كيف تم اكتشاف الأكسجين؟ القصة المذهلة لاكتشاف الأكسجين

مدرسة مورافيخا الثانوية

"القصة المذهلة لاكتشاف الأكسجين"

إجراء:

مشرف الصف التاسع Malova Vika:

Mikhailenko V.D. مدرس كيمياء

النملة ، 2009

يتكون الأكسجين الجوي من جزيئات ثنائية الذرة. مادة غازية ، عديمة الرائحة واللون ، لذلك لا يمكن إدراكها من قبل أي أعضاء حاسة. ومع ذلك ، فإن العيب ، وحتى غيابه في الغلاف الجوي ، كنا سنكتشفه بسرعة كبيرة. يتفاعل الأكسجين مع العديد من المواد دون تسخين. عند تسخينها في جو أكسجين أو في الهواء ، تحترق العديد من المواد البسيطة والمعقدة ، وتتشكل أكاسيد مختلفة.

الأكسجين موجود في كل مكان. إنه العنصر الأكثر وفرة على وجه الأرض. بكميات كبيرة ، فهو جزء من الهواء والماء والتربة والحيوانات والنباتات. بدأ الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض في التراكم نتيجة نشاط الكائنات الحية الأساسية في التمثيل الضوئي ، والتي ربما ظهرت منذ حوالي 2.8 مليار سنة. يُعتقد أنه قبل ملياري سنة كان الغلاف الجوي يحتوي بالفعل على حوالي 1٪ أكسجين. تدريجيًا ، تحول من الاختزال إلى المؤكسد ، ومنذ حوالي 400 مليون سنة اكتسب تركيبته الحديثة. إن وجود الأكسجين في الغلاف الجوي يحدد إلى حد كبير طبيعة التطور البيولوجي. الأكسجين هو العنصر الحيوي الرئيسي الذي يعد جزءًا من جزيئات جميع المواد الأكثر أهمية التي توفر بنية ووظائف الخلايا - البروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون ، بالإضافة إلى العديد من المركبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض. يوجد أكسجين في كل نبات أو حيوان أكثر بكثير من أي عنصر آخر.

الاكتشافات العظيمة ، كقاعدة عامة ، كانت تتم بالصدفة تمامًا. الحماس والمثابرة والعزيمة - كل هذه الصفات الجديرة بالثناء تساهم بلا شك في الحصول على نتائج علمية بارزة ، ولكنها لا تضمنها بأي حال من الأحوال. يجب على المرء أيضًا ، كما يقولون ، أن يولد تحت نجم محظوظ.

في المناقشة الكلاسيكية حول اكتشاف الأكسجين ، يتم النظر في ثلاثة علماء في وقت واحد ، ولهم الحق القانوني في المطالبة بهذا الاكتشاف العظيم. إنه sh الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل ، والكاهن الإنجليزي جوزيف بريستلي ، والكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه. .
كان الصيدلاني السويدي Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) أول مُطالب حصل على عينة أكسجين نقية نسبيًا.

وُلد كارل فيلهلم شيل في 9 ديسمبر 1742 في شترالسوند (بوميرانيا) في عائلة تاجر صغير. عندما كان طفلاً ، التحق بمدرسة داخلية خاصة ، ودرس في صالة للألعاب الرياضية. التحق بالتدريب المهني في صيدلية Bauch في جوتنبرج (1756) ، وأتقن أساسيات الصيدلة والممارسات المختبرية ، ودرس بجد (بشكل رئيسي في الليل) أعمال الكيميائيين I. Kunkel ، N. Lemery ، G. Stahl. كان من المقرر أن يستمر التدريس ، وفقًا للعادات السائدة في ذلك الوقت ، حوالي عشر سنوات. نجح كارل شيل في اجتياز الاختبارات بعد ست سنوات وحصل على لقب صيدلي. بعد أن أتقن المهنة تمامًا ، وبعد أن انتقل إلى ستوكهولم ، انتقل سكيل إلى البحث العلمي المستقل. عمل في الصيدليات في ستوكهولم وأوبسالا وكوبنغ.
تغطي أعمال واكتشافات Scheele جميع الكيمياء في ذلك الوقت: عقيدة الغازات ، والتحليل الكيميائي ، وكيمياء المعادن ، وبدايات الكيمياء العضوية (التي لم تظهر بعد كعلم مستقل).
كان Scheele أول من حصل ودرس برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 - "برمنجنات البوتاسيوم" المعروف ، والذي يستخدم الآن على نطاق واسع في التجارب الكيميائية وفي الطب ، طور طريقة للحصول على الفوسفور P من العظام ، واكتشف كبريتيد الهيدروجين H3S. أهم عمل لكارل فيلهلم شيل هو الرسالة الكيميائية حول الهواء والنار ، 1777. يحتوي هذا الكتاب على نتائج العديد من كتبه الإلكترونية. تجارب 1768-1773 لدراسة الغازات وعمليات الاحتراق. يمكن أن نرى من الرسالة أن Scheele - بشكل مستقل عن بريستلي ولافوازييه وقبلهما بعامين - اكتشف الأكسجين ووصف خصائصه بالتفصيل. في الوقت نفسه ، حصل على الأكسجين بعدة طرق: عن طريق تكليس أكسيد الزئبق (كما فعل بريستلي ولافوازييه) ، وتسخين كربونات الزئبق وكربونات الفضة ، إلخ. مما لا شك فيه أن سكيل كان أول (1772) "يتعامل" مع الأكسجين النقي.

كيف كان؟ أثناء إقامته في أوبسالا ، بدأ Scheele في دراسة طبيعة النار ، وسرعان ما كان عليه التفكير في الجزء الذي يستغرقه الهواء في الاحتراق.
ثم تم اعتبار الهواء عنصرًا - مادة متجانسة لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء مكونة أبسط بأي قوة. كان سكيل ، أيضًا ، من نفس الرأي في البداية. لكن سرعان ما قام بتغييره ، حيث بدأ في إجراء تجارب على مواد كيميائية مختلفة في أوعية مغلقة بإحكام من جميع الجوانب. مهما كانت المواد التي حاول شيل حرقها في أوعية مغلقة ، فقد وجد دائمًا نفس الظاهرة الغريبة: تم تقليل الهواء الموجود في الوعاء بالضرورة بمقدار الخمس أثناء الاحتراق ، وفي نهاية التجربة ، تملأ الماء بالضرورة خمس حجم القارورة ، والذي يظهر بوضوح في الشكل أدناه من مخطوطة سكيل. وقد صدمته فكرة أن الهواء غير متجانس.

ثم بدأ في دراسة التحلل عن طريق تسخين العديد من المواد (من بينها نترات KNO3) وتلقى غازًا يدعم التنفس والاحتراق.
أراد كارل شيل حل لغز النار واكتشف في الوقت نفسه بشكل غير متوقع أن الهواء ليس عنصرًا ، ولكنه خليط من غازين ، أطلق عليه الهواء "الناري" والهواء "غير صالح". كان هذا أعظم ما في سكيل. الاكتشافات.
صفحة مخطوطة Scheele
لكن في الواقع ، ظل لغز النار والهواء "الناري" الذي تلقاه لغزا بالنسبة له. كانت نظرية phlogiston السائدة في ذلك الوقت هي المسؤولة عن كل شيء ، حيث كان يُعتقد أن أي مادة لا يمكن أن تحترق إلا إذا كانت تحتوي على الكثير من المواد القابلة للاحتراق الخاصة - phlogiston ، والاحتراق هو تحلل مادة معقدة قابلة للاحتراق إلى مادة خاصة. عنصر ناري - فلوجستون - ومكونات أخرى. كان كارل شيل أيضًا مؤيدًا لهذه النظرية ، لذلك أوضح أن "الهواء الناري" له انجذاب كبير (جاذبية) للفلوجستون ، ولهذا السبب يحترق فيه بسرعة كبيرة ، والهواء "غير القابل للاستخدام" ليس له جاذبية للفلوجستون ، ولهذا تنطفئ كل نار. كان ذلك معقولًا جدًا ، ولكن كان هناك لغز كبير بدا أنه لا يمكن تفسيره تمامًا. أين ذهب الهواء "الناري" أثناء الاحتراق من وعاء مغلق أثناء الاحتراق؟ أخيرًا ، توصل إلى مثل هذا التفسير. قال إنه عندما يحترق جسم ما ، يتحد اللاصق المنطلق منه مع الهواء "الناري" ، وهذا المركب غير المرئي متقلب لدرجة أنه يتسرب بشكل غير محسوس عبر الزجاج ، مثل الماء من خلال غربال.
كان Scheele بالفعل أول باحث يحصل على عينة أكسجين نقية نسبيًا (1772). ومع ذلك ، فقد نشر نتائجه في عام 1777 ، بعد أن نشر جوزيف بريستلي ، لذلك لا يمكن اعتباره رسميًا مكتشفًا للأكسجين. ولكن في العديد من المنشورات الأكاديمية والكتب المرجعية حول الكيمياء ، يتم إعطاء الأولوية لكارل فيلهلم شيل. بالإضافة إلى ذلك ، لديه الأولوية التي لا جدال فيها لاكتشاف العناصر الكيميائية ، الكلور الكلور ، الفلور F ، الباريوم با ، الموليبدينوم مو ، التنغستن ...
على الرغم من حقيقة أن Scheele لم يكن لديه تعليم عالٍ وكان صيدليًا عاديًا ، إلا أنه في سن الثانية والثلاثين تم انتخابه عضوًا في أكاديمية ستوكهولم للعلوم. عُرض عليه كرسي في جامعة أوبسالا ، وهي وظيفة في مركز صناعة التعدين والتعدين السويدية في فالون ، كرسي في جامعة برلين ، لكن العالم رفض جميع العروض ، مفضلاً أن يقوم بتجاربه الخاصة.
المنافس الثاني المعترف به رسميًا على أمجاد مكتشف الأكسجين هو الكاهن والكيميائي الإنجليزي جوزيف بريستلي (1733-1804).

بريستلي جوزيف - الكيميائي والفيلسوف واللاهوتي الإنجليزي الشهير ؛ ابن الشركة المصنعة. سمحت له قدرته المذهلة على اللغات بتعلم لغات العربية والكلدانية والسريانية بسهولة ؛ بدون مساعدة المعلم تعلم بريستلي التحدث بالفرنسية والألمانية والإيطالية. كان بريستلي يعمل بشكل رئيسي في الفيزياء والكيمياء. بينما كان لا يزال في المدرسة ، درس الفلسفة والمنطق والرياضيات بشكل مستقل. فتحت أبواب الأكاديمية الملكية للعلوم لبريستلي. بعد قضاء بعض الوقت كأستاذ للغات في أكاديمية واشنطن ، استقر بريستلي في ليدز ، حيث أجرى دراساته الشهيرة عن ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين والأكسجين. لهذه الدراسات ، حصل بريستلي على ميدالية كوبلي من الجمعية الملكية. تنتخب أكاديمية باريس بريستلي كعضو فيها. في عام 1774 ، قام بريستلي بتسخين أكسيد الزئبق الأحمر ، وأطلق الأكسجين ، مدهشًا أن الشمعة تحترق بشكل مشرق في هذا الغاز. تدين دراسة المزيد من خصائص الغاز "dephlog المتطورة" بالكثير لبريستلي. حتى من خلال هذه الأمثلة القليلة ، لا يمكن إنكار قوى بريستلي البارزة في المراقبة والتجريب. إذا لم تحظ اكتشافاته بنفس النجاح والأهمية بالنسبة للكيمياء مثل اكتشافات معاصره الفرنسي ، فإن ذلك يفسر من خلال حقيقة أن بريستلي ، بطبيعة تفكيره العلمي ، ينتمي إلى المعجبين بنظرية اللاهوب ، التي كانت تعيش بالفعل في ذلك الوقت.
في الأول من أغسطس عام 1774 ، لاحظ جوزيف بريستلي إطلاق "هواء جديد" عند تسخينه باستخدام عدسة ثنائية الوجه دون وصول الهواء إلى مقياس الزئبق الموجود أسفل قبة زجاجية. هذه المادة الصلبة كانت معروفة للكيميائيين تحت اسم "الزئبق المحترق" أو الزئبق المحترق. في اللغة الكيميائية الحديثة تسمى هذه المادة بأكسيد الزئبق ، وتكون معادلة تحللها عند تسخينها كالتالي:

بدافع الفضول ، أدخل بريستلي شمعة مشتعلة في الغاز المتجمع ، واندلعت بشكل مشرق بشكل غير عادي.
يمكن للمرء الآن أن يتخيل مدى صعوبة دراسة الكيمياء في وقت لم تكن فيه الصيغ الكيميائية قد اخترعت بعد. وصف بريستلي ما هو مكتوب في معادلة كيميائية قصيرة في عام 1774 على النحو التالي: "لقد وضعت تحت إناء مقلوب مغمور بالزئبق ، مسحوقًا صغيرًا من Mercurius calcinatus. ثم أخذت كوبًا صغيرًا محترقًا ووجهت أشعة الشمس مباشرة إلى الجرة على المسحوق. بدأ الهواء يخرج من المسحوق ، مما دفع الزئبق للخروج من الجرة. بدأت في دراسة هذا الهواء. وقد فوجئت ، بل متحمسًا لأعماق روحي ، أن شمعة في هذا الهواء تحترق بشكل أفضل وأكثر إشراقًا من الجو العادي.
بالطبع ، يبدو هذا الوصف للتفاعل شاعريًا جدًا مقارنة بالمعادلة الكيميائية المعتادة ، لكنه ، للأسف ، لا يعكس جوهر التفاعل الكيميائي الذي حدث.
بريستلي نفسه ، لكونه ، مثل شيل ، مؤيدًا لنظرية فلوجستون ، لم يستطع أيضًا شرح جوهر عملية الاحتراق ؛ دافع عن أفكاره حتى بعد أن أصدر أنطوان لافوازييه نظرية جديدة عن الاحتراق.
استندت ادعاءات مؤيدي جوزيف بريستلي فيما يتعلق باكتشاف هذا العالم المحدد للأكسجين إلى أولويته في الحصول على الغاز ، والذي تم التعرف عليه لاحقًا على أنه نوع خاص من الغاز غير معروف حتى الآن. لكن عينة غاز بريستلي لم تكن نظيفة. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان بريستلي هو المكتشف ، فمتى تم الاكتشاف؟ في عام 1774 ، اعتقد أنه حصل على أكسيد النيتروز ، أي نوع من الغاز كان يعرفه بالفعل. في عام 1775 ، كان يعتقد أن الغاز الناتج هو الهواء النقي ، ولكن ليس الأكسجين بعد. أي في عام 1775 ، حدد جوزيف بريستلي الغاز الذي حصل عليه عن طريق تسخين أكسيد الزئبق الأحمر بالهواء بشكل عام ، ولكن بجرعة أقل من الفلوجستون عن المعتاد. بالنسبة للكيميائي phlogiston ، كان هذا ، بالطبع ، نوعًا جديدًا تمامًا من الغاز.

المدعي الرسمي الثالث لمكتشفي الأكسجين ، الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه ، وهو محام بالتدريب ، كان رجلاً ثريًا جدًا. كان عضوًا في شركة Farming Company ، وهي منظمة للممولين الذين يزرعون ضرائب الدولة. من هذه المعاملات المالية ، اكتسب لافوازييه ثروة ضخمة.

أنطوان لافوازييه
(1743-1794)

بينما كان لا يزال يدرس في كلية الحقوق بجامعة باريس ، قام المزارع العام المستقبلي والكيميائي المتميز بدراسة العلوم الطبيعية في نفس الوقت. استثمر لافوازييه جزءًا من ثروته في ترتيب مختبر كيميائي مجهز بمعدات ممتازة لتلك الأوقات ، والذي أصبح المركز العلمي لباريس. أجرى لافوازييه في مختبره العديد من التجارب التي حدد فيها التغيرات في كتل المواد أثناء تكليسها واحتراقها. أثبت لافوازييه أن ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) هو مزيج من الأكسجين مع "الفحم" (الكربون) ، والماء عبارة عن مزيج من الأكسجين والهيدروجين. لقد أظهر من الناحية التجريبية أنه عند التنفس ، يتم امتصاص الأكسجين ويتشكل ثاني أكسيد الكربون ، أي أن عملية التنفس تشبه عملية الاحتراق. علاوة على ذلك ، أثبت الكيميائي الفرنسي أن تكوين ثاني أكسيد الكربون أثناء التنفس هو المصدر الرئيسي لـ "حرارة الحيوانات". كان لافوازييه من أوائل الذين حاولوا شرح العمليات الفسيولوجية المعقدة التي تحدث في كائن حي من حيث الكيمياء.

أصبح لافوازييه أحد مؤسسي الكيمياء الكلاسيكية. اكتشف قانون حفظ المواد ، وقدم مفهومي "العنصر الكيميائي" و "المركب الكيميائي" ، وأثبت أن التنفس يشبه عملية الاحتراق وهو مصدر حرارة في الجسم:

من يدري ما هي الاكتشافات الأخرى التي كان سيحققها هذا العالم البارز لو لم يكن قد عانى من مصير ضحايا الإرهاب الثوري؟ تم إعدام أنطوان خلال الثورة الفرنسية في 1 فبراير 1794. عرف لافوازييه أن خُمس الهواء فقط يرتبط بمواد قابلة للاحتراق ، لكن طبيعة هذا الجزء لم تكن واضحة بالنسبة له. عندما أبلغه بريستلي في عام 1774 باكتشاف "الهواء الخالي من الرطوبة" ، أدرك على الفور أن هذا هو الجزء ذاته من الهواء الذي يتحد أثناء الاحتراق مع المواد القابلة للاحتراق. بتكرار تجارب بريستلي ، خلص لافوازييه إلى أن الهواء الجوي يتكون من مزيج من الهواء "الحيوي" (الأكسجين) و "الخانق" (النيتروجين) وشرح عملية الاحتراق من خلال الجمع بين المواد والأكسجين.
في بداية عام 1775 ، أفاد لافوازييه أن الغاز الذي تم الحصول عليه بعد تسخين أكسيد الزئبق الأحمر هو "هواء في حد ذاته بدون تغييرات (باستثناء ذلك) ... اتضح أنه أكثر نقاءً ، وأكثر تنفسًا". بحلول عام 1777 ، ربما لا يخلو من تلميح من بريستلي ، خلص لافوازييه إلى أنه كان نوعًا خاصًا من الغازات ، وهو أحد المكونات الرئيسية للغلاف الجوي.
وهكذا ، فإن الشخصية الأكثر أهمية في تاريخ اكتشاف الأكسجين هي لافوازييه ، وليس شيل وبريستلي. لقد أطلقوا للتو غازًا جديدًا - هذا كل شيء. كتب فريدريك إنجلز لاحقًا عن هذا: "لم يكتشف كلاهما أبدًا ما كان في يديهما. العنصر الذي كان مقدرًا لإحداث ثورة في الكيمياء اختفى في أيديهم دون أن يترك أثرا ... لذلك ، فإن الشخص الذي اكتشف الأكسجين بالفعل ، يظل لافوازييه ، وليس الاثنين اللذين وصفا الأكسجين فقط ، ولا حتى تخمين ما كانا يصفانه.
لعبت أبحاث أنطوان لافوازييه دورًا بارزًا في تطوير الكيمياء في القرن الثامن عشر. بادئ ذي بدء ، نحن نتحدث عن إنشائه لنظرية علمية عن الاحتراق ، والتي ميزت رفض نظرية فلوجستون ، التي تميز عمله بشكل جذري عن تجارب شيل وبريستلي.
في الكفاح ضد مؤيدي نظرية اللاهوب ، كان لافوازييه حليف رائع ساعده جيدًا في عمله. كان لشيل وبريستلي أيضًا حليف من هذا القبيل ، لكنهما لم يستخدموا خدماته دائمًا ولم يعلقوا أهمية كبيرة على نصيحته. كان المساعد الرئيسي لافوازييه ... المقاييس.
عند بدء أي تجربة ، كان لافوازييه دائمًا يزن بعناية جميع المواد التي كان من المفترض أن تخضع لتحول كيميائي ، وفي نهاية التجربة قام بوزن مرة أخرى.

موازين لافوازييه.

مثل شيل ، حاول لافوازييه أيضًا حرق الفوسفور في دورق مغلق. لكن لافوازييه لم يكن في حيرة من أمره ليخمن أين اختفى خُمس الهواء أثناء الاحتراق. أعطاه الميزان إجابة دقيقة تمامًا عن هذه النتيجة. قبل وضع قطعة من الفوسفور في القارورة وإشعال النار فيها ، قام لافوازييه بوزنها. وعندما احترق الفوسفور ، قام لافوازييه بوزن كل حمض الفوسفوريك الجاف المتبقي في القارورة. وفقًا لنظرية فلوجستون حامض الفوسفوريك ، كان من المفترض أن يكون هناك فوسفور أقل مما كان عليه قبل الاحتراق ، لأنه عند الاحتراق ، تم تدمير الفوسفور وفقد الفلوجستون. حتى لو افترضنا أن الفلوجستون ليس له وزن على الإطلاق ، فيجب أن يزن حمض الفوسفوريك تمامًا مثل وزن الفوسفور الذي تم الحصول عليه منه. ومع ذلك ، اتضح أن الصقيع الأبيض ، الذي استقر على جدران القارورة بعد الاحتراق ، يزن أكثر من الفوسفور المحترق. وبالتالي ، فإن الجزء ذاته من الهواء الذي يُزعم أنه اختفى من القارورة لم يتركه على الإطلاق على الإطلاق ، ولكنه ببساطة انضم إلى الفوسفور أثناء الاحتراق. من هذا المركب ، تم الحصول على حمض الفوسفوريك. الآن نسمي هذه المادة أنهيدريد الفوسفوريك. أدرك لافوازييه أن احتراق الفوسفور ليس استثناءً. أظهرت تجاربه أنه عندما تحترق أي مادة أو صدأ معدني ، يحدث نفس الشيء.
من المثير للاهتمام أن مواطننا اللامع ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف قبل خمسة عشر عامًا من قيام لافوازييه بمقارنة وزن معوجة محكمة الغلق بالمعدن قبل التكليس وبعده. كتب لومونوسوف عام 1756: "أجريت التجارب في أوعية شديدة الانصهار من أجل التحقق مما إذا كان وزن المعدن ناتجًا عن حرارة نقية" ، وأضاف النتيجة في سطرين: "وجدت هذه التجارب أنه ... بدون تمرير هواء خارجي ، يبقى وزن المعدن المحترق في مقياس واحد. لذلك وجه لومونوسوف ضربة قوية لنظرية الفلوجستون التي شاركها الكيميائيون في ذلك الوقت. لكن هذا لا يكفي: توصل لومونوسوف إلى نتيجة رائعة أخرى من تجاربه مفادها أن "جميع التغييرات التي تحدث في الطبيعة هي حالة من الأمور التي ، مقدار ما يؤخذ من جسد ما ، يضاف الكثير إلى آخر ، لذلك إذا تضيع بعض المواد في مكان ما ، ثم تتضاعف في مكان آخر ". بهذه الكلمات ، عبر العالم العظيم عن أحد أهم قوانين الكيمياء - قانون حفظ المادة.
بدأ لافوازييه تجاربه على احتراق المواد عام 1772 ، وبحلول نهاية العام قدم للأكاديمية بعض النتائج التي بدت له مهمة. في المذكرة التي أرفقها ، تم الإبلاغ عن أنه أثناء احتراق الكبريت والفوسفور ، يصبح وزن منتجات الاحتراق أكبر من وزن مواد البداية بسبب ارتباط الهواء ووزن شحنة الرصاص (أكسيد الرصاص) ينخفض عند اختزاله إلى رصاص ، بينما يتم إطلاق كمية كبيرة من الهواء.
في عام 1877 ، قدم العالم نظريته عن الاحتراق في اجتماع لأكاديمية العلوم. الاستنتاجات التي توصل إليها أضعفت بشكل كبير أسس نظرية فلوجستون ، وألحقت الهزيمة النهائية بها من خلال دراسات تكوين الماء.
إذن من هو مكتشف الأكسجين بعد كل شيء؟ ومتى تم فتحه؟ تعتبر ادعاءات أنطوان لافوازييه بشأن هذه النتيجة أكثر إقناعًا وثباتًا ، لكنها تترك المجال لشكوك كبيرة جدًا.
الأمر هو أن الدراسة التفصيلية لخصائص الأكسجين ودوره في عمليات الاحتراق وتكوين الأكاسيد قادت لافوازييه إلى استنتاج خاطئ مفاده أن هذا الغاز هو مبدأ مكون للحمض. في عام 1779 ، قدم لافوازييه اسم الأكسجين للأكسجين (مشتق من الكلمة اليونانية "أكسيد" - حامض ، و "جيناو" - ألد) - "ولادة أحماض".
إن اكتشاف الأكسجين ، على ما يبدو ، هو ثمرة العقل الجماعي وحفز الإبداع المتبادل لجميع العلماء المذكورين في هذا المقال.
ما كتب عنه لافوازييه في أوراقه التي بدأت في عام 1777 لم يكن اكتشاف الأكسجين بقدر ما هو نظرية الأكسجين للاحتراق. كانت هذه النظرية مفتاحًا لإعادة هيكلة الكيمياء من العمق لدرجة أنها تسمى عادةً ثورة في الكيمياء. قبل وقت طويل من أن يلعب لافوازييه دوره في اكتشاف الغاز الجديد ، كان مقتنعًا بوجود خطأ ما في نظرية اللاهوب وأن الأجسام المحترقة كانت تستهلك جزءًا من الغلاف الجوي. وقد أبلغ عن العديد من أفكاره حول هذا الموضوع في ملاحظات أودعت في الأكاديمية الفرنسية عام 1772. عمل لافوازييه حول مسألة وجود الأكسجين عزز رأيه السابق بأن خطأ في التقدير قد حدث في مكان ما. اقترحت عليه ما كان مستعدًا بالفعل لاكتشافه - طبيعة المادة التي ، عندما تتأكسد ، تمتص من الغلاف الجوي.

حاليًا ، يستخدم الأكسجين على نطاق واسع في العديد من مجالات النشاط البشري. يتم استخدامه للتكثيف العمليات الكيميائيةفي العديد من الصناعات (على سبيل المثال ، في إنتاج أحماض الكبريتيك والنتريك ، في عملية الفرن العالي). يستخدم الأكسجين للحصول على درجات حرارة عالية ، حيث يتم حرق الغازات المختلفة القابلة للاحتراق (الهيدروجين والأسيتيلين) في مواقد خاصة. تتميز مخاليط الأكسجين السائل مع مسحوق الفحم أو دقيق الخشب أو غيرها من المواد القابلة للاحتراق ، والتي تسمى أوكسيلكويت ، بخصائص متفجرة قوية جدًا وتستخدم في أعمال الهدم.
لطالما استخدم الأكسجين على نطاق واسع في الطب ، وأصبح سمة مألوفة لطب الرعاية الحرجة. في الوقت نفسه ، لا يعرف كل اختصاصي التخدير والإنعاش كيفية الحصول على الغاز الضروري جدًا لأنشطته اليومية.
في القرن التاسع عشر ، كانت إمكانيات الحصول على الأكسجين محدودة ، ولم يتم الحصول عليها إلا بالطرق المعملية. في المختبر ، يتم الحصول على الأكسجين من مركباته مع عناصر أخرى. في أغلب الأحيان ، يتم الحصول على الأكسجين عن طريق تسخين هذه المواد (التي تحتوي على الأكسجين في شكل مرتبط) ، مثل برمنجنات البوتاسيوم (برمنجنات البوتاسيوم) ، وكلورات البوتاسيوم (ملح برتوليت) ، ونترات البوتاسيوم (نترات):

من الملائم الحصول على الأكسجين في المختبر ومن بيروكسيد الهيدروجين:

يستخدم بيروكسيد الهيدروجين عادة كمحلول مائي بنسبة 3٪.
طريقة مثيرة للاهتمام للحصول على الأكسجين من بيروكسيدات المعادن ، لأنه في وقت واحد مع إطلاق الأكسجين ، يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون.

في الغواصات النووية الحديثة ، حيث يوجد مصدر طاقة كهربائية قوي ولا ينضب تقريبًا ، من الممكن الحصول على الأكسجين عن طريق تحلل الماء تحت تأثير تيار كهربائي (التحليل الكهربائي للماء):

أسهل طريقة للحصول على الأكسجين هي من الهواء ، لأن الهواء ليس مركبًا ، وليس من الصعب فصل الهواء. تختلف نقاط غليان النيتروجين والأكسجين (عند الضغط الجوي) بمقدار 12.8 درجة مئوية. لذلك ، يمكن فصل الهواء السائل إلى مكونات في أعمدة التقطير بنفس طريقة تقسيم الزيت ، على سبيل المثال. ولكن من أجل تحويل الهواء إلى سائل ، يجب تبريده إلى -196 درجة مئوية وضغط حوالي 200 ضغط جوي.
يغلي الأكسجين السائل عند درجة حرارة "أعلى" (-183 درجة مئوية) من النيتروجين السائل (-196 درجة مئوية). لذلك ، عند "تسخين" الهواء السائل ، عندما ترتفع درجة حرارة هذا السائل شديد البرودة ببطء من -200 درجة مئوية إلى -180 درجة مئوية ، أولاً وقبل كل شيء ، عند -196 درجة مئوية ، يتم تقطير النيتروجين (والذي يتم إسالته مرة أخرى) و عندها فقط يتم تقطير الأكسجين. إذا تم إجراء مثل هذا التقطير للنيتروجين السائل والأكسجين بشكل متكرر ، فيمكن الحصول على أكسجين نقي جدًا. يتم تخزينه عادة في شكل مضغوط في اسطوانات فولاذية مطلية باللون الأزرق. هناك حاجة إلى اللون الأزرق المميز للأسطوانات بحيث لا يمكن الخلط بين الأكسجين وبعض الغازات المضغوطة الأخرى.
. 1781 - التاريخ - مسيحي ويهودي و ... في هذه الحالة لا يوجد شيء رائعة حقاأنه كان جزءًا من ... الدم بكمية قليلة الأكسجين؟ ومن الملامح .. منطق لا تشوبه شائبة وابتهج فيه الاكتشافات. يمكنني بسهولة ...

حقيقة أن الأكسجين غير مرئي ، لا طعم له ، عديم الرائحة ، غازي في ظل الظروف العادية ، أخر اكتشافه لفترة طويلة. خمن العديد من العلماء في الماضي أن هناك مادة لها خصائص ، كما نعلم الآن ، متأصلة في الأكسجين.

تم اكتشاف الأكسجين في وقت واحد تقريبًا من قبل اثنين من الكيميائيين البارزين في النصف الثاني من القرن الثامن عشر: السويدي كارل فيلهلم شيل والإنجليزي جوزيف بريستلي. تلقى Scheele الأكسجين في وقت سابق ، ولكن تم نشر أطروحته On Air and Fire ، والتي تحتوي على معلومات عن الأكسجين ، بعد اكتشاف بريستلي. يُعتقد رسميًا أن الكيميائي الإنجليزي جوزيف بريستلي اكتشف الأكسجين في 1 أغسطس 1774 عن طريق تحلل أكسيد الزئبق في وعاء مغلق بإحكام (وجه بريستلي أشعة الشمس إلى هذا المركب باستخدام عدسة قوية). 2HgO (t)> 2Hg + O2 ^ ومع ذلك ، لم يدرك بريستلي في البداية أنه اكتشف مادة بسيطة جديدة ، فقد اعتقد أنه عزل أحد الأجزاء المكونة للهواء ، وأطلق على هذا الغاز اسم "الهواء المتطور