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가장 중요한 과학적 발견
연소 이론. 과학적 발견의 역사와 본질
XNUMX세기 후반에 화학이 증가하고 있었습니다. 발견 후에 새로운 발견이 쏟아졌습니다. 이때 Priestley, Black, Scheele, Cavendish 등 수많은 뛰어난 실험가가 등장했습니다. Black, Cavendish, 특히 Priestley의 작업에서 지금까지 완전히 알려지지 않은 가스 영역 인 새로운 세계가 과학자들에게 열립니다. 연구 방법은 지속적으로 개선되고 있습니다. Black, Cronstedt, Bergman 등은 정성 분석을 개발합니다. 그 결과 수많은 새로운 원소와 화합물을 발견할 수 있었습니다. 1659세기와 1734세기로 접어들면서 독일의 화학자 게오르그 에른스트 슈탈(XNUMX~XNUMX)은 이른바 플로지스톤 이론(본질적으로 최초의 화학 이론)을 제안했습니다. 잘못된 것으로 판명되었지만 금속의 연소 및 로스팅 (하소) 과정을 체계화하여 이러한 과정을 통일 된 관점에서 설명 할 수있었습니다. Steel은 다양한 물질과 금속의 구성에 특별한 "가연성 원리"인 플로지스톤이 포함되어 있다고 믿었습니다. 하소되면 금속은 플로지스톤을 잃어 산화물로 변합니다. 즉, 산화 과정은 산화된 물질에 의한 플로지스톤의 손실로 구성됩니다. 반대로 환원 과정에서 산화물은 플로지스톤을 획득하여 다시 금속이 된다. 플로지스톤 이론에 대한 비판은 화학적 사고의 발전에 크게 기여했습니다. 그러나 화학의 주요 현상 - 일반적으로 연소 및 산화 과정, 공기의 구성, 산소의 역할, 화학 화합물의 주요 그룹 (산화물, 산, 염 등)의 구조 - 아직 설명되었습니다. 오히려 사실이 쌓이고 생각이 혼란스러워졌다. Stahl의 발표에서 다소 그럴듯하게 플로지스톤의 교리는 그의 추종자들 사이에서 일종의 플로지스톤으로 변합니다. 이것은 더 이상 하나의 이론이 아니며 혼란스럽고 모순되며 각 저자와 함께 변화하는 수십 개의 이론입니다. XNUMX세기 중반에는 기체를 화학적 관점에서 연구한 이른바 공압화학(pneumatic chemistry)이 등장했다. 그녀의 뛰어난 업적 중 하나는 산소의 발견이었습니다. 독립적인 기체 화학 원소로서의 성질을 이해함으로써 프랑스인은 앙투안 라부아지에 플로지스톤의 개념을 폭로하고 연소의 산소 이론을 공식화합니다. 이 사건은 화학 분석의 주요 성과와 함께 첫 번째 화학 혁명의 시작을 알렸습니다. Antoine Laurent Lavoisier(1743–1794)는 28년 1743월 1763일 변호사의 아들로 태어났습니다. 그는 Mazarin College에서 조기 교육을 받았습니다. 앙투안은 훌륭한 학생이었습니다. 대학을 졸업하고 법학부에 입학했다. XNUMX 년에 Antoine은 내년에 법률 면허 인 학사 학위를 받았습니다. 그러나 법학은 그의 무한하고 만족할 줄 모르는 호기심을 만족시킬 수 없었습니다. 법학 공부를 그만두지 않고 그는 당시 매우 유명한 천문학자인 Lacaille과 함께 수학과 천문학을 공부했습니다. Lacaille은 Mazarin College에 작은 천문대를 가지고있었습니다. 식물학 - 위대한 Bernard Jussier로부터 식물 표본 상자를 편집했습니다. 광물학 - 프랑스 최초의 광물학 지도를 편찬한 Guetard로부터; 화학 - Ruel에서. Lavoisier의 첫 번째 작품은 그의 스승이자 친구인 Guetard의 영향으로 만들어졌습니다. Gaetar는 여러 여행을 떠났습니다. 라부아지에는 1763년부터 XNUMX년 동안 그의 협력자였다. 이 여행의 결실은 그의 첫 번째 작업인 "다양한 유형의 석고 조사"였습니다. Guetard와 1768년 간의 협력 끝에 25년 Lavoisier가 XNUMX세였을 때 그는 Academy of Sciences의 회원으로 선출되었습니다. 인생에서 Lavoisier는 엄격한 명령을 준수했습니다. 