Lavoisier Biographie, Expériences et Contributions

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) était un économiste, chimiste et biologiste français, figure marquante de la révolution chimique du 18ème siècle. Ses principales contributions étaient la loi de conservation de la masse et la découverte de la fonction de l'oxygène dans la respiration, entre autres.

Il a également découvert l'hydrogène, réfuté la théorie du phlogiston et expliqué la combustion. En outre, il a écrit un texte élémentaire sur la chimie, a aidé à introduire le système métrique, a créé le premier tableau périodique et a contribué à l’établissement de la nomenclature de la chimie moderne.

Fils d'un riche avocat parisien, il a terminé ses études de droit, bien que la science naturelle soit sa véritable passion. Il a commencé ses études dans le domaine de la géologie, grâce auquel il a été proclamé membre de la prestigieuse Académie des sciences. En parallèle, il a développé une carrière de percepteur d’impôt pour la Couronne.

Il a épousé Marie-Anne Pierrette Paulze, qui a activement collaboré avec Lavoisier dans ses travaux scientifiques, traduisant les chimistes britanniques en français et apprenant l'art et l'imprimé pour illustrer les expériences de son mari.

En 1775, Lavoisier est nommé commissaire de l’Administration royale de la poudre et du salpêtre pour l’amélioration de la poudre à canon.

Il occupa diverses fonctions publiques et, en tant que fonctionnaire de la monarchie, fut condamné à mort et exécuté à la guillotine de Paris.

Index

• 1 La science de Lavoisier
  • 1.1 Accent sur le sujet
  • 1.2 Méthodologie Descartes
  • 1.3 Collaboration
• 2 expériences
  • 2.1 La non-transmutation de la matière
  • 2.2 Air et combustion
  • 2.3 La conformation de l'eau
  • 2.4 Respiration
• 3 Principales contributions à la science
  • 3.1 La loi de conservation de la masse
  • 3.2 La nature de la combustion
  • 3.3 L'eau est un composé
  • 3.4 Les éléments et la nomenclature chimique
  • 3.5 Le premier manuel de chimie
  • 3.6 La théorie calorique
  • 3.7 respiration animale
  • 3.8 Contribution au système métrique
  • 3.9 Contribution à l'étude de la photosynthèse
• 4 références

La science de Lavoisier

Le principe de base des études d'Antoine Lavoisier est l'importance qui lui a été donnée pour effectuer la mesure de la matière, de la même forme dans laquelle elle a été réalisée dans des domaines tels que la physique.

Cette conception a fait de Lavoisier le père de la chimie moderne, essentiellement parce qu’il a introduit le champ quantitatif dans cette science et a donné à la discipline le caractère de science.

Dans ce contexte, on peut dire que Lavoisier a clairement indiqué dans toutes ses actions que le hasard n'avait pas sa place dans ses travaux et ses études. Le hasard n'a pas été conçu comme quelque chose qui pourrait participer activement à leurs expériences.

Accent sur le sujet

La matière était l'élément le plus préoccupant, et pour en comprendre la structure et les caractéristiques, Lavoisier se concentrait sur l'étude des quatre éléments connus jusqu'alors: la terre, l'air, l'eau et le feu.

Au milieu de ces thèses, Lavoisier estimait que l’air jouait un rôle fondamental dans les processus de combustion.

Pour Lavoisier, la chimie était davantage axée sur la synthèse et l'analyse de la matière. Cet intérêt a été précisément défini dans cette notion quantitative et correspond à la pierre angulaire des propositions de ce scientifique.

Certains auteurs, tels que le philosophe, physicien et historien Thomas Kuhn, considèrent Lavoisier comme un révolutionnaire dans le domaine de la chimie.

Méthodologie Descartes

Antoine Lavoisier a été reconnu pour reconnaître l’importance d’utiliser une méthode rigoureuse pour mener ses expériences, basée sur la compréhension du contexte de ce qui est étudié.

En fait, j’ai pensé qu’il était nécessaire de structurer un plan global permettant de couvrir entièrement le problème et d’établir en détail chaque action permettant de vérifier ce que les autres scientifiques avaient étudié.

Selon Lavoisier, ce n’est qu’après cette vaste vérification qu’il sera possible d’envisager ses propres hypothèses et de déterminer comment poursuivre l’enquête à partir de là. L'une des citations attribuées à ce personnage est "la science n'est pas un homme, mais le travail de beaucoup".

La collaboration

Lavoisier croyait fermement en l'importance de la collaboration entre collègues.

