Antoine Lavoisier (26. agust 1743 ? 8. mai 1794) var franskur efnafræðingur . Framlag hans til efnafræðinnar var gifurlegt og er hann oft kallaður faðir nutimaefnafræðinnar. Lavoisier tokst a visindaferli sinum að umbylta þvi hvernig hin visindalega aðferð var notuð i efnafræðirannsoknum og hversu nakvæmlega niðurstoður voru skraðar niður, það mætti segja að hann hafi gert efnafræði að almennilegri visindagrein. Lavoisier er einna þekktastur fyrir það að atta sig a hlutverki surefnis við bruna , hann barðist i araraðir fyrir þvi að surefniskenning hans yrði samþykkt en a þessum tima var allt visindasamfelagið sammala um að flogistonkenningin væri rett. Lavoisier attaði sig lika a að vatn væri efnasamband , að brennisteinn og fosfor væru frumefni en ekki efnasambond og svo spaði hann fyrir um tilvist kisils . Lavoisier setti saman fyrsta almennilega listann yfir frumefni og bjo til almennt nafnakerfi fyrir syrur og oxið sem er enn notað i dag, rumum tvohundruð arum seinna. Uppgotvanir Lavoisiers og hugmyndir hans um hvernig skyldi framkvæma visindalegar rannsoknir gjorbreyttu efnafræðinni sem fræðigrein og er þetta framlag hans til efnafræðinnar stundum kallað efnafræðibyltingin .

Æviagrip [ breyta | breyta frumkoða ]

Yngri ar og menntun [ breyta | breyta frumkoða ]

Antoine-Laurent Lavoisier var fæddur 26. agust 1743 i Paris i Frakklandi . Hann fæddist inn i rika fjolskyldu, faðir hans var logmaður og moðir hans var af goðum ættum. Þegar Lavoisier var 5 ara lest moðir hans og var hann þvi að miklu leiti alinn upp af frænku sinni, Mademoiselle Constance Punctis sem tryggði honum goða menntun ^[1] . Hann hof nam við Mazarin haskola þegar hann var 11 ara og nam þar logfræði eins og faðir hans. Meðan a naminu stoð kynntist hann jarðfræðingnum Jean-Etienne Guettard og heillaðist af natturuvisindum ^[2] .

Fyrstu rannsoknir [ breyta | breyta frumkoða ]

Eftir utskrift hof hann feril sem logfræðingur en hætti þvi fljotlega til að vinna við efnafræði- og jarðfræðirannsoknir með Guettard. Lavoisier var a þeirri skoðun að nauðsynlegt væri að vera eins nakvæmur og mogulegt væri i rannsoknum og passa að allar rannsoknir væru vel utskyrðar i vinnubokum svo mogulegt væri að endurtaka þær, hann vildi helst að efnafræðitilraunir væru gerðar a svipaðan hatt og eðlisfræðitilraunir og hugsaði að það væri i raun ekki vist hvort það væri hægt að aðskilja efnafræði og eðlisfræði ^[3] . Nakvæmni Lavoisiers og goð vinnubrogð attu seinna eftir að endurskilgreina hvað teldist asættanleg efnafræðitilraun.

Strax i upphafi visindaferils Lavoisiers skilaði nakvæmni hans ser, með þvi fyrsta sem hann gerði a sviði visinda var að syna fram a efnasamsetningu gifs og murblanda sem notaðar voru i Paris og er su vitneskja gagnleg enn þann dag i dag ^[4] . Lavoisier var kosinn inn i visindaakademiuna 25 ara gamall fyrir nakvæmar mælingar og merkar uppgotvanir ^[2] .

Marie-Anne Lavoisier [ breyta | breyta frumkoða ]

Arið 1771 giftist Lavoisier Marie-Anne Pierrette Paulze . Hun var braðgafuð og hafði mikinn ahuga a rannsoknum eiginmanns sins. Marie-Anne Lavoiser var menntuð i myndlist og sa um að skra niðurstoður i vinnubok eiginmanns sins og teiknaði mjog nakvæmar myndir af ollum tækjabunaði sem notaður var i tilraunum hans. Hun var einnig menntuð i ensku, þysku og latinu og þyddi greinar fra breskum, bandariskum og þyskum efnafræðingum svo að Antoine Lavoisier gæti fylgst betur með vendingum i efnafræði ^[5] .

