化学革命。フランスのブルジョワ革命と科学。 A.L.ラヴォアジエ。酸素燃焼理論。ラヴォアジエの初級化学コース。ラヴォアジエ著『化学革命』「元素」の概念を再考する

古代の化学。

物質の組成とその変化の科学である化学は、天然物質を変化させる火の能力を人類が発見したことから始まります。どうやら人々は、紀元前4000年には銅や青銅を精錬し、粘土製品を燃やし、ガラスを作る方法を知っていたようです。 7世紀までに。紀元前。エジプトとメソポタミアは染料生産の中心地となりました。そこでは、金、銀、その他の金属も純粋な形で得られました。紀元前1500年頃から紀元前350年頃まで。蒸留は染料の製造に使用され、金属は鉱石を木炭と混合し、燃焼中の混合物に空気を吹き込むことによって精錬されました。自然素材を変化させる手順そのものに神秘的な意味が与えられました。

ギリシャの自然哲学。

これらの神話の考え方は、あらゆる現象や物事の多様性を単一の要素である水にまとめたミレトスのタレスを通じてギリシャに浸透しました。しかし、ギリシャの哲学者たちは物質を入手する方法やその実用化には興味がなく、主に世界で起こる過程の本質に興味を持っていました。したがって、古代ギリシャの哲学者アナクシメネスは、宇宙の基本原理は空気であると主張しました。空気は希薄化すると火に変わり、濃くなるにつれて水になり、次に土になり、最後に石になります。エフェソスのヘラクレイトスは、火を主要な要素として仮定することによって自然現象を説明しようとしました。

4 つの主要な要素。

これらの考えは、宇宙の 4 つの原理の理論の創始者であるアグリゲントゥムのエンペドクレスの自然哲学に組み合わされました。彼の理論はさまざまなバージョンで、2000 年以上にわたって人々の心を支配しました。エンペドクレスによれば、すべての物質は、愛（引力）と憎しみ（反発）という宇宙の力の影響下で、永遠で不変の要素、水、空気、土、火の組み合わせによって形成されます。エンペドクレスの要素理論は、まずプラトンによって受け入れられ、発展しました。プラトンは、善と悪の非物質的な力がこれらの要素を相互に変換できると特定し、次にアリストテレスによって受け入れられました。

アリストテレスによれば、元素は物質ではなく、熱、寒さ、乾燥、湿度などの特定の性質を保持するものです。この考え方はガレノスの 4 つの「ジュース」の考えに形を変え、17 世紀まで科学を支配しました。ギリシャの自然哲学者たちが抱いたもう一つの重要な問題は、物質の可分性の問題でした。後に「アトミスティック」という名前が付けられるこの概念の創設者は、レウキッポス、彼の弟子デモクリトス、エピクロスでした。彼らの教えによれば、存在するのは空虚と原子だけです。分割できない物質要素であり、永遠で、破壊できず、侵入できず、形状、空虚の位置、サイズが異なります。その「渦」からすべての体が形成されます。原子理論はデモクリトス以来 2000 年間人気がありませんでしたが、完全には消えませんでした。その信奉者の一人は古代ギリシャの詩人ティトゥス・ルクレティウス・カルスであり、彼は詩の中でデモクリトスとエピクロスの見解を概説した 物事の性質について (デレルムナチュラ).

錬金術。

錬金術は、金属を金に変えることによって物質を改善し、不老不死の薬を作成することによって人間を改善する技術です。彼らにとって最も魅力的な目標である計り知れない富の創造を達成するために、錬金術師は多くの実際的な問題を解決し、多くの新しいプロセスを発見し、さまざまな反応を観察し、新しい科学である化学の形成に貢献しました。

ヘレニズム時代。

エジプトは錬金術発祥の地でした。エジプト人は応用化学に優れていましたが、それは独立した知識分野として独立したものではなく、聖職者の「神聖な秘術」の一部でした。錬金術は、2 世紀から 3 世紀の変わり目に独立した知識分野として登場しました。広告アレクサンダー大王の死後、彼の帝国は崩壊しましたが、ギリシャ人の影響力は中近東の広大な領土に広がりました。錬金術は、西暦 100 ～ 300 年に特に急速に開花しました。アレクサンドリアで。

西暦300年頃。エジプトのゾシマは、過去 5 ～ 6 世紀にわたる錬金術のすべての知識、特に物質の相互変換 (変換) に関する情報を網羅する 28 冊の百科事典を書きました。

アラブ世界における錬金術。

7 世紀にエジプトを征服したアラブ人は、アレキサンドリア学派によって何世紀にもわたって保存されたギリシャ・オリエント文化を取り入れました。古代の統治者を模倣して、カリフは 7 ～ 9 世紀に科学を擁護し始めました。最初の化学者が現れました。

最も才能があり有名なアラブの錬金術師はジャビル・イブン・ハイヤン（8 世紀後半）で、後にゲベルという名前でヨーロッパで知られるようになりました。ジャビルは、硫黄と水銀は他の 7 つの金属が形成される 2 つの反対の原理であると信じていました。金は形成するのが最も困難です。これには特別な物質が必要です。ギリシャ人はそれをゼリオン-「乾燥」と呼び、アラブ人はアル-イクシルに変えました（これが「エリクシール」という言葉の出現方法です）。このエリクサーには、すべての病気を治し、不死を与えるという、他の素晴らしい特性があると考えられていました。もう一人のアラブの錬金術師アル・ラジ（865年頃 - 925年）（ヨーロッパではラーゼスとして知られる）も医学を実践していた。このように、彼は石膏を準備する方法と骨折部位に包帯を適用する方法を説明しました。しかし、最も有名な医師は、アヴィセンナとしても知られるブハーリアンのイブン・シーナでした。彼の著作は何世紀にもわたって医師の指針として役立ちました。

西ヨーロッパの錬金術。

アラブ人の科学的見解は、12 世紀に中世ヨーロッパに浸透しました。北アフリカ、シチリア島、スペインを経由します。アラブの錬金術師の作品はラテン語に翻訳され、その後他のヨーロッパの言語にも翻訳されました。当初、ヨーロッパの錬金術はジャビルのような著名人の業績に依存していましたが、3世紀後、アリストテレスの教え、特に後に司教および教授となったドイツの哲学者でドミニコ会の神学者であるアリストテレスの著作に新たな関心が集まりました。パリ大学のアルベルトゥス・マグナスとその学生トーマス・アクィナス。アルベルトゥス・マグヌスは、ギリシャとアラビアの科学がキリスト教の教義と両立することを確信し、学術課程へのそれらの導入を推進しました。 1250 年、アリストテレス哲学がパリ大学の教育に導入されました。英国の哲学者で博物学者、フランシスコ会修道士のロジャー・ベーコンは、後の多くの発見を予期していましたが、錬金術の問題にも興味を持っていました。彼は硝石や他の多くの物質の特性を研究し、黒色火薬の製造方法を発見しました。他のヨーロッパの錬金術師には、アルナルドダヴィラノヴァ (1235 ～ 1313 年)、レイモンドルル (1235 ～ 1313 年)、バジルヴァレンティヌス (15 ～ 16 世紀のドイツの修道士) が含まれます。

錬金術の功績。

12 ～ 13 世紀の西ヨーロッパでは、手工業と貿易が発展し、都市が台頭しました。科学の発展と産業の出現を伴いました。錬金術師のレシピは金属加工などの技術プロセスで使用されました。この数年間、新しい物質を入手して同定する方法の体系的な探索が始まりました。アルコールを製造し、蒸留プロセスを改善するためのレシピが登場しています。最も重要な成果は、硫酸と硝酸という強酸の発見でした。現在、ヨーロッパの化学者は多くの新しい反応を実行し、硝酸の塩、ビトリオール、ミョウバン、硫酸および塩酸の塩などの物質を得ることができました。熟練した医師であることが多い錬金術師のサービスは、最高位の貴族によって利用されました。また、錬金術師は普通の金属を金に変える秘密を持っていると信じられていました。

14世紀の終わりまでに。特定の物質を別の物質に変換することへの錬金術師の関心は、銅、真鍮、酢、オリーブオイル、さまざまな医薬品の生産への関心に取って代わられました。 15 ～ 16 世紀。錬金術師の経験は鉱業や医療に活用されることが多くなりました。

現代化学の始まり

中世の終わりは、オカルトからの徐々にの後退、錬金術への関心の低下、自然構造の機械論的な見方の広がりによって特徴づけられました。

医薬化学。

パラケルスス (1493–1541) は、錬金術の目的についてまったく異なる見解を持っていました。スイスの医師フィリップ・フォン・ホーエンハイムは、自ら選んだこの名前（「ケルススよりも優れた」）の下で歴史に名を残しました。パラケルススは、アヴィセンナと同様、錬金術の主な仕事は金を入手する方法の探索ではなく、薬の生産であると信じていました。彼は、物質には水銀、硫黄、塩という 3 つの主要な部分があり、それらは揮発性、可燃性、硬度の特性に対応するという教義を錬金術の伝統から借用しました。これら 3 つの要素は大宇宙 (宇宙) の基礎を形成し、精神、魂、肉体からなる小宇宙 (人間) と関連しています。病気の原因の特定に移り、パラケルススは、発熱や疫病は体内の硫黄の過剰によって起こり、水銀の過剰により麻痺が起こるなどと主張しました。すべての医薬化学者が遵守した原則は、医学は化学の問題であり、すべては純粋な原理を不純な物質から分離する医師の能力に依存するということでした。この計画では、身体のすべての機能が化学プロセスに還元され、錬金術師の任務は医療目的で化学物質を見つけて調製することでした。

医病化学の方向性の主な代表者は、本職は医師のヤン・ヘルモント（1577年 - 1644年）であった。フランシス・シルヴィウス（1614～1672）、医師として大きな名声を享受し、医病化学の教えから「霊的」原理を排除した。アンドレアス・リーバヴィウス（1550年頃 - 1616年）、ローテンブルク出身の医師。彼らの研究は、独立した科学としての化学の形成に大きく貢献しました。

