Biografia, esperimenti e contributi di Lavoisier

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) è stato un economista, chimico e biologo francese, figura di spicco della rivoluzione chimica del XVIII secolo. I suoi contributi più importanti sono stati la legge di conservazione della massa e la scoperta della funzione dell'ossigeno nella respirazione, tra gli altri.

Scoprì anche l'idrogeno, confutò la teoria del flogisto e spiegò la combustione. Inoltre, ha scritto un testo elementare sulla chimica, ha aiutato a introdurre il sistema metrico, creato la prima tavola periodica e contribuito alla definizione della nomenclatura della chimica moderna.

Figlio di un ricco avvocato parigino, completò gli studi di giurisprudenza, sebbene la scienza naturale fosse la sua vera passione. Ha iniziato i suoi studi nel campo della geologia, grazie al quale è stato proclamato membro della prestigiosa Accademia delle Scienze. Parallelamente, ha sviluppato una carriera come esattore delle tasse per la Corona.

Ha sposato Marie-Anne Pierrette Paulze, che ha collaborato attivamente con Lavoisier nel suo lavoro scientifico, traducendo i chimici inglesi in francese e imparando arte e stampa per illustrare gli esperimenti di suo marito.

Nel 1775, Lavoisier fu nominato commissario della Royal Powder and Saltpeter Administration, lavorando al miglioramento della polvere da sparo.

Ha ricoperto vari uffici pubblici e, in qualità di funzionario della monarchia, è stato condannato a morte e giustiziato con la ghigliottina a Parigi.

indice

• 1 La scienza di Lavoisier
  • 1.1 Enfasi sull'argomento
  • 1.2 Metodologia Descartes
  • 1.3 Collaborazione
• 2 esperimenti
  • 2.1 La non trasmutazione della materia
  • 2.2 Aria e combustione
  • 2.3 La conformazione dell'acqua
  • 2.4 Respirazione
• 3 Principali contributi alla scienza
  • 3.1 La legge di conservazione della massa
  • 3.2 La natura della combustione
  • 3.3 L'acqua è un composto
  • 3.4 Gli elementi e la nomenclatura chimica
  • 3.5 Il primo libro di testo di chimica
  • 3.6 La teoria calorica
  • 3.7 Respirazione animale
  • 3.8 Contributo al sistema metrico
  • 3.9 Contributo allo studio della fotosintesi
• 4 riferimenti

La scienza di Lavoisier

Il principio principale degli studi di Antoine Lavoisier è l'importanza che gli ha dato di eseguire la misurazione della materia, della stessa forma in cui è stata realizzata in ambiti come la fisica.

Questa concezione fece di Lavoisier diventare il padre della chimica moderna, fondamentalmente perché introdusse il campo quantitativo in questa scienza e che diede veramente alla disciplina il carattere della scienza.

Nel contesto di questo, si può dire che Lavoisier ha chiarito in tutte le sue azioni che il caso non ha avuto spazio nel suo lavoro e negli studi. Il caso non è stato concepito come qualcosa che potesse partecipare attivamente ai loro esperimenti.

Enfasi sull'argomento

La materia era l'elemento che suscitava maggior preoccupazione e per comprenderne la struttura e le caratteristiche, Lavoisier si concentrò sullo studio dei quattro elementi conosciuti fino ad allora: terra, aria, acqua e fuoco.

Nel mezzo di queste dissertazioni, Lavoisier stimava che l'aria avesse un ruolo fondamentale nei processi di combustione.

Per Lavoisier, la chimica era più focalizzata sulla sintesi e l'analisi della materia. Questo interesse è stato inquadrato proprio in quella nozione quantitativa e corrisponde alla pietra angolare delle proposte di questo scienziato.

Alcuni autori, come il filosofo, fisico e storico Thomas Kuhn, vedono Lavoisier come un rivoluzionario nel campo della chimica.

Metodologia Descartes

Antoine Lavoisier è stato notato per aver riconosciuto l'importanza di utilizzare un metodo rigoroso per condurre i suoi esperimenti, basato sulla comprensione del contesto di ciò che viene studiato.

In effetti, pensavo che fosse necessario strutturare un piano globale attraverso il quale il problema potesse essere completamente coperto e stabilire in dettaglio ogni azione verificando ciò che altri scienziati avevano studiato.

Secondo Lavoisier, solo dopo questa vasta verifica è possibile considerare le proprie ipotesi e determinare come proseguire le indagini da lì. Una delle citazioni attribuite a questo personaggio è "la scienza non è un uomo, ma il lavoro di molti".

collaborazione

Lavoisier ha creduto fermamente nell'importanza della collaborazione tra colleghi.