그는 아침 XNUMX시부터 XNUMX시까지, 저녁 XNUMX시부터 XNUMX시까지 하루 XNUMX시간 동안 과학을 공부하는 것을 규칙으로 삼았습니다. 나머지 하루는 직업, 학업, 각종 위원회 업무 등으로 나눴다. 일주일에 하루는 오로지 과학에만 전념했습니다. 아침에 Lavoisier는 동료들과 함께 실험실에 갇혔습니다. 여기에서 그들은 실험을 반복하고 화학적 문제를 논의하고 새로운 시스템에 대해 논쟁했습니다. 여기에서 당시 가장 영광스러운 과학자들을 볼 수 있었습니다. 라플라스, 몽주, 라그랑주, 기톤 모르보, 맥커. 라부아지에의 연구실은 현대 과학의 중심지가 되었습니다. 그는 이 점에서 그의 동시대 사람들과 정반대인 악기의 구입과 설치에 막대한 액수를 지출했습니다. 그 당시에는 화학 연구의 기본 규칙인 화학의 기본 법칙이 아직 발견되지 않았습니다. 이 기본 법칙을 따르는 연구 방법을 만듭니다. 화학 현상의 주요 범주를 설명하고 마지막으로 기존의 환상적인 이론을 폭로합니다. 이 작업은 Lavoisier가 수행하고 수행했습니다. 실험적인 재능은 그것을 수행하기에 충분하지 않았습니다. 황금 머리를 황금 손에 부착해야 했습니다. 그러한 행복한 결합이 라부아지에를 대표했습니다. 과학적 활동에서 Lavoisier는 엄격하게 논리적인 과정에 충격을 받았습니다. 첫째, 그는 연구 방법을 개발합니다. 그런 다음 과학자는 실험을 합니다. 그래서 그는 101일 동안 밀폐된 장치에서 물을 증류했습니다. 물은 증발하고 냉각되고 수신기로 되돌아가고 다시 증발하는 등의 작업을 수행합니다. 그 결과 상당한 양의 침전물이 나왔다. 그는 어디에서 왔습니까? 실험 종료 시 장치의 총 중량은 변경되지 않았습니다. 이는 외부에서 추가된 물질이 없음을 의미합니다. 이 작업 과정에서 Lavoisier는 자신의 방법, 즉 양적 연구 방법의 전능함을 확신합니다. 방법을 완벽하게 마스터한 Lavoisier는 주요 작업을 진행합니다. 현대 화학을 만든 그의 작품은 1772년부터 1789년까지를 다루고 있습니다. 그의 연구의 출발점은 연소 중 신체의 무게가 증가한다는 사실이었습니다. 1772년 그는 유황과 인이 연소될 때 공기로 인해 무게가 증가한다는 즉, 공기. 이 사실은 다른 모든 것을 설명하는 열쇠 역할을 한 현상의 주요 발견입니다. 아무도 이것을 이해하지 못했고 언뜻보기에 현대 독자에게는 우리가 하나의 중요하지 않은 현상에 대해 이야기하고있는 것처럼 보일 수 있습니다 ... 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 연소라는 사실을 설명한다는 것은 공기, 땅, 유기체, 모든 죽은 자연과 살아 있는 자연, 무수한 변형과 다양한 형태로 언제 어디서나 일어나는 산화 현상의 전 세계를 설명하는 것을 의미했습니다. 약 XNUMX권의 회고록이 이 출발점과 관련된 다양한 질문을 해명하는 데 할애되었습니다. 그 속에서 새로운 과학은 공처럼 발전한다. 연소 현상은 자연스럽게 Lavoisier를 한편으로는 공기 구성 연구로, 다른 한편으로는 다른 형태의 산화 연구로 이끈다. 다양한 산화물과 산의 형성과 그 구성에 대한 이해; 호흡 과정, 따라서 유기체 연구 및 유기 분석 등의 발견에 이르기까지 Lavoisier의 당면 과제는 연소 이론과 공기 구성에 대한 관련 질문이었습니다. 1774년에 그는 소성 주석에 관한 회고록을 아카데미에 제출하여 연소에 대한 자신의 견해를 공식화하고 증명했습니다. 주석은 닫힌 레토르트에서 하소되어 "흙"(산화물)으로 변했습니다. 총 무게는 변하지 않았습니다. 따라서 "불 같은 물질"의 추가로 인해 주석의 무게 증가가 발생할 수 없었습니다. 보일선박의 벽을 통해. 금속의 무게가 증가했습니다. 이 증가는 하소 중에 사라진 공기 부분의 무게와 같습니다. 지구로 변하는 금속이 공기와 결합한다는 것이 밝혀졌습니다. 이것은 산화 과정의 끝입니다. 여기에는 플로지스톤, "불 같은 물질"이 포함되지 않습니다. 