機械論的な哲学。

医病化学の影響が減少するにつれて、自然哲学者は再び自然についての古代人の教えに目を向けるようになりました。 17世紀に最前線へ。原子論的（粒子的）な見方が現れました。最も著名な科学者の一人、つまり素粒子理論の著者は、哲学者で数学者のルネ・デカルトであり、彼は 1637 年のエッセイで自分の見解を概説しました。 手法についての推論。デカルトは、すべての物体は「さまざまな形や大きさの多数の小さな粒子で構成されており、...それらは互いに正確に適合しないため、周囲に隙間がありません。これらの隙間は空ではなく、...希薄な物質で満たされています。」デカルトは、彼の「小さな粒子」が原子であるとは考えていませんでした。分割できない; 彼は物質の無限の分割可能性の観点に立ち、空の存在を否定した。デカルトの最も著名な反対者の一人は、フランスの物理学者で哲学者のピエール・ガッサンディでした。ガッセンディの原子論は本質的にエピクロスの教えの再話でしたが、後者とは異なり、ガッセンディは神による原子の創造を認めていました。彼は、神が特定の数の分割不可能で侵入不可能な原子を創造し、それらの原子ですべての体が構成されていると信じていました。原子間には絶対的な空虚がなければなりません。 17世紀の化学の発展。アイルランドの科学者ロバート・ボイルが特別な役割を果たしています。ボイルは、宇宙の要素は推測によって確立できると信じていた古代の哲学者の声明を受け入れませんでした。これは彼の本のタイトルに反映されています 懐疑的な化学者。彼は化学元素を決定するための実験的アプローチ（最終的にはこれが採用されました）の支持者であったため、実際の元素の存在については知りませんでしたが、そのうちの 1 つであるリンを自分で発見するところでした。ボイルは通常、「分析」という用語を化学に導入したと考えられています。定性分析の実験では、さまざまな指標を使用し、化学的親和性の概念を導入しました。ガリレオ・ガリレイ・エヴァンジェリスタ・トリチェッリと、1654 年に「マクデブルク半球」を実証したオットー・ゲリッケの作品に基づいて、ボイルは彼が設計した空気ポンプと、U 字型の管を使用して空気の弾性を測定する実験について説明しました。これらの実験の結果、空気量と圧力のよく知られた反比例の法則が定式化されました。 1668 年、ボイルは新たに組織されたロンドン王立協会の積極的な会員となり、1680 年にはその会長に選出されました。

技術化学。

科学の進歩と発見は技術化学に影響を与えざるを得ず、その要素は 15 ～ 17 世紀に見られます。 15世紀半ば。送風鍛造技術を開発。軍需産業のニーズにより、火薬製造技術を向上させる取り組みが促進されました。 16世紀中。金の生産量は2倍、銀の生産量は9倍に増加しました。建設、ガラス製造、布地の染色、食品の保存、革のなめしに使用される金属やさまざまな材料の製造に関する基礎的な著作が出版されています。酒類の消費量の拡大に伴い、蒸留方法の改良や新たな蒸留装置の設計が行われています。多くの生産研究所、主に冶金研究所が出現しました。当時の化学技術者の中には、ヴァノッチョビリングッチョ (1480–1539) を挙げることができます。 について 花火この本は 1540 年にヴェネツィアで印刷され、鉱山、鉱物の検査、金属の準備、蒸留、兵法、花火などを扱った 10 冊の本が含まれていました。もう一つの有名な論文 鉱業と冶金について、ゲオルク・アグリコラ（1494年 - 1555年）によって書かれました。グラウバー塩を作成したオランダの化学者、ヨハングラウバー (1604 ～ 1670 年) についても言及する必要があります。

18世紀

科学分野としての化学。

1670 年から 1800 年にかけて、化学は自然哲学や医学と同様に、主要大学のカリキュラムにおいて正式な地位を獲得しました。 1675 年にニコラ・レメリ (1645–1715) の教科書が出版されました。 化学コースは絶大な人気を博し、フランス語版が 13 冊出版され、さらにラテン語や他の多くのヨーロッパ言語にも翻訳されました。 18世紀に欧州では科学化学会と多数の科学研究所が設立されています。彼らが実施する研究は、社会の社会的および経済的ニーズと密接に関連しています。実践的な化学者が現れ、機器の製造や工業用の物質の生産に従事しました。

フロギストン理論。

17世紀後半の化学者の作品。燃焼プロセスの解釈には多くの注意が払われました。古代ギリシャ人によると、燃えるものにはすべて火の要素が含まれており、適切な条件下で放出されます。 1669 年、ドイツの化学者ヨハンヨアヒムベッヒャーは、可燃性の合理主義的な説明を試みました。彼は、固体は 3 種類の「土」で構成されており、そのうちの 1 つである「油っぽい土」が「可燃性の原理」であると考えました。

ベッヒャーの信奉者であるドイツの化学者で医師のゲオルグ・エルンスト・スタールは、「肥沃な大地」の概念をフロギストン、つまり「可燃性の始まり」という一般化された学説に変換しました。スタールによれば、フロギストンはあらゆる可燃性物質に含まれ、燃焼中に放出される特定の物質であるという。スタールは、金属の錆びは木材の燃焼に似ていると主張しました。金属にはフロギストンが含まれていますが、錆（スケール）にはフロギストンは含まれなくなります。これは、鉱石を金属に変換するプロセスについても納得のいく説明を提供しました。フロギストンの含有量は微々たる鉱石を、フロギストンが豊富な木炭で加熱すると、フロギストンは鉱石に変わります。石炭は灰に、鉱石はフロギストンが豊富な金属に変わります。 1780 年までに、フロギストン理論はほぼどこでも化学者に受け入れられましたが、フロギストンは鉄から蒸発するのに、なぜ鉄が錆びると重くなるのかという非常に重要な質問には答えませんでした。 18世紀の化学者。この矛盾はそれほど重要ではないようでした。彼らの意見では、主なことは物質の外観の変化の理由を説明することでした。

18世紀に科学活動が科学の発展の段階や方向性を検討するための通常の図式に当てはまらない化学者は数多くいたが、その中でも特別な地位を占めているのが、ロシアの百科事典学者で詩人、そして啓蒙の擁護者であるミハイル・ヴァシリエヴィチ・ロモノーソフ（1711-）である。 1765年）。ロモノーソフは発見によってほぼすべての知識分野を豊かにし、彼のアイデアの多くは当時の科学よりも 100 年以上先を行っていました。 1756 年、ロモノーソフは密閉容器内で金属を燃焼させる有名な実験を行い、化学反応中の物質の保存と燃焼プロセスにおける空気の役割についての議論の余地のない証拠を提供しました。ラヴォアジエ以前でさえ、彼は金属を燃やすときに観察される重量の増加について説明しました。それらを空気と組み合わせることで。カロリーに関する一般的な考えとは対照的に、熱現象は物質粒子の機械的運動によって引き起こされると彼は主張しました。彼は気体の弾性を粒子の動きによって説明しました。ロモノーソフは「微粒子」（分子）と「要素」（原子）の概念を区別しましたが、この概念は 19 世紀半ばになって初めて一般に認識されました。ロモノーソフは物質と運動の保存原理を定式化し、化学物質のリストからフロギストンを除外し、物理化学の基礎を築き、1748 年にサンクトペテルブルク科学アカデミーに化学実験室を設立しました。だけでなく、学生のための実践的な授業も行われました。彼は、物理学、地質学など、化学に関連する知識の分野で広範な研究を行いました。

空気化学。

フロギストン理論の欠点は、いわゆる理論の開発中に最も明確に現れました。空気化学。この傾向の最大の代表者は R. ボイルでした。彼は現在彼の名が冠されているガス法を発見しただけでなく、空気を収集するための装置も設計しました。化学者は現在、さまざまな「空気」を分離、特定、研究するための重要な手段を持っています。重要な一歩は、18 世紀初頭の英国の化学者スティーブンヘイルズ (1677 ～ 1761 年) による「空気浴」の発明でした。 - 水の入った容器の中で物質が加熱され、水の入った容器に逆さまに下げられたときに放出されるガスを捕捉するための装置。その後、ヘイルズとヘンリー・キャベンディッシュは、通常の空気とは性質が異なる特定のガス (「空気」) の存在を確立しました。 1766 年、キャベンディッシュは、酸と特定の金属の反応によって形成されるガス（後に水素と呼ばれる）を体系的に研究しました。ガスの研究に多大な貢献をしたのはスコットランドの化学者ジョセフブラックで、彼は酸がアルカリと反応するときに発生するガスの研究を始めました。ブラックは、加熱すると炭酸カルシウムという鉱物が分解し、ガスを放出して石灰（酸化カルシウム）を形成することを発見しました。放出されたガス（二酸化炭素 - ブラックはそれを「結合空気」と呼んだ）は石灰と再結合して炭酸カルシウムを形成する可能性がある。とりわけ、この発見は固体と気体の物質間の結合が分離できないことを証明しました。

化学革命。

ジョセフ・プリーストリーは化学に情熱を注いだプロテスタントの司祭で、ガスの分離とその特性の研究で大きな成功を収めました。彼が勤務していたリーズ（イギリス）の近くには、実験用に大量の「結合空気」（今では二酸化炭素であることがわかっています）を採取できる醸造所がありました。プリーストリーは、ガスが水に溶けることを発見し、水ではなく水銀上でガスを収集しようとしました。そこで彼は、一酸化窒素、アンモニア、塩化水素、二酸化硫黄（もちろん、これらは現代の名前です）を収集して研究することができました。 1774 年、プリーストリーは最も重要な発見をしました。物質が特に明るく燃えるガスを単離したのです。フロギストン理論の支持者である彼は、このガスを「消炎された空気」と呼びました。プリーストリーによって発見されたガスは、1772 年に英国の化学者ダニエル・ラザフォード (1749 ～ 1819 年) によって単離された「フロス化された空気」(窒素) のアンチテーゼであるように見えました。「発煙した空気」ではマウスは死亡しましたが、「消炎した」空気ではマウスは非常に活発でした。（プリーストリーによって単離されたガスの特性は、1771 年にスウェーデンの化学者カールヴィルヘルムシェーレによって記述されたことに注意すべきですが、彼のメッセージは、出版社の怠慢により、1777 年になって初めて印刷物として出版されました。）化学者のアントワーヌ・ローラン・ラヴォアジエは、プリーストリーの発見の重要性をすぐに評価しました。 1775年、彼は空気は単一の物質ではなく2つのガスの混合物であると主張する論文を作成し、そのうちの1つはプリーストリーの「解熱された空気」であり、燃えたり錆びたりした物体と結合し、鉱石から木炭、そして人生に必要なものです。ラヴォアジエが彼に電話した酸素、酸素、つまり「酸を発生する」元素理論への第二の打撃は、水も単体ではなく、酸素と水素という2つの気体の組み合わせの生成物であることが明らかになった後に対処された。これらすべての発見と理論は、神秘的な「元素」を取り除き、化学の合理化につながりました。計量できる物質、または他の方法で量を測定できる物質だけが登場しています。 18世紀の80年代。ラヴォワジエは、他のフランスの化学者アントワーヌ・フランソワ・ド・フルクロワ（1755年 - 1809年）、ギトン・ド・モルヴォー（1737年 - 1816年）、クロード・ルイ・ベルトレと協力して、化学命名法の論理的な体系を開発した。そこには、30 を超える単体物質がその特性を示して記載されていました。この作品 化学命名法、1787年に出版されました。

18世紀末に起こった化学者の理論的見解の革命。フロギストン理論の支配下で（フロギストン理論とは無関係ではあるが）実験材料が急速に蓄積された結果として、それは通常「化学革命」と呼ばれます。

19世紀

物質の組成とその分類。

ラヴォアジエの成功は、定量的手法の使用が物質の化学組成を決定し、それらの関連法則を解明するのに役立つことを示しました。

原子理論。

物理化学の誕生。

19世紀の終わりまでに。最初の研究では、さまざまな物質の物理的特性 (沸点と融点、溶解度、分子量) が体系的に研究されました。このような研究は、ゲイ＝リュサックとヴァント・ホフによって開始され、塩の溶解度は温度と圧力に依存することを示しました。 1867 年、ノルウェーの化学者ピーターワーゲ (1833 ～ 1900 年) とカトーマクシミリアングルドバーグ (1836 ～ 1902 年) は、反応速度が反応物質の濃度に依存するという質量作用の法則を定式化しました。彼らが使用した数学的装置により、あらゆる化学反応を特徴付ける非常に重要な量、つまり速度定数を見つけることが可能になりました。

