Antoine Laurent Lavoisier的肖像
照片: Jacques-Louis David · Wikimedia Commons

作者

Antoine Laurent Lavoisier

法国化学家

出生
1743年8月26日, 巴黎
逝世
1794年5月8日, 协和广场
国籍
法国
职业
化学家, 经济学家, 生物学家, 物理学家 和 學者
代表作品
Traité Élémentaire de Chimie · Méthode de nomenclature chimique · 质量守恒定律

生平与作品

安托万-洛朗·拉瓦锡(法语:Antoine-Laurent Lavoisier;1743年8月26日—1794年5月8日),法国贵族,化学家、生物学家,被后世尊称为“近代化学之父”。

他使化学从定性转为定量,给出了氧与氢的命名,并且预测了硅的存在。他帮助建立了公制。

拉瓦锡提出了“元素”的定义,按照这定义,于1789年发表第一个现代化学元素列表,列出33种元素,其中包括光与热和一些当时被认为是元素的化合物。

拉瓦锡的贡献促使18世纪的化学更加物理及数学化。他提出规范的化学命名法,撰写了第一部真正现代化学教科书《化学基本论述》(Traité Élémentaire de Chimie)。他倡导并改进定量分析方法并用其验证了质量守恒定律。

他创立氧化说以解释燃烧等实验现象,指出动物的呼吸实质上是缓慢氧化。这些划时代贡献使得他成为历史上最伟大的化学家之一。

拉瓦锡曾是包税商,因此他有充足的资金进行科学研究。但也因此在法国大革命中使他被送上断头台而死。

早年生活与研究

安托万·拉瓦锡出生在法国巴黎一个律师家庭,并在5岁时因母亲过世而继承了一大笔财产。他在1759年到1768年间于马萨林学院学习。家人想要他成为一名律师,但是他本人却对自然科学更感兴趣。

1767年他进入巴黎大学法学院学习,获得律师资格。课余时间他继续学习自然科学,从鲁埃尔那里接受了系统的化学教育和对燃素说的怀疑。

1776年至1783年他作为地理学家盖塔的助手,进行采集法国矿产、绘制第一份法国地图的工作。在考察矿产过程中,他研究了生石膏与熟石膏之间的转变,同年参加法国科学院关于城市照明问题的征文活动获奖。

1767年他和盖塔共同组织了对阿尔萨斯-洛林地区的矿产考察。

1768年,年仅25岁的拉瓦锡成为法兰西科学院院士。

1770年有一派学者坚持波义耳已经否定的四元素说,认为水长时间加热会生成土类物质。为了搞清这个问题,拉瓦锡将蒸馏水密封加热了543天,发现的确有微量固体出现。他使用天平进行测量,发现容器质量的减少正等于产生固体物的质量,而水质量没有变化,从而驳斥了这一观点。

1771年拉瓦锡与同事的女儿,13岁的玛丽-安娜·皮埃雷特结婚。玛丽-安娜·皮埃雷特通晓多种语言,多才多艺,她替拉瓦锡翻译英文文献,并为他的书籍绘制插图并保存拉瓦锡实验记录,协助丈夫进行科学研究。

氧化学说

为了解释“燃烧”这一常见的化学现象,德国医生贝歇尔提出燃素说,认为物质在空气中燃烧是物质失去燃素,空气得到燃素的过程。燃素说可以解释一些现象,因此很多化学家包括普利斯特里和舍勒等人都拥护这一说法。普利斯特里更是将自己发现的氧气称为“脱燃素空气”,用来解释物质在氧气中燃烧比空气中剧烈。但是燃素说始终难以解释金属燃烧之后变重这个问题。一派人索性认为这是因为测量的误差导致,另一派比较极端的燃素说维护者甚至认为在金属燃烧反应中燃素带有负质量。

面对如此的局面,1782年秋天开始拉瓦锡对硫、锡和铅在空气中燃烧的现象进行研究。为了确定空气是否参加反应,他设计了著名的钟罩实验。通过这一实验,可以测量反应前后气体体积的变化,得到参与反应的气体体积。他还将铅在真空密封容器中加热,发现质量不变,加热后打开容器,发现质量迅速增加。尽管实验现象与燃素说支持者相同,但是拉瓦锡提出了另一种解释,即认为物质的燃烧是可燃物与空气中某种物质结合的结果,这样可以同时解释燃烧需要空气和金属燃烧后质量变重的问题。但是此时他仍然无法确定是那一种组分与可燃物结合。

1774年10月普利斯特里访问巴黎,和拉瓦锡进行讨论。这次讨论和拉瓦锡后来的成果的关系至今仍有争论,普利斯特里在后来文章中说并将自己加热汞灰(氧化汞)生成气体(氧气)这一结果告诉拉瓦锡。而有些人则认为并非如此。

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