеством поглощенного флогистона. Флогистон, участвующий в процессах перехода веществ из одного агрегатного состояния в другое, позже Лавуазье назвал теплородом, зафиксировав тем самым его физический смысл как носителя тепла.
Появление кислородной теории горения потребовало пересмотра ключевых химических понятий и принципов, возникла необходимость создания новой номенклатуры и терминологии. С появлением кислородной теории горения связывают переломный момент в становлении химии как науки, который называют «химической революции».
В середине 80-х годов XVIII по поручению Парижской академии наук Лавуазье в составе группы выдающихся французских химиков того времени (Клод Луи Бертолле (1748-1822), Луи Бернар Гитон де Морво (1737-1816), Антуан Франсуа де Фуркруа (1755-1809)) принимает участие в создании новой системы химической номенклатуры. В соответствии с новой системой названия веществ строились исходя из названий элементов, их образующих. Спустя несколько лет Лавуазье публикует свой учебник «Элементарный курс химии», основывающийся на кислородной теории горения и новой рациональной номенклатуре. В своем учебнике ученый приводит формулировку закона сохранения массы вещества и «Таблицу простых тел», содержащий список химических элементов, разделенных на несколько типов в зависимости от свойств кислородных соединений. Выход учебника пришёлся на год, совпадающий с началом Великой французской революции, завершившей эпоху Просвещения и сыгравшей зловещую роль в судьбе ученого и всей французской науки. Великий французский учёный Антуан Лоран Лавуазье трагически погибнет в 1794 году.
В XVII веке английским учёным Робертом Бойлем впервые были сформулированы цели химической науки – изучение свойств вещества и зависимости свойств вещества от его состава. Теория флогистона, созданная на границе XVII – XVIII веков немецким учёным Георгом Эрнестом Шталем, несмотря на свою ошибочность, была первой научной химической теорией, которая непротиворечиво объясняла процессы агрегатных переходов, прокаливания и горения веществ. Применение в химических исследованиях количественных методов, в первую очередь, взвешивания, стало важным шагом в развитии химической науки и позволило прийти к новой теоретической модели, описывающей процессы горения и прокаливания. Создание французским учёным Антуаном Лораном Лавуазье в 70-х годах XVIII века кислородной теории горения стало поистине научным переворотом в химии и привело к пересмотру всех ключевых принципов и понятий химии, созданию новой системы химической номенклатуры. В основу созданной номенклатуры были положены рациональные принципы создания названий веществ с использованием названий элементов их составляющих.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля:
1. Укажите верные утверждения:
Утверждение | Правильный ответ и пояснение |
А. Теория флогистона объясняла горючесть вещества наличием в его составе флогистона. | Правильное утверждение. Флогистон понимался как некая тонкая материя, которая содержится в веществах, и придает им свойства горючести. |
Б. Теория флогистона не имела положительного значения для развития химической науки | Неправильное утверждение. Несмотря на свою ошибочность теория флогистона была первой научной химической теорией и была первым шагом в теоретическом объяснении химических процессов. |
В. Использование взвешивания при проведении химических исследований позволило опровергнуть теорию флогистона. | Правильное утверждение. Использование взвешивания при проведении химических исследований позволило определить роль воздуха в процессах горения и опровергнуть теорию флогистона. |
2. Установление соответствие между элементами двух множеств. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго.
Утверждение | Теория |
1. Металлы являются сложными горючими телами | А. Теория флогистона Б. Кислородная теория |
2. При прокаливании металлов образуется простое тело | |
3. В ходе прокаливания металла образуется сложное тело | |
4. Вещества горят, так как в их составе есть горючий компонент | |
5. Горение веществ есть присоединение ими части воздуха |
Правильный ответ: 1 – А; 2 – А; 3 – Б; 4 – А; 5. — Б.
Пояснения: В соответствии с теорией флогистона вещества горят, т.к. в их составе есть флогистон, придающий им горючесть. Металл считался сложным телом, содержащим флогистон, который при прокаливании металл теряет. Полученная в результате окалина флогистона не имеет и является простым телом. Кислородная теория объясняла прокаливание металла как его взаимодействие с частью воздуха. Металл считался простым телом, а продукт его прокаливания – окалину сложным телом. Горение рассматривалось как присоединение телом части воздуха – кислорода.
Кислородная теория горения — Справочник химика 21
КИСЛОРОДНАЯ ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ [c.60]Одна из самых актуальных проблем химии того времени — проблема горения, восстановления и окисления металлов — привлекла внимание А. Лавуазье. 20 февраля 1772 г. он сделал в своем лабораторном журнале программную запись Я поставил перед собой задачу все повторить с новыми предосторожностями, дабы объединить все то, что мы знаем о том воздухе, который связывается или выделяется из тел, с другими добытыми познаниями и создать теорию, которая должна вызвать революцию в физике и химии . Французский ученый М. Бертло отметил в свое время, что этим вступлением А. Лавуазье приступил к реформе в химии. Как развивались его исследования, приведшие к созданию кислородной теории горения и окисления, сыгравшей огромную роль в становлении химии как самостоятельной науки Надо сказать, что революцию в химических воззрениях А. Лавуазье совершил не столько постановкой новых опытов, не в результате открытия новых реакций или изучения свойств химических соединений, а в результате последовательного применения к изучению химических явлений физических методов исследования, в частности точного взвешивания веществ, участвующих в химических превращениях. Анализ отдельных работ А. Лавуазье показал, что он постепенно переходит от уверенности в справед- [c.85]
А. Л. Лавуазье (1743—1794). Он исследовал кислород, создал кислородную теорию горения и установил состав диоксида углерода, оксида фосфора (фосфорного ангидрида). В 1783 г. он с Менье анализом определил состав воды и подтвердил его синтезом, Работы А. Л. Лавуазье привели к крушению теории флогистона, задерживающей развитие химии. Он участвовал в создании первой химической номенклатуры. [c.7]
Кислородная теория горения нанесла смертельный удар по теории флогистона. Недаром крупные химики того времени — сторонники флогистона — К- Шееле, [c.116]
Все эти и другие многочисленные исследования, выводы и общие представления Лавуазье существенным образом дополняли и обосновывали его основную концепцию — антифлогистическую, кислородную теорию горения и дыхания. Являясь во многих случаях прямым следствием этой теории, такие выводы и обобщения давали в руки Лавуазье новые аргументы в пользу развитых им представлений и в борьбе против теории флогистона. При этом часто они становились основными и важными деталями здания новой химии, контуры которого все более и более отчетливо вырисовывались для Лавуазье. [c.361]
Антуан Лоран Лавуазье (1743—1792) игследовал кислород и создал кислородную теорию горения, иритедшую на смену флогистонной теории. Этот рисунок, на котором Лавуазье демонстрирует одни из своих опытов с кислородом, взят из биографии великого химика, изданной в Па- рнже в 1888 г. [c.128]
В дальнейшем разработка основных приемов газового анализа и выделение ряда важнейших газов (Н,, О , N3, С12) привели к ниспровержению теории флогистона. Особенно большую роль в этом отношении сыграли работы французского химика А. Лавуазье (1743—1794), создавшего антифлогистонную химию , основанную на кислородной теории горения. Им был впервые установлен [c.33]
В 1773 г., повторяя опыты Ломоносова по прокаливанию металлов, французский ученый А. Лавуазье установил, что только часть воздуха соединяется с металлом, и пришел к объяснению горения как соединения вещества с кислородом, т. е. к утверждению кислородной теории горения. [c.4]
В процессе разработки основ антифлогистической кислородной теории горения и дыхания у А. Лавуазье не было недостатка в критиках его новых взглядов. В связи с этой критикой ему приходилось ставить новые опыты, высказывать новые обобщения, шаг за шагом доказывать несостоятельность выдвигавшихся возражений. При этом он решал различные вопросы, не имеющие прямого отношения к намеченному плану исследований. Так, ему пришлось опровергать объяснение Г. Кавендиша по вопросу о механизме образования водорода при действии разбавленных кислот на металл. А. Лавуазье указал, что водород в данном случае выделяется не в результате разложения металла, а в результате разложения воды, разбавляющей кислоту (кислотой в то время считали кислотные оксиды). [c.63]
Первое фундаментальное представление об этом химическом процессе дал М. В. Ломоносов на основе открытого им закона сохранения массы. Опыты Ломоносова и последующие опыты Лавуазье утвердили кислородную теорию горения и опровергли прежние, метафизические понятия о природе тепла и горения в виде теплорода , флогистона и т. п. [c.7]
Можно было бы подумать, что это — традиция, дань истории науки. Первый антифлогистонный учебник химии был создан автором кислородной теории горения Лавуазье. Его учебник, естественно, и начинается с кислорода и кислородной теории горения. На этом твердом фундаменте строились иа протяжении полутора веков все последующие начальные учебники химии. Но действительная причина того, что первоначальное изложение химии должно начинаться с кислорода, заключается не в традиции. [c.139]
В Европе открытие азота как составной части воздуха явилось частью решения проблемы природы воздуха и участия его в процессах горения, дыхания и обжига металлов. Естественно поэтому, что открытие азота в Европе произошло в период смены теории флогистона кислородной теорией горения. [c.413]
В этот период возникла химия газов открыт был водород, хлор, азот, кислород. Лавуазье создал кислородную теорию горения, ставшую основой современной ему химии. Им установлена сложность воды и воздуха, ранее считавшихся простыми веществами. Он вместе с другими химиками создал классификацию химических соединений и развил учение о химическом элементе. Революционное преобразование химии Лавуазье подготовило почву для создания основных законов химии. [c.15]
Кислородная теория горения пришла на смену теории флогистона. За два века, прошедших со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась. [c.129]
Научная деятельность Петрова была на редкость многогранной и плодотворной. Петрову было присуще критическое отношение к существовавшим в то время теориям, он доверял прежде всего факту и умел добывать факты, будучи талантливым и трудолюбивым экспериментатором. В первой из наиболее серьезных работ, озаглавленной Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений , опубликованной в 1801 г., Петров выступил против теории флогистона, отстаивая кислородную теорию горения. Свои соображения он подтвердил очень топко проведенным экспериментом. [c.16]
В 1773. г. Лоран Лавуазье показал, что воздух состоит нз азота и кислорода процесс горения он объяснил как процесс соединения вещества с -кислородом воздуха. Так появилась кислородная теория горения вещества. [c.9]
Крупнейшим химиком ХУП столетия был французский ученый А. Л. Лавуазье (1743—1794), много сделавший для развития химии. Он уделяет большое внимание выполнению анализов, делая упор на количественные соотношения. Лавуазье исследует кислород и создает кислородную теорию горения. Кислород б. 1л открыт почти одновременно шведом Шееле (1742—1786) и англичанином Пристли (1733—1804). Но последние но поняли значения кислорода. Ф. Энгельс писал Элемент, которому суждено революционизировать химию, пропадал в их руках бесследно… Собственно открывшим кислород поэтому остается Лавуазье.. [c.14]
В 1773 г. французский ученый Лавуазье экспериментально показал, что только одна пятая объема воздуха может соединяться с металлом. Таким образом была установлена кислородная теория горения. [c.4]
Величайшим событием в познании процесса горения были опыты М. В. Ломоносова [2] по прокаливанию свинца и олова в запаянных сосудах, проведенные в 1756 г. М. В. Ломоносов убедился, что при накаливании металлы химически взаимодействуют с воздухом. Вес металла, прокаленного в запаянной реторте, оставался без изменения. В 1773 г. французский ученый Лавуазье экспериментально показал, что только воздуха может соединяться с металлом. Таким образом была установлена кислородная теория горения. [c.8]
Проследим шаг за шагом, как развивались исследования Лавуазье, приведшие его к созданию кислородной теории горения и окисления, сыгравшей огромную роль в становлении химии как самостоятельной науки. Но прежде отметим, что революцию в химических воззрениях своих современников Лавуазье совершил не столько путем постановки новых опытов, не в результате открытия новых реакций или изучения свойств химических соединений, а в итоге последовательного применения к изучению химических явлений физических методов исследования, в частности точного взвешивания веществ, участвующих в химических превращениях. В этом смысле можно говорить о том, что Лавуазье был в большей степени физиком, чем химиком. [c.68]