化学熱力学。

一方、化学者たちは物理化学の中心的な問題、つまり化学反応に対する熱の影響に目を向けました。 19世紀半ばまで。物理学者のウィリアム・トムソン（ケルビン卿）、ルートヴィヒ・ボルツマン、ジェームズ・マックスウェルは、熱の性質について新しい見解を発展させました。ラヴォアジエの熱量理論を拒否し、彼らは熱を運動の結果として表現しました。彼らのアイデアはルドルフクラウジウスによって開発されました。彼は、分子の連続的な運動とそれらの衝突の考えに基づいて、体積、圧力、温度、粘度、反応速度などの量を考慮できる速度論を開発しました。トムソン (1850) と同時に、クラシウスは熱力学第 2 法則の最初の定式化を行い、エントロピー (1865)、理想気体、分子の平均自由行程の概念を導入しました。

化学反応に対する熱力学的なアプローチは、クラウジウスの考えに基づいて、溶液中の塩の解離を説明しようとしたアウグストフリードリヒゴルストマン (1842 ～ 1929) の作品で使用されました。 1874 年から 1878 年にかけて、アメリカの化学者ジョサイアウィラードギブスは、化学反応の熱力学の体系的な研究に着手しました。彼は、自由エネルギーと化学ポテンシャルの概念を導入して質量作用の法則の本質を説明し、異なる温度、圧力、濃度での異なる相間の平衡 (相則) を研究する際に熱力学原理を適用しました。ギブスの研究は、現代の化学熱力学の基礎を築きました。スウェーデンの化学者スヴァンテ・アウグスト・アレニウスは、多くの電気化学現象を説明するイオン解離理論を作成し、活性化エネルギーの概念を導入しました。彼はまた、溶質の分子量を測定するための電気化学的方法を開発しました。

物理化学が独立した知識分野として認識されるようになった主要な科学者は、触媒の研究にギブスの概念を適用したドイツの化学者ヴィルヘルムオストワルドでした。 1886 年に彼は物理化学に関する最初の教科書を執筆し、1887 年に (ヴァント・ホフと共同で) 雑誌『物理化学 (Zeitschrift für physikalische Chemie)』を創刊しました。

20世紀

新しい構造理論。

原子や分子の構造に関する物理理論の発展に伴い、化学親和性や核変換などの古い概念が再考されました。物質の構造に関する新しいアイデアが生まれました。

アトムモデル。

1896 年、アントワーヌアンリベクレル (1852 ～ 1908 年) は、ウラン塩からの素粒子の自然放出を発見して放射能の現象を発見し、その 2 年後、ピエールキュリー夫妻とマリースクウォドフスカキュリー夫妻が 2 つの放射性元素、ポロニウムとラジウムを単離しました。。その後、放射性物質が 3 種類の放射線を放出することが発見されました。ある-粒子、 b-粒子と g-光線。放射性崩壊中にある物質から別の物質への変化が起こることを示したフレデリック・ソディの発見と合わせて、これらすべてが古代人が核変換と呼んだものに新しい意味を与えました。

1897 年にジョセフジョントムソンが電子を発見し、その電荷は 1909 年にロバートミリカンによって高精度で測定されました。 1911 年、エルンストラザフォードは、トムソンの電子概念に基づいて、原子のモデルを提案しました。原子の中心には、正に帯電した原子核があり、その周りを負に帯電した電子が回転します。 1913 年、ニールスボーアは、量子力学の原理を使用して、電子がどの軌道にも存在するのではなく、厳密に定義された軌道に存在できることを示しました。原子のラザフォード・ボーア惑星量子モデルにより、科学者は化合物の構造と特性を説明するための新しいアプローチを取ることを余儀なくされました。ドイツの物理学者 Walter Kossel (1888–1956) は、原子の化学的性質は外殻内の電子の数によって決まり、化学結合の形成は主に静電相互作用の力によって決まると示唆しました。アメリカの科学者ギルバート・ニュートン・ルイスとアービング・ラングミュアは、化学結合の電子理論を定式化しました。これらの考えによれば、無機塩の分子は、ある元素から別の元素への電子の移動（イオン結合）中に形成される構成イオンと、電子の共有による有機化合物の分子との間の静電相互作用によって安定化されます。（共有結合）。これらの考えは、化学結合の現代の概念の基礎となっています。

新しい研究方法。

物質の構造に関するすべての新しい考え方は、20 世紀の発展の結果としてのみ形成されることができました。実験技術と新しい研究方法の出現。 1895 年にヴィルヘルムコンラートレントゲンが X 線を発見したことは、その後、結晶上の X 線の回折パターンから分子の構造を決定することを可能にする X 線結晶構造解析法の確立の基礎となりました。この方法を使用して、インスリン、デオキシリボ核酸 (DNA)、ヘモグロビンなどの複雑な有機化合物の構造が解読されました。原子理論の創設により、原子と分子の構造に関する情報を提供する新しい強力な分光学的方法が登場しました。さまざまな生物学的プロセスや化学反応のメカニズムは、放射性同位体トレーサーを使用して研究されています。放射線法は医療でも広く使用されています。

生化学。

生物学的物質の化学的性質を研究するこの科学分野は、最初は有機化学の分野の 1 つでした。 19 世紀最後の 10 年間に独立した地域となりました。植物および動物由来の物質の化学的性質の研究の結果として。最初の生化学者の一人はドイツの科学者エミール・フィッシャーでした。彼は、カフェイン、フェノバルビタール、グルコース、および多くの炭化水素などの物質を合成し、1878 年に初めて単離されたタンパク質触媒である酵素の科学に多大な貢献をしました。科学としての生化学の形成は、新しい分析方法の作成によって促進されました。。 1923 年、スウェーデンの化学者テオドールスヴェドベリは超遠心分離機を設計し、高分子、主にタンパク質の分子量を測定するための沈降法を開発しました。同年、スヴェドベリの助手であるアルネティセリウス (1902 ～ 1971 年) は、電場内での荷電分子の移動速度の違いに基づいて巨大分子を分離するためのより高度な方法である電気泳動法を開発しました。 20世紀初頭。ロシアの化学者ミハイル・セメノヴィチ・ツヴェト（1872-1919）は、植物色素の混合物を吸着剤を満たした管に通すことによって植物色素を分離する方法を説明しました。この方法はクロマトグラフィーと呼ばれていました。 1944 年、イギリスの化学者アーチャーマーティンとリチャードシンは、この方法の新しいバージョンを提案しました。彼らは、吸着剤のあるチューブを濾紙に置き換えました。これが、化学、生物学、医学における最も一般的な分析法の 1 つであるペーパークロマトグラフィーの登場です。1940 年代後半から 1950 年代初頭にかけて、このペーパークロマトグラフィーを使用することで、さまざまなタンパク質の分解から生じるアミノ酸の混合物を分析することが可能になりました。タンパク質の組成を決定します。骨の折れる研究の結果、インスリン分子内のアミノ酸の順序が確立され（フレデリック・サンガー）、1964 年までにこのタンパク質が合成されました。今日では、多くのホルモン、医薬品、ビタミンが生化学合成法を使用して得られています。

工業化学。

おそらく現代化学の発展における最も重要な段階は、19 世紀の創造でした。基礎研究に加えて応用研究にも従事するさまざまな研究センター。 20世紀初頭。多くの産業企業が最初の産業研究所を設立しました。米国では、デュポン化学研究所が 1903 年に設立され、ベル研究所は 1925 年に設立されました。 1940 年代にペニシリンが発見され、合成され、その後他の抗生物質が発見された後、専門の化学者を配置した大手製薬会社が出現しました。高分子化合物の化学分野での研究は実用上非常に重要でした。その創設者の 1 人は、ポリマーの構造理論を開発したドイツの化学者ヘルマンシュタウディンガー (1881 ～ 1965 年) でした。線状ポリマーの製造方法の集中的な研究により、1953 年にポリエチレン (カールチーグラー) が合成され、その後、望ましい特性を持つ他のポリマーが合成されました。今日、ポリマー生産は化学産業の最大の分野です。

化学の進歩のすべてが人類に有益なわけではありません。 19世紀に塗料、石鹸、繊維製品の製造には塩酸と硫黄が使用されており、環境に大きな危険をもたらしました。 20世紀には使用済み物質のリサイクルや、人間の健康や環境にリスクをもたらす化学廃棄物の処理により、多くの有機および無機材料の生産が増加しています。