Flogistonkenningin [ breyta | breyta frumkoða ]

Þegar Lavoisier utskrifaðist fra Mazarin haskola 17 ara gamall var varla hægt að kalla efnafræði almennilega fræðigrein. Efnafræðin byggðist enn að miklu leiti upp a heimspekilegum pælingum forngrikkja. Hin fjogur frumefni Aristotelesar voru enn að einhverju leiti viðurkennd. Serstaklega a það við um eldinn. A fyrri hluta 18. aldar kom þyski visindamaðurinn Georg Ernst Stahl fram með kenningu um að allir hlutir sem hægt væri að brenna inniheldu frumefni sem hann kallaði flogiston ^[6] .

Kenninguna byggði hann a kenningu lærimeistara sins, Johann Joachim Becker sem vildi meina að það væru þrjar typur af jorð og ein þeirra, terra pinguis , væri astæðan fyrir þvi að sumir hlutir gætu brunnið ^[7] . Samkvæmt flogistonkenningunni þa tapaði efni flogiston þegar það brann. Stahl truði þvi lika að oxun malma væri typa af bruna. Þegar malmoxið var hitað i flogistonriku umhverfi, til dæmis með kolum, þa breyttist það i hreinan malm og vildi Stahl meina að flogistonið hefði þa færst ur kolunum yfir i malminn ^[6] . Þarna komu hnokrar a kenninguna. Ef malmur er hitaður breytist hann i malmoxið sem er þyngra  en upphaflegi malmurinn. Samkvæmt Stahl þa losnaði flogiston ur malminum við oxun sem myndi þyða að flogiston hefði neikvæðan massa.

Lavoisier kynntist flogistonkenningunni a fyrirlestri hja Guillaume Francois Rouelle sem hann for a þegar hann var enn i logfræðinami. Arið 1772 eftir að hann hafði gefist upp a logfræðinni til að fara i visindarannsoknir hof hann að rannsaka bruna ^[8] .

Lavoisier syndi fram a að bæði brennisteinn og fosfor, sem brenna mjog auðveldlega, þyngdust við brunann. Hann hugsaði að það hlyti að vera að efnin væru að hvarfast við loftið. Hann syndi jafnframt fram a arið 1774 að þegar lokað glerilat með tini og lofti var hitað og tinoxið myndaðist þa var massi glersins, tinsins og loftsins fyrir efnahvarfið sa sami og massi glersins, tinoxiðsins og afgangs loftsins eftir efnahvarfið, ut fra þessum niðustoðum lagði hann fram kenningu um að efni gætu ekki myndast ne eyðst og er þetta nu kallað logmalið um varðveilsu massa ^[9] . Þo svo að Lavoisier fai yfirleitt heiðurinn a logmalinu um varðveislu massa þa var hann alls ekki fyrstur til að koma fram með þessa hugmynd, sem dæmi ma nefna russneska efnafræðinginn M. V. Lomonosov , Henry Cavendish , Joseph Black og franska lækninn Jean Rey sem gaf ut rit rumum tveimur oldum fyrir tið Lavoisiers þar sem hann utskyrir þetta logmal. Það er þvi ekki hægt að segja að Lavoisier eigi heiðurinn a þessu logmali þo svo að hann hafi kannski komið þvi skilvirkast fra ser og utskyrt það best þo svo að margir efnafræðingar þessa tima hafi attað sig a þessu logmali aður en Lavoisier attaði sig a þvi ^[10] .

Eftir að Lavoisier tok eftir þvi að loft hvarfaðist við brennistein og fosfor tok hann eftir þvi að við hitun blyoxiðs losnaði einhvert gas ut i loftið. Þessar uppgotvanir voru ekki utskyrðar með flogistonkenningunni. Þetta er upphaf þess sem varð siðar að surefniskenningu Lavoisiers, sem er stor þattur af þvi sem var siðar kallað efnafræðibyltingin og hin nyja efnafræði.

Joseph Priestley og uppgotvun surefnis [ breyta | breyta frumkoða ]

A þessum tima var ekki vitað hver efnasamsetning andrumsloftsins væri og vissi Lavoisier þvi ekki við hvað efnin voru að hvarfast i loftinu ^[6] . A svipuðum tima var enski natturuheimspekingurinn Joseph Priestley að vinna að svipuðum rannsoknum og Lavoisier.

