Антуан Лоран Лавуазье

26 августа 1743 г. в семье парижского адвоката Лавуазье родился будущий основоположник классической химии. Мальчика назвали Антуан Лоран, и его отец был уверен: сын тоже станет юристом.

Поначалу Антуан действительно шел по его стопам: поступил на юридический факультет и в 20 лет стал дипломированным адвокатом. Но потом вдруг понял, что хочет попробовать себя в каком-то другом деле.

За короткое время юноша написал несколько драм и философских трактатов, провел ряд метеорологических наблюдений, углубил знания по математике, ботанике, анатомии, геологии, минералогии, физике и химии. А вдобавок поучаствовал в конкурсе Академии наук, целью которого было найти лучший способ освещения городских улиц.

Ради того, чтобы создать экономную и удобную в эксплуатации систему, Антуан целых шесть недель безвылазно просидел в темной комнате, повышая чувствительность зрения к яркости света. И хотя победа досталась другому конкурсанту, но академики наградили Лавуазье золотой медалью.

В следующем году Антуан вместе с известным минералогом Геттаром совершил экспедицию по горным районам Франции, собрал и изучил образцы пород и составил первую геологическую карту страны. В том же году 25-летний ученый был избран членом-корреспондентом, четыре года спустя — академиком, а с 1785 г. — директором Академии наук. На этой должности он участвовал в работе комиссии по введению десятичной метрической системы, занимался проблемами воздухоплавания и гигиены городов, усовершенствовал технологию изготовления пороха и зарядов, написал учебник по химии и основал журнал «Анналы химии».

Между тем в начале 1770-х Лавуазье не располагал даже скромной химической лабораторией. При Академии вообще не было лабораторий — все необходимое для исследований ученые приобретали на собственные средства. Но Антуан нашел выход — вступил в организацию «Компания откупов», члены которой ежегодно вносили в казну определенную сумму, а потом с избытком взимали ее с населения.

Эти махинации обогатили ученого настолько, что он открыл хорошую лабораторию, оборудованную точными приборами, и получил возможность тратить на опыты огромные суммы.

Неудивительно, что лаборатория Лавуазье быстро стала центром научной жизни Парижа. Ее регулярно посещали известные ученые из разных стран. В течение многих лет там совершались открытия, знаменовавшие новую эпоху в химии. Антуану нелегко было совмещать работу в лаборатории, управление пороховым делом, службу в Академии и в «Компании». Но он умел рационально распределять время: химическим опытам посвящал три часа утром и три — вечером, остальную же часть дня отводил служебным обязанностям.

Таким образом, с 1772-го по 1789 год ученый совершил колоссальную работу, результатом которой стало опровержение примитивных средневековых теорий, введение количественного метода исследования и создание нового языка химии. Именно Лавуазье ввел понятия «химический элемент», «химическое соединение», «кислород» и составил первую классификацию веществ. Многие вещества, которые ранее считались простыми (например, вода), были отнесены к сложным, а считавшиеся сложными (скажем, металлы) оказались среди простых.

Лавуазье первым доказал: масса продуктов горения серы и фосфора превышает массу исходных веществ, а объем воздуха, в котором горел фосфор, уменьшается на 1/5. Нагревая ртуть с определенным объемом воздуха, ученый получил «ртутную окалину» (оксид ртути) и «удушливый воздух» (азот), не пригодный для горения и дыхания. Далее, прокаливая оксид ртути, Лавуазье разложил его на ртуть и «жизненный воздух» — кислород. Последующие опыты помогли ученому истолковать явления горения и обжига как процесс соединения веществ с кислородом. Благодаря этому Лавуазье определил, что атмосферный воздух является веществом со сложным составом, что углекислый газ (диоксид углерода) — это соединение кислорода с «углем» (углеродом), а вода — соединение кислорода с водородом.

24 июня 1783 г. Лавуазье вместе с академиком П. С. Лапласом впервые синтезировал воду, соединив кислород и водород. В продолжение опыта ученый пропустил пары полученной воды через раскаленное железо — металл окислился, и снова выделился водород. В связи с полученными результатами Лавуазье еще увереннее выступил против распространенной в те времена теории флогистона — гипотетической «сверхтонкой огненной субстанции», которая якобы наполняет все горючие вещества.

На опыте Лавуазье показал, что дыхание подобно горению, поскольку в обоих случаях поглощается кислород и образуется углекислый газ. То, что водный раствор этого газа обладает кислыми свойствами, как и растворы продуктов горения серы и фосфора, позволило ученому заявить: все кислородные соединения — кислоты, т. е. кислород — это «образователь кислот».

К 1790 г. Лавуазье и Лаплас завершили исследование природы теплоты. В ходе этого исследования был изобретен новый прибор — калориметр, измеряющий количество тепла, — и найден способ определения теплоемкости тел. Затем Лавуазье перешел к изучению возникновения теплоты в животном организме. И установил: теплота (энергия) выделяется в результате медленного процесса горения, который запускается при соединении кислорода с пищей.

Изучив процессы брожения, Лавуазье сформулировал закон сохранения количества и массы исходного вещества и продуктов химической реакции: «Ничто не творится ни в искусственных процессах, ни в природных. И можно выставить положение, что во всякой операции имеется одинаковое количество материи до и после, происходят лишь перегруппировки». Данный закон французский химик открыл отдельно от М. Ломоносова, поскольку ничего не знал об исследованиях русского ученого.

Однажды Лавуазье решился на смелый эксперимент — сжег алмаз солнечным лучом в стеклянном ящике. Под воздействием высокой температуры и кислорода, содержащегося в воздухе, минерал «испарился», превратившись в бесцветный газ, а в реакции с известковой водой выпал в осадок, который при контакте с кислотой вскипел — получился углекислый газ. Для сравнения Лавуазье поджег в тех же условиях древесный уголь — и снова получил углекислый газ. Отсюда ученый сделал вывод, что алмаз является формой угля — оба вещества при горении превращаются в углекислый газ.

Своими открытиями Лавуазье совершил революцию в химии. А вот Великая французская революция имела для него трагические последствия. 2 мая 1794 г. Национальный конвент получил рапорт, в котором всем откупщикам были предъявлены обвинения в ограблении народа в пользу врагов Франции.

7 мая 1794 г. Лавуазье предстал перед революционным трибуналом. На следующий день ему отсекли голову…

В последние годы жизни выдающегося ученого интересовали сложные проблемы биохимии, химия дыхательного процесса и кроветворения. В своих исследованиях Лавуазье приблизился к первоосновам органической химии. А за год до смерти написал: «Впоследствии я вернусь к этому предмету…»

Великий французский химик был реабилитирован через два года после казни.