LAVOISIER: TIỂU SỬ, THÍ NGHIỆM VÀ ĐÓNG GÓP - KHOA HỌC - 2026

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) là nhà kinh tế, nhà hóa học và sinh vật học người Pháp, một nhân vật hàng đầu trong cuộc cách mạng hóa học thế kỷ 18. Những đóng góp quan trọng nhất của ông là định luật bảo toàn khối lượng và khám phá ra vai trò của oxy trong quá trình hô hấp, trong số những đóng góp khác.

Ông cũng nghiên cứu về phân tử nước, bác bỏ lý thuyết phlogiston và giải thích sự cháy. Ngoài ra, ông đã viết một văn bản sơ cấp về hóa học, giúp giới thiệu hệ thống số liệu, tạo ra bảng tuần hoàn đầu tiên và góp phần thiết lập danh pháp của hóa học hiện đại.

Là con trai của một luật sư giàu có ở Paris, anh đã hoàn thành khóa học luật của mình, mặc dù niềm đam mê thực sự của anh là khoa học tự nhiên. Ông bắt đầu nghiên cứu về lĩnh vực địa chất, nhờ đó ông được phong là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học danh tiếng. Đồng thời, ông phát triển sự nghiệp với tư cách là người thu thuế cho Crown.

Ông kết hôn với Marie-Anne Pierrette Paulze, người đã cộng tác tích cực với Lavoisier trong các công trình khoa học của mình, dịch các nhà hóa học Anh sang tiếng Pháp và học nghệ thuật cũng như in ấn để minh họa các thí nghiệm của chồng.

Năm 1775, Lavoisier được bổ nhiệm làm ủy viên của Cơ quan Quản lý Thuốc súng và Saltpeter Hoàng gia, làm việc về cải tiến thuốc súng. Ông giữ nhiều chức vụ công cộng, và với tư cách là một quan chức của chế độ quân chủ, ông đã bị kết án tử hình và hành quyết bằng máy chém ở Paris.

Khoa học của Lavoisier

Nguyên tắc chính của các nghiên cứu của Antoine Lavoisier là tầm quan trọng mà ông đưa ra để thực hiện phép đo vật chất, giống như cách mà nó được thực hiện trong các lĩnh vực như vật lý.

Quan niệm này đã khiến Lavoisier trở thành cha đẻ của hóa học hiện đại, về cơ bản vì ông là người đã đưa lĩnh vực định lượng vào ngành khoa học này và là người thực sự mang lại cho ngành đó tính cách của khoa học.

Trong khuôn khổ này, có thể nói Lavoisier đã thể hiện rất rõ ràng trong mọi hành động của mình rằng cơ hội không có chỗ đứng trong công việc và học tập của ông. Cơ hội không được quan niệm như một thứ có thể tham gia tích cực vào các thí nghiệm của ông.

Nhấn mạnh vào vấn đề

Vật chất là nguyên tố tạo ra mối quan tâm nhiều nhất, và để hiểu cấu trúc và đặc điểm của nó, Lavoisier đã tập trung nghiên cứu bốn nguyên tố được biết đến cho đến thời điểm đó: đất, không khí, nước và lửa.

Giữa các luận án này, Lavoisier đã ước tính rằng không khí có vai trò cơ bản trong quá trình đốt cháy.

Đối với Lavoisier, hóa học tập trung hơn vào việc tổng hợp và phân tích vật chất. Mối quan tâm này được đóng khung chính xác trong khái niệm định lượng đó và điều đó tương ứng với nền tảng trong các đề xuất của nhà khoa học này.

Một số tác giả, chẳng hạn như triết gia, nhà vật lý và sử học Thomas Kuhn, coi Lavoisier là một nhà cách mạng trong lĩnh vực hóa học.

Phương pháp luận của Descartes

Antoine Lavoisier được đặc trưng bởi nhận ra tầm quan trọng của việc sử dụng một phương pháp nghiêm ngặt để thực hiện các thí nghiệm của mình, dựa trên sự hiểu biết bối cảnh của những gì đang được điều tra.

Trên thực tế, ông nghĩ rằng cần phải cấu trúc một kế hoạch toàn cầu mà thông qua đó, vấn đề có thể được bao quát hoàn toàn và từng hành động được thiết lập chi tiết, xác minh những gì các nhà khoa học khác đã nghiên cứu.