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アジモフ A. 化学の簡単な歴史。 M.、1983年

ラヴォアジエの方法燃焼の酸素理論元素の概念の再考フランスの科学者 A.L. ラヴォアジエは伝統的に化学革命と呼ばれています。 1. フロギストン理論を酸素の燃焼概念に置き換える。 2. 受け入れられている化学物質の組成体系の改訂。 3. 化学元素の概念を再考する。 4. 物質の特性がその定性的および定量的組成に依存することについてのアイデアの形成。 A. ラヴォアジエは物理化学的アプローチに基づいて研究を行いました。このアプローチは、当時の物理学の実験方法と理論的概念を一貫して適用することで特徴づけられました。当時の物理学の理論的見解の中で中心的な役割を果たしていたのは、I. ニュートンの重力の理論でした。 I によれば、この重力の尺度は物体の重量です。重量と質量の比例に関するニュートンの立場は、物理的方法 (計量) によって決定できます。これらの見解の結果として、物質粒子の最も重要な特性として重量が認識されるようになりました。アントワーヌ・ローラン・ラボアジエ 1743-1794 A. ラボアジエは、化学反応における物質の量を決定するために、正確な計量を体系的に使用し始めました。多くの前任者とは異なり、A. ラボアジエは、相互作用する物質の総重量を維持するという一般原則に基づいて、化学プロセスに関与するすべての物質 (ガス状物質を含む) の重量を測定しました。つまり、彼の定量的方法は、古代に表現された古典的な自然科学の基本的な立場である物質保存の公理に基づいていました。 A. ラヴォアジエは重量だけでなく、出発物質や反応生成物の他の物理的特性 (密度、温度など) も決定しました。今後、定量的なパラメータを測定することで、これまで定性的に研究されていた化学変化の詳細なメカニズムを解明することが可能になりました。彼は秤量した量の水銀をレトルトに入れ、その長く曲がった首が液体水銀の上にひっくり返された鐘とつながっていた。実験の前に、レトルトとベル内の水銀上の空気の体積を測定するだけでなく、装置全体の重量も測定しました。次にレトルトを 12 日間、ほぼ水銀の沸点まで加熱しました。徐々に、レトルト内の水銀の表面は赤いスケールで覆われていきました。これらの薄片（酸化水銀）の数が増加しなくなったとき、実験は中止されました。デバイスを冷却した後、形成された生成物の量を正確に数えました。装置全体の総重量は変化せず、空気の体積は減少し、（酸化物の形成により）水銀の重量が増加したのと同じだけ取り込まれた空気の重量が減少したことが判明しました。プリーストリー法を使用して酸化第二水銀（レトルト a）から酸素を取得します。水銀は球形の容器 b に蓄積され、酸素はガス出口管 c を通ってシリンダー d に入り、そこで液体水銀の上に集められます。この全体像を完成させるために必要なのは、結果として生じた酸化水銀を収集し、プリーストリーの方法に従って分解し、得られた酸素の量を測定することだけでした。ご想像のとおり、このような実験を再現すると、水銀が空気から吸収したのと同じ量の酸素が（誤差の範囲内で）ラヴォアジエに得られました。 A. ラヴォアジエはリンの入った皿を水に浮かべたコルク台の上に置き、熱線でリンに火をつけ、すぐにガラスの鐘で覆いました。濃い白煙が内部の空間を満たした。すぐにリンが消え、水が上昇し始めて鐘を満たしました。しばらくすると水の上昇は止まりました。 - リンの摂取が足りなかったみたいです。すべての空気がそれに接続できませんでした。実験を繰り返す必要があります。しかし、2 倍の量のリンを使った 2 回目の実験でも同様の結果が得られ、水は同じレベルまで上昇しました。 10回目の実験でも同じ結果が得られた。 - リンは空気の 5 分の 1 しか結合しません。空気は本当に複雑な混合物なのでしょうか? ラヴォアジエは硫黄の燃焼も研究しました。燃焼時にも空気の5分の1しか結合しません。この後、科学者は金属の燃焼を研究し始めました。ラヴォアジエが使用した装置を長時間焼成すると、金属は金属灰に変わりましたが、石炭と混合して高温で加熱すると、灰は再び金属に戻りました。しかし、このプロセスでは、化学者が「結合空気」と呼ぶガス（二酸化炭素）が発生しました。ラヴォアジエは、燃焼がガスに関連していることをよく理解していましたが、それでも最終的な結論を引き出すことができませんでした。したがって、ガスを研究する必要性が生じました。「結合空気」とは何ですか？石灰岩に含まれているのでしょうか？石灰石が加熱されて生石灰になるとき、どのようにして生成されるのでしょうか? 金属水銀と酸化水銀(II) 金属銅と酸化銅(II) 燃焼には常に空気が関与しますか? もしそうなら、この場合、金属と金属灰のどちらの物質がより複雑ですか? A. ラヴォアジエは、空気が 2 つの部分で構成されていることを明確にしていました。その 1 つは燃焼をサポートし (か焼すると金属と結合します)、もう 1 つは燃焼をサポートせず、その中で生物は死にます。燃焼中、物体は空気のこの活性部分を吸収し、これを彼は「良い空気」と呼びました。これは、結果として得られる製品が元の製品よりも重いという事実も説明します。科学者は、燃焼は分解のプロセスではなく、空気の一部との結合のプロセスであるという結論に達しました。さらに、空気のこの部分はフロギストン溶媒の機械的機能を果たさず、燃焼プロセスの化学に関与し、新しい化合物を生成します。レトルト内での酸化水銀の分解の観察 1775 年の初めに、A. ラヴォアジエが火薬硝酸塩局の局長に就任しました。これに関連して、彼は火薬の製造に使用される材料の研究を開始しました。ラヴォアジエは硝石と硝酸に「良い空気」が含まれていることを証明しました。硫黄とリンは燃焼中にこの種の空気と結合し、結果として生じる物質は酸の性質を持ちます。 - おそらくすべての酸にこのガスが含まれているのではないでしょうか? -彼は何度も自問した。ラヴォアジエは新しいガスを酸素と名付けました。酸素燃焼理論の基本原理は 1777 年に定式化されました。 1. この理論によれば、燃焼は酸素の存在下でのみ発生し、光と火が放出されます。 2. 燃焼した物質の重量は、空気を吸収した分だけ増加します。 3. 金属が燃焼すると、酸素と結合して金属石灰が形成されます。 4. 非金属物質 - 酸（当時は酸無水物をそのように呼んでいました）を焼成する場合。 A. ラヴォアジエは、石炭の燃焼中に二酸化炭素が生成され、多くの自然 (有機) 体の燃焼中にも放出されることを実証しました。これにより、A. Lavoisier は有機物質の定性的および定量的な組成を決定するための便利な方法を提案する機会を得ました。二酸化炭素の組成を決定することにより、A. ラボアジエは呼吸の化学 (酸素の吸収と二酸化炭素の放出) の正しい理解を概説することができました。これと燃焼プロセスとの類似性はすでに繰り返し注目されています (J の著作) . Mayow、G. Boerhaave、J. Priestley など) 気体を使った実験用の化学装置。 A.L. ラヴォアジエ著「消炎剤化学の基礎」より。 1792 年版赤色鉄鉱石 (赤鉄鉱) Fe2Oz 二酸化炭素の生成方法と性質を研究することにより、A. ラヴォアジエは燃焼の酸素理論を拡張し、物質の酸化還元の観点から多くの化学プロセスを説明することができました。つまり、科学者は燃焼プロセスの研究から酸化反応一般の研究に移ったのです。たとえば、A. ラヴォアジエは次の反応を研究しました。 2Fe2O3 + 3C = 3CO2 + 4Fe 2Fe + 3H2O = Fe2O3 + 3H2 石炭しかし、彼は 1 つの質問に対する答えを見つけられませんでした。これは、金属を酸に溶かして燃えやすい「可燃性空気」の燃焼に関するものでした。新しい理論によれば、生成物はより重いはずであるが、ラヴォアジエによれば、生成物を完全に捕捉することは不可能であり、重量は常により軽かった。ここでもう一つの困難がありました。酸の理論によれば、「可燃性空気」（水素）は酸素と結合して酸を形成するはずですが、それを得ることができませんでした。ラヴォアジエは、イギリスから到着した物理学者で化学者のチャールズ・ブラグデンとこの複雑な問題について話し合うことにし、彼は失敗した実験について詳しく話した。 - 私の友人ヘンリー・キャベンディッシュは、密閉容器内で普通の空気と「可燃性空気」を混合し、その混合物に火をつけると、容器の壁に「可燃性空気」の燃焼生成物である小さな水滴が形成されることを証明しました。キャベンディッシュはこれらが水滴であると判断した。 - 素晴らしい発見ですね。これは、水が元素ではなく、複雑な物質であることを意味します。すぐにこれらの実験を繰り返して自分の目で確認したいと思います。 G. キャベンディッシュの水素製造および収集装置 A. ラボアジエは、G. キャベンディッシュと J. ワットによる同様の実験の後、可燃性空気と酸素から水の合成に関する実験を実施しました (A. ラボアジエと同時に、同様の実験が G. によって行われました)モンジュ）、しかし、これらの科学者とは異なり、A. ラヴォアジエは酸素理論の観点からこの合成を解釈し、「可燃性空気」（彼はこれに「水素」という名前を付けることを提案した）と酸素が元素であり、水がその元素であることを示しました。化合物。（電気火花で水素と酸素の混合物に点火することによって水の組成を決定する実験中）実験の結果、A. ラヴォアジエは物質の重量保存則は普遍的なものであるという結論に達しました。法。酸化理論も一般的であり、例外はありません。水、酸、金属酸化物は複合物質ですが、金属、硫黄、リンは単体物質です。これは、化合物の組成体系全体に対する見方を完全に変えました。フロギストンは存在せず、空気は気体の混合物です。 A. ラヴォアジエはこれらの考えを学者に表明し、学者に対して実験を実演しました。しかし、彼らのほとんどはラヴォアジエの業績を認めようとはせず、彼はプリーストリーとカヴェンディッシュの研究からアイデアを借用したとして非難された。学者たちはガスパール・モンジュを引き合いに出し、水の分解に関する同様の実験を知っていると繰り返し述べている。ラヴォアジエの優先順位は認められなかった。科学者たちは研究に協力する代わりに、誰がこの現象を発見したかについて議論しました。科学界からの支持を得られなかったラヴォアジエは、それでも研究を続けた。現在、彼は有名な物理学者で数学者のピエール・シモン・ラプラスと共同研究を行っています。彼らは、物質の燃焼の結果として放出される熱を測定できる特別な装置を構築することに成功しました。いわゆる氷熱量計です。研究者らはまた、生物が発する熱についても詳細な研究を実施した。彼らは、吐き出された二酸化炭素の量と体から発生する熱を測定することにより、食べ物が体内で特別な方法で「燃える」ことを証明しました。この燃焼によって発生する熱は、正常な体温を維持するのに役立ちます。ラボアジエ・ラプラス氷熱量計は、18 世紀に多くの固体や液体の熱容量、さまざまな燃料の燃焼熱、生物が放出する熱を測定することを可能にしました。たとえば、内側の部屋の動物（または他の物体）が発する熱は、内側の「アイスジャケット」の氷を溶かすのに費やされました。外部のものは内部部品の温度を一定に維持する役割を果たしました。放出された熱は、容器に流入した融解水の重量を量ることによって測定されました。ラプラスはラヴォアジエの見解の正しさを確信し、彼の理論を最初に受け入れました。 1785 年、当時非常に有名になっていたクロード・ルイ・ベルトレがラヴォアジエの理論を支持する立場を表明しました。少し後、ラヴォアジエは当時最も著名な化学者アントワーヌ・フルクロワとギトン・ド・モルヴォーによって支援されました。 Laplace Pierre-Simon 1749 -1827 フランスの数学者、機械学、物理学者、天文学者 Fourcroix Antoine-Francois (1755-1809) フランスの化学者、政治家方法論的には、A.L. の著作によって生み出された化学革命の重要な成果。ラヴォアジエによれば、「化学元素」という概念の内容に変化があった。元素は、物体にあらかじめ存在する分解生成物としてではなく、原則として物質が分解できる最終限界として見なされ始めました。元素は、質的に新しい形成に分解できず、それらが構成する複雑な体の化学変化の過程で保存される物質、分析的に決定された組成の断片であると考えられ始めました。 A. ラヴォアジエの作品では、重み付け分析法の使用のおかげで、限られた要素のセットとその質的不均一性に関するアイデアが形成されました。これは、多様な定性的および定量的な元素組成の結果として化学物質の多様性を説明するアプローチにつながりました。定性的に定義された各物質は常に正確に定義された固有の定量的組成を持っていると想定されていました。可変組成の化合物 (ベルトリド) や異性現象は当時知られていませんでした。 A. 有機物質の元素分析のためのラボアジエの装置 18 世紀、化学者は燃焼の問題と同様に酸性の問題にも関心を示しました。これらの問題はどちらも当時の分析研究の 2 つの主要な方向に対応していたからです (分解は「乾式」 - 火の助けを借りて、「湿式」 - 酸を使用します）。 A. ラヴォアジエの著作が出版されるまでは、すべての酸はその組成中に特定の単一の一次酸を含み、それが化合物全体に酸性の性質を与えていると考えられていました。 A. ラヴォアジエは、硫酸、リン酸、硝酸（現代の概念では - SO3、P2O5、N2O5）の分解に関する実験に基づいて、酸性の性質をこれらの化合物中の酸素の存在と結び付けました（したがって、酸素 - オキシゲニウム - という名前が付けられました）酸を生成する、酸性原理）。 A. Lavoisierによれば、酸は酸ラジカルである酸素と結合しているため、互いに異なります。酸素は酸の必須元素と考えられ、しばらくの間、ムリック（塩酸）さえもムリックラジカルと酸素の化合物として表され、塩素はムリック酸の酸化物と考えられていました。ギトン・ド・モルヴォールイ・ベルナール (1737-1816) フランスの化学者で政治家のギトン・ド・モルヴォーがラヴォアジエに初めて会ったのは、燃焼理論についてではなかった。。 - まったく同感です。 - 方法論百科事典の化学セクションは現在、出版に向けて準備中です。そして、まだ存在する名前を使用してすべての質問に包括的な答えを与えることは不可能であるため、私は化合物の新しい命名法を編集し始めました。もちろん、一流の化学者の助けが必要です。 - 燃焼の理論とこのプロセスにおける酸素の役割に基づいて、いくつかの仮説を立てることができます。金属と酸素の化合物である金属灰を考えてみましょう。元素と酸素の組み合わせを酸化物と呼びましょう。次に、亜鉛灰は酸化亜鉛、鉄灰は酸化鉄、というようになります。「結合空気」とは何ですか？これが炭素と酸素の化合物であることはすでに証明しました。したがって、それは一酸化炭素と呼ばれるべきです。 1787 年、ギトン・ド・モルヴォーは「化学命名法」を出版し、その作成にはラヴォアジエ、フルクロワ、ベルトレが参加しました。単純体の表 Lavoisier A.L. ラヴォアジエ化学言語の変換は化学における地球規模の変化の結果であり、各物質にその組成と化学的特性を特徴づける名前を付けるという目標がありました（この時点までは、1 つの物質に多くの名前が付けられていましたが、それらの名前は多くの場合、チャンス）。新しい命名法では、各物質はその一般的性質 (例: 酸) と特定の性質 (例: 硫酸、硝酸、リン酸) の観点から考慮されました。特定の特性は、元素組成データに基づいて決定されました。この命名法により化学情報の交換が非常に容易になり、その基本原則は一般に今日まで保存されています。ラヴォアジエは当時、彼の最大の創作物の一つである化学の教科書に取り組んでいましたが、その編纂の必要性は長い間待ち望まれていました。現代理論の基礎を明確に述べるためには、自然界の現象を新しい方法で説明する必要がありました。化学における新しい成果は、クリストフル・グレイザーとニコラス・レメリの古い教科書には反映されていませんでした。 1788 年末までに教科書は完成しました。原稿の作成に多大な貢献をしたのは、教科書の第 3 部を芸術的にデザインしたラヴォアジエ夫人です。 A. ラボアジエの教科書のタイトルページ A. ラボアジエの教科書の最初の部分には、燃焼における酸素理論の説明、ガスの生成と分解、単体物質の燃焼、酸の生成に関する実験の説明、説明が含まれていました。大気と水の組成と新しい命名法。第 2 部には、化学元素の事実上最初の分類となる「単純体の表」が含まれていました (合計 33 個の元素が提示されました)。この表には、実際の元素と、その時点では分解できなかったいくつかの化合物 (アルカリ金属酸化物など) の両方が含まれていました (ただし、A. Lavoisier が指摘したように、後で分解できる可能性がありました)。表では、カロリーと水素という 2 つの原理が要素として表示されます。これらには重さはありませんが、それらの外観は常に化学プロセスに関連付けられています。熱と光が元素に帰属することは、当時の物理学におけるカロリー理論の普及の結果でした。この理論では、熱はすべての物体の粒子を取り囲む一種の雰囲気であり、粒子が互いに反発する原因であると考えられていました。ラヴォアジエは、化学反応における熱吸収現象、および物質が固体から液体、液体から気体状態に移行する際の熱吸収現象を、カロリーと物質の組み合わせの結果として説明する傾向にありました。彼は、液体中で絶対に凝縮しない気体、「非蒸発性」液体、永久固体に関する以前の考えとは対照的に、物質の固体、液体、気体の状態はその物質に含まれる熱量によって決まると信じていました。ラヴォアジエは、固体状態では物体を構成する粒子間の引力が斥力を上回り、液体状態ではそれらは平準化され、気体状態ではカロリーの影響下で斥力が優勢になると書いています。引力を超えて。すべての物質的なマクロ物質がさまざまな凝集状態で存在できるという考えは、化学革命のもう 1 つの重要な側面になりました。化学反応における元素保存則と物質の質量保存則が実験的に実証されたことにより、A. ラヴォアジエは化学方程式の編纂を導入することができました。化学変化の物質バランス。 A. ラヴォアジエは次のように書いています。「研究対象の物体の原理（要素）と、後者から分析を通じて得られる原理（要素）との間には、等価または方程式が存在すると仮定する必要がある。」紙（a）と銅（b）と酸素との反応 A. ラヴォアジエの研究のずっと前に、物質の構造に関する独自の見解がロシアの科学者M.V. によって表明されていたことに注意する必要があります。ロモノーソフ。彼は著書「数学化学の要素」の中で、すべての物体は微粒子で構成されており、微粒子には一定数の元素が含まれていると書いています。小体は、同じ要素が同じ数だけ含まれ、同じように結合している場合、均質です。小体は、その要素が同一ではなく、異なる方法または異なる数で相互接続されている場合、不均一です。無限の多様性はこれに依存します。物体は、均一な小体で構成されている場合は単純であり、いくつかの異なる小体で構成されている場合は混合されます。物体の性質はランダムではなく、構成する微粒子の性質に依存します。最初の熱について考えてみましょう。それは何を表しているのでしょうか？ある物体から別の物体へと流れることができる無重力の液体? いいえ。ガリレオはまた、小体が運動していると信じていました。私の意見では、これが小体の最初の主要な特性です。しかし、動くと熱が発生します。車輪が回転すると車軸が熱くなることは誰もが知っています。体の微粒子は動き、独自の軸の周りを回転し、互いにこすり合い、熱を生み出します...ミハイル・ヴァシリエヴィッチはオイラーへの手紙の中で、自然界の変化についての彼の見解を次のように概説しています。何かに何かが加えられると、それは他の何かから取り除かれます。したがって、ある体に多くの物質が追加されると、同じ量が別の体から失われ、睡眠に何時間費やし、起きている間に奪われるのと同じ量が失われます。これは普遍的な自然法則であるため、同様に当てはまります。運動の規則に従う：身体は、押すことで他の人を動かして興奮させ、その動きから他の人に伝え、それに動かされるのと同じだけ多くを失う...」 - ロモノーソフ以前には誰も表現しなかった考え。なぜボイルは加熱後に容器を開けたのでしょうか? このような場合、容器から何かが蒸発し、重量が変化する可能性があります。実験を繰り返す必要がありますが、すべての観察と測定は密閉容器内で実行してください。中には空気が入っています。ロモノーソフは特別な容器を用意し、その中に鉛のやすりを注ぎ、ふいごで火をあおぎ、ガラスが柔らかくなるまで容器の口を加熱した。彼はクランプを使ってガラスを密閉し、すぐに容器を火の上に置きました。今、彼は容器には何も入らないし、容器から何も逃げ出すことはないと完全に確信していました。ふいごが最後に膨らみ、青い炎は赤熱した石炭の山の中に消えた。ロモノーソフは慎重に器をテーブルの上に置き、次の器の準備を始めた。実験は何度も繰り返す必要があり、鉛だけでなく他の金属、鉄、銅なども焼成する必要がありました... ロモノーソフは冷却した容器の重さを量り、大きな炉の石炭の上に置き、火を煽り始めました。最初はふいごの動きがゆっくりでしたが、徐々に空気の流れが強くなり、それに伴って青みがかった炎が現れました。容器の壁が赤くなり、鉛の削り粉が溶けた。輝く銀白色の滴はすぐに灰色がかった黄色のコーティングで覆われました。赤い銅のやすりは黒茶色の粉末になりました。鉄粉が黒くなってしまいました。「カロリー」が血管に入ったのだろうか？金属と結合したのでしょうか？そうなると、船の重量も増えるはずです。しかし、秤はすべての容器の重量が変わっていないことを示しました。エカチェリーナ2世のロモノーソフ研究室訪問金属灰はどうですか？その重さを金属の重さと比較する必要があります。翌日、研究者は実験を繰り返しました。彼は容器を密閉する前に金属やすりの重さを量った。焼成後、容器の重量を再度測定し、容器を開けて得られた金属灰の重量を測定しました。その灰は以前に採取した金属よりも重かったのです！ - これらの実験はロバート・ボイルの意見に反論します。金属は「カロリー」と結合しません。結局のところ、容器の重さは変わりません。これは否定できません。それでも灰は重いです。 -ロモノーソフはもう一度考えた。しかし、容器内にはある程度の空気が存在していました…おそらく金属が空気の粒子と結合したのでしょうか？容器内の金属灰が重くなったということは、容器内の空気の重さがその分だけ減ったことになります。外気の供給がなければ金属の重さは変わりません！化学が科学として出現したばかりの時代に生きたロモノーソフは、フロギストン理論の誤った考えにもかかわらず、今日でも物理化学科学の基礎を形成するような一般化に到達することができました。彼は物質とエネルギーの保存の法則を最初に定式化した人であり、多くの科学者がたどった道を最初に示した人でもあります。