Отметим и еще одно существенное обстоятельство. Мы увидим при анализе отдельных работ Лавуазье, что он постепенно переходил от уверенности в справедливости теории флогистона к сомнениям в ее состоятельности и, наконец, к убеждению в том, что эта теория совершенно ошибочна. Но эта эволюция взглядов Лавуазье, как и весь сложный процесс перехода от теории флогистона к кислородной теории горения, характерный для конца ХУП в., не был связан с постановкой каких-либо эффектных решающих опытов. Речь шла скорее о том, чтобы оценить всю совокупность известных фактов с принципиально иных позиций увидеть в явлениях горения и окисления не процессы разложения (выделения флогистона), а процессы соединения различных веществ с кислородом. Аналогичные события произошли в астрономии, когда Коперник предложил объяснять всю совокупность наблюдаемых данных о движении планет не вращением Солнца вокруг Земли и планет, а, наоборот, их вращением вокруг Солнца. И как во времена Коперника, трудность восприятия учения Лавуазье многими его современниками обусловливалась необходимостью отказаться от целого ряда традиционных воззрений, изменить не только понимание сущности ряда химических реакций, но и все химическое мировоззрение. [c.68]
Период научной химии. Конец XVIII — начало ХЕХ вв. характеризовались обшеизвестными открытиями А. Л. Лавуазье (кислородная теория горения, закон сохранения вещества, различие между элементами и соединениями), похоронившими теорию флогистона. [c.16]
Во Франции идеи Лавуазье прежде всего восприняли математики и физики — П. Лаплас, Г. Монж, А. Кузен и др. Первым химиком, признавшим кислородную теорию горения Лавуазье, был К. Л. Бертолле, который заявил об этом 6 августа 1785 г. на заседании Парижской Академии наук [11]. [c.81]
В 1811 г. Берцелиус дал электрохимическое объяснение тепловых и световых эффектов химических процессов, расширив и дополнив кислородную теорию горения Лавуазье новыми представлениями. [c.71]
Осн. работы посвящены минералогии и неорг. химии. Развил хим. направление в минералогии, считая гл. задачей этой науки исследование состава и строения минералов. Впервые сформулировал (1798) понятие о парагенезисе ( смежности минералов ). Автор первых русских руководств по хим. технологии о добывании минеральных щел. солей (1796), пробирном искусстве (1801), о получении селитры (1812). Одним из первых в России стал пропагандировать кислородную теорию горения. Принимал участие в разработке русской научной терминологии по химии, ботанике и минералогии. Составил Подробный словарь минералогический (т. 1—2, 1807), перевел с французского на русский язык и переработал Словарь химический (т. 1—4, 1810—1813). Основатель и редактор (с 1804) Технологического журнала . [c.398]
А. Лавуазье предложил название кислород сформулировал основы кислородной теории горения и развил кислородную теорию кислот. % [c.539]
Применение точных методов химического анализа позволило определить состав многих природных веществ и продуктов технологической переработки, установить ряд основных законов химии. А. Л. Лавуазье (1743—1794) определил состав воздуха, воды и других веществ и разработал кислородную теорию горения. Опираясь на аналитические данные, Д. Дальтон (1766—1844) развил атомистическую теорию вещества и установил законы постоянства состава и кратных отношений. Ж- Г. Гей-Люссак (1778—1850) и А. Авогадро (1776—1856) сформулировали газовые законы. Аналитическая химия, обогащаясь новыми методами, продолжала развиваться и совершенствоваться. В конце XVII в. Т. Е. Ловиц (1757—1804), развивая идеи М. В. Ломоносова, создал микрокристаллоскопический анализ — метод качественного анализа солей по форме их кристаллов, М. В. Се-вергин (1765—1826) предложил колориметрический анализ, основанный на зависимости интенсивности окраски раствора от концентрации вещества, Ж. Л. Гей-Люссак разработал титриметрический метод анализа. Эти методы вместе с гравиметрическим составили основу классической аналитической химии и сохранили свое значение до настоящего времени. [c.9]
Наблюдения Д. Мэйоу, что при горении и дыхании расходуется не весь воздух, а только часть, которая есть главный источник жизни и дыхания , представляют большой историко-химический интерес. Это ван ный шаг на пути к кислородной теории горения, созданной А. Лавуазье и к его учению о сложном составе воздуха. [c.46]
Далее изложена кислородная теория горения. Вторая часть содержит учение о солях и описание ванчнейших химических соединений. А. Лавуазье приводит названия и состав неорганических кислот азотистой, азотной, соляной, мышьяковой, сернистой, серной, плавиковой, вольфрамовой, фосфористой, фосфорной, буровой, борной, молибденовой. [c.92]
В поисках флогистона был открыт ряд газов водород, кислород, хлор. Но главное состояло в том, как метко подметил Ф. Энгельс, что химия только что освободилась от алхимии посредством флогистонной теории . Если на первых порах теория флогистона способствовала развитию химии, то позднее она стала его тормозом, поскольку давала неправильное объяснение опытным данным. Эта теория во второй половине XVIII в, утратила научное значение в результате применения в химии точных методов исследования и создания кислородной теории горения. [c.8]
Когда в 1 4 году Лавуазье опубликовал под названием Opus ules physiques et hiraiques ряд своих исследований, являющихся звеньями той цепи, которая привела его к созданию кислородной теории горения. Парижская Академия наук дала следующую оценку этого труда [c.65]
К концу 18 в. заверншется ниспровержение теории флогистона и окончательно утверждается кислородная теория горения. На этой основе происходит коренной пересмотр всех теор. представлений прошлого, разрабатывается новая хим. номенклатура (Лавуа.зье и др.), утверждается количеств, подход к изученИЕО всех процессов. [c.651]
Вторая особенность исторического процесса развития химии состоит в неравномерности протекания этого процесса. В истории химии известны периоды почти полного застоя и, наоборот, бурного, скачкообразного развития химических знаний. Это обусловлено социально-экономическими факторами. Так, в конце ХУП1 в. во Франции произошла буржуазная революция и почти одновременно с ней химическая революция как результат крушения теории флогистона и возникновения кислородной теории горения. В начале XIX в. центр развития химии переместился в [c.5]
Создание антифлогистической химии благотворно отразилось на развитии как теоретических, так и экспериментальных исследований. На рубеже ХУП1 и XIX вв. единомышленники и после- дователи А. Лавуазье во Франции успешно продолжали развивать основные положения кислородной теории горения и дыхания, объясняя с новых позиций различные химические явления и устраняя остатки флогистических воззрений и устаревших традиционных представлений. [c.67]
В XVUI в. были предприняты неоднократные попытки усовершенствовать химические символы. Но до начала 1780-х годов ученые не пытались найти принцип построения формул соединений, отражающих их качественный и количественный состав. И вот в 1782 г. французский химик Л. Гитон де Морво (1737—1816) создал номенклатуру на основе флогистонной теории. Но это был уже вчерашний день науки, так как в это время А. Лавуазье обосновал кислородную теорию горения. Крупнейшие ученые того времени К. Бертолле, А. де Фуркруа (1755— 1809), а затем и Гитон де Морво в 80-е годы стали соратниками Лавуазье и в 1786—1787 гг. разработали новую систему химической номенклатуры — Опыт химической номенклатуры , опубликованную в 1787 г. В этой работе авторы предлагали соединения кислорода с другими элементами называть оксидами , соли — по их кислотам (так, соли серной кислоты именовались сульфаты , азотной — нитраты ). Оксиды кислотные ( кислоты ,по определению авторов номенклатуры) назывались по радикалу с окончанием ная (по мнению Лавуазье кислоты состоят из кислорода, дающего кислотность, и радикала — серы, азота, фосфора и т. д.) серная, азотная, фосфорная. Если один и тот же радикал образует несколько кислот , то изменялось окончание у менее насыщенной кислородом — истая , у более насыщенной — ная . Например, сернистая и серная. [c.90]
В дальнейшэм разработка основных приемов газового анализа и выделение ряда важнейших газов (Н,, О2, N.2, С] ) привели к ниспровержению теории флогистона. Особенно большую роль в этом отношении сыграли работы французского химика А. Л. Лавуазье (1743—1794), созда1 шего антифлогистонную химию , основанную на кислородной теории горения. Им был впервые установлен количественвый состав воздуха, воды и ряда неорганических и органических веществ. [c.38]
К концу XVIII в. Лавуазье создает кислородную теорию горения и обжига металлов. На смену мистическому флогистону приходит первая, действительно научная, материалистическая, химическая теория. С помощью количественного метода исследования в самом начале XIX в. Пруст открывает и в споре с Бертолле защищает закон постоянства состава. [c.292]
Ф. Энгельс. Однако, если на первых порах теория флогистона способствовала расцвету химии, то позднее она, как неверная теория, стала тормозом в ее развитии ученые пытались примирить опыты с противоречащей им теорией и тем самым давали неправильное объяснение эксперименту. Освобождение химии от теории флогистона произошло во второй половине XVII в. благодаря введению в химию точных методов исследования и созданию кислородной теории горения. Научная химия основана на атомно-молекулярной теории. С этой теории и вытекающих из нее законов начинается изложение данного курса. [c.15]
К 70—80-м годам XVIII в. быстро нарастающее количество новых химических открытий и фактов уже не укладывалось в рамки флогистонного учения. Нарождающаяся химическая промышленность, связанная с металлургическим, текстильным и военным производствами, требовала новых обобщающих теорий, правильно объясняющих процессы горения, окисления и восстановления, с которыми на каждом шагу сталкивалась техника. Эти проблемы нашли свое решение в трудах А. Л. Лавуазье 12], разработавшего кислородную теорию горения и учение о химических элементах. [c.66]
Кислородная теория — горение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Кислородная теория — горение
Cтраница 1
Кислородная теория горения пришла на смену теории флогистона. За два века, прошедших со времени открытия, теория Лавуазье не только не была опровергнута, но еще более укрепилась. [1]
Далее изложена кислородная теория горения. [2]
Далее изложена кислородная теория горения. Вторая часть содержит учение о солях и описание важнейших химических соединений. Лавуазье приводит названия и состав неорганических кислот3: азотистой, азотной, соляной, мышьяковой, сернистой, серной, плавиковой, вольфрамовой, фосфористой, фосфорной, буровой, борной, молибденовой. [3]
Взамен ее была принята новая, научная кислородная теория горения. [4]
В чем состоит экологическое значение кислородной теории горения. [5]
Так, например, благодаря утверждению в науке кислородной теории горения, произошло соединение живого и минерального царств природы, а А.Л. Лавуазье смог сказать: Наконец брожение, гниение и горение постоянно возвращают атмосфере и минеральному царству те элементы, которые растения и животные из него заимствовали. Либиху принадлежит заслуга открытия так называемого закона минимума, который гласит, что развитие растений замедляется и может совсем прекратиться, если содержание в почве какого-либо необходимого для его жизни химического элемента снижается ниже какого-то порогового значения. В настоящее время этот закон трактуется более широко. Особо следует отметить вклад французского химика Ж.Б. Бусенго ( 1802 — 1887), работами которого было доказано, что все растения, кроме бобовых, берут из почвы азот. Что касается бобовых — клевера, люцерны, то они сами обогащают почву азотом, который поглощают из воздуха. [6]
Аптуан Лоран Лавуазье СП-13-179-1) исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую па сМспу флогистонной теории. [7]
Антуан Лоран Лавуазье ( 1743 — 1792) исследовал кислород и создал кислородную теорию горения, пришедшую на смену флогистонной теории. [8]
Проследим шаг за шагом, как развивались исследования Лавуазье, приведшие его к созданию кислородной теории горения и окисления, сыгравшей огромную роль в становлении химии как самостоятельной науки. [9]
В 1811 г. Берцелиус дал электрохимическое объяснение тепловых и световых эффектов химических процессов, расширив и дополнив кислородную теорию горения Лавуазье новыми представлениями. [10]
Создание кислородной теории горения, разработка точных количественных расчетов в химии, поставивших ее на научную основу, есть результат бурного развития металлургии. [11]
Лавуазье создает кислородную теорию горения и обжига металлов. На смену мистическому флогистону приходит первая, действительно научная, материалистическая, химическая теория. [12]
В 1773 г. французский ученый Лавуазье экспериментально показал, что только одна пятая объема воздуха может соединяться с металлом. Таким образом была установлена кислородная теория горения. [13]
Первый антифлогистонный учебник химии был создан автором кислородной теории горения Лавуазье. Его учебник, естественно, и начинается с кислорода-и кислородной теории горения. [15]
Страницы: 1 2
Урок химии по теме «Получение кислорода и исследование его свойств»
Задачи:
Обучающие:
- Формировать навыки техники безопасности при работе с веществами при проведении эксперимента.