Hann hitaði kvikasilfursoxið og komst að þvi að það losnaði gas við efnahvarfið. Við frekari rannsoknir sa hann að þegar kertalogi var settur i gasið brann hann heiftarlega og þegar mys voru latnar lifa i sliku lofti þa lifðu þær lengur og voru friskari. Þessa lofttegund kallaði hann afflogisterað loft (e. dephlogisticated air) þar sem hlutir brunnu betur i þessari lofttegund og ættu þar af leiðandi auðveldar með að losa flogiston ut i loftið.

Lavoisier endurtok tilraunir Priestleys og komst að þeirri niðurstoðu að loft væri ekki ur einu efni. Hann setti fram þa tilgatu að loft væri blanda af tveimur efnum, annars vegar efni sem stæði a bakvið oxun malma,bruna og hjalpaði til við ondun lifvera og hins vegar ohvarfgjarnt efni sem tæki hvorki þatt i bruna ne við ondun lifvera ^[6] . Lavoisier nefndi lofttegundina sem Priestley hafði uppgotvað oxygene , sem þyðir ?syrumyndandi“ a grisku, af þvi að hann taldi að allar syrur inniheldu þetta efni, það er einnig astæðan fyrir islenska heitinu surefni .

Þessi kenning Lavoisiers um að allar syrur innheldu surefni var ekki galin, til að mynda myndast brennisteinstvioxið við bruna brennisteins en þegar brennisteinstvioxiðið hvarfast við vatn myndast brennisteinssyra . A sama hatt myndast tvifosforpentaoxið við bruna fosfors sem myndar svo fosforsyru við það að hvarfast við vatn ^[11] .

Sonnun Lavoisiers a að vatn væri ekki frumefni [ breyta | breyta frumkoða ]

Arið 1766 birti enski efnafræðingurinn Henry Cavendish þrju rit um lofttegundir þar sem hann utskyrði hvernig hann hafði einangrað gastegundir sem hann kallaði eldfimt loft (e. inflammable air) og svo stoðugt loft (e. fixed air), hið fyrrnefnda er nuna kallað vetni og hið siðarnefnda koltvioxið ^[12] .

Priestley tok eftir þvi að þegar hann kveikti i blondu af afflogisteruðu lofti og eldfimu lofti i lokuðu glerhylki myndaðist moða a glerveggjunum. Cavendish endurtok þessa tilraun Priestleys og komst að þvi að þessi moða sem myndaðist væri vatn. Cavendish hugsaði að það hlyti að vera að lofttegundirnar sem hann brenndi inniheldu vatn, hann komst að þeirri niðurstoðu að afflogisterað loft væri i raun afflogisterað vatn og að eldfimt loft væri annað hvort hreint flogiston eða flogisterað vatn ^[12] .

Þar sem surefniskenning Lavoisiers byggðist a þvi að surefni blandist við efni við bruna þa komst hann að þvi eftir að hafa sjalfur endurtekið tilraun Priestleys að vatn hlyti að vera blanda af surefni og eldfimu lofti og væri þar af leiðandi ekki frumefni.

Til að staðfesta þessa kenningu klauf hann vatn og syndi fram a að myndefnin voru surefni og eldfimt loft, Lavoisier nefndi eldfima loftið hydrogen eða ?vatnsmyndandi“ a grisku, a islensku ber þetta efni heitið vetni . Kenning Lavoisiers um að vatn væri buið til ur vetni og surefni gat utskyrt myndun vetnis þegar malmar voru leystir upp i syru, vetnið myndaðist við niðurbrot vatns þegar malmarnir leystust upp, einnig leysti þessi kenning af hverju malmoxið afoxuðust þegar þau komust i snertingu við vetni; vetnið hvarfaðist við surefnið i malmoxiðunum og varð að vatni en skildi hreinan malm eftir ^[13] .

Motstaða i visindasamfelaginu [ breyta | breyta frumkoða ]

Lavoisier gekk mjog illa að sannfæra samtimamenn sina um það að vatn væri ekki frumefni, fræðimenn hofðu verið sannfærðir um að vatn væri frumefni i yfir tvo þusund ar og þotti þvi morgum það faranleg hugmynd að vatn væri efnasamband. Þegar Cavendish fretti af þessari kenningu Lavoisiers var hann ekki sannfærður og skrifaði i riti sem hann birti 1784 ?As the commonly received principle of phlogiston explains all phenomena at least as well as Mr. LAVOISIER‘S, I have adhered to that“ ^[13] .