人類は地球に誕生して以来、同じ食べ物を食べ、同じ水源から水を汲み、同じ空気を吸い、比較的穏やかで安定した生活を送ってきました。最近まで、私たちと他の自然界との間には脆弱なバランスがありましたが、いかなる環境や気候の変化によっても、止まることのない進化のおかげで、力のバランスは再び平準化されました。

私たちの身体には精神的能力とある程度の持久力が備わっているため、人間は生物学的種として、自然に介入し、環境を変える能力を発達させてきました。道具の作成、火の発見、動物の家畜化、野生植物の栽培、最初の定住地の形成、これらすべては進歩と文明への道の第一歩でした。

これは人々にとって重要でしたが、少数の人々は依然として完全に自然の力に依存しており、そのわずかな気まぐれに震えていたため、人は大きな害を引き起こすことができなかったため、これらはすべて弱い試みでした。時間が経つにつれ、人々の集中が進むにつれて、彼らの侵略はより持続的になるだけでなく、より恒常的になり、これらの侵略の性質はさらに標的を絞ったものになりました。これは、最終的に、前世紀の後半に、プロセスを加速する人々の能力が大きく変化し、「私たち自身の発展の速度」が私たちを脅かし始めたという事実につながりました。

ウォシャウスキー兄弟の発案である『マトリックス』が思い浮かびますが、そこでは皮肉なことに、人間が作った機械が人間自身を生物学的に有益な燃料として利用し始めました。現在の現実は、前述の大ヒット作で非常に多彩に描かれているような考えを引き起こします。人々は長い間、多くのメカニズム、機械、物質を発明することに洗練されてきましたが、これらすべてを自分たちの生活を「改善」したい、つまり文明化したいという願望によって正当化してきました。