- Способствовать развитию исследовательских компетенций на примере химических свойств кислорода.
- Развивать умение составлять уравнения химических реакций, умение делать выводы
Развивающие: продолжить развивать внимание и логическое мышление учащихся.
Воспитательные: продолжить формировать умение объективно оценивать результаты своего труда, формировать умения учащихся работать в паре.
1. Здравствуйте ребята и уважаемые гости.
2. Организационный момент.
3. Послушайте стихотворение:
Он повсюду и везде,
В камне, в воздухе, в воде,
Он и в утренней росе,
И в небес голубизне.
– О каком веществе идёт речь в стихотворении?
На одной из площадей города Лидса (Англия) стоит бронзовая скульптура молодого красивого человека в модном костюме XVIII века. Поворот головы, выражение лица, пристальный взгляд выражают внимание и терпеливое ожидание результата. В правой руке он держит линзу, в левой руке тигель с ртутной окалиной. Этот известный химик был запечатлен в момент проведения знаменитого опыта – получение кислорода при накаливании оксида ртути в 1774 г.
– О каком химике идет речь?
(Речь идёт о знаменитом английском химике Джозефе Пристли.)
В 1771 г. Пристли открыл фотосинтез. Он обнаружил, что воздух, испорченный горением или дыханием, становится вновь пригодным для дыхания под действием зеленых растений. В 1778 г. он доказал, что при фотосинтезе растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
Кислород впервые выделил в 1770 году знаменитый шведский химик Карл Шееле. Он получил кислород несколькими способами. Один из них – разложение перманганата калия при нагревании.
Антуан Лоран Лавуазье, французский ученый, исследовал свойства кислорода и создал кислородную теорию горения. Он разделяет с Джозефом Пристли и Карлом Шееле честь открытия химического элемента.
Сегодня вы сможете самостоятельно повторить открытие Карла Шееле и исследовать свойства кислорода.
Сформулируйте тему практической работы:
(Учащиеся: “Получение кислорода и исследование его свойств”.)
– Какая цель стоит перед нами?
(Учащиеся: получить кислород и изучить свойства кислорода.)
Запишите цель в технологические карты (Приложение 1).
– Давайте вспомним, из каких веществ получают кислород в лаборатории:
(Учащиеся: из перманганата калия KMnO4, воды H2O под действием электрического тока, из перекиси водорода Н2О2)
– Какое оборудование необходимо для получения кислорода?
(Учащиеся: газоотводная трубка, пробирка, химический стакан, лучина, спиртовка, держатель.)
Запишите вещества и оборудование в технологическую карту.
Перед тем, как приступить к работе, давайте вспомним ПТБ при работе.
– Как правильно зажигать спиртовку?
(Учащиеся: спичкой, предварительно поправив диск на спиртовке.)
– Как правильно нагревать пробирку?
(Учащиеся: в верхней части пламени, сначала всю пробирку, а потом ту часть, где находится вещество.)
– Какими способами собирают кислород?
(Учащиеся: методом вытеснения воздуха, методом вытеснения воды.)
– На каком физическом свойстве кислорода основан метод вытеснения воздуха?
(Учащиеся: кислород тяжелее воздуха.)
А сейчас перейдем непосредственно к эксперименту. На столах у вас лежат инструкционные карты (Приложение 2). Согласно инструкции получите кислород и результат занесите в технологические карты.
Ознакомьтесь с содержанием инструкционных карт.
Беседа по ходу работы.
– Как доказать наличие кислорода в стакане? (Учащиеся: тлеющая лучина
разгорается ярче.)
– Как происходит горение веществ в кислороде?
– Мы закончили выполнение практической части работы.
Зашифруйте вопросы (1–6) ответами (а–е) результаты запишите в технологические карты.
1. Защищает от избытка УФ-лучей; а. О3
2. Создает климат; б. SO2
3. Отвечает за “парниковый эффект”; в. Оксиды азота
4. При наличии данного вещества в воздухе возникают “кислотные
дожди”; г. СО2
5. Создает смог в больших городах; д. О2
6. Данный газ помогает дыханию живых существ. е. Н2О
Задача.
Вычислите массовую долю кислорода (в %) в малахите (CuOH)2CO3.
Сколько молекул содержится в 3 моль кислорода?
Итог урока.
Сегодня вы научились получать кислород в лабораторных условиях реакцией разложения перманганата калия методом вытеснения воздуха и доказали наличие кислорода тлеющей лучиной.
Рефлексия.
Сейчас я предлагаю вам продолжить три предложения, записанных на доске.
– Сегодня я узнал……..
– Было интересно……
– Было трудно………
– Я понял, что………..
– Теперь я могу……….
– Я почувствовал, что……..
– Я приобрел…………
– Я научился ……….
– У меня получилось……
– Я смог …………….
– Меня удивило…….
– Мне захотелось………
Домашнее задание.
1. Задача.
Известно, что в организме человека содержится по массе 65% кислорода. Вычислите, сколько кислорода содержится в вашем организме.
2. Что делается в нашей местности для поддержания определенного содержания кислорода в воздухе? В чем может заключаться ваше участие в этой деятельности?
За что великий Лавуазье поплатился головой?
Герой этого печальной, прямо скажем, истории — человек, совершивший революцию в химии, Антуан Лоран Лавуазье (1743−1794). Да, именно революцию — ни больше, ни меньше. Но это потом, а сначала он рос себе в богатом доме в парижском переулке Пеке. Правда, состоятельность семьи не всегда способна уберечь от беды… Мальчику было всего пять лет, когда мать его умерла при родах.
Первоначальное образование он получил в привилегированном коллеже Мазарини (в те годы он и не помышлял о науке, а мечтал исключительно о литературной славе), а потом пошел по стопам отца — адвоката (который в свое время продолжил занятие своего отца) и получил юридическое образование.
Антуан Лавуазье
Но в университете он одновременно изучал естественные науки под началом лучших профессоров, а часть своего немалого состояния вложил в обустройство химической лаборатории, оснащению которой могли позавидовать самые заслуженные мэтры науки.
Пытливый ум молодого естествоиспытателя подвигал его на многочисленные опыты, результаты которых позволяли делать выводы, не дававшиеся многим ученым — старшим современникам Лавуазье. Ну, например… Это он обнаружил и доказал, что мы вдыхаем кислород, а выдыхаем углекислый газ. Нам это представляется до банальности очевидным, но когда-то стало громкой научной новостью.
В своих изысканиях ученый отличался настойчивостью, организованностью и строгой точностью измерений, — и эти качества были как нельзя более кстати для поддержки и плодотворной реализации его бесспорного таланта. Например, занимаясь заданной Парижской академией темой «О лучшем способе освещать улицы большого города» (1765), он целых шесть недель провел в темной комнате. Работа была удостоена золотой медали, через три года 25-летний Лавуазье был избран в Академию наук, а затем и возглавил ее.
Не надо думать, что весь его творческий путь был устлан лепестками роз. Так, кислородную теорию горения научный мир встретил настолько враждебно, что труд сей после публикации в Берлине был подвергнут публичному сожжению.
Лавуазье создал первую классификацию химических веществ, позволяющую обозревать целые ряды известных в то время веществ. Это настолько важная заслуга, что преуменьшить ее не могут даже допущенные автором ошибки (так, хлор он рассматривал как соединение кислорода с соляной кислотой и т. д.). Он принимал участие в разработке метрической системы мер и весов; вместе с Лапласом создал ледяной калориметр для измерения теплоемкости тел и освобождающейся в ходе химических реакций теплоты.
Это был не только величайший ум Франции, но и мужчина со счастливо сложившейся семейной жизнью. Женившись в 1771 г. на дочери одного из своих товарищей, Лавуазье приобрел в супруге активную и преданную помощницу, которая вела его лабораторные журналы, переводила с английского научные статьи, рисовала и гравировала чертежи.
Для ученого такая жена была сущим кладом! А ведь она была так юна: на момент свадьбы жениху было 28, а невесте… 14. Но ей грозил брак с сомнительных достоинств личностью, на котором настаивал не кто-нибудь, а министр финансов, и для мадемуазель Польз было спасением выйти замуж за Лавуазье.
Эта маленькая женщина была умна, образованна и энергична. Впрочем, как любой человек, не без особенностей характера, среди которых были вспыльчивость и резковатость суждений. Зато как она гордилась достижениями мужа! В общем, супруги умели ладить. А это самое главное.
Когда наступил 1789 год, ученый переживал творческий подъем: он опубликовал первый учебник новой химии — «Элементарный курс химии». Ничто не предвещало беды: авторитет его был высок, успехи несомненны, финансовое состояние семьи более чем благополучным. Но тогда же началась Французская революция, которая через несколько лет лишила страну одного из лучших ее умов…
Дело в том, что деятельный ученый успевал сочетать творчество с участием в финансовом бизнесе, как сказали бы сегодня. Еще в 1769 году он вступил в генеральный откуп — общество финансистов, которому государство уступало за известную плату сбор косвенных налогов (винного, табачного, соляного и т. д.). Французы не любили это учреждение, полагая, что штат его нечист на руку…
В 1793 году Антуан Лоран Лавуазье был арестован вместе с 28 откупщиками, обвинён в «в заговоре с врагами Франции против французского народа, имевшем целью похитить у нации огромные суммы, необходимые для войны с деспотами» и приговорен к смерти. Ни громкая слава, ни реальные заслуги перед Францией, ни заступничество бюро искусств и ремесел не спасло его.