James Watt , enskur gufuvelaframleiðandi og vinur Priestleys, sagði að þo það væri ekki nein astæða til að efast um að allar rannsoknir Lavoisiers væru gerðar af mikilli nakvæmni og varfærni þa væri hann ekki sannfærður um að hægt væri að draga þa alyktun ut fra tilraununum að vatn væri ekki frumefni og ekki heldur hægt að utiloka tilvist flogistons ^[13] .

Lavoisier sa að hann þyrfti greinilega að koma fram með betri sonnun a eðli vatns til að sannfæra samtimamenn sina. Hann akvað að reyna að sina betur fram a eðli vatns með þvi að mæla nakvæmar magn hvarfefna og myndefna og syna fram a að það væri það sama. Hann fylgdi þar eftir rannsoknum Gaspard Monge , sem hafði sjalfur gert slika rannsokn þar sem hafði synt fram a að við myndun vatns væri massi vatnsins nanast nakvæmlega sa sami og massi lofttegundanna sem notast var við.

Lavoisier akvað að reyna að syna fram a hið gagnstæða. Hann let sprautaði vatnsgufu i gegnum gloandi byssuhlaup ur jarni og syndi fram a að gasið sem kom ut hinu meginn samanstoð af vatnsgufu og vetni, hann gaf þa utskyringu að surefnið i vatninu hefði hvarfast við jarnið og við það hafi myndast jarnoxið og vetni.

Lavoisier let akademiuna vita af þessari uppgotvun en sagði þo að ekki væri hægt að reikna með nogu mikilli nakvæmni hvort magn hvarfefnanna og myndefnanna væri nakvæmlega það sama þar sem hann hafði attað sig a þvi að jarnið hafði lika oxast að hluta utan a byssuhlaupinu, þratt fyrir það helt Lavoisier þvi fram þetta væri sonnun þess að vatn væri ekki frumefni ^[13] .

Priestley gaf litið fyrir þessa tilraun Lavoisiers, hann vildi meina það að flogiston (vetni) hefði losnað ur malminum við það að vatnið hvarfaðist við hann. Priestley endurtok tilraun Lavoisiers þar sem hann mældi magn upphafsefna til að syna fram a að jarnið væri uppspretta flogistonsins og gagnryndi Lavoisier svo harðlega fyrir að vera buinn að akveða hverjar niðurstoður tilraunarinnar væru fyrirfram og að það hefði haft ahrif a hverjar athuganir hans væru ^[13] .

Betri mælitæki og vendipunktur i surefniskenningunni [ breyta | breyta frumkoða ]

Lavoisier sa það að hann þyrfti greinilega nakvæmari mælingar til þess að sannfæra aðra um kenninguna sina svo hann for aftur a teikniborðið. Hann fekk Jean-Baptiste Meusnier , fyrrum lærisvein Gaspard Monge i lið með ser. Þeir felagar vissu að þeir þyrftu að þroa mælitæki sem væri svo nakvæmt að það myndi eyða ollum vafa um eðli vatns. Þeir reðu mælitækjasmiðinn Pierre Megnie og þrouðu tækjabunað sem var svo nakvæmur að það tok marga daga að kvarða hann. Meðal annars byggði Megnie vog sem var talið að gæti vigtað með nakvæmni upp a einn hundrað þusundasta ur pundi ^[13] .

Þegar tækjabunaðurinn var tilbuinn hofust þeir handa við að kvarða tækið. Þer hofu kvorðunina i lok desember 1784 og heldu svo syningu fyrir akademiuna dagana 27. og 28. februar, tveimur manuðum eftir að kvorðun hofst. Syningin for þannig fram að Lavoisier framleiddi vetni og surefni fyrir framan ahorfendur og fyllti tankana a tækinu sinu með sitt hvoru gasinu. Stoðugu flæði vetnis og surefni var komið a og kveikt i þvi með neista. Efnahvarfinu var haldið gangandi i nokkra klukkutima og svo var vatnið og afgangs gasið vigtað með mikilli nakvæmni. Þetta var gert nokkrum sinnum og ahorfendur fengu að taka þatt i ollum mælingum til að sja að engin brogð væru i tafli. Niðurstoður syndu að massi vatnsins og afgangs gassins væri nakvæmlega sa sami og massi lofttegundanna i byrjun og þvi væri enginn efi um það að vatnið sem myndaðist hefði orðið til ur lofttegundunum tveimur ^[13] . Eftir að ahorfendur hofðu skoðað allan tækjabunað og tekið mælingar sjalfir skrifuðu þeir undir plagg til að votta fyrir að þeir hafi orðið vitni af þessari tilraun og að ekki væri astæða til að efast um niðurstoður tilraunarinnar.