より明確にするために、化学の「発明」の歴史に目を向け、すでに述べたように、前世紀後半を数字で見てみましょう。このグラフは、20 世紀後半における化学物質の発明の数の増加を明確に示しています。ご覧のとおり、前世紀の 50 年代に化学産業の本格的なブームが始まり、1975 年の統計では 1,000,000 の合成化学物質が記録されました。さまざまな国の化学者のさらなる「成功」は、毎年約 1000 種類の新しい化学物質が追加されたことによって特徴づけられました。最後の千年紀の終わりまでに、人類は「利用」されていました。 60,000 以上の人工的に生成された化学物質が広く使用されていました。

この種の「発明」の中で最も多いのは、人類の生命維持の連鎖における最も弱い部分、すなわち以下の部分に関するものです。

一般的に使用される材料の生産

生地
絶縁体
コーティング

最も一般的に消費される製品の生産と消費

栄養補助食品
加工および保管に使用される物質
医薬品に使用される物質

共通かつアクセス可能なエネルギー源とメディアの使用

土地
空気

私たちが作り出したこの化学物質のサイクルは、すでに私たちの生活の一部となっています。そして、他の種と同様に、私たちは生き残るためにそれを利用し、それに適応するか、少なくともそれを避けなければなりません。この継続的なプロセスに私たち自身が参加している、そう、参加しているという事実を受け入れるなら、この概念は理解できます。一方で私たちは生産者であり、他方ではこのサイクルの産物です。したがって、私たち自身の発展や知識が変わると、それは私たち自身に影響を及ぼします。

戦争中や平時に100万人以上の命を救ったペニシリンの場合のように、私たちの実験は時には私たちに利益をもたらしました。そして、発見者自身でさえ忘れたいと思うものもあります。最も強力な大量破壊兵器の 1 つであるサリンガス (殺虫剤をさらに増産しようとしていたドイツの化学者によって運命的な偶然によって発見されました) を思い出すのが適切です。ちょうど第二次世界大戦前夜に有効でした）。 3番目の発見の性質は、私たち自身にとっても同様に明らかではありません。なぜなら、それらは単に私たち自身を変えるだけだからです。麻薬が人体に及ぼす影響について例を挙げる必要はおそらくないでしょう。旧世界の薬局の黎明期、そしてその後世界の他の地域でも、それらは人々が必要とする薬として提供されました。

ある物質が人々の利益を念頭に置いて発明されたのであれば、なぜ私たちが存在すら疑わなかったいくつかの事実が明らかになるのでしょうか? 実際には、すべては非常に単純です。人工物質の危険性は、まさに、その制御されていない存在を通じて接触するものに対する人工物質の影響について、信頼できる正確さで何もわかっていないという事実にあります。

これは、初歩的な例で示すことができます。私たちには、酸素に関するすべてのことを長い間知っているように思えます。酸素は私たちの体にとって非常に重要ですが、純粋な酸素は私たちを死に至らしめる可能性があります。自然界には不純物のない酸素は存在しないため、私たちはこの形で酸素を摂取することができません。ご覧のとおり、私たちは自然が教えてくれたとおりに生命の連鎖に参加しています。そして、あらゆる逸脱（そしてここでは必要な内容を改善しようとしました）は致命的であることがわかります。ここでの結論は 1 つだけです。どのような物質についても絶対に確信できるのは、その潜在的な有害な影響がどのくらいの期間発現しなくなるかはわからないということです。

この革命の本質的な特質の 1 つは、発明された製品、成分、組成物、およびそれらの表示に関する情報の自由が暗黙のうちに禁止されていることです。これは今日私たちが警戒を強めながら観察しています。食品、医薬品、衣類などの成分に関する情報提供を義務付ける国が増えていますが、日常生活において、例えば洗剤、塗料、プラスチック製品などが何であるかを判断することは依然としてほぼ不可能です。 . で構成されています。この点で最も挑発的なのは、この秘密主義体制の確立に直接関与した人物の隠蔽である。

不必要な化学物質の過剰使用はすでに明らかになっており、新しい材料、ポリマー、代替品の発明に興奮する人は誰もいません。これを主に裏付けるのは、環境に優しい製品に対する人々の欲求が高まっていることです。「地獄への道は善意で舗装されている」とは、「化学革命の勝利」を阻止するために、すべての人々が通らなければならない道であると言えます。

科学の進歩における最近の傾向は、生物学、遺伝学、その他すべての環境に優しいものへの大きな移行を示しています。おそらく、人々は化学や核エネルギーを超えた自然の無限の可能性に「開かれ」、何かの供給が再生可能でないのであれば、おそらく長期間生産する意味はないだろうという結論に達するでしょう。この有限要素の期間計画。

ラヴォアジエの研究は、おそらく天文学におけるコペルニクスの発見の 2 世紀半前と同じ化学革命を引き起こしました。ラヴォアジエが示したように、以前は元素と考えられていた物質は、複雑な「元素」からなる化合物であることが判明しました。ラヴォアジエの発見と見解は、化学理論の発展だけでなく、化学知識の体系全体にも多大な影響を与えました。彼らは化学の知識と言語の基礎そのものを大きく変革したため、その後の世代の化学者は本質的に、ラヴォアジエ以前に使用されていた用語さえ理解できなくなりました。これに基づいて、その後、ラヴォアジエの発見まで「真の」化学は議論できないと信じられていました。化学研究の継続性は忘れ去られました。化学の歴史家だけが、実際に存在する化学の発展パターンを再現し始めました。同時に、ラヴォアジエの「化学革命」は、彼の前に一定レベルの化学知識がなければ不可能だったことが判明した。

ラヴォアジエは、過去数世紀の化学の最も重要な成果を含む新しいシステムの創設によって化学知識の発展を称賛しました。しかし、この体系は大幅に拡張および修正された形で、科学化学の基礎となりました。

まず第一に、ラヴォアジエは元素の古い概念を新しい概念に置き換えました。ラヴォアジエの時代までに実験化学と実践化学が進歩したことにより、アリストテレスや錬金術師たちの仮説的要素を放棄することが可能になった。ラヴォアジエの研究の後、元素はいかなる化学的手段によってもそれ以上分解できない物質と呼ばれるようになりました。この定義は厳密すぎてはいけません。結局のところ、ラヴォアジエは、特別な方法と手法の助けを借りて、当時「分離不可能」だった物質を後で分離できるようになるということをまだ知ることができませんでした。ラヴォアジエが提案した元素の定義は進歩的でした。化学者に明確な基準を与えましたが、元素を研究するためのさまざまな方法の使用に厳密な制限を課すものではありませんでした。化学の発展にとって、ラヴォアジエの定義は非常に有益でした。それはあらゆる利用可能な手段を使って物質を分解しようとする試みを刺激しました。これが、19 世紀前半にほとんどの化学元素が発見された方法です。

基礎概念である化学元素の変更に伴い、新しい化学システムには、物質の名前がより単純で理解しやすい新しい用語も必要になりました。さらに、以前に存在したさまざまな物質の名前は、その化学的本質を反映しておらず、非常に複雑で理解しにくいため、すぐに忘れられてしまいました。 1787 年、ラヴォアジエは、新しい化学命名法を作成するために彼が率いた特別委員会の研究結果をパリの科学アカデミーに発表しました。委員会のメンバーであるフランスの主要な化学者であるギトン・ド・モルヴォー、ベルトレ、フルクロワは、化学元素に新しい名前を付け、その組成に含まれる元素の名前を考慮して複合体の名前を構成することを提案しました。それ以来、金属、リン、硫黄、酸素、水素など、化学分析では部分的に分離できない物質を元素と呼ぶようになりました。 2 つ以上の元素からなるすべての物質は化合物とみなされます。

元素の名前は、特定の物質の反応の特徴を反映するように選択されました。つまり、その要素は、 ジョン・プリーストリーシェーレは「解毒された空気」、シェーレは「燃えるような空気」、ラヴォアジエは「生命力のある空気」と考えられ、このガスは燃焼すると多くの物質を「酸」に変換したため、新しい命名法に従って酸素（オウデペ）と呼ばれるようになりました。「可燃性空気」は、酸素中で燃焼すると水が生成されるため、水素と呼ばれました。委員会の決定によれば、このガスが燃焼と呼吸を「窒息」させるため、「窒息性空気」は窒素（「窒息性物質」）と呼ばれるようになった。

酸の名前は、酸が形成される元素に由来しています。したがって、硫黄を含む酸の 1 つは、「ビトリオールの油」ではなく、硫酸と呼ばれるようになりました。委員会は、リンを含む酸をリン酸と呼ぶことにしました。炭素を含む酸 - 炭酸。

化合物の名前がその組成を反映しているため、新しい用語は進歩的でした。これにより、最新の実験研究データを考慮した物質の体系化が大幅に促進されました。

ラヴォアジエは化学に革命を起こした。しかし、18 世紀の化学者全員がこれを理解できたわけではありません。 ジョン・プリーストリー, シェーレとカヴェンディッシュ自身もこの「革命的クーデター」の準備に非常に重要な貢献をしたが、フロギストン理論の支持者であり続けた。彼らは時代遅れの理論に照らして自分たちの発見を説明しようとしました。これらの現象をまったく異なる立場から考察することができたのはラヴォアジエだけでした。グレンのような一部の化学者は、2 つのシステムを結び付けようとしました。しかし、約 20 年後、ラボアジエの酸素理論は一般に受け入れられるようになりました。 19世紀初頭。フロギストン理論の「言語」と概念を研究の中で使用する化学者を見つけるのは困難でした。

新しい理論の規定、新しい概念、およびそれらを表す用語が広く使用されたことにより、化学者によるヴェンツェルとリヒターによる実験研究（フロギストン理論の治世中に行われた）の結果の説明と理解が容易になりました。

同じ頃、化学における別の重要な問題が解決されました。元素がどのように、どのような量的関係で相互に結合するのかが示されました。プルーストは、物質の組成の不変の法則、つまり化学元素が特定の（一定の）重量比で互いに結合することを発見しました。同時に、ジョン・ダルトンは倍数比の法則を発見しました。つまり、異なる化合物を形成する 2 つの元素の重量比 (たとえば、C と O から CO または CO 2 が生成される) は、1:1、1 という単純な整数の形式になります。 : 2、1: 3 など。19 世紀初頭のダルトンは、この法則からの結論を実際に広く使用しました。新しい原子理論 (化学原子論) を構築し、少し後にヤコブベルゼリウスが相対原子量 [原子量] を決定し、元素とその化合物の名称を提案しました。これらは今日までほぼ完全に保存されています。このようにして、古典化学の最も重要な原理が作成されました。

その結果、19世紀初頭。知識や生産活動の他の分野における化学の位置も変化しました。化学は完全に独立した科学分野となり、19 世紀から 20 世紀の産業革命においてますます重要な役割を果たしました。