Theo Lavoisier, chỉ sau khi xác minh rộng rãi này, người ta mới có thể hình thành giả thuyết của riêng mình và xác định cách tiếp tục điều tra từ đó. Một trong những câu trích dẫn cho nhân vật này là "khoa học không thuộc về một người, mà là công trình của nhiều người."

Hợp tác

Lavoisier nhiệt thành tin tưởng vào tầm quan trọng của sự cộng tác giữa các đồng nghiệp.

Trên thực tế, đã có lúc trong đời ông có một phòng thí nghiệm được trang bị những công cụ hiện đại nhất và thêm vào đó, ông có một không gian rộng rãi và thân thiện, sẵn sàng tiếp nhận các nhà khoa học đến từ các thành phố hoặc quốc gia khác mà Lavoisier đã giao tiếp.

Đối với Lavoisier, làm việc cùng nhau là điều cần thiết để khám phá những gì ông gọi là bí mật của tự nhiên.

Thí nghiệm

Lavoisier được đặc trưng bởi là một trong những nhà khoa học đầu tiên áp dụng các quy tắc của cái mà ngày nay được gọi là phép đo phân tích, tức là tính toán lượng từng nguyên tố được sử dụng trong một phản ứng hóa học.

Lavoisier luôn tập trung vào việc cân và đo lường tỉ mỉ từng nguyên tố tham gia vào một phản ứng hóa học mà ông đang nghiên cứu, đây được coi là một trong những nguyên tố tiêu biểu nhất về ảnh hưởng của nó đối với sự phát triển của hóa học như một ngành khoa học hiện đại.

Sự không biến đổi của vật chất

Từ thời cổ đại đã có một quan niệm chung trong các nhà giả kim thuật cho rằng nó có thể biến đổi và tạo ra vật chất.

Mong muốn chuyển đổi các kim loại có giá trị thấp như chì thành các kim loại có giá trị cao khác như vàng luôn hiện hữu, và mối quan tâm này dựa trên khái niệm về sự chuyển hóa của vật chất.

Sử dụng sự nghiêm khắc không mệt mỏi của mình, Lavoisier muốn thử nghiệm quan niệm này trong tâm trí, nhưng đảm bảo đo lường tuyệt đối tất cả các yếu tố liên quan đến thử nghiệm của mình.

Anh ta đo một thể tích cụ thể và sau đó đặt nó vào một công cụ, cũng đã được đo trước đó. Ông để nước hồi lưu trong 101 ngày và sau đó chưng cất chất lỏng, cân và đo nó. Kết quả anh ta thu được là số đo và trọng lượng ban đầu khớp với số đo và trọng lượng cuối cùng.

Bình bạn đã sử dụng có một phần tử bám bụi ở đáy. Lavoisier đã cân bình này và trọng lượng cũng trùng với trọng lượng được ghi ở đầu, điều này chứng tỏ rằng bột này đến từ bình và không tương ứng với sự biến đổi nước.

Nói cách khác, vật chất không thay đổi: không có gì được tạo ra hoặc biến đổi. Các nhà khoa học châu Âu khác đã thực hiện cách tiếp cận này, chẳng hạn như trường hợp của nhà thực vật học và bác sĩ Herman Boerhaave. Tuy nhiên, chính Lavoisier đã xác minh định lượng tuyên bố này.

Không khí và đốt cháy

Vào thời Lavoisier, cái gọi là lý thuyết phlogiston vẫn còn hiệu lực, nó liên quan đến một chất mang tên đó và chịu trách nhiệm tạo ra sự cháy trong các nguyên tố.

Đó là, người ta cho rằng bất kỳ chất nào có khuynh hướng đốt cháy đều có phlogiston trong thành phần của nó.

Lavoisier muốn đi sâu vào quan niệm này và dựa trên các thí nghiệm của nhà khoa học Joseph Priestley. Phát hiện của Lavoisier là ông đã xác định được một không khí vẫn chưa kết hợp sau khi đốt cháy - đó là nitơ - và một không khí khác đã kết hợp. Ông gọi nguyên tố cuối cùng này là oxy.