Председатель революционного трибунала Коффиналь в ответ на ходатайство о помиловании заявил: «Республика не нуждается в учёных». Приговор был оглашен 7 мая 1794 года и приведен в исполнение уже на следующий день. Математик Лагранж с печальной иронией отозвался об этой казни: «Палачу довольно было мгновения, чтобы отрубить эту голову, но будет мало столетия, чтобы дать другую такую же…».
Через два года Лавуазье был признан несправедливо осужденным и полностью реабилитирован. Посмертно. И нам никогда не узнать, скольких открытий лишился мир, когда великий ученый покинул его.
Валентина Пономарева
Из: ШколаЖизни.ру
Доклад на тему В.В. Петров и кислородная теория горения
В.В.Петров и кислородная теория горения
Дурнева Светлана Викторовна
ОБПОУ «Курский электромеханический техникум»
АНОТАЦИЯ
Доклад посвящен первой работе В.В.Петрова «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений», в которой он подробно описывает свои опыты, подтверждающие справедливость кислородной теории горения.
Никто не знает как он выглядел. «Его портретов не осталось», — написано в монографии о Василии Петрове. Не сохранилось его писем, дневников, его личных вещей. Нет воспоминаний о нем. Есть только его труды. Есть еще послужной список, всякие докладные записки, отчеты, отзывы – то, что положено хранить в архивах, тот прерывистый след, который остается после каждого служивого человека. [1]
Первая крупная научная работа В.В. Петрова «Собрание физико-химических новых опытов и наблюдений» посвящена изучению процессов горения и холодного свечения различных веществ. Как и многие другие ученые того времени В.В. Петров был не только физиком, но и химиком, и его исследования касаются во многом физико-химических и даже чисто химических проблем.
Зная хорошо латинский, английский, французский и немецкий языки, он постоянно был в курсе всех достижений мировой научной мысли, овладел самыми передовыми ее идеями и внес множество ценных вкладов в науку.
В химии в конце XVIII и начале XIX веков шла борьба против различного рода невесомых материй, борьба за материалистическое понятие о химическом элементе. Наиболее распространенной невесомой материей в химии XVIII века была материя горючести, или флогистон.
Теория флогистона, детально разработанная на рубеже XVII—XVIII вв. немецким химиком и врачом Георгом Шталем. Считалось, что при горении веществ и прокаливании металлов выделяется флогистон и образуется негорючий остаток, т. е. флогистон, по теории Шталя, — тонкая материя, присутствие которой в теле придает этому телу свойство горючести. Шталь создал стройную флогистонную теорию, которая, по словам Д. И. Менделеева, «обобщила множество реакций, и это было уже очень важным шагом в науке». Действительно, согласно данной теории металлы — горючие вещества и превращение их в оксиды при прокаливании есть не что иное, как горение, т. е. выделение флогистона. Если затем на оксид металла (окалину, как говорили в XVIII в.) подействовать каким-либо веществом, богатым флогистоном, например углем, то можно вновь получить металл, поскольку флогистон от угля переходит к окалине и придает ей новые свойства.
Однако ко второй половине XVIII в. стали появляться факты и гипотезы, ставившие теорию флогистона под вопрос. Было выяснено, что при прокаливании металлов на воздухе последний отнюдь не является пассивной средой. Наоборот, прокаливаемый металл поглощает воздух, в результате чего вес окалины оказывается больше веса взятого металла. Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов вел последовательную борьбу против всех невесомых материй, в том числе и против флогистона. Экспериментальным путем М.В. Ломоносов доказывал, что изменения в металле при нагревании его в открытых сосудах происходят из-за присоединения к металлу части воздуха. Французский химик член Парижской академии наук А. Лавуазье продолжил дело, начатое М.В. Ломоносовым. Он доказал, что вещество при горении соединяется с кислородом воздуха. В 1777 г. Лавуазье формулирует основные положения кислородной теории горения:
1. Тела горят только в «чистом воздухе».
2. «Чистый воздух» поглощается при горении, и увеличение массы сгоревшего тела равно уменьшению массы воздуха.
3. Металлы при прокаливании превращаются в «земли». Сера или фосфор, соединяясь с «чистым воздухом», превращаются в кислоты.
Новая кислородная теория горения имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с флогистонной. Она более проста, чем флогистонная, не содержит в себе «противоестественных» предположений о наличии у тел отрицательной массы, и, главное, не основывается на существовании субстанций, не выделенных экспериментально. Вследствие этого кислородная теория горения довольно быстро получает широкое признание среди естествоиспытателей.
Но не все ученые поддержали новую теорию А. Лавуазье. Оставалось еще много сторонников флогистонных воззрений. В.В. Петров также должен был решить для себя, к какому лагерю примкнуть. Экспериментальным путем он решил проверить все следствия кислородного учения А. Лавуазье и изучить все случаи кажущихся отступлений от него. Одним из таких расхождений кислородной теории горения с опытом было горение некоторых тел, например, пороха, в отсутствии кислорода. В.В. Петров провел многочисленные опыты, которые подробно описал. Он был выдающимся экспериментатором и блестяще справился с задачами, которые перед собой поставил. Все результаты своих опытов В.В. Петров смог объяснить на основе кислородной теории горения. Так, он доказал, что горение сложных органических веществ в безвоздушном пространстве происходит за счет кислорода, который является составной частью этих веществ, и при высокой температуре этот связанный кислород из них освобождается. В.В. Петров доказал также, что простые вещества-металлы, сера, фосфор — горят только в присутствии воздуха. Опыты В.В. Петрова однозначно подтверждали справедливость кислородной теории горения и способствовали распространению новых воззрений среди наших химиков начала XIX века: академики Я.Д. Захаров, В.М. Севергин были антифлогистиками.
В. В. Петров всегда и во всем выступал как представитель самых передовых течений в науке. Именно так он действовал, защищая и развивая новое учение в химии. В 1801 г. в «Собрании физико-химических новых опытов и наблюдений» В. В. Петров писал: «Когда я читал физико-химические бессмертного Лавуазье сочинения…,то часто представлялись мне очень важные причины размышлять о следствиях тех опытов, из которых антифлогистики производят новые, весьма сходные с здравым и не занятым предубеждением рассудком, изъяснения многочисленных удивительных явлений, которые в природе при упражнениях наших в опытной физике почти беспрестанно открываются». Он провел огромную работу, проверяя на практике учение Лавуазье о кислороде и опровергая все случаи кажущихся отступлений от него.
Через год после «Собрания физико-химических новых опытов и наблюдений» Василий Владимирович Петров войдет в историю науки как первый исследователь электрического дугового разряда — дуги Петрова. Пройдет еще время, и дуга, горевшая на рабочем столе Петрова, засверкает «в свече Яблочкова» в 1878 году перед изумленными парижанами. В сорок лет Петров напишет о себе так: «Я природный россиянин, не имевший случая пользоваться изустным учением иностранных профессоров физики и доселе остающийся в совершенной неизвестности между современными нам любителями сей науки».
Список литературы
Гранин Д.А. Размышления перед портретом, которого нет. 1968. [Электронный ресурс] URL: physics.m7a.ru › Interest/biblio/petrov_granin.pdf
Данилевский В.В. Русская техника. Ленинградское газетно-журнальное книжное издательство. 1947.
Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. — М.: Юристъ-Гардарика, 2003- 476 с.
Собрание-физико-химических-опытов. Научное наследие России. http://library.ruslan.cc/types/books/
Соловьев Ю.И. История химии: Развитие химии с древнейших времен до конца XIX в. — М.: Просвещение, 1983- 368 с., ил
Электротехника: история, развитие, современность. Теория горения в работах Петрова В.В. WWW.e-scientist.ru
С.К. Пискарёва — Аналитическая химия — DJVU, страница 2
по инициативе Ивана Грозного. Приемами «пробирного искусства» владел Петр 1, по его’инициативе была создана в 1720 г..русская химичвская лабопатория; М. В. Ломоносов (1711 — 1765)-является основателем химичес- кой науки в нащей стране. Трудно полнбстью охарактеризовать вклад в развитие науки этого гениального ученого-энциклопе- диста, который далеко опередил свое время. В 1748 г.
он основал перйую в России химическую научно-йсследовательскую лабора- торию. В этой лаборатории ой выполнил много химических анализон’руд и других материалов и экспериментально подтвер- дил ‘закон сохранения массы вещсства. Точность, с — которой М. В. Ломоносов проводил взвешивания, была очень.
высокой и достягала 0,0003 г. Основные принципы и приемы качественного и колячественного анализов, например осаждение, прокаливание, взвешивание осадков, М. В. Ломоносов применял раньше 6 Т. Бергмана и Л. Тенара, считающихся на Западе основателями аналитической химии. Работая в период господства теорий логистона, Ломоносов не был ее слепым последователем и за огнстон принимал конкретное вещество — «горючий воздух», впоследствии названный водородом. Химические операции, применяемые в анализе, М. В.
Ломоносов описал в руководстве по металлургии, в соответствии с традициями своего времени, а в 1744 г. впервые применил микроскоп для изучения химических процессов. Эти работы М. В. Ломоносова были продолжены русским акад. Т. Е. Ловнцем (1757 — 1804). По инициативе и проекту М. В. Ломоносова в 1755 г. был основан Московский университет — первый университет России, сыгравший огромную роль в развитии науки и образования в нашей стране, в том .числе и в развитии аналитической химии. Значительные химико-аналитические исследования провел акад.
В. С. Севергин (1765 — 1826) — последователь М. В. Ломоносова. Им опубликованы руководства по химическому анализу минералов, руд, минеральных вод, лекарственных препаратов, например «Способ испытывать минеральные воды» (1800), «Пробирное искусство» (1801).»В.
С. Севергнн предложил колориметрнческий ‘метод анализа. Основы систематического анализа катионов металлов разработал шведский химик Т. У. Бергман (1735 — 1784). При анализе «сухим путем» он широко применял паяльную трубку. Для развития, химии много сделал француз скйй уФеный А.Л.Лавуазье (1743 — 1794). Он исследовал кислород, создал кислородную теорию горения и установил состав диоксида углерода, оксида фосфора (фосфорйого ангидрида).
В 1783 г. он с Менье анализом определил состав воды и подтвердил его синтезом. Работы А. Л. Лавуазье привели к крушению теории флогистона, задерживающей развитие химии. Он участвовал в создании первой химической номенклатуры. Особое место в истории развития аналитической химии занимает Х1Х в. Кардинальное значение как для химии, так и для химического анализа приобрела атомная теория Д. Дальтона (1766 — 1844). Впервые оц ее изложил в 1803 г. в статье, которая содержит первую таблицу относительйых атомных масс.
При определении относительных атомных масс за единицу он принял массу атома водорода. В дальнейшем были получены весьма точные значения известных в то время относительных атомных масс элементов. Особенно заметную работу в этой области провел шведский химик И. Я. Берцелиус (1779 — 1848). На протяжении 20 лет он изучил более 2000 соединений известных тогда 43 элементов, чтобы определить и» относительные атомные массы. По шкале Берцелиуса относительная атомная масса кйслорода была принята 7 „’.’ф~’ 1тят’..И.’Я.’Берцелиус открыл ряд новых элементов: селен, ~~емй1, цирконий, торий, а совместно с учениками — литий, ванадий’, титан и церий.
В аналтп’ическую практику он ввел методы анализа платиновых руд и химически стойких оксцдов сплавленисм их с гидросульфатом калия. В самом начале Х1Х в. были выполнены русским ученым В. В. Петровым (1761 — 1834) и английским ученым Г. Деви (1778 — 1829) первые работы по электролизу химических соединений. Применение этого метода позволило Г.