In effetti, a un certo punto della sua vita aveva un laboratorio equipaggiato con gli strumenti più moderni e, inoltre, aveva uno spazio ampio e accogliente pronto a ricevere scienziati venuti da altre città o paesi, con i quali Lavoisier aveva comunicazioni.

Per Lavoisier, lavorare insieme era essenziale per scoprire ciò che definiva i segreti della natura.

esperimenti

Lavoisier fu caratterizzato come uno dei primi scienziati a mettere in pratica i precetti di quella che oggi è conosciuta come stechiometria, che è calcolare quanto viene utilizzato da ciascun elemento in una reazione chimica.

Lavoisier si concentrava sempre sulla pesatura e sulla misurazione accurata di ogni elemento che partecipava a una reazione chimica che stava studiando, considerato uno degli elementi più rappresentativi dell'influenza che aveva sullo sviluppo della chimica come scienza moderna.

La non trasmutazione della materia

Sin dai tempi antichi c'era una nozione generale negli alchimisti che era possibile trasformare e creare materia.

C'era sempre il desiderio di convertire metalli non redditizi come il piombo in altri metalli di grande valore come l'oro, e questa preoccupazione era basata sulla concezione della trasmutazione della materia.

Facendo uso del suo instancabile rigore, Lavoisier ha voluto sperimentare tenendo conto di tale concezione, ma avendo cura di misurare assolutamente tutti gli elementi coinvolti nella sua sperimentazione.

Misurò un volume specifico e poi lo mise in uno strumento, che era stato anche misurato in precedenza. Ha lasciato bollire l'acqua a riflusso per 101 giorni e poi ha distillato il liquido, l'ha pesato e misurato. Il risultato è stato che la misurazione iniziale e il peso hanno coinciso con la misurazione e il peso finali.

La fiaschetta che usava aveva un elemento polveroso sullo sfondo. Lavoisier pesava questa fiaschetta e il peso coincideva anche con quello registrato all'inizio, che serviva a dimostrare che questa polvere proveniva dalla fiaschetta e non corrispondeva a una trasformazione dell'acqua.

Vale a dire che la questione rimane invariata: nulla viene creato o trasformato. Altri scienziati europei avevano già fatto questo approccio, come nel caso del botanico e dottore Herman Boerhaave. Tuttavia, è stato Lavoisier a verificare quantitativamente questa affermazione.

Aria e combustione

Ai tempi di Lavoisier ancora chiamato la teoria del flogisto, che si riferiva a una sostanza che aveva quel nome ed era responsabile della generazione di elementi di combustione.

Cioè, si pensava che qualsiasi sostanza che avesse la predisposizione a sperimentare la combustione avesse il flogisto nella sua composizione.

Lavoisier voleva approfondire questa concezione e si basava sugli esperimenti dello scienziato Joseph Priestley. La scoperta di Lavoisier fu che egli identificò un'aria che rimase non combinata dopo la combustione - che era l'azoto - e l'altra aria che si combinò. A quest'ultimo elemento l'ha chiamato ossigeno.

La conformazione dell'acqua

Allo stesso modo, Lavoisier scoprì che l'acqua era un elemento costituito da due gas: idrogeno e ossigeno.

Alcuni esperimenti precedenti fatti da diversi scienziati, tra cui il chimico e fisico Henry Cavendish sottolinea, avevano indagato su questo argomento, ma non erano stati conclusivi.

Nel 1783 sia Lavoisier che il matematico e fisico Pierre-Simon Laplace realizzarono esperimenti sulla combustione dell'idrogeno. Il risultato ottenuto, approvato dall'Academy of Sciences, era l'acqua allo stato più puro.

respirazione

Un'altra area di interesse per Lavoisier era la respirazione animale e la fermentazione. Secondo diversi esperimenti da lui effettuati, che erano anche insoliti e avanzati per il tempo, la respirazione corrisponde a un processo di ossidazione molto simile a quello della combustione del carbonio.

Nel quadro di queste dissertazioni, Lavoisier e Laplace hanno condotto un esperimento in cui hanno preso una cavia e l'hanno posta in un contenitore di vetro con ossigeno per circa 10 ore. Quindi hanno misurato la quantità di anidride carbonica prodotta.

Allo stesso modo, hanno preso come riferimento un uomo in attività e a riposo, e hanno misurato la quantità di ossigeno che ha richiesto in ogni momento.

Questi esperimenti permisero a Lavoisier di affermare che la combustione generata dalla reazione tra carbonio e ossigeno è ciò che genera calore negli animali. Inoltre, ha anche dedotto che nel mezzo del lavoro fisico è necessario un maggiore consumo di ossigeno.