Cấu trúc của nước

Tương tự như vậy, Lavoisier phát hiện ra rằng nước là một nguyên tố được tạo thành từ hai khí: hydro và oxy.

Một số thí nghiệm trước đây của các nhà khoa học khác nhau, trong đó nổi bật là nhà hóa học và vật lý học Henry Cavendish, đã điều tra chủ đề này, nhưng chưa có kết luận chính xác.

Năm 1783, cả Lavoisier và nhà toán học và vật lý Pierre-Simon Laplace đã thực hiện các thí nghiệm xem xét sự đốt cháy của hydro. Kết quả thu được, được xác nhận bởi Viện Hàn lâm Khoa học, là nước ở trạng thái tinh khiết nhất.

Thở

Một lĩnh vực quan tâm khác của Lavoisier là hô hấp và lên men của động vật. Theo nhiều thí nghiệm khác nhau do ông thực hiện, vốn cũng rất bất thường và tiên tiến vào thời đó, hô hấp tương ứng với một quá trình ôxy hóa rất giống với quá trình đốt cháy cacbon.

Là một phần của các bài giảng này, Lavoisier và Laplace đã thực hiện một thí nghiệm, trong đó họ lấy một con chuột lang và đặt nó trong một bình thủy tinh có oxy trong khoảng 10 giờ. Sau đó, họ đo lượng carbon dioxide đã được tạo ra.

Tương tự như vậy, họ lấy tham chiếu một người đàn ông đang hoạt động và nghỉ ngơi, và đo lượng oxy mà anh ta cần tại mỗi thời điểm.

Những thí nghiệm này giúp Lavoisier có thể khẳng định rằng sự đốt cháy sinh ra từ phản ứng giữa cacbon và oxy là thứ tạo ra nhiệt ở động vật. Ngoài ra, ông cũng suy luận rằng giữa các công việc thể chất, mức tiêu thụ oxy cao hơn là cần thiết.

Những đóng góp chính cho khoa học

Định luật bảo toàn khối lượng

Lavoisier chỉ ra rằng khối lượng của các sản phẩm trong một phản ứng hóa học bằng khối lượng của các chất phản ứng. Nói cách khác, không có khối lượng nào bị mất đi trong một phản ứng hóa học.

Theo định luật này, khối lượng trong một hệ cô lập không được tạo ra cũng như không bị phá hủy bởi các phản ứng hóa học hoặc biến đổi vật lý. Đây là một trong những định luật cơ bản và quan trọng nhất của hóa học và vật lý hiện đại.

Bản chất của sự đốt cháy

Một trong những lý thuyết khoa học chính của thời Lavoisier là lý thuyết phlogiston, nói rằng sự cháy được tạo thành từ một yếu tố gọi là phlogiston.

Việc đốt cháy những thứ được cho là sẽ giải phóng phlogiston vào không khí. Lavoisier đã bác bỏ lý thuyết này, cho thấy rằng một nguyên tố khác, oxy, đóng một vai trò quan trọng trong quá trình cháy.

Nước là một hợp chất

Lavoisier, trong các thí nghiệm của mình, phát hiện ra rằng nước là một hợp chất được tạo thành từ hydro và oxy. Trước khám phá này, các nhà khoa học trong suốt lịch sử đã nghĩ rằng nước là một nguyên tố.

Lavoisier báo cáo rằng nước có khoảng 85% oxy và 15% hydro theo trọng lượng. Do đó, nước dường như chứa lượng oxy gấp 5,6 lần trọng lượng so với hydro.

Các nguyên tố và danh pháp hóa học

Lavoisier đã đặt nền móng của hóa học hiện đại, đưa vào "Bảng các chất đơn giản", danh sách các nguyên tố hiện đại đầu tiên được biết đến sau đó.

Ông định nghĩa nguyên tố là "điểm cuối cùng mà phép phân tích có thể đạt tới" hay nói theo cách hiện đại là một chất không thể chia nhỏ thành các thành phần của nó.

Một phần lớn hệ thống đặt tên các hợp chất hóa học vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay. Ngoài ra, ông đặt tên cho nguyên tố là hydro và xác định lưu huỳnh là một nguyên tố, nhận xét rằng nó không thể bị phân hủy thành các chất đơn giản hơn.