Þessi syning er akveðinn vendipunktur i surefniskenningu Lavoisiers, fyrir syninguna voru fair sem studdu þessa kenningu hans en þarna naði Lavoisier að sannfæra marga samlanda sina um að vatn væri i raun efnasamband og að surefni gegndi lykilhlutverki i bruna ^[13] .

Andstaða utan Frakklands [ breyta | breyta frumkoða ]

Þratt fyrir mjog vel heppnaða efnafræðisyningu þa gekk Lavoisier illa að sannfæra efnafræðinga utan Frakklands. Hluti astæðunnar fyrir þessum erfiðleikum var að Meusnier sa um að birta niðurstoðurnar i riti og skautaði hann mjog lauslega yfir hvernig mælingarnar voru gerðar, til að mynda nefndi hann ekkert hversu nakvæmlega allar mælingar voru gerðar eða hvernig tækið var kvarðað, hann nefndi svo upp ur þurru að massi vatns væri 85 prosent surefni og 15 prosent vetni, namundaðar niðurstoður sem var ekki buið að syna fram a með algjorri vissu ^[13] .

Margir gafu litið fyrir þessar rannsoknir Lavoisiers, serstaklega efnafræðingar utan Frakklands. Irski efnafræðingurinn Richard Kirwan var einn þeirra sem voru ekki sannfærðir. Hann helt þvi fram að einungis væri hægt að bua til vatn ur vetni og surefni við gifurlegan hita, annars myndi koltvioxið myndast eins og við venjulegan bruna, ovist er hvað hann hafði fyrir ser i þessu þar sem ogjorningur er að mynda koltvioxið ur vetni og surefni.

Priestley for aftur að skoða upphaflegu tilraun Cavendish og sagði að tilraunin syndi einungis að allar lofttegundir inniheldu vatn sem losnaði við bruna þeirra, hann tok lika eftir þvi að það myndaðist sma saltpeturssyra við efnahvarfið og þvi hlyti Lavoisier að hafa rangt fyrir ser. Lavoisier og fylgimenn hans sogðu að astæða þess að saltpeturssyran myndaðist væri að gasið sem Priestley væri að nota væri mengað af nitri .

Gagnrynendur Lavoisiers gerðu litið ur tilraunum Lavoisiers til að gera surefniskenninguna að samþykktri staðreind. Lavoisier sagði að einungis væri hægt að gagnryna niðurstoður tilrauna hans ef einhver framkvæmdi tilraun af jafn mikilli nakvæmni og varfærni og hann sem syndu fram a eitthvað annað. Kirwan var osammala þessu og sagði að þo svo að Lavoisier ætti hros skilið fyrir að hafa verið fyrstur til að framkvæma svona nakvæmar tilraunir innan efnafræðinnar þa gæti hann ekki fallist a að ein tilraun gæti gert margra aratuga rannsoknir a efninu að engu. William Nicholson, enskur efnafræðingur sem ritstyrði annari utgafu Essay on Phlogiston eftir Kirwan, gagnryndi rannsoknir Lavoisiers og sagði að það væri enginn moguleiki að tækjabunaðurinn hans væri i raun eins nakvæmur og Lavoisier helt fram. Nicholson hafði i ritum sinum haldið þvi fram að ekki væri hægt að nota niðurstoður tilrauna til að komast að þvi hvernig heimurinn virkaði, ekki væri hægt að fullvissa sig um neitt með tilraunum. Hann byggði þar a heimspeki breskra raunhyggjumanna og virðist sem þessar hugmyndir hafi verið algengar meðal breskra efnafræðinga ^[13] .