주어진 양의 공기에서 일정량의 금속만 탈 수 있고 일정량의 공기가 사라집니다. 여기에서 복잡성에 대한 아이디어를 따릅니다. 이전에 생각했던 것처럼 매우 다른 물질로 구성되어 있습니다. ". 이듬해인 1775년, 라부아지에는 아카데미에 회고록을 발표했는데, 이 회고록에서 공기의 구성이 처음으로 정확하게 밝혀졌습니다. 공기는 연소와 호흡을 강화하고 금속을 산화시킬 수 있는 "순수한 공기"와 이러한 특성이 없는 "중수성 공기"의 두 가지 가스로 구성됩니다. 산소와 질소라는 이름은 나중에 주어졌습니다. Lavoisier의 추론 과정을 살펴 보겠습니다. 금속의 무게가 증가합니다. 이는 일부 물질이 결합되었음을 의미합니다. 어디에서 왔습니까? 우리는 반응에 관련된 다른 물체의 무게를 결정하고 금속의 무게가 증가한 것과 같은 양만큼 공기의 무게가 감소했음을 확인합니다. 따라서 원하는 물질이 공기에서 방출되었습니다. 이것은 무게를 결정하는 방법입니다. 그러나 그 의미를 이해하기 위해서는 모든 화학체에는 무게가 있고, 무거운 물체는 무중력 상태가 될 수 없으며, 마지막으로 물질의 한 입자도 무에서 사라지거나 생겨날 수 없다는 사실을 인식해야 합니다. 같은 회고록에서 라부아지에는 당시 이산화탄소라고 불렀던 "영구 공기"의 구조를 설명했습니다. 석탄이 있는 상태에서 산화수은을 가열하면 유리된 산소가 석탄과 결합하여 "영구 공기"를 형성합니다. On Combustion in General(1777)이라는 논문에서 그는 자신의 이론을 자세히 설명합니다. 모든 연소는 신체와 산소의 결합입니다. 그 결과는 복잡한 몸체, 즉 "금속 흙"(산화물) 또는 산(현대 용어로 무수물)입니다. 연소 이론은 다양한 화합물의 구성에 대한 설명으로 이어졌습니다. 산화물, 산 및 염은 오랫동안 구별되어 왔지만 그 구조는 여전히 미스터리로 남아 있습니다. 일반적인 결과는 다음과 같이 공식화할 수 있습니다. Lavoisier는 산화물(산소와 금속의 화합물), 산(산소와 비금속체의 화합물) 및 염(산화물의 화합물)의 세 가지 주요 그룹을 설정하여 화합물의 최초의 과학 시스템을 제공했습니다. 및 산). Lavoisier의 첫 번째 작업 이후 XNUMX년이 지났으며 그는 플로지스톤 이론에 거의 손을 대지 않았습니다. 그는 그녀 없이도 관리했습니다. 연소, 호흡, 산화, 공기의 구성, 이산화탄소 및 기타 여러 화합물의 과정은 신비한 원리 없이 매우 간단하고 명확하게 설명되었습니다. 그러나 오래된 이론은 여전히 존재했고 과학자들에게 영향을 미쳤습니다. 1783년 라부아지에는 플로지스톤에 관한 명상을 출판했습니다. 그의 발견을 바탕으로 그는 플로지스톤 이론의 완전한 쓸모 없음을 증명합니다. 그것 없이는 사실이 명확하고 간단하게 설명되고 그것으로 끝없는 혼란이 시작됩니다. "화학자들은 플로지스톤을 모호한 원리로 만들었는데, 그것은 전혀 정확하게 정의되지 않았기 때문에 모든 종류의 설명에 적합하며, 때로는 무거운 원리, 때로는 무중력, 때로는 자유로운 불, 때로는 땅과 연결된 불입니다. 혈관의 구멍을 통과합니다 ", 때때로 그들은 그에게 뚫을 수 없습니다. 그는 알칼리성과 비 알칼리성, 투명도와 칙칙함, 색상과 색상의 부재를 한 번에 설명합니다. 이것은 매분 모양이 바뀌는 진짜 프로테우스입니다. ." "플로지스톤에 대한 성찰"은 오래된 이론에 대한 일종의 장례 행진이었습니다. 왜냐하면 오랫동안 묻힌 것으로 간주될 수 있었기 때문입니다. 마지막으로, 수소와 그 산화 생성물에 대한 지식을 통해 Lavoisier는 유기 화학의 초석을 놓을 수 있었습니다. 그는 유기체의 구성을 결정하고 일정량의 산소에서 탄소와 수소를 연소시켜 유기 분석을 만들었습니다. N. Menshutkin에 따르면 "따라서 유기 화학의 역사는 무기 화학과 마찬가지로 Lavoisier에서 시작해야 합니다." 저자: Samin D.K.
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