Деви открыть калий, натрий, барий, кальций, стронций и магний, а также доказать элементную природу хлора, который считали сложным веществом. Он создал водородную. теорию кислот. В 1805 г. французский ученый Гей-Люссак установил формулу воды НтО, Вместе с А.
Тенаром открыли бор. В 1844 г. в Казани профессор К. К. Клаус ‘(1796 — ‘1864), разрабатывая метод анализа платиновых руд, рткрыл э~ремент— рутений. Спектральный анализ, как чувствительный метод для распознавания химических элементов, разработали немецкие ученые Р. В. Бунзен (1811 — 1899) и Г. Кирхгоф (1824 — 1887) в 1859 г. При помощи спектрального анализа они открыли цезий (1860) и рубидий (1861). Этот метод дал возможность установить химический состав небесных тел и был ‘заслуженно назван «языком Вселенной». Фундам~жтальное руководство па качественному и количественному анализам публикует немецкий химик К. Фрезениус (1818 — 1897), в значительной степени опираясь на работы Т.
Бергмана (1735 — 1784) и А. Тенара (1777 — 1857). Именно ими был создан классический гравиметрический анализ. Используя сероводород, предложенный в качестве группового ре агента английским ученым Р. Кирваном (1733 — 1812), К. Фрезениус разработал способы определения болыпаго числа веществ. Немецкий ученый 1О. Лнбих (1803 — 1873) предложил классический метод элементного анализа органических соединений, применяемый и в’настоящее время, а также метОд определения кислорода в газах с помощью пирогаллала. Успехи в области химического анализа в значительной степени подготовили открытие Д. И. Менделеевым (1834 — 1907) периодического закона и создание периодической системы элементов.
Это положило начало новому этапу в развитии аналитической химии, крторая получила прочную теоретическую основу. Во второй половине прошлого века большой вклад в теорию аналитической химин внесли норвежские ученые К. М. Гудьдберг (1836 — 1902) и П. Вааге (1833 — 1900), открывшие в 1867 г. закан действующих масс, и шведский ученый С. Аррениус (1859 — 1927), предложивший теорию электролитической диссацнации в 1887 г. х Основателем русской школы химиков-аналитиков является Н. А.
Мешпуткин (1842 — 1907). Он разработал методику преподавания аналитической химии, создал классическое руководство по изучению аналитической химии. Первое издание руководства Н. А. Меншуткина «Аналитическая химия» появилось в 1871 г. Эта книга выдержала 15 изданий в нашей стране (паследнее издание вышло в 1931 г.) и было переведено на немецкий, английский, шведский, французский и другие языки, оказав ‘влияние на преподавание аналитической химии В 1893 г. швейцарский химик А. Вернер (1866 — 1919) создал координационную теорию, имеющую весьма важное значение для развития аналитической химии. В самом конце Х1Х в.
Мария и Пьер Кюри разработали особый способ анализа радиоактивных веществ и, пользуясь им, в 1898 г. открыли радий»‘и полоний. %4. ОснОВные НАпРАВления сОВРеменнОЙ АИАлитическОЙ химии Для аналитической химии ХХ в. характерны исключительные темпы развития.
Преимущественное развитие получают физияахимические и физические методы анализа, которые называют ют плотность, вязкость, поверхностное натяжение, помутнение, показатель —,. ч казатель —,. чомления, вращение плоскости поляризации, диэлектрическую проницаемость, электрическую проводим, ‘радиоактивность н другие свойства. Все шире используют методы, затрагивающие самые глубинные области атома, вплоть до дара (нейтрона-активационный, радиоактивацнонный и др.). В анализах прим™еняют ядерные реакции при действии нейтронов, заряженных частиц и у-излучения, а также оптические квантовые генераторы света (лазеры). К числу крупных открытий ХХ в. относится хроматаграьия, предложенная русским ученым М.
С. Цветом (1872 — 1919). Этот метод получил широкое применение и утвердился в 30 — 40-е годы. Я. Гейровский, изучая электролиз с ртутным капельным электродом, в 1922 г. предложил один из весьма раси)юстааненных методов — полярографию. В 1959 г. ему присудили Нооелевскую премию за развитие метода. В 1955 г.’австралийский физик Алан Уолш указал на’потенциальные возможности атомно-абсорбционного метода в спектральном анализе. К 1970 г. уже было более 10 тыс. серийных йрибооов для атомно-абсорбционного анализа.
Метод атомноабсороционного анализа открыл новую страницу в развитии элементного анализа вещества. Его применяют в самых разнообразных областях науки и техники. 9 В современной аналитической химии широко используклг неводные растворнтели. Раныпе основным растворителем в анан мя,ноо о лизе была вода. Воду как растворитель применяют ре, но одновременно используют и разнообразные немодные растворнтели, как, например, безводную ухсусную кислоту, уксусный, анпщрнд, гликолн, жидкий аммиак пиридин, дйо з н, дйоксан, неводного р, ацетон, метнлэтилкетон и многие дру. —.
М титрования приобрели и приобретают все большее етоды значение. Впервые эти методы стал разрабатывать Н. А. Мен.шугкин в конце прошлого века, В 1946 г. индийский г. с ученый сотрудниками предложили метод титрования 3″‘ в,гликолевой’ среде. Большая заслуга в развитии метода неводного ванна принадлежит А. П. Крешкову н Н. А.
Антуан-Лоран Лавуазье | Институт истории науки
Антуан-Лоран Лавуазье, педантичный экспериментатор, произвел революцию в химии. Он установил закон сохранения массы, определил, что горение и дыхание вызываются химическими реакциями с тем, что он назвал «кислородом», и помог систематизировать химическую номенклатуру, среди многих других достижений.
Ученый и сборщик налогов
Сын богатого парижского юриста Лавуазье (1743–1794) получил юридическое образование в соответствии с пожеланиями семьи.Однако его настоящий интерес был к науке, которой он увлеченно занимался, ведя полноценную общественную жизнь. На основании его самых ранних научных работ, в основном в области геологии, он был избран в 1768 году — в раннем возрасте 25 лет — в Академию наук, самое элитное научное сообщество Франции. В том же году он купил Ferme Générale, частную корпорацию, которая собирала налоги для короны на основе прибыли и убытков.
Через несколько лет он женился на дочери другого налогового фермера, Мари-Анн Пьеретт Польз, которой в то время не было и 14 лет.Мадам Лавуазье подготовилась к тому, чтобы стать научным сотрудником своего мужа, выучив английский для перевода работ британских химиков, таких как Джозеф Пристли, и изучив искусство и гравюру, чтобы проиллюстрировать научные эксперименты Антуана-Лорана.
Работа с порохом
В 1775 году Лавуазье был назначен комиссаром Королевской администрации пороха и селитры и поселился в Парижском арсенале. Там он оборудовал прекрасную лабораторию, которая привлекла молодых химиков со всей Европы, чтобы узнать о происходившей в то время «химической революции».Тем временем ему удалось производить больше и лучше пороха за счет увеличения поставок и обеспечения чистоты компонентов — селитры (нитрата калия), серы и древесного угля, а также путем улучшения методов гранулирования порошка.
Содействие химической революции
Характерной чертой химии Лавуазье было его систематическое определение веса реагентов и продуктов, участвующих в химических реакциях, включая газообразные компоненты, и его основная вера в то, что материя, определяемая по весу, будет сохранена посредством любой реакции (закон сохранения массы ).Среди его вкладов в химию, связанных с этим методом, было понимание того, что горение и дыхание вызываются химическими реакциями с частью воздуха (как было обнаружено Пристли), которую он назвал «кислородом», и его окончательное доказательство состава и разложения, что вода состоит из кислорода и водорода.
Его новые названия веществ, большинство из которых используются до сих пор, было важным средством продвижения химической революции, потому что эти термины выражали теорию, лежащую в их основе.В случае с кислородом , что от греческого означает «образующий кислоту», Лавуазье высказал свою теорию о том, что кислород является подкисляющим принципом. Он считал 33 вещества элементами — по его определению, веществами, которые химический анализ не смог разложить на более простые сущности. По иронии судьбы, учитывая его оппозицию флогистону (см. Пристли), среди этих веществ было калорий, , невесомое вещество тепла и, возможно, света, которое заставляло другие вещества расширяться при добавлении к ним.Для распространения своих идей в 1789 году он опубликовал учебник « Traité élémentaire de chimie » и начал журнал « Annales de Chimie », в котором почти полностью публиковались отчеты об исследованиях новой химии.
Политика и гильотина
Политический и социальный либерал, Лавуазье принимал активное участие в событиях, приведших к Французской революции, и в первые годы ее существования он составил планы и доклады, отстаивая многие реформы, включая установление метрической системы мер и весов.Несмотря на его выдающееся положение и его заслуги перед наукой и Францией, он подвергся нападкам как бывший генеральный фермер, занимающийся налогами, и был гильотинирован в 1794 году. Известный математик Жозеф-Луи Лагранж заметил об этом событии: «Им потребовалось всего лишь мгновение. отсечь ту голову, и через сто лет не может родиться другая, похожая на нее ».
Информация, содержащаяся в этой биографии, последний раз обновлялась 11 декабря 2017 г.
Антуан Лоран Лавуазье Химическая революция — Ориентир
Жизнь Антуана-Лорана Лавуазье (1743-1794)
«Лавуазье был насквозь парижанином и дитя просвещения», — писал биограф Генри Герлак.Сын Жана-Антуана и Эмили Пунктис Лавуазье, он поступил в колледж Мазарини, когда ему было 11 лет. Там он получил хорошее образование в области искусства и классики, а также научился лучшим в Париже. Отказавшись от степени бакалавра гуманитарных наук, Лавуазье уступил влиянию своего отца и изучил право, получив степень в области права в 1763 году. Но его интерес к науке преобладал, разожженный геологом Жан-Этьеном Геттаром, с которым он познакомился в Мазарини. После окончания учебы он начал долгое сотрудничество с Геттаром в геологической разведке Франции.
Лавуазье рано проявил склонность к количественным измерениям и вскоре начал применять свой интерес к химии для анализа геологических образцов, особенно гипса. Из-за его склонности к тщательному анализу и выдающихся результатов он был избран в Академию наук в возрасте 25 лет. В то же время Лавуазье использовал часть состояния, унаследованного от матери, чтобы купить долю в Ferme Générale, частная группа, которая собирала различные налоги для правительства.Это роковое решение позже стоило ему жизни на пике его интеллектуальных способностей.
Он женился на Мари-Анн Пьеретт Польз 16 декабря 1771 г .; ему было 28, а ей 14. «Брак был счастливым», — сказал биограф Лавуазье Дуглас Маккай. «Мадам Лавуазье обладала высоким интеллектом; она очень интересовалась научной работой своего мужа и быстро подготовилась, чтобы участвовать в его трудах. Позже она помогала ему в лаборатории и рисовала зарисовки его экспериментов.Она сделала много записей в его лабораторных тетрадях. Она выучила английский и перевела на французский ряд научных мемуаров ».
Лавуазье стал еще более вовлеченным в общественную жизнь в 1775 году, когда он был назначен одним из четырех комиссаров Пороховой комиссии, которым было поручено реформировать и улучшать производство пороха. Лавуазье перенес свою резиденцию и лабораторию в арсенал в Париже, где почти 20 лет он привлекал многих выдающихся посетителей. Он посвящал несколько часов каждый день и один полный день в неделю экспериментам в своей лаборатории.По словам его жены: «Это был день счастья для него; несколько друзей, которые разделяли его взгляды, и несколько молодых людей, гордившихся тем, что удостоены чести участвовать в его экспериментах, собрались утром в лаборатории. Там они обедали; там же. они спорили … Именно там вы могли услышать этого человека с его точным умом, его ясным умом, его высоким гением, возвышенностью его философских принципов, освещающих его беседу ».