Principali contributi alla scienza

La legge di conservazione della massa

Lavoisier ha dimostrato che la massa di prodotti in una reazione chimica è uguale alla massa dei reagenti. In altre parole, nessuna massa viene persa in una reazione chimica.

Secondo questa legge, la massa in un sistema isolato non è né creata né distrutta da reazioni chimiche o trasformazioni fisiche. Questa è una delle leggi più importanti e fondamentali della chimica e della fisica moderne.

La natura della combustione

Una delle principali teorie scientifiche del tempo di Lavoisier fu la teoria del flogisto, che affermava che la combustione era formata da un elemento chiamato flogisto.

Si credeva che le cose, una volta bruciate, liberassero il flogisto nell'aria. Lavoisier confutò questa teoria, dimostrando che un altro elemento, l'ossigeno, giocava un ruolo importante nella combustione.

L'acqua è un composto

Lavoisier, durante i suoi esperimenti, scoprì che l'acqua era un composto fatto di idrogeno e ossigeno.Prima di questa scoperta, gli scienziati nel corso della storia avevano pensato che l'acqua fosse un elemento.

Lavoisier ha riferito che l'acqua era di circa l'85% di ossigeno e il 15% di idrogeno in peso. Pertanto, l'acqua sembrava contenere 5,6 volte più ossigeno in peso rispetto all'idrogeno.

Gli elementi e la nomenclatura chimica

Lavoisier ha gettato le basi della chimica moderna, incorporando una "Tabella delle sostanze semplici", la prima lista moderna di elementi allora noti.

Ha definito l'elemento come "l'ultimo punto che l'analisi è in grado di raggiungere" o, in termini moderni, una sostanza che non può essere ulteriormente scomposta nei suoi componenti.

Oggi gran parte del tuo sistema per la denominazione di composti chimici è ancora in uso. Inoltre, ha chiamato l'elemento idrogeno e ha identificato lo zolfo come un elemento, rilevando che non poteva essere scomposto in sostanze più semplici.

Il primo libro di testo di chimica

Nel 1789, Lavoisier scrisse il Trattato elementare sulla chimica, diventando il primo libro di chimica, che conteneva la lista degli elementi, le più recenti teorie e le leggi della chimica (compresa la conservazione della massa), e che ha anche confutato l'esistenza del flogisto.

La teoria calorica

Lavoisier sviluppò ampiamente la ricerca intorno alla teoria della combustione, nella quale, sosteneva, il processo di combustione portò al rilascio di particelle caloriche.

È partito dall'idea che in ogni combustione ci sia un distacco della materia di calore (o fluido igneo) o della luce, per mostrare successivamente che la "materia di calore" non ha peso quando si controlla che il fosforo sia bruciato nell'aria in un fiaschetta chiusa, senza apprezzabili variazioni di peso.

Respirazione animale

Lavoisier scoprì che un animale in una camera chiusa consumava "aria eminentemente respirabile" (ossigeno) e produceva "acido di calcio" (anidride carbonica).

Attraverso i suoi esperimenti di respirazione, Lavoisier ha invalidato la teoria del flogisto e ha sviluppato indagini nella chimica della respirazione. I suoi esperimenti sulla vita con le cavie hanno quantificato l'ossigeno consumato e l'anidride carbonica prodotta dal metabolismo.

Usando un calorimetro di ghiaccio, Lavoisier ha dimostrato che la combustione e la respirazione erano la stessa cosa.

Ha anche misurato l'ossigeno consumato durante la respirazione e ha concluso che la quantità cambia a seconda delle attività umane: esercitare, mangiare, digiunare o sedersi in una stanza calda o fredda. Inoltre, ha trovato variazioni nel ritmo cardiaco e respiratorio.

Contributo al sistema metrico

Durante il suo mandato nel comitato dell'Accademia delle scienze francese, Lavoisier, insieme ad altri matematici, contribuì alla creazione del sistema metrico di misurazione, attraverso il quale fu assicurata l'uniformità di tutti i pesi e le misure in Francia.

Contributo allo studio della fotosintesi

Lavoisier ha dimostrato che le piante ricevono dall'acqua, dal suolo o dall'aria, il materiale necessario per la loro crescita e che luce, CO2, acqua, gas O2 e acqua sono direttamente influenzati nel processo di fotosintesi. parte verde delle piante.

riferimenti

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (marzo 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Estratto da: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Estratto da: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
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10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. "1783. Lavoisier e gli studi sulla combustione animale "(2007) Editorial Panamericana Medical. Recupero da: curtisbiologia.com.