Onnur gagnryni sem Lavoisier varð fyrir var að tækjabunaðurinn hans væri of flokinn og of dyr, flokinn tækjabunaður væri liklegri til að valda einhversskonar skekkju sem ekki væri hægt að sja fyrir og að ekki væri hægt að endurtaka tilraunir Lavoisiers ut af þvi hvað tækin væru dyr. Aætlað er að i heildina hafi Lavoisier eitt halfri milljon franskra punda (livre) bara i rannsoknum sinum a niðurbroti vatns ^[14] . Þessar gifurlegu fjarhæðir hafði Lavoisier fengið i arf þegar moðir hans lest þegar hann var barn. Priestley helt fast i þa skoðun að ef ekki væri hægt að endurtaka tilraunir Lavoisiers þa væri ekki hægt að samþykkja niðurstoður þeirra sem staðreyndir.

Gagnrynin helt afram i þonokkur ar eða allt þar til odyrari leiðir til að smiða tækjabunað Lavoisiers voru fundnar. Hollenski efnafræðingurinn Martinus van Marum kom þar mikið við sogu. Hann hafði hitt Lavoisier i Paris i juli 1985 þar sem Lavoisier utskyrði fyrir honum hvernig hann hafði synt fram a eðli vatns. A þessum tima hafði þessi tilraun einungis verið framkvæmd i Frakklandi og voru Hollenskir efnafræðingar efins um niðurstoðurnar þar sem þeir gatu ekki framkvæmt tilraunina sjalfir. Van Marum for heim til Hollands og einsetti ser að sannfæra samlanda sina um agæti surefniskenningarinnar. Hann hofst handa við að reyna að einfalda honnun tækjabunaðarins sem Lavoisier og felagar hofðu notað við tilraunina sina og framkvæmdi svo tilraunina með odyrari og einfaldari tækjabunaði i Haarlem 1791 ^[13] . Þessi tækjabunaður van Marum gerði það að verkum að allt i einu gatu aðrir efnafræðingar endurtekið tilraunina og seð sjalfir hverjar niðurstoðurnar voru, það leiddi til þess að hægt og rolega varð samstaða um að Lavoisier hafði haft rett fyrir ser.

Nafnakerfi syra og salta [ breyta | breyta frumkoða ]

I kjolfarið helt Lavoisier afram að vinna að þvi að staðla efnafræðina. Hann bjo til nafnakerfi fyrir syrur og solt sem byggðist a þvi hversu oxað efnið væri. Hann birti þetta kerfi i samvinnu við Louis-Bernard Guyton de Morveau , Claude Louis Berthollet og Antoine Francois de Fourcroy i ritinu Methode de nomenclature chimique, Proposee par MM. de Morveau, Lavoisier, Bertholet & de Fourcroy sem kom ut arið 1787 ^[15] . Þetta nafnakerfi er enn notað i dag. Eins og aður hefur verið sagt byggðist kerfið a þvi hversu oxuð efnin voru.

Efni með hæsta oxunarstig fær forskeytið per- og viðskeytið -ate, efni sem er einu oxunarstigi lægra fær bara viðskeytið -ate, oxunarstigi neðar en það eru viðskeytið -ite og að lokum eru það efni sem fa bæði forskeytið hypo- og viðskeytið -ite. Dæmi um þetta eru soltin sodium hypochlorite, sodium chlorite, sodium chlorate og sodium perchlorate, efnaformulur þessara efna eru NaClO, NaClO ₂ , NaClO ₃ og NaClO ₄ .

Þegar um syrur er að ræða þa breytast viðskeytin og ,,acid“ bætist fyrir aftan. Viðskeytið -ite breytist i -ous og viðskeytið -ate breytist i -ic. Samsvarandi syra NaClO, HClO heitir þvi hypochlorous acid og HClO ₄ heitir perchloric acid. Nafnakerfið segir ekki til um nakvæman fjolda surefna i efninu heldur bara afstætt oxunarstig. Til að mynda hefur jonin sulfate, SO ₄ ^2- fjogur surefni a meðan chlorate hefur bara þrju þo svo að þau hafi somu endingu.

Það er mjog eðlilegt að nafnakerfið se ekki i samræmi við nakvæman fjolda surefna þvi a þessum tima var frumeindakenning Daltons ekki komin fram og þvi er osennilegt að Lavoisier og aðrir efnafræðingar þessa tima hafi attað sig almennilega a þvi hvernig frumefni bloduðust saman ^[16] , Lavoisier segir sjalfur i riti sinu Traite elementaire de Chimie sem hann gaf ut 1789 að sulfuric acid (brennisteinssyra) myndist þegar brennisteinn se brenndur i miklu surefni en ef litið surefni se til staðar myndist sulfurous acid (brennisteinssyrlingur) og er greinilegt að hann attar sig einungis a þvi að það er mismikið surefni i efnunum tveimur en ekki nakvæmlega hversu mikið ^[17] .