En effet, à un moment de sa vie, il disposait d'un laboratoire équipé des outils les plus modernes et disposait en outre d'un vaste espace accueillant, prêt à accueillir des scientifiques venus d'autres villes ou pays avec lesquels Lavoisier communiquait.

Pour Lavoisier, travailler ensemble était essentiel pour découvrir ce qu'il appelait les secrets de la nature.

Expériences

Lavoisier a été caractérisé comme l'un des premiers scientifiques à mettre en pratique les préceptes de ce qu'on appelle aujourd'hui la stoechiométrie, qui consiste à calculer la quantité utilisée de chaque élément dans une réaction chimique.

Lavoisier a toujours cherché à peser et à mesurer soigneusement chaque élément ayant participé à une réaction chimique qu'il étudiait, ce qui est considéré comme l'un des éléments les plus représentatifs de l'influence qu'il a eu sur le développement de la chimie en tant que science moderne.

La non-transmutation de la matière

Depuis les temps anciens, les alchimistes pensaient qu'il était possible de transformer et de créer de la matière.

Il y avait toujours le désir de convertir les métaux non rentables tels que le plomb en d'autres métaux de grande valeur tels que l'or, et cette préoccupation était basée sur la conception de la transmutation de la matière.

Utilisant sa rigueur infatigable, Lavoisier a voulu expérimenter en tenant compte de cette conception, mais en veillant à mesurer absolument tous les éléments impliqués dans son expérimentation.

Il a mesuré un volume spécifique puis l'a placé dans un outil qui avait également été mesuré précédemment. Il a laissé bouillir l'eau au reflux pendant 101 jours, puis a distillé le liquide, l'a pesé et l'a mesuré. Le résultat était que la mesure initiale et le poids coïncidaient avec la mesure finale et le poids.

Le flacon qu'il utilisait comportait un élément poussiéreux en arrière-plan. Lavoisier a pesé ce flacon et le poids a également coïncidé avec celui enregistré au début, ce qui a démontré que cette poudre provenait du ballon et ne correspondait pas à une transformation de l'eau.

C'est-à-dire que la matière reste inchangée: rien n'est créé ou transformé. D'autres scientifiques européens avaient déjà adopté cette approche, comme c'est le cas du botaniste et médecin Herman Boerhaave. Cependant, c'est Lavoisier qui a vérifié quantitativement cette affirmation.

Air et combustion

À l'époque de Lavoisier, on appelait encore la théorie du phlogiston, qui faisait référence à une substance qui portait ce nom et qui était responsable de la génération d'éléments de combustion.

C'est-à-dire que l'on pensait que toute substance ayant la prédisposition à la combustion avait sa composition.

Lavoisier voulait approfondir cette conception et se fondait sur les expériences du scientifique Joseph Priestley. La découverte de Lavoisier est qu'il a identifié un air qui n'était pas combiné après la combustion - qui était de l'azote - et d'autres airs qui se sont combinés. À ce dernier élément, il l'a appelé oxygène.

La conformation de l'eau

De même, Lavoisier a découvert que l’eau était un élément composé de deux gaz: l’hydrogène et l’oxygène.

Certaines expériences antérieures effectuées par divers scientifiques, parmi lesquels le chimiste et physicien Henry Cavendish souligne, avaient posé des questions à ce sujet, mais elles n’avaient pas été concluantes.

En 1783, Lavoisier et le mathématicien et physicien Pierre-Simon Laplace ont mené des expériences sur la combustion de l’hydrogène. Le résultat obtenu, approuvé par l'Académie des sciences, était l'eau dans son état le plus pur.

La respiration

La respiration animale et la fermentation ont également été au centre des préoccupations de Lavoisier. Selon plusieurs expériences réalisées par lui, qui étaient également inhabituelles et avancées pour le moment, la respiration correspond à un processus d'oxydation très similaire à celui de la combustion du carbone.

Dans le cadre de ces mémoires, Lavoisier et Laplace ont réalisé une expérience dans laquelle ils ont pris un cochon d'Inde et l'ont placé dans un récipient en verre contenant de l'oxygène pendant environ 10 heures. Ils ont ensuite mesuré la quantité de dioxyde de carbone produite.

De même, ils ont pris comme référence un homme en activité et au repos, et ils ont mesuré la quantité d'oxygène dont il avait besoin à chaque instant.

Ces expériences ont permis à Lavoisier d'affirmer que la combustion générée par la réaction entre le carbone et l'oxygène est ce qui génère de la chaleur chez les animaux. De plus, il en a déduit qu’au milieu du travail physique, une consommation d’oxygène plus importante est nécessaire.

