Лавуазье – один из основателей научной химии
Когда кислород соединяется с горючим телом, то тепло, скрытое в газообразном кислороде, освобождается и выделяется в виде жара и огня. Лавуазье первый придал важное значение количественной стороне химических превращений веществ и сделал весы необходимой принадлежностью химической лаборатории. Он сам во всех своих исследованиях руководился тем принципом, что при различных химических превращениях вещество не пропадает, не творится вновь и что поэтому веса тел, участвующих в химическом превращении, до превращения и после него, остаются неизмененными. Это положение высказывалось Лавуазье неоднократно, напр. в «Traité» (I, chap. 13). Со времени Лавуазье указанная истина легла в основание научной химической системы («закон вечности вещества») и вместе с другой истиной, добытой в нашем веке физикой, именно — законом сохранения энергии, составляет основу современной философии природы.
Руководясь принципом, указанным Лавуазье, исследователи быстро пришли к выводам необычайной важности, к установлению законов, управляющих весовыми отношениями соединяющихся между собою веществ; а эти законы, в связи с законами объёмных отношений для газов, привели затем к установке понятий об атоме и частице, придающих необыкновенную простоту и ясность современной химической системе.
Лавуазье первым свел явления жизни к действиям химических и физических сил и тем самым нанес сокрушительный удар по теориям витализма и анимизма. Он создал учение о дыхании как медленном окислении, происходящем внутри организма, причем кислород, соединяясь с элементами тканей, дает воду и углекислоту. Обмен газов при дыхании исследован им с такою полнотою, что дальнейшие исследования не прибавили к его данным почти ничего существенного. Не меньшую важность имело его учение о животной теплоте. Она развивается вследствие сгорания тканей за счет кислорода, поглощаемого при дыхании. Количество поглощаемого кислорода увеличивается на холоде, при пищеварении, а особенно при мускульной работе, то есть во всех этих случаях происходит усиленное горение. Пища играет роль топлива: «если бы животное не возобновляло того, что теряет при дыхании, оно скоро погибло бы, как гаснет лампа, когда в ней истощится запас масла». Явления тепла, тесно связанные с процессом горения, составляли также предмет изучения Лавуазье. Вместе с Лапласом, будущим творцом «Небесной механики», Лавуазье даёт начало калориметрии (см.); они устраивают ледяной калориметр. С помощью его они измеряют теплоёмкости многих тел и теплоты, освобождающиеся при различных химических превращениях, например при сгорании угля, фосфора, водорода, при взрыве смеси селитры, серы и угля.
Этими работами они кладут основание новой области исследования — термохимии и устанавливают её основной принцип, сформулированный ими в следующей форме: «Всякие тепловые изменения, которые испытывает какая-нибудь материальная система, переменяя своё состояние, происходят в порядке обратном, когда система вновь возвращается в своё первоначальное состояние». Например, чтобы разложить угольную кислоту на уголь и кислород, необходимо потратить столько же тепла, сколько его выделяется при сгорании угля в углекислоту. Калориметрические и термохимические исследования Лавуазье и Лапласа описаны в мемуаре «Sur la chaleur» (1780). В 1781—1782 г они дают известный способ определять расширение твёрдых тел. Выработанные ими методы они вслед за тем применяют для изучения животной теплоты. Производя исследования над составом воздуха, Лавуазье установил те изменения, которым подвергается воздух при процессе дыхания животных.
Уже упомянутое исследование «Sur la chaleur», сделанное Лавуазье совместно с Лапласом, а также исследования над дыханием животных, произведённые Лавуазье совместно с Сегеном в 1789—1790 гг., имели громадное значение в физиологии. Эти исследования показали, что дыхание животных есть медленное горение, за счёт которого в организме поддерживается всегда постоянный запас тепла. Траты, производимые в организме процессом горения, восполняются пищеварением. Названные исследования стараются установить соотношение между количеством выделяемой организмом углекислоты и состоянием покоя или работы, в котором организм находится. Лавуазье правильно понял значение и связь трёх важных функций животного организма: дыхания, пищеварения и транспирации.
Лавуазье первый дал классификацию тел, известных в то время в химической практике. Основой его классификации служили, вместе с понятием о простых телах, понятия — окись, кислота и соль.Тем не менее, это была первая классификация, давшая возможность с большой простотой обозреть целые ряды известных в то время в химии тел. Она дала Лавуазье возможность предугадать сложный состав таких тел как известь, барит, едкие щёлочи, борная кислота и др., считавшихся до него телами элементарными. Рядом с классификацией Лавуазье много работал над упрощением химической номенклатуры, вопрос о которой был поднят Гитоном де Морво в 1782 г.; в основу этой номенклатуры легла классификация, данная Лавуазье. Новая номенклатура внесла большую простоту и ясность в химический язык, очистив его от сложных и запутанных терминов, которые были завещаны алхимией и были вполне произвольны, а часто и лишены всякого смысла.
2. Биография
Лавуазье родился 26 августа 1743 года в семье одного из четырёхсот адвокатов при Парижском парламенте (так тогда назывался верховный суд) Жана Антуана Лавуазье и Эмилии Пенктис, дочери состоятельного юриста. Через пять лет после рождения Антуана его мать в 1748 году скончалась. Ее младшая сестра Констанция Пенктис взяла на себя воспитание Антуана и его сестры, в доме которой на улице дю Фур близ церкви св. Евстахия он прожил до самой своей женитьбы в 1771 году.
В 1754 году Лавуазье поступил в Коллеж Мазарини (другое название — Коллеж четырех наций). Это было одно из лучших учебных заведений Франции, основанное в 1661 году кардиналом Джулио Мазарини, но реально открытое лишь в 1688 году. Среди выпускников коллежа были философ, физик и математик Жан Лерон Д'Аламбер, астроном Жан Сильвен Байи и живописец Жак Луи Давид.
Поначалу Лавуазье увлекся литературой, хотел стать писателем и даже пробовал работать над драмой на сюжет романа Жан Жака Руссо «Новая Элоиза». Однако дальше первых сцен дело не пошло. В коллеже много времени уделялось изучению древних языков — латыни и греческого, а так-же французскому и риторике (в 1760 году Лавуазье даже получил премию по красноречию), но современными иностранными языками там практически не занимались, и будущий ученый не знал ни английского, ни немецкого.
Окончив в 1761 году коллеж со званием бакалавра искусств, Антуан Лоран в соответствии с семейной традицией и по настоянию отца был определен на юридический факультет Парижского университета, стены которого он покинул в 1764 году со степенью лиценциата прав. Теперь он мог обзавестись адвокатской практикой, однако его все больше и больше привлекают математика, физика и другие естественные науки. Еще в университете он слушал лекции по математике, физике, химии, геологии и минералогии. Его наставниками были три крупных ученых того времени: астроном и физик аббат Николя Луи Ла Кай (Лакайль), составивший атлас звездного неба южного полушария; химик Гийом Франсуа Руэль, лекции которого в Королевском саду были настолько популярны, что, по словам Дидро, этот квартал, где жил простой народ, «стал местом встречи всех классов, не исключая желавших учиться дворянских детей»; и геолог Жан Этьен Геттар, близкий друг семьи Лавуазье, приобщивший Антуана Лорана к минералогии и химии. Месяцами они вдвоем путешествовали на лошадях по Франции, собирая материалы для геолого-минералогического атласа.