Traite elementaire de Chimie er mjog merkt rit, það eru stundum sagt vera fyrsta kennsluritið i efnafræði ^[2] . I þvi er meðal annars að finna nakvæmar utskyringar a þvi hvernig skuli framkvæma akveðna þætti tilrauna svo sem hvernig skuli aðskilja og vigta mismunandi gastegundir og hvernig skuli sia fast efni og þrifa það ^[17] . Aftast i bokinni ma finna mjog nakvæmar teikningar af mælitækjum eftir Marie-Anne Lavoisier asamt toflum til að umbreyta milli franskra og breskra mælieininga. Þetta merka rit inniheldur einnig fyrsta almennilega listann yfir frumefni ^[2] .

Skilgreining Lavoisier a frumefnum [ breyta | breyta frumkoða ]

Lavoisier skilgreinir frumefni sem þau efni sem er ekki hægt að skilja neitt frekar i sundur með efnahvorfum. Listi Lavoisiers inniheldur 33 mismunandi frumefni, nu til dags er vitað að aðeins 23 þessara efna eru i alvoru frumefni ^[17] . Meðal þeirra frumefna sem eru i lista Lavoisiers eru vetni, surefni, gull, magnesium, platina og kolefni. Eitt þeirra frumefna sem Lavoisier nefnir sem er i raun ekki frumefni er efnið caloric. Caloric var tilraun Lavoisiers og samtimamanna hans til að utskyra fasaskipti efna. Hann sagði að það hlyti að vera eitthvað efni sem færi inn i hluti þegar þeir hitnuðu og hrindi eindum hlutarins fra ser og gerði það að verkum að eindirnar fjarlægðust, þegar hluturinn kolnaði færi þetta efni aftur ur honum og eindirnar nalguðust hvor aðra aftur. Þetta efni nefndi Lavoisier caloric sem hann sagði vera vokva sem flæddi um allt efni og flæddi þvi auðveldlega i gegnum allar einangranir sem hann vissi af ^[17] . Lavoisier skrifaði að það væri greinilegt að einhvers konar aðdrattarkraftur væri a milli einda sem caloric þyrfti að yfirvinna til þess að fasaskipti ættu ser stað, ef aðdrattarkraftarnir væru sterkari en frahrindikraftar caloric væri efnið a fostu formi, ef aðdrattar- og frahrindikraftarnir væru jafnsterkir væri um vokva að ræða en ef frahrindikraftarnir væru sterkari væri efnið a gasformi. Lavoisier minntist einnig a að ef þetta væru einu kraftarnir að verki þa myndu efni gufa upp nanast um leið og þau braðnuðu, þvi væri augljost að það væri einhver þriðji kraftur að verki sem heldi efnum a vokvaformi yfir eitthvað hitastigsbil, hann sagði að sa kraftur væri loftþrystingurinn, þvi meiri þrystingur þyddi að það þyrfti meiri hita og þarf af leiðandi meira caloric til að vokvar gætu gufað upp ^[17] .

Lavoisier nefndi einnig að hlutir gætu borið caloric misvel, hann kom með þa likingu að ef teningar ur mismunandi timbri væru settir i vatnsbað þa drægju þeir i sig mismikið vatn eftir þvi hversu þettur viðurinn væri, a sama hatt gæti efni dregið i sig mismikið caloric eftir þvi hversu þett efnið væri. Lavoisier talaði einnig um að magn caloric sem þyrfti til að hita einhvert akveðið magn af efni um eina graðu væri mismunandi eftir efnum og færi það eftir þvi hversu þettar eindirnar væru i efnunum, hann var þar i rauninni að skilgreina eðlisvarma ^[17] .  