化学革命
フランスのブルジョア革命と科学

フロギストン理論の打倒に伴う化学革命は、フランスのブルジョワ革命と時を同じくしました。もちろん、この事実は偶然とは考えられません。化学革命は主に、社会経済的変化と社会の精神生活の変化の結果でした。 F. エンゲルスはこれらの現象を次の言葉で特徴づけています。彼らはいかなる種類の外部権威も認めませんでした。宗教、自然理解、社会、政治制度、これらすべてが最も容赦ない批判にさらされました。すべては理性の法廷に出廷し、その存在を正当化するか、放棄するかのどちらかでなければなりませんでした...以前の社会と国家のすべての形態、すべての伝統的な考え方は不合理なものとして認識され、古いゴミのように捨てられました。世界はこれまで偏見によってのみ導かれており、過去全体は後悔と軽蔑に値するだけである。」

化学革命は、主に化学と物理学における科学の重大な変化の一部でもありました。

多くのフランスの科学者は、革命中に社会的および政治的活動に直接参加しました（G. モンジュ、L. カルノー、F. フルクロワなど）。彼らの提案によれば、この国の教育の完全な改革が実施された。革命前のフランスの大学は完全にカトリック聖職者の影響下にあり、時代遅れのシステムに従って教えられていました。大学と国の産業界の間には何のつながりもなかった。パリ科学アカデミーやその他の科学機関も事実上、生活から切り離されていた。科学者の提案の結果、1793 年の条約は高等教育を組織する新しいシステムを承認しました。 1794 年には、教育技術を教えるために師範学校が設立され、土木技師を養成するために工科学校が開校されました。他の特殊教育機関も登場しました。旧王立植物園は自然史博物館に改装されました。科学と工芸の国立音楽院（保管庫）が設立されました。これらすべての措置は、科学と教育を生活と生産の要求に近づけることを目的としていました。

ブルジョワ革命の時代は、フランスにおける科学の隆盛によって特徴づけられました。 18世紀末。フランスでは先進的だった

多くの才能ある科学者 (J. ラグランジュ、G. モンジュ、N. カルノー、P. ラプラス) と優秀な化学者と生物学者の銀河系です。

A.L.ラヴォワジエ

フランスのブルジョワ革命時代の化学の発展において、最も顕著な役割を果たしたのは A. L. ラヴォアジエでした。この科学者の卓越した科学活動は、大ブルジョアジーに典型的な怪しい金融取引と結びついていた。 A. ラヴォアジエの社会政治的見解は、先進的であり、彼の革新的な科学的研究と一致しているとは言えません。

アントワーヌ・ローラン・ラヴォアジエは 1743 年 8 月 26 日に生まれました。彼は法律の学位を取得しましたが、自然科学、特に化学に興味を持ち、文学も学びました。 A. ラヴォアジエは大学卒業後、法曹としてのキャリアを捨て、自然科学の分野での仕事に専念しました。彼は鉱物学的な旅行を数回行い、その間に多くの鉱物と飲料水の化学組成に興味を持ちました。

1764 年、A. ラヴォアジエは、パリのアカデミーが発表した街路照明の最良の方法を競うコンテストに参加しました。新しいタイプのランプの開発では粘り強い努力を見せ、金賞を受賞しました。 1768 年、A. ラヴォアジエは科学アカデミーの非常勤職員に選出され、同時に国民から税金を徴収する株主になりました。莫大な利益を得た農場株主は、国民全体の憎しみに包まれていました。 1771年に彼は裕福な納税農家の娘アンナ・マリア・ポルツと結婚した。

1775 年、A. ラヴォアジエはフランスの火薬および硝石事業のマネージャーに任命されました。彼はアーセナルに移り、自費で設備の整った研究所を設立した。ここで 15 年間、彼は熱心な実験研究を実施し、さまざまな科学委員会に常に参加しました。

1789 年に始まった革命は、A. ラヴォアジエを社会から引き離しました。

化学における科学的な仕事。革命の最初の数年間、彼は経済問題に取り組み、度量衡委員会の委員や国庫長官などを務めたが、すぐに革命に対して否定的な態度をとり始めた。

1792年、王党派とのつながりにより、彼は火薬事業部長の職を解かれた。 1792年3月、国会の布告により農業は廃止された。 1793 年 8 月に科学アカデミーは閉鎖され、同年 10 月に条約は元徴税農民の逮捕を決定した。捜査の結果、革命法廷はA・ラボアジエを含む元納税農家28人に死刑判決を下した。 1794 年 5 月 8 日、ラヴォアジエはギロチンにかけられました。

一部の科学者（J. プリーストリー、S. ブラグデン、J. ワットなど）は、彼の多くの主要な発見の優先順位に異議を唱えました。しかしながら、ラヴォアジエの名前をめぐる現在進行中の議論にはブルジョワナショナリストの色合いがあることに留意すべきである。
酸素燃焼理論

A. ラヴォアジエの最初の出版物の 1 つは回想録「水の性質について」（1769 年）でした。この研究は水を陸地に変える可能性の問題に焦点を当てました。 A. ラヴォアジエは、101 日間、ガラスのペリカン容器で水を加熱し、（K. シェーレと同様に）水中に灰色がかった土の葉が形成されることを発見しました。 K. シェーレとは異なり、A. ラヴォアジエはこの地球の化学分析を実行しませんでしたが、容器と乾燥した葉の重量を量ることによって、それらがガラスの溶解の結果として得られたものであることを証明しました。

このようにして、当時科学者を占めていた疑問を解決した後、A. ラヴォアジエは「空気の性質について」という研究の概要を説明しました。さまざまな化学プロセスにおける空気の吸収に関するデータを研究し、分析した結果、彼は広範な研究計画を立てました。「空気の結合を達成できる操作は次のとおりです。植物の成長、動物の成長、呼吸、状況によっては焙煎、そして最後に何らかの（他の）化学反応が起こります。私はこれらの実験を始めなければならないことを受け入れました。」

1772 年後半、A. ラヴォアジエはすでにさまざまな物質、主にリンの燃焼実験で忙しかったです。彼は、リンの完全燃焼には大量の空気が必要であることを発見しました。この事実について彼が行った説明もまた、フロリスティックなものであった。しかし、彼はすぐに科学アカデミーに回想録を提出し、その中で次のように書いています。 1 ポンドあたり 1 を大幅に超える硝酸塩を摂取します...リンについても同じことが言えます。

この増加は、燃焼中に大量の空気が結合するために発生します。」1. さらに、A. Lavoisier は、焼成中の金属の質量の増加も空気の吸収によって説明されると示唆しています。

翌年、A. ラヴォアジエは金属のか焼に関する研究を実施しました。彼はまた、燃焼プロセスにおける空気の吸収に関するさらなる実験について報告し、空気中に含まれる物質と燃焼プロセス中の燃焼物質に関連する物質について (まだ断定的な形ではありませんが) 語っています。 A. ラヴォアジエは、金属の焼成に関する実験について説明し、このプロセス中に空気が吸収されるという事実を確認しました。

燃焼プロセスとさまざまな物質に対する高温の影響を包括的に研究するために、A. ラヴォアジエは 2 つの大きなレンズを備えた大型焼夷装置を構築し、その助けを借りてダイヤモンドを焼きました。これらすべての研究結果は、フロギストン理論と完全に矛盾していました。 A. ラヴォアジエは結論をまとめる際に細心の注意を払う必要がありました。しかし彼は計画に従って研究を続け、フロギストン理論が完全に根拠がないことをますます確信するようになった。 1774 年、A. ラヴォアジエはこの理論に対して直接攻撃を開始しました。さまざまな物質を燃やす実験の結果を分析した結果、彼はすぐに、空気は 18 世紀の科学者が考えていたような単純な物体ではなく、異なる性質を持つガスの混合物であるという結論に達しました。混合気の一部が燃焼を支援しました。 A. ラヴォアジエは経験的に、これが黒人の「固定された空気」であるという仮定を拒否し、逆に、この部分が「呼吸に最も便利」であると主張しました。

この時点（70 年代）、酸素の発見は「空気中」にあり、必然となりました。実際、K. シェーレは 1772 年に、J. プリーストリーは 1774 年に酸素を発見しました。 A. ラヴォアジエは酸素の発見にすぐには思いつきませんでした。「石灰」の形成による金属の焼成を研究していた彼は、空気の「最も通気性の高い」部分は金属の「石灰」、つまりあらゆる金属の酸化物から得られると信じていました。しかし、彼の試みは失敗に終わり、1774 年 11 月になって初めて (J. プリーストリーとの会合の後)、彼は酸化水銀の実験に移りました。

A. ラヴォアジエはこれらの実験を 2 つの方法で実行しました。彼は酸化第二水銀を石炭で焼成してブラックの「固定空気」を得、さらに単純に酸化第二水銀を加熱した。彼の意見では、結果として生じるガスは空気の中で最も純粋な部分でした。 A. ラヴォアジエはまた、「固定空気」とは「きれいな」空気と石炭を組み合わせたものであるという結論に達しました。アカデミーへの報告書の中で、彼は「最も純粋なもの」と呼んだ。

空気の一部」は、「非常に通気性の高い」または「生命を与える空気」でもあります。

A. ラヴォアジエは回想録「動物の呼吸に関する実験」の中で重要な結論をまとめました。 1. 呼吸するとき、相互作用は大気中の純粋な「呼吸に最も適した」部分とのみ発生します。空気の残りの部分は、呼吸中に変化しない単なる不活性媒体です。 2. 金属の焼成後にレトルト内に残る腐敗した空気の性質は、動物がしばらくいた空気の性質と変わりません。

1777 年から、A. ラヴォアジエはフロギストン理論に公然と反対しました。彼は回想録の一つで次のように書いている。「化学者たちはフロギストンを曖昧な原理としてきたが、それは正確に定義されていないため、それを導入しようとするあらゆる説明に適している。この始まりが重要な場合もあれば、そうでない場合もあります。時にはそれは自由な火であり、時にはそれは土の要素と組み合わされた火です。血管の細孔を通過することもあれば、通過できないこともあります。アルカリ性と中性、透明性と不透明性、色と色の欠如を同時に説明します。これは刻一刻と姿を変える本物のプロテウスです。」

興味深いのは、A. ラヴォアジエのこれらの言葉が、1744 年に身体の毛穴に入る「燃えるような物質」について書いた M.V. ロモノーソフの表現を思い出させることです。そして、恐怖に打ちのめされたかのように、暴力的に彼らから離れます」1 2。

A. ラヴォアジエは回想録「一般的な燃焼について」（1777 年）の中で、燃焼現象について次のように説明しています。燃焼すると、「火の物質」または光が放出されます。 2. 物体はごく少数の種類の空気でのみ燃焼できます。むしろ、燃焼は 1 種類の空気でのみ発生します。プリーストリーはこの空気をフロギストンのない空気と呼び、私はこれを「純粋な」空気と呼びます。私たちが可燃性と呼ぶ物体は、空やその他の空気中では燃えないだけでなく、そこではまるで水に浸したかのようにすぐに消えてしまいます... 3. いかなる燃焼でも、「純粋」の破壊または分解が発生します。 » 空気、そして燃焼した体の重量は、吸収された空気の量と正確に増加します。 4. 燃焼すると、燃焼した物体は酸に変わります...したがって、鐘の下で硫黄を燃やすと、燃焼生成物は硫酸になります... 「3.