Principales contributions à la science

La loi de conservation de la masse

Lavoisier a montré que la masse de produits dans une réaction chimique est égale à la masse des réactifs. En d'autres termes, aucune masse n'est perdue dans une réaction chimique.

Selon cette loi, la masse dans un système isolé n'est ni créée ni détruite par des réactions chimiques ou des transformations physiques. C'est l'une des lois les plus importantes et les plus fondamentales de la chimie et de la physique modernes.

La nature de la combustion

L’une des principales théories scientifiques du temps de Lavoisier était la théorie du phlogiston, qui affirmait que la combustion était formée par un élément appelé phlogiston.

On croyait que les choses, une fois brûlées, libéraient le phlogiston dans l'air. Lavoisier a réfuté cette théorie, démontrant qu'un autre élément, l'oxygène, jouait un rôle important dans la combustion.

L'eau est un composé

Lavoisier, lors de ses expériences, a découvert que l’eau était un composé d’hydrogène et d’oxygène.Avant cette découverte, les scientifiques à travers l'histoire avaient pensé que l'eau était un élément.

Lavoisier a indiqué que l'eau contenait environ 85% d'oxygène et 15% d'hydrogène en poids. Par conséquent, l'eau semblait contenir 5,6 fois plus d'oxygène en poids que l'hydrogène.

Les éléments et la nomenclature chimique

Lavoisier a jeté les bases de la chimie moderne en incorporant une "Table des substances simples", la première liste moderne d'éléments connus à ce moment.

Il a défini l'élément comme "le dernier point que l'analyse est capable d'atteindre" ou, en termes modernes, une substance qui ne peut plus être décomposée en ses composants.

Une grande partie de votre système de dénomination des composés chimiques est encore utilisée aujourd'hui. En outre, il a nommé l'élément hydrogène et identifié le soufre comme élément, notant qu'il ne pouvait pas être décomposé en substances plus simples.

Le premier manuel de chimie

En 1789, Lavoisier écrivait le Traité élémentaire de chimie, devenant le premier livre de chimie, qui contenait la liste des éléments, les théories les plus récentes et les lois de la chimie (y compris la conservation de la masse), et qui réfutait également l'existence du phlogiston.

La théorie calorique

Lavoisier a beaucoup développé la recherche autour de la théorie de la combustion, dans laquelle, selon lui, le processus de combustion entraînait la libération de particules caloriques.

Il est parti de l'idée que dans chaque combustion il y a un détachement de la matière thermique (ou fluide igné) ou de la lumière, pour montrer plus tard que la "matière thermique" est sans poids en vérifiant que le phosphore brûlé dans l'air ballon fermé, sans changement appréciable de poids.

Respiration animale

Lavoisier a découvert qu'un animal dans une enceinte fermée consommait "de l'air éminemment respirable" (oxygène) et produisait "de l'acide de calcium" (dioxyde de carbone).

Par ses expériences de respiration, Lavoisier invalide la théorie du phlogiston et développe des recherches sur la chimie de la respiration. Ses expériences de vie avec des cobayes ont permis de quantifier l'oxygène consommé et le dioxyde de carbone produit par le métabolisme.

À l'aide d'un calorimètre à glace, Lavoisier a montré que la combustion et la respiration étaient identiques.

Il a également mesuré l'oxygène consommé pendant la respiration et a conclu que la quantité change en fonction des activités humaines: faire de l'exercice, manger, jeûner ou s'asseoir dans une pièce chaude ou froide. En outre, il a constaté des variations du pouls et de la fréquence respiratoire.

Contribution au système métrique

Au cours de son mandat au comité de l'Académie des sciences, Lavoisier, avec d'autres mathématiciens, a contribué à la création du système métrique de mesure, grâce auquel l'uniformité de tous les poids et mesures en France était assurée.

Contribution à l'étude de la photosynthèse

Lavoisier a montré que les plantes reçoivent de l'eau, du sol ou de l'air, le matériau nécessaire à leur croissance, et que la lumière, le CO2, l'eau, l'oxygène et l'eau sont directement influencés dans le processus de photosynthèse. partie verte des plantes.

Références

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (mars 2017)
   Encyclopædia Britannica, inc. Extrait de: britannica.com.
2. "Panopticon Lavoisier" Récupérée de: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
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5. "La révolution chimique d'Antoine-Laurent Lavoisier" (juin 1999) Paris. Sites historiques chimiques internationaux de l'American Chemical Society. Récupéré de: acs.org.
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10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. "1783. Lavoisier et les études sur la combustion des animaux "(2007) Editorial Panamericana Medical. Récupéré de: curtisbiologia.com.