Sách giáo khoa hóa học đầu tiên

Năm 1789, Lavoisier viết cuốn Tiểu luận cơ bản về Hóa học, trở thành cuốn sách hóa học đầu tiên, trong đó có danh sách các nguyên tố, các lý thuyết gần đây nhất và các định luật hóa học (bao gồm cả sự bảo toàn khối lượng), và trong đó nó cũng bác bỏ sự tồn tại của phlogiston.

Lý thuyết nhiệt lượng

Lavoisier đã nghiên cứu sâu rộng về lý thuyết đốt cháy, theo ông, quá trình đốt cháy dẫn đến giải phóng các hạt nhiệt lượng.

Ông bắt đầu từ ý tưởng rằng trong mỗi quá trình đốt cháy có sự tách rời của vật chất nhiệt (hoặc chất lỏng lửa) hoặc ánh sáng, để sau đó chứng minh rằng "vật chất nhiệt" là không trọng lượng khi xác minh rằng phốt pho cháy trong không khí trong một bình kín, không có sự thay đổi trọng lượng đáng kể.

Hô hấp động vật

Lavoisier phát hiện ra rằng một con vật trong buồng kín đã tiêu thụ "không khí dễ thở" (oxy) và tạo ra "axit canxi" (carbon dioxide).

Thông qua các thí nghiệm về hô hấp của mình, Lavoisier đã vô hiệu hóa lý thuyết phlogiston và phát triển các nghiên cứu về hóa học của hô hấp. Các thí nghiệm quan trọng của ông với lợn guinea đã định lượng lượng oxy tiêu thụ và carbon dioxide được tạo ra bởi quá trình trao đổi chất.

Sử dụng một nhiệt lượng kế băng, Lavoisier đã chỉ ra rằng quá trình đốt cháy và hô hấp là một và giống nhau.

Ông cũng đo lượng oxy tiêu thụ trong quá trình hô hấp và kết luận rằng lượng thay đổi tùy thuộc vào các hoạt động của con người: tập thể dục, ăn uống, nhịn ăn, hoặc ngồi trong phòng nóng hoặc lạnh. Ngoài ra, ông cũng tìm thấy những biến đổi về nhịp đập và nhịp hô hấp.

Đóng góp vào hệ thống số liệu

Trong thời kỳ tham gia ủy ban của Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, Lavoisier cùng với các nhà toán học khác đã đóng góp vào việc tạo ra hệ thống đo lường hệ mét, qua đó đảm bảo tính đồng nhất của tất cả các trọng lượng và thước đo ở Pháp.

Đóng góp vào việc nghiên cứu quang hợp

Lavoisier chỉ ra rằng thực vật nhận được vật chất cần thiết cho sự phát triển của chúng từ nước, đất hoặc không khí, và ánh sáng, khí CO2, nước, khí O2 và năng lượng có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp. phần xanh của thực vật.

Người giới thiệu

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (tháng 3 năm 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Được khôi phục từ: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Được phục hồi từ: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. Tiểu sử "Antoine-Laurent Lavoisier" (2017) Tổ chức Di sản Hóa học Hoa Kỳ Khôi phục từ: chemheritage.org.
4. Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: A Study of Achievement" Khoa học và Toán học của Trường (tháng 11 năm 1958) Thư viện Trực tuyến Wiley Lấy từ: onlinelibrary.wiley.com.
5. "Cuộc cách mạng hóa học của Antoine-Laurent Lavoisier" (tháng 6 năm 1999) Paris. Địa danh Lịch sử Hóa học Quốc tế của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ. Khôi phục từ: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) Người tạo lịch sử. Phục hồi từ sportsci.org.
7. "Antoine Lavoisier" Các nhà khoa học nổi tiếng. Ngày 29 tháng 8 năm 2015. 5/4/2017 Phục hồi từ: knownscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Khám phá trong quá trình quang hợp" Springer Science & Business Media, (tháng 7 năm 2006).
9. "Antoine Lavoisier" Từ điển bách khoa toàn thư thế giới mới (tháng 11 năm 2016) Được khôi phục từ: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. Năm 1783. Lavoisier và các nghiên cứu về sự đốt cháy của động vật ”(2007) Médica Panamericana biên tập. Phục hồi từ: curtisbiologia.com.