後者の立場に基づいて、A. ラヴォアジエは、酸が結合したときに形成される酸の理論を作成しました。

可燃性物質から始まります。これに関連して、彼はこの酸生成原理に「酸素」（酸または酸素を生成する）という名前を付けました。 A. ラヴォアジエの酸理論は、多くの既知の事実と矛盾していることが判明しました。したがって、塩酸は酸素の関与なしで生成されます。この場合、A. ラヴォアジエはこの酸の組成を説明するために空想に頼らざるを得ませんでした。彼は、塩酸には酸化状態の酸中に特別な単体体であるムリウムが含まれていることを認めた。したがって、最近まで薬剤師は塩酸をムール酸と呼んでいました。

水素の燃焼中に水が生成するという事実も、ラヴォワジェの酸理論と矛盾しました。ラヴォアジエは数年間、水中の微量の酸を検出しようとしましたが失敗しました。同時に、彼は水中の水素と酸素の体積比（12:22.9、つまりほぼ1:2）さえ確立しました。しかし、彼はこの結果をまったく重視しなかった。水の分解中に、鉄粉を水に作用させて水素を得ました。これらの研究は、フロギストン理論を覆すために計画された一連の実験の最後の研究でした。

A. ラヴォアジエの発見の優先順位について一部の科学者が主張したことは根拠がないことが判明したことについて言及しておきます。実際、酸素の発見は本質的に A. ラヴォアジエのものであり、F. エンゲルスの言葉を借りれば「言語学的カテゴリーの虜」であり、自分たちが何を発見したのか正確に理解していなかった K. シェーレと J. プリーストリーのものではありませんでした。。「そしてたとえ」エンゲルスはさらに次のように書いている。彼らが正確に何を説明しているのかさえ知らずに、それを説明しただけです」

化学初級コースラヴォワジエ

燃焼と呼吸に関する消炎性酸素理論の基礎を開発する過程で、A. ラヴォアジエは彼の新しい見解に対する批判に事欠きませんでした。この批判に関連して、彼は新たな実験を実施し、新たな一般化を表現し、提出された反論の矛盾を段階的に証明する必要がありました。同時に、意図した研究計画とは直接関係のないさまざまな問題も解決しました。したがって、彼は、金属に対する希酸の作用下での水素生成のメカニズムの問題に関する G. キャベンディッシュの説明に反論しなければなりませんでした。 A. ラヴォアジエは、この場合の水素は金属の分解の結果としてではなく、水の分解によって酸が薄まった結果として放出されると指摘しました（当時、酸酸化物は酸と考えられていました）。

燃焼現象を説明する際に論争を引き起こした問題の中に、熱の性質の問題がありました。 A. ラヴォアジエは熱の運動理論をよく知っていましたが、原子学者ではなかったため、M.V. ロモノーソフとは異なり、熱物質の立場に留まりました。同時に、彼はカロリーを基本的な流体の一つであると考えており、したがって、この問題に関して彼の立場は正統的な火炎学の立場と一致した。

A. ラヴォアジエは、反応の熱効果の先駆者であると信じられています。彼は P. ラプラスとともに熱量計を設計し、15 年間にわたって熱効果の測定に取り組み、それによって熱化学の基礎を築きました。 A. ラヴォアジエは、有機物質の組成の特徴を確立したことでも称賛に値します。分析に基づいて、彼は有機物質が炭素、水素、酸素で構成されていることを発見しました。次に、窒素とリンがこれらの単純な物体に追加されました。

ラヴォアジエは、化学の最も重要な原理の 1 つは物質の不滅性の原理であると考えました。哲学者は、たとえば、金属のnpnf石灰化の質量の増加を説明するときに、この原理を無視したことが知られています。この原理を定式化した後、A. ラヴォアジエは、ブドウ果汁の発酵の結果としてアルコールが生成される例を使ってそれを説明しました。

ぶどうジュース＝炭酸＋アルコール。

1785 年頃、A. ラヴォアジエは、酸素理論の観点から発見した新事実とさまざまな現象の説明を、短い「化学初級講座」の中で体系的に提示しようと考えました。このコースを準備するにあたり、彼は、特に原理原則または単純物質の理論の発展、化学命名法の作成、および化学における新しい問題の定式化に関連するいくつかの基本的な問題をさらに研究し、解決する必要がありました。酸素理論に基づいて生まれました。

このコースの「予備講義」の中で、A. ラヴォアジエは単純な物体について次のように語っています。になります。したがって、今日単純であると認識されているものが本当に単純であるとは断言できません。私たちが言えることは、この物質またはその物質は化学分析による分割の限界にすぎず、現在の知識ではそれ以上分割することはできないということだけです。

元素についてさらに詳しく語ると、A. ラヴォアジエはこの概念の明確な定義を与えていません。逆に、分析によって到達した最終限界という考えを元素や原理の名前に結びつけるのであれば、まだいかなる方法でも分解できていないすべての物質が私たちにとって元素であることになります。」

この定義は基本的にボイルの定義と一致します。

「化学初級コース」に取り組んでいるときに A. ラヴォアジエの前に生じたもう 1 つの疑問は、化学命名法の開発でした。錬金術の時代、象徴主義と物質の通常の名前を暗号化したいという欲求が広まっていたとき、多くの物質は異なる著者によってランダムで異なる名前を付けられていました。新たに発見された物質にランダムな名前を割り当てる伝統は、将来も継続されました。このような状況では、化学命名体系を作成することはできません。

18世紀に 20 世紀後半には既知の物質の数が急速に増加したため、化学者や物流専門家でさえ、化学命名体系を作成する緊急の必要性を感じていました。著名なフロギストン化学者の 1 人である Giton de Morveau (p. 68) は、1782 年にフロギストン理論に基づいて化学命名体系の開発を開始しました。 A. ラヴォワジェも同じ問題に悩まされ、ド・モルヴォーを自分の側に引きつける努力をし、1786 年に成功した。それより少し早く、当時最も著名な化学者の一人である C. L. ベルトレが A. ラヴォワジェに加わった (p. 68) ）、そして彼の後 - A. Fourcroix。

これらの科学者と協力して、A. ラヴォアジエはパリアカデミーの命名法委員会を組織し、1786 年に作業を開始しました。1 年後、開発された命名法が出版されました。これは単純な物体の名前に基づいており、そのリスト (および分類) は A. ラヴォアジエ自身によって編集されました。新しい名前のうち、委員会は酸素（酸素）、水素（水素）、窒素の名前を承認した。国際的な「ニトロゲニウム」とは異なるこの姓は、A. ラヴォアジエによって提案され、受け入れられました。

A. ラヴォアジエは、「化学の初級コース」の序文で次のように書いています。すべての自然体はわずか 3 つまたは 4 つの要素で構成されていると考えたいという願望は、ギリシャの哲学者から私たちに受け継がれた偏見に由来しています。」

物体の基本構成要素の問題を解決するために、A. ラヴォアジエは必要な事実データを持っておらず、主に彼自身の研究結果に頼らざるを得ませんでした。おそらくこれが彼の見解が曖昧で一貫性のない理由だろう。

委員会のメンバーはそれが失敗であると考え、「窒素」という名前を提案しました。「窒素」「アルカリ性」。 A. ラヴォアジエの提案によれば、「窒素」という言葉は「生命のない」という言葉に訳されます。しかし、この翻訳は間違っています。実際、ギリシャ語には存在しない「窒素」という言葉は、錬金術辞典から取られたもので、そこでは「哲学的な水銀」を意味していました。

複合物質（酸、アルカリ、塩など）の名前は、単体の派生語として確立されました。酸と塩の名前は、酸生成元素（硫酸塩、亜硫酸塩、硫化物など）の酸化の程度に応じて（語尾に）変更されました。硝酸の塩は、元素の名前とは異なり、硝酸塩と呼ばれていました。

新しい命名法に関連して、A. ラヴォアジエの「初級コース」には、酸生成元素の酸化状態に応じた酸、塩、その他の化合物の分類表が含まれています。「化学命名法」の付録には、化学者の P. A. Ade (1763-1834) と J. A. Gassenfratz (1755-1827) によって提案された単純体の記号が含まれていますが、認められませんでした。

最も単純な物体については、「初級コース」で A. ラヴォアジエが次の 4 つのグループに焦点を当てたリストを示しました。

1. 自然界の 3 つの界すべてで表される単純な物質。光、カロリー、酸素、窒素、水素という物体の要素と見なすことができます。

2. 酸化して酸を生成する単純な非金属物質: 硫黄、リン、石炭、ムール酸ラジカル、フッ化水素酸ラジカル、ホウ酸ラジカル。

3. 酸化されて酸を生成する単純な金属物質: アンチモン、銀、ヒ素、ビスマス、コバルト、銅、錫、鉄、マンガン、水銀、モリブデン、ニッケル、金、プラチナ、鉛、タングステン、亜鉛。

4. 単体物質、塩形成性および土性物質: 石灰、マグネシア、重晶石、アルミナ、シリカ。

A. Lavoisier は、この表の注記の中で、「永久」（苛性）アルカリは明らかに複雑な組成を持っているため、単純物質のリストに含めていないことを指摘しました。

A. ラヴォアジエの表には、23 個の単純体、3 個のラジカル、2 個の酸、5 個の地球、および 2 個の無重力流体が含まれています。テーブル名に

明らかな矛盾があります。無重力流体の導入に加えて、その中には「土」が単体の物質として登場し、最後に金属は酸の一般理論に従って酸生成元素として分類されます。この表は、単純な物体を分類する科学史上初の試みでした。

A. ラヴォワジェの「化学初級コース」は、彼の妻 (M. ラヴォワジェ) による美しく描かれたイラストとともに、フランスのブルジョワ革命の始まりとほぼ同時に 1789 年に出版されました。 A. ラヴォアジエ自身がコースの中で指摘したように、このコースの出現は実際に化学革命を特徴づけました。確かに、フロギストン理論を積極的に提唱した J. プリーストリーのような、新しい化学に反対する者はまだ多くいました。しかし、敵の数はすぐに減りました。そこで、英国の哲学者 R. カーワン (1733-1812) は、1787 年に「フロギストンと酸の構成に関するエッセイ」という本を出版しました。A. ラヴォアジエと彼の仲間たちは、この本の出版に対して次のように反応しました。 R. カーワンはフランス語に翻訳され、A. ラヴォアジエ、C. ベルトレ、G. ドモルヴォー、A. フルクフォワ、G. モンジュによって書かれた各章の注釈とともに出版されました。カーワンは壊滅的な批判にさらされましたが、最終的に彼は自分の見解の誤りを認めざるを得なくなり、1796 年に酸素理論に加わりました。化学者たちは、酸素理論とそれに基づいて構築された新しい化学が大きな勝利を収めました。しかし、A. ラヴォアジエ自身が考えていたように、「化学初級講座」の発表によって「化学革命」が完了したとは言えません。新しい見解は完全に分かれ、その後の第 4 世代の化学者によってかなり完全に完成されたのは、化学に原子論が導入されてからです。

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