Annað frumefni sem Lavoisier nefndi var frumefnið ljos, hann sagði að ljos og caloric væru naskyld og ekki væri vist að um tvo mismunandi efni væri að ræða, þessi frumefni hefðu svipaða eiginleika og að fleiri rannsoknir þyrftu til að komast að þvi hvort um tvo aðskilin efni væri að ræða. Ovissan um hvort þetta væru eitt eða tvo efni gerði það að verkum að best væri að halda þeim aðskyldum þar til einhverjar frekar niðurstoður benti til einhvers annars, ekki væri viturlegt að aætla að ljos og caloric væri eitt og sama efnið þar sem ekki væri buið að sanna það ^[17] .

Franska byltingin og aftaka [ breyta | breyta frumkoða ]

Arið 1794, i miðri fronsku byltingunni , var Lavoisier handtekinn af uppreisnarmonnum. Hann hafði gerst aðili i hopi skattinnheimtumanna til að drygja tekjurnar og var þvi ekki vinsæll meðal almennings. Hann var dæmdur til dauða fyrir foðurlandssvik og fyrir að stefna heilsu almennings i hættu með þvi að selja vatnsþynnt tobak. Tengdafaðir hans, sem einnig var skattinnheimtumaður var lika dæmdur til dauða og var Lavoisier neyddur til að fylgjast með aftoku hans ^[1] .

Þann 8. Mai 1794 var Lavoisier tekinn af lifi með falloxi asamt 27 oðrum skattinnheimtumonnum fimmtugur að aldri. Franski stærðfræðingurinn Joseph-Louis Lagrange , goður vinur Lavoisiers, sagði degi eftir aftokuna að það hafi einungis tekið andartak að fjarlægja hofuð Lavoisiers fra buknum en að næstu hundrað arin muni annað eins hofuð ekki verða til ^[2] .

Tilvisanir [ breyta | breyta frumkoða ]

1. ↑ ^{1,0 1,1} C. F. McKenna (1913). The Catholic Encyclopedia bok 9 . The Encyclopedia Press. bls. 132.
2. ↑ ^{2,0 2,1 2,2 2,3 2,4} The Chemical Revolution . American Chemical Society. 1999. bls. 4.
3. ↑ A. Donovan (1988). Lavoisier and the Origin of Modern Chemistry . Osiris. bls. 226-227.
4. ↑ C. F. McKenna (1913). The Catholic Encyclopedia bok 9 . The Encyclopedia Press. bls. 133.
5. ↑ C. M. Haines (2001). International women in science: a biographical dictionary to 1950 . ABC-CLIO. bls. 167-168.
6. ↑ ^{6,0 6,1 6,2 6,3} The Chemical Revolution . American Chemical Society. 1999. bls. 2.
7. ↑ ?Phlogiston | chemical theory“ . Encyclopedia Britannica (enska) . Sott 18. januar 2021 .
8. ↑ The Chemical Revolution . The American Chemical Society. 1999. bls. 1.
9. ↑ R. H. Petrucci; F. G. Herring (2011). General Chemistry: Principles and Modern Applications (10. utg) . Pearson Canada Inc. bls. 35.
10. ↑ Whitaker, R. D. (1. October 1975). An historical note on the conservation of mass. Journal of Chemical Education, 52 (10), 658
11. ↑ ?Reactions of Main Group Elements with Oxygen“ . Chemistry LibreTexts (enska). 2. oktober 2013 . Sott 18. januar 2021 .
12. ↑ ^{12,0 12,1} ?Henry Cavendish | Biography, Facts, & Experiments“ . Encyclopedia Britannica (enska) . Sott 18. januar 2021 .
13. ↑ ^{13,00 13,01 13,02 13,03 13,04 13,05 13,06 13,07 13,08 13,09 13,10} Golinski, J. (1994). Precision Instruments and the Demonstrative Order of Proof in Lavoisier's Chemistry. Osiris, 9 , 30-47.
14. ↑ Beretta, M. (2014). Between the Workshop and the Laboratory: Lavoisier’s Network of Instrument Makers. Osiris, 29 (1), 197-214.
15. ↑ Duveen, D. I., & Klickstein, H. S. (september 1954). The Introduction of Lavoisier's Chemical Nomenclature into America. Isis, 45 (3), 278-292.
16. ↑ ?John Dalton | Biography, Discoveries, Atomic Model, & Facts“ . Encyclopedia Britannica (enska) . Sott 18. januar 2021 .
17. ↑ ^{17,0 17,1 17,2 17,3 17,4 17,5 17,6} Lavoisier, A. (1789/1965). Elements of Chemistry. (R. Kerr, Þyð.) New York: Dover Publication.