По иронии судьбы, Лавуазье, пылкий и рьяный революционер в области химии, был пойман в сети интриг политической революции.Книга TraitÉ была опубликована в 1789 году, в год взятия Бастилии. Год спустя Лавуазье жаловался, что «состояние общественных дел во Франции … временно замедлило прогресс науки и отвлекло ученых от работы, которая им наиболее дорога».
Лавуазье, однако, не смог избежать гнева Жана-Поля Марата, непреклонного революционера, который начал публично осуждать его в январе 1791 года. Во время правления террора были выданы ордера на арест всех Ferme Générale, включая Лавуазье.Утром 8 мая 1794 года он был осужден Революционным трибуналом как участник «заговора против народа Франции». В тот же день его отправили на гильотину. На следующий день его друг, французский математик Жозеф-Луи Лагранж, заметил, что «им потребовалось всего одно мгновение, чтобы отрубить эту голову, и сто лет не может произвести другую подобную».
Вернуться к началу
Антуан Лавуазье — биография, факты и изображения
Жил с 1743 по 1794 год.
Антуан Лавуазье произвел революцию в химии. Он назвал элементы углеродом, водородом и кислородом; открыл роль кислорода в горении и дыхании; установлено, что вода представляет собой соединение водорода и кислорода; открыл, что сера является элементом, и помог продолжить преобразование химии из качественной науки в количественную.
Объявления
Начало
Антуан-Лоран Лавуазье родился в привилегированной семье 26 августа 1743 года в столице Франции Париже.
Его отцом был Жан-Антуан Лавуазье, юрист парижского парламента.
Его матерью была Эмили Пунтис, чье семейное богатство было получено благодаря скотобойне. Она умерла, когда Антуану было пять лет, оставив ему большую сумму денег.
В возрасте от 11 до 18 лет Антуан получил образование в Collège des Quatre-Nations, колледже Парижского университета. Там он изучал общеобразовательные предметы, в том числе естественные науки в последние два года.
Хотя его очень тянуло к наукам, он поступил в юридический факультет колледжа в 18 лет, стремясь продолжить карьеру своего отца.(Его отец призывал его поверить в то, что наука — это просто хобби, а не серьезная профессия.)
После двух лет изучения права Антуан Лавуазье получил степень бакалавра. Год спустя, в 1764 году, он получил лицензию на адвокатскую деятельность, но отказался от этого.
Жизнь Антуана Лавуазье в контексте
Время жизни Антуана Лавуазье и время жизни ученых, связанных с ним.
Наука Антуана Лавуазье
Во время учебы на юридическое образование Лавуазье сохранил интерес к науке, посещая научные лекции в дополнение к лекциям по праву.
В 1764 году, когда он получил лицензию на занятие юридической практикой, он также опубликовал свою первую научную статью. В том же году он прочитал доклад элите Французской академии наук. Он был избран членом Французской академии наук в 1769 году в возрасте всего 26 лет.
Формы углерода
В 1772 году Лавуазье и другие химики купили алмаз и поместили его в закрытую стеклянную банку. Они использовали замечательную гигантскую лупу, чтобы сфокусировать солнечные лучи на алмазе. Алмаз загорелся и исчез.
Замечательный аппарат для сгорания Лавуазье
Лавуазье отметил, что общий вес кувшина не изменился, хотя весь алмаз исчез. Это наблюдение позже станет частью доказательства, убедившего его в правильности его закона сохранения массы.
Вне зависимости от того, сжигала ли гигантская линза алмаз или древесный уголь, выделялся один и тот же газ — теперь мы называем его углекислым газом. Лавуазье понял, что алмаз и уголь — разные формы одного и того же элемента.
Он дал этому элементу название углерод.
Кислород и горение
В 1772 году люди не понимали процесса сжигания. У них были противоречивые и запутанные теории, главной из которых была теория флогистона , необнаруживаемого вещества, которое иногда имело отрицательную массу!
Теперь мы знаем, что горение происходит, когда вещества вступают в реакцию с кислородом при высоких температурах. Однако в 1772 году, когда Лавуазье начал работать в этой области, открытие кислорода Джозефом Пристли оставалось еще на два года вперед.
Работа Лавуазье имела огромное преимущество перед многими другими учеными, а именно его страсть к точным измерениям. Он занимался количественной, а не качественной наукой.
В 1772 году Лавуазье обнаружил, что при сжигании фосфора или серы на воздухе продукты становятся кислыми. Продукты также весят больше, чем исходный фосфор или сера, что предполагает, что элементы соединяются с чем-то в воздухе с образованием кислот. Но что?
В 1774 году Джозеф Пристли посетил Париж.Он рассказал Лавуазье о газе, образовавшемся при разложении соединения, которое мы теперь называем оксидом ртути. Этот газ поддерживал горение намного сильнее, чем обычный воздух. Пристли считал, что этот газ представляет собой особо чистую версию воздуха. Он начал называть его дефлогистированным воздухом, полагая, что его необычные свойства были вызваны отсутствием флогистона.
Лавуазье не верил, что это что-то дефлогистическое, потому что он не верил во флогистон.
В 1779 году Лавуазье придумал название кислород для элемента, выделяемого оксидом ртути.Он обнаружил, что кислород составляет 20 процентов воздуха и жизненно важен для горения и дыхания. Он также пришел к выводу, что когда фосфор или сера сжигаются на воздухе, продукты образуются в результате реакции этих элементов с кислородом.
«Сера при горении поглощает газообразный кислород; образующаяся кислота значительно тяжелее сожженной серы; его вес равен сумме веса сожженной серы и поглощенного кислорода ».Антуан Лавуазье
Элементарный трактат по химии
Сера — элемент
В 1777 году Лавуазье правильно определил серу как элемент.Он провел обширные эксперименты с этим веществом и заметил, что его нельзя разложить на какие-либо более простые вещества.
Сохранение массы
В 1778 году Лавуазье обнаружил, что при нагревании оксида ртути ее вес уменьшается. Газообразный кислород, который он выделяет, имеет точно такой же вес, как и вес, потерянный оксидом ртути.
Хотя сегодня это может показаться нам очевидным, в те дни это было не так (отсюда общая поддержка теории флогистона).Проведя работу с рядом различных веществ и вспомнив более ранние работы, такие как его работа 1772 года с углеродом, Лавуазье объявил новый фундаментальный закон природы: закон сохранения массы:
- материя сохраняется в химических реакциях
или иначе заявлено:
- общая масса продуктов химической реакции равна общей массе исходных материалов
Часто говорят, что Лавуазье был первым ученым, сформулировавшим принцип сохранения массы.Это не совсем неправильно. В 1630 году Жан Рей сформулировал похожий закон; в 1755 году Джозеф Блэк в своей работе по открытию магния предположил, что закон верен; а в 1760 году Михаил Ломоносов опубликовал изложение закона.
Закон сохранения массы стал твердо установленным только после того, как Лавуазье независимо открыл его.
«При проведении экспериментов необходимо … максимально упростить их и полностью устранить все обстоятельства, которые могут затруднить результаты.”Антуан Лавуазье
Элементарный трактат по химии
Горение и дыхание
Лавуазье подозревал, что горение и дыхание химически одинаковы. Он продемонстрировал это с помощью Пьера-Симона Лапласа. Пара измерила количество углекислого газа и тепла, выделяемого морской свинкой при дыхании. Они сравнили это с количеством тепла, выделяемого при сжигании углерода, чтобы произвести такое же количество углекислого газа, которое выдыхала морская свинка.
Результаты позволили Лавуазье сделать вывод, что дыхание — это форма горения. Тепло, выделяемое млекопитающими во время дыхания, поддерживает температуру их тел выше комнатной.
Лавуазье измеряет содержание кислорода в воздухе, выдыхаемом из легких мужчины. Жена Лавуазье Мари-Анн делает записи. Искусный художник, она также создала гравюру, с которой было снято это изображение.
Вода не стихия
В 1783 году Лавуазье придумал название «водород» для газа, который Генри Кавендиш признал новым элементом в 1766 году; Кавендиш назвал газ легковоспламеняющимся воздухом .
Работая снова с Пьером-Симоном Лапласом, Лавуазье сжег водород с кислородом и обнаружил, что вода была произведена, установив, что вода не является элементом, а на самом деле представляет собой соединение, состоящее из элементов водорода и кислорода. Этот результат удивил многих, потому что в то время «все знали», что вода сама по себе является одним из «неделимых» элементов.
Водород означает водообразователь на греческом языке.
«Для образования 100 частей воды требовалось 85 частей по весу кислорода и 15 частей водорода.”Антуан Лавуазье
Элементарный трактат по химии
Флогистона не существует!
Работа Лавуазье с кислородом и его демонстрация сохранения массы совершенно ясно дали ему понять, что флогистон был вымышленным. В 1783 году его статья «Размышления о флогистоне » ознаменовала начало конца флогистона и триумф теории кислорода Лавуазье и количественной химии.
Список элементов Лавуазье
В 1789 году Лавуазье опубликовал свой новаторский «Элементарный трактат по химии ».
Аристотелевские элементы земли, воды, воздуха, огня и квинтэссенции были оставлены средневековыми алхимиками, и теперь Лавуазье отказался от своих tria prima серы, ртути и соли.
Элементарный трактат по химии подробно описал кислородную теорию химии (изгнание флогистона), прояснил разницу между соединением и элементом и содержал список химических элементов. В список вошли кислород, азот, водород, сера, фосфор, углерод, сурьма, кобальт, медь, золото, железо, марганец, молибден, никель, платина, серебро, олово, вольфрам и цинк.
Любопытно, что в соответствии с младенчеством химии Лавуазье включил свет как один из химических элементов.
Он также включил вещество под названием калорик , которое, как позже было показано, как и флогистон, вымышленное. На самом деле, в «Элементарный трактат по химии» в объяснениях так много калорий, что это немного портит работу. Тем не менее, мы должны помнить, что химия все еще находилась в зачаточном состоянии, и Лавуазье в значительной степени был ответственен за ее продвижение на более прочную почву.
«Эксперименты с растительностью дают основание полагать, что свет сочетается с определенными частями овощей и что зеленый цвет их листьев и различные цвета цветов в основном обусловлены этим сочетанием».Антуан Лавуазье
Элементарный трактат по химии
Метрическая система
С 1791 года Лавуазье входил в комитет Французской академии наук, который разработал метрическую систему измерения. В состав комитета вошли известные математики Пьер-Симон Лаплас и Адриан-Мари Лежандр.
Некоторые личные данные и конец
Помимо своих научных исследований, Лавуазье много работал в других областях. В возрасте 26 лет он купил компанию, которая собирала налоги для французского правительства. Сделав это, он попытался реформировать налоговое законодательство, чтобы помочь более бедным налогоплательщикам. Он также работал в правительственной комиссии по пороху, значительно улучшив качество французского пороха.
Лавуазье женился на Мари-Анн Пьеретт Польз в 1771 году. Ему было 28, а ей всего 13.Женившись на столь юной Мари-Анн, он действовал по просьбе ее отца, который был высокопоставленным сотрудником налоговой компании, в которую купил Лавуазье. Граф д’Амерваль, которому было около 40 лет, сделал Мари-Анн предложение руки и сердца, и ее отцу угрожали увольнением из налоговой компании, если она не скажет «да». Лавуазье вмешался и женился на ней, чтобы предоставить Мари-Анне и ее отцу подходящее оправдание для того, чтобы она не вышла замуж за графа.
Антуан Лавуазье и его жена Мари-Анн, картина Жака-Луи Давида в ок.1788.
Мари-Анна была искусным художником и имела хорошее образование. Она значительно помогала Лавуазье в его работе, переводя научные статьи с английского на французский, добавляя свои собственные заметки и научную критику статей, помогая с лабораторными работами, делая точные чертежи лабораторного оборудования для научных публикаций Лавуазье и ведя точные письменные записи экспериментов Лавуазье. .
Во время Французской революции, которая началась в 1789 году, зажиточные люди и все, кто работал на правительство, оказались под угрозой.В 1793 году революционеры положили конец Французской академии наук и другим академическим обществам.
В 1794 году Лавуазье был объявлен предателем из-за его участия в налогообложении. Он был также непопулярен среди революционеров, потому что поддерживал иностранных ученых, у которых революционеры хотели лишить их активов.
Лавуазье был приговорен революционерами к смертной казни. По сфабрикованным обвинениям против него входило хищение денег из казначейства Франции и передача их врагам Франции.
Антуан Лавуазье умер на гильотине в возрасте 50 лет 8 мая 1794 года в Париже. По этому же случаю были казнены отец Мари-Анн и еще 26 человек.
В конце 1795 года французское правительство признало Лавуазье невиновным по всем пунктам. К тому времени, конечно, было уже слишком поздно: он был просто еще одной невинной жертвой царства террора революции.
Жена Лавуазье и его огромный вклад в химию выжили. По иронии судьбы Мари-Анна позже вышла замуж за Бенджамина Томпсона, сыгравшего ключевую роль в установлении того, что калорийность, как и флогистон, была всего лишь плодом воображения людей.
Объявления
Автор этой страницы: The Doc
Изображения Лавуазье, улучшенные и раскрашенные в цифровом виде с помощью этого веб-сайта. © Все права защищены.
Цитируйте эту страницу
Используйте следующую ссылку, соответствующую требованиям MLA:
«Антуан Лавуазье». Известные ученые. famousscientists.org. 29 августа 2015 г. Web..
Опубликовано FamousScientists.org
Дополнительная литература
Антуан-Лоран Лавуазье
Элементы химии
Dover Publications Inc, 1965
Роберт Д.Whitaker
Историческое примечание о сохранении массы
J. Chem. Образов., 1975, 52 (10), с. 658
Артур Донован
Антуан Лавуазье: наука, управление и революция
Cambridge University Press, 1996
Теория горения Антуана Лавуазье
Антуан Лавуазье проводит эксперимент, связанный с возгоранием, вызванным усиленным солнечным светом.
1 ноября 1772 года французский химик Антуан Лавуазье [1] сообщил в записке секретарю Французской академии наук о роли «воздуха» в процессе горения .Потребовалось еще пять лет экспериментов, прежде чем в 1777 году Лавуазье был готов предложить новую теорию горения, исключающую флогистон [4], который, согласно преобладающим теориям того времени, был частью любого вещества и ответственным за процесс горения.
«Итак: революция [в науке и химии] произошла в важной части человеческого знания с момента вашего отъезда из Европы … Я буду считать эту революцию продвинутой и даже полностью завершенной, если вы встанете вместе с нами. .… После того, как вы ознакомились с тем, что происходит в химии, было бы хорошо поговорить с вами о нашей политической революции. Мы считаем, что это сделано и без всякой возможности вернуться к старому порядку ».
— Антуан Лавуазье, Письмо Бенджамину Франклину (2 февраля 1790 г.)
Современная химия началась с Лавуазье
Современная химия началась с Антуана Лавуазье, как мы уже узнали в предыдущей статье о жизни и достижениях Лавуазье [1].Сегодня мы сосредоточимся на одной конкретной теме — теории горения Лавуазье. В конце 1772 года Лавуазье обратил свое внимание на явление горения — тему, в которой он должен был внести свой наиболее значительный вклад в науку. Во времена Лавуазье такие процессы, как горение и ржавление, не были связаны с окислением, как в наши дни. В 1667 году немецкий химик Иоганн Иоахим Бехер [4] опубликовал свою так называемую теорию флогистона. Теория пыталась объяснить все процессы горения.В общем, вещества, которые горели на воздухе, были богаты веществом, называемым флогистоном. Тот факт, что горение вскоре прекратилось в замкнутом пространстве, был воспринят как четкое свидетельство того, что воздух обладает способностью поглощать только конечное количество флогистона. Когда воздух станет полностью флогистическим, он больше не сможет поддерживать горение какого-либо материала, а металл, нагретый в нем, не будет давать окалины; флогистированный воздух не мог поддерживать жизнь. Считалось, что дыхание выводит флогистон из организма.Таким образом, Бехер описал флогистон как процесс, объясняющий горение через процесс, противоположный процессу кислорода.
Эксперименты Лавуазье
Антуан Лавуазье сообщил о результатах своих первых экспериментов по горению в записке для Академии от 20 октября 1772 года, в которой он сообщил, что когда фосфор горит, он соединяется с большим количеством воздуха, образуя кислый спирт фосфора, и что фосфор увеличивается в весе при горении. Во второй запечатанной записке, депонированной в Академии несколько недель спустя, 1 ноября 1772 г., Лавуазье расширил свои наблюдения и выводы о горении серы и добавил, что « то, что наблюдается при горении серы и фосфора, вполне может быть имеют место в случае всех веществ, которые набирают вес в результате сгорания и прокаливания: и я убежден, что увеличение веса металлических отложений происходит по той же причине .«Хотя теперь Лавуазье понял, что в процессе горения действительно участвует воздух, точный состав воздуха в то время не был точно понят.
Эксперимент Антуана Лавуазье с флогистоном. Гравюра г-жи Лавуазье 1780-х годов из Traité Élémentaire de Chimie
.Обмен с Пристли
Весной 1774 г. Лавуазье провел эксперименты по прокаливанию олова и свинца в закрытых сосудах, которые окончательно подтвердили, что увеличение веса металлов при горении происходит из-за соединения с воздухом.Но оставался вопрос, будет ли это комбинация с обычным атмосферным воздухом или только с частью атмосферного воздуха. В октябре выдающийся английский натурфилософ Джозеф Пристли посетил Париж [2], где он встретился с Лавуазье и рассказал ему о воздухе, который он создал, нагревая красную ртуть с помощью горящего стекла, и который поддерживал горение с чрезвычайной энергией. Пристли в то время не был уверен в природе этого газа, но он чувствовал, что это была особенно чистая форма обычного воздуха.
Теория горения Лавуазье
В Париже заинтригованный Лавуазье повторил эксперимент Пристли с ртутью и другими металлами. В конце концов он пришел к выводу, что обычный воздух — непростое вещество. Вместо этого, утверждал он, есть два компонента: один, который сочетается с металлом и поддерживает дыхание, а другой — удушающее средство, которое не поддерживает ни горение, ни дыхание. К 1777 году Лавуазье был готов предложить новую теорию горения, исключающую флогистон.Флогистон оставался доминирующей теорией до 1780-х годов, когда Лавуазье показал, что для сгорания требуется газ, имеющий массу (кислород), и его можно измерить с помощью взвешивания закрытых сосудов. Химические исследования Лавуазье между 1772 и 1778 годами были в основном связаны с разработкой его собственной новой теории горения. В 1783 году он прочитал академии свою знаменитую статью под названием « Réflexions sur le phlogistique » («Размышления о флогистоне»), полномасштабную атаку на текущую теорию горения флогистона.
Чтобы способствовать прорыву в своей теории окисления, Лавуазье в июне 1789 года организовал театральный спектакль, который он поставил в Арсенале. На сцене появился легковоспламеняющийся флогистон, которого Оксиген обвинила в тяжких преступлениях. Адвокат, профессор Шталь, защищал флогистон. Наконец, флогистон был приговорен к смертной казни через огонь. Мадам Лавуазье была в этом жертвенной жрицей.
Майкл Хёпфнер, Лекция 8 — Реакции горения (26 января 2018 г.) [5]
Связанные работы и дополнительная литература:
- [1] Современная химия началась с Лавуазье, SciHi Blog
- [2] Джозеф Пристли и открытие кислорода, SciHi Blog.
- [3] Химическая революция Антуана-Лорана Лавуазье, Международная историческая химическая достопримечательность, посвященная 8 июня 1999 года в Академии наук Института Франции в Париже, Франция.
- [4] Иоганн Иоахим Бехер и теория горения флогистона, SciHi Blog
- [5] Майкл Хёпфнер, Лекция 8 — Реакции возгорания (26 января 2018 г.), Майкл Хёпфнер @ youtube
- [6] Работы Антуана Лавуазье или о нем в Internet Archive
- [7] Oeuvres de Lavoisier (Работы Лавуазье) в Gallica BnF в шести томах.
- [8] Антуан Лавуазье в Викиданных
- [9] Хронология Антуана Лавуазье через Викиданные
Лавуазье
1743-1794
Французский химик (социальный реформатор и юрист, гражданский слуга)
Б. Париж
Антуан Лавуазье (1743–1794), представитель мелкого дворянства во Франции, использовал свое образование в области права, науки и острое деловое чутье, особенно в отношении бухгалтерского учета, для наблюдения за пороховыми работами в Национальном арсенале.Это было больше, чем банальный правительственный пост. Качество пороха в 1775 году было вопросом национальной безопасности для французов, которые находились в состоянии войны с британцами и собирались вступить в американскую революцию. Лавуазье приложил все свои усилия для решения этой проблемы, и вскоре Арсенал стал производить порох высочайшего качества в мире. мир .
Лавуазье потратил большую часть своего наследства на покупку лучших химических инструментов в мире и внес значительный вклад в сферу химии до его назначения в Пороховую комиссию.Его должность и опыт в «Арсенале» подогрели его интерес к горению. Его методы подтвердили для него, что общее количество вещества, которое вступило в реакцию, также оказалось ее продуктами. Таким образом, было нет чистого изменения веса при рассмотрении всех реагентов. Этот Закон Сохранения Материи не был новым с Лавуазье. Действительно, закон сформулировали древние греки. Однако приверженность Лавуазье закону сохранения материи заставила его подчеркнуть: экспериментальный метод, метод уравнения и методы анализа и синтеза.Его работа привела к тому, что он отверг преобладающие взгляды того времени, и в 1789 году (в том же году, что и Французская революция) создал свой собственный революционный документ, Elements of Chemistry . В этой книге Лавуазье обрисовал основу и природу того, чем должна была стать химия в 19, и годах.
В 1774 году Джозеф Пристли посетил Лавуазье в Париже и описал методы, которыми он собирал дефлогистированный воздух. Лавуазье увидел важность открытия почти сразу и повторили эксперименты, которые Пристли выступил.Он заметил, что, поскольку красный Mercurius calcinatus весил больше, чем ртуть, образовавшаяся при нагревании. Кроме того, когда воздух воссоединился с горячей ртутью образовавшаяся окалина весила больше, чем исходная ртуть. делал по весу собранного газа. Лавуазье, желавшего спасти закон сохранение материи решило, что ртуть и дефлогистированный воздух были разными элементами, и они объединились, чтобы сформировать калькс. ртути.Он назвал элемент кислородом или создателем кислоты.
Сравнение теории флогистона и кислорода теория горения.
Лавуазье вскоре разработал общую теорию горения, которая отказались от необходимости флогистона. Он сказал, что по мере того, как предметы горят или становятся кальцинированные, они соединяются с кислородом. Он объяснил результаты Кавендиша легковоспламеняющийся воздух (Лавуазье назвал его водородом или создателем воды) в виде комбинации элементов водорода и кислорода.
Лавуазье в своей лаборатории.
Элементы химии представил свою новую концепцию химического элемента, который он определил как «последнюю точку, которую анализ может достичь ». Это он позаимствовал у Бойля, но Лавуазье на самом деле продемонстрировал Это. Он перечислил в тексте 33 элемента, но некоторые из них любят свет и тепло (он назвал это калорийность) не были материальными, а другие были составными.
С новыми элементами ему пришлось придумать новый точный способ стандартизировать химические названия.Он разработал тот же метод, которым мы пользуемся до сих пор. Cегодня. Таким образом, после Elements химия выглядела современной и ждала только появление атомной теории Дальтона, сделавшее переход полным.
Лавуазье написал Элементов химии очень ясным стиль. Его жена Мари помогла ему с текстом, экспериментами и провела иллюстрации в книге. Однако в самой книге не было ничего нового. открытия. Лавуазье умело составил свод законов и методов в Это было созвучно и легло в основу целой новой науки.
Антуан и его жена Мари, примерно во времена публикация элементов.
Пристли продолжил свою экспериментальную работу, но был вынужден уйти Великобритании за его противодействие вооруженному вмешательству в американскую войну Независимости и за поддержку Французской революции. Действительно, его дом был сожжен дотла местной бандой. Он перевез свою семью в Лондон, но не обрести покой, пока он не приехал в Соединенные Штаты, чтобы дожить свои последние дни до река Саскуэханна, всего в нескольких милях от моего дома.
Черный был превращен в антифлогистонную науку Лавуазье. Однако ни Кавендиш, ни Пристли никогда не отказывались от теории флогистон. Немцы так же медленно восприняли химию Лавуазье, но появился спустя поколение.
Лавуазье не дожил до триумфа своей книги. На 8 мая 1794 года его политический враг Марат осудил его. Лавуазье было предъявлено обвинение с изменой родине и приговорен к гильотине.Возможно, единственное истинное обвинение в список обвинительных заключений заключался в том, что он был сборщиком налогов при старом режим. Его друг, Джозеф Лагранж (1794) сказал: « Потребовалось всего мгновение, чтобы отрубить ему голову, а, возможно, и 100 человек. лет не произведет другого подобного «. Таким образом, революционер погиб в революции, но его слова остались живы. Логика аргумента Лавуазье как более простого объяснения горения и образование соединений привело к краху теории флогистона.Таким образом, поиск элементов начался, и Elements of Chemistry установили повестка дня химической науки на большую часть грядущего столетия.
Мы думаем только с помощью слов. Языки верны аналитические методы. — Антуан Лавуазье
Лавуазье: Величайшие хиты барочной химии
За первые сто лет своего существования у химии было много провалов.Некоторые химики возникли с менталитетом алхимиков, например, тот, кто случайно открыл фосфор при поиске золота в моче. Как и в средние века, они все еще говорили о купоросном масле вместо серной кислоты и прибегали к воображаемому веществу, флогистону, чтобы заткнуть дыры в некоторых теориях, которые не изменились со времен Древней Греции. Антуану де Лавуазье удалось вывести химию из тупика , но, несмотря на то, что он был ученым-революционером, он умер в 1794 году под гильотиной во Французской революции, попав в неправильную группу.Родившись в богатой парижской семье, он унаследовал состояние в возрасте 25 лет, вскоре после того, как был принят в Академию наук, и решил инвестировать в частную компанию, которая собирала налоги для государства и беспощадно относилась к бедным.
Гравюра Антуана-Лорана Лавуазье в его лаборатории. Автор: Луи Жан Дезире ДелестрТот же бизнес, который в конечном итоге привел его к гильотине, позволил ему без особых затрат открыть лучшую частную лабораторию того времени.Он был одержим тем, чтобы все точно измерить и взвесить. Таким образом он опровергал веру в старую теорию четырех элементов (воздуха, воды, земли и огня), согласно которой вода могла быть преобразована в землю. После долгого кипячения воды на дне емкости образовался твердый осадок, , так как же можно сомневаться в доказательствах? Лавуазье именно это и сделал и своими точными экспериментами показал, что стеклянный сосуд теряет вес, равный появившемуся осадку.
Он продолжал процветать, женившись на дочери директора своей компании. Они стали очень хорошими партнерами в лаборатории: она записывала его эксперименты, рисовала иллюстрации и переводила его научные статьи на английский язык. Вместе они затронули горячие темы химии восемнадцатого века. : Почему одни вещи горят и теряют вес при нагревании, а другие — металлы — покрываются ржавчиной и набирают вес? Лавуазье подозревал, что металлы, попавшие в воздух, теряются, и пошел по следам, оставленным другими химиками.Он несколько раз сбивался с пути и ошибался во многих вещах, пока англичанин Пристли не рассказал ему о новом виде воздуха, который заставлял вещи гореть лучше или быстрее ржаветь, и что мыши, запечатанные в контейнере с этим воздухом, выжили дважды. так долго и были особенно активны. Лавуазье повторил эксперименты Пристли и присвоил себе открытие этого нового элемента, входящего в состав воздуха, который он назвал кислородом («генератор кислоты» по-гречески), ошибочно полагая, что он присутствует во всех кислотах.
«Портрет Антуана-Лорана Лавуазье и его жены» (1788). Автор: Жак Луи ДавидОт ошибки к ошибке он достиг окончательного успеха . В своем «Элементарном трактате по химии » (1789), опубликованном в год Французской революции, он объяснил, что горение, окисление металлов и дыхание животных на самом деле являются процессами одного типа — реакциями, в которых потребляется кислород. Проведя эксперименты в закрытых контейнерах, он понял, что в химических реакциях не происходит ни потери веса, ни увеличения веса.Вы можете сжечь бумагу и превратить ее в дым и пепел, но общее количество вещества останется прежним; он может быть преобразован, но не устранен. Это закон сохранения массы Лавуазье, первая научная теория химии .
Он также дал химическим веществам их современные названия и создал первую таблицу элементов, в которой больше не было воздуха и воды, но по-прежнему были включены свет и тепло. Несмотря на свои ошибки и не обнаружив ни одного элемента, Лавуазье научился собирать открытия других и придавать им значение, которое они не имели по отдельности.На следующий день после казни математик Лагранж хорошо это запомнил: «Им потребовалось всего одно мгновение, чтобы отрубить ему голову, но Франция может не произвести другого подобного за столетие».
Франсиско Доменек для Ventana al Conocimiento @fucolinАнтуан Лавуазье | Французский химик-революционер
Французский аристократ и химик Антуан Лоран Лавуазье был невероятно важной фигурой в истории химии, чьи открытия были равнозначны влиянию открытий Исаака Ньютона на физику.Его новая структура химии, которая более четко понимала составные части воздуха и процесс горения, поставила химию на современный путь и заложила основу для работы Дмитрия Менделеева и создания таблицы Менделеева. Работы Лавуазье опровергли многовековые неверные представления о природе элементов и соединений.
Самая известная книга Лавуазье Traité élémentaire de chimie, , изданная в 1789 году элитой Французской академии наук, может считаться первым современным учебником химии и содержала теории о природе элементов, которые заменили «теорию флогистона», верование что во всех горючих объектах содержался «элемент огня», который выделялся в форме огня, тепла и света при горении объекта.
В то время развитие химии сдерживалось этим широко распространенным и ошибочным мнением. Теория и название флогистон были придуманы в 1718 году Георгом Шталем, баварским профессором медицины. Суть его заключалась в том, что горючие вещества содержат любопытное вещество под названием флогистон, которое они теряют при горении. Поскольку балансы были неточными, часто упускали из виду тот факт, что вещества часто набирали вес при сжигании. И вера во флогистон была настолько твердой, что, когда регистрировали прибавку в весе, это объяснялось, например, тем, что флогистон был бестелесным, эфирным огнем, который был легче любого другого известного вещества и поддерживал более тяжелые. или даже вещество с отрицательным весом.
Перед тем, как Лавуазье опубликовал свою Traité , при содействии его жены Мари-Анн-Пьеретт, которая выучила английский язык, чтобы помочь ему в переводе растущего объема научных исследований, помогала ему с экспериментами и рисовала все диаграммы , теория флогистона была принята как На самом деле ведущими химиками Европы 18-го века, и теория «четырех элементов» элементов была в основном принята (или не отвергнута) большинством химиков.
Основываясь на работе англо-ирландского натурфилософа Роберта Бойля, который в 17 веке определил элемент как «вещество, которое не может быть разложено на более простую субстанцию», Лавуазье возродил это определение и доказал его точность посредством обширных и тщательных экспериментов.
Лавуазье был озабочен улучшением жизни населения, и происхождение его открытий об элементах началось с проекта 1768 года по улучшению снабжения хорошей питьевой водой во французских городах. В то время не было эффективного метода химического измерения качества воды, поэтому ему пришлось полагаться на измерение плотности, физическое измерение. Поскольку наиболее широко распространенные теории того времени утверждали, что при нагревании воды часть ее превращается в «землю», измерение ее плотности явно сбивает с толку, а результаты сомнительны.
Чтобы лучше понять процесс, он провел эксперимент, чтобы узнать больше. Нагревая некоторое количество дистиллированной воды в герметичном контейнере в течение 100 дней, он обнаружил, что вес контейнера не изменился. Еще более интересно то, что он обнаружил частицы «земли», плавающие в воде, и что вес этой «земли» соответствовал уменьшению веса контейнера после того, как он был опорожнен, а это означает, что он, должно быть, возник в результате эрозионного воздействия воды на контейнер, а не через превращение воды в землю.
Это было грандиозное открытие, которое в конечном итоге перевернуло доминирующее мышление двух столетий химии.
Позже, экспериментируя с фосфором и серой, он обнаружил, что вещества поглощают воздух при горении и увеличиваются в весе. Он написал и оставил запечатанную записку секретарю Академии 1 ноября 1772 года, предлагая, что этот эффект может иметь место во всех веществах. Дальнейшие обширные эксперименты показали, что «упругие жидкости» — то, что мы теперь назвали бы газом — поглощали разное количество при сжигании с разными типами воздуха.Когда порошкообразные металлы или кальцинаты сжигались в замкнутом пространстве, они поглощали различные пропорции веса воздуха в контейнерах, в конечном итоге предполагая, что воздух, когда-то считавшийся элементом, на самом деле был смесью или составом.
Зимой 1782-83 гг. Он сотрудничал со своим другом и математиком Пьером-Симоном де Лапасом и опубликовал в Академии статью, в которой критиковал теорию флогистона как «воображаемую», говоря, что ее не существует в металлах или каком-либо другом веществе, и что процесс горения и прокаливания металлов легче объяснить без него.
Позже Лавуазье узнал об экспериментах английского ученого Генри Кавендиша, который получил воду путем сжигания «горючего воздуха» (водорода). Лавуазье повторил это и объяснил, что вода не должна быть элементом, а вместо этого состоит из соединения водорода и «дефлогистированного воздуха» (кислорода).
Его величайшим и непреходящим достижением было наведение порядка в языке и символике, которые сформировали мысли химиков. Traité был задуман как руководство по химии для новичков и включал в себя таблицу, которая распознала 55 элементов со старыми и новыми названиями.Было показано, что металлы представляют собой соединения металлов с кислородом, поэтому «Купорос Венеры» стал «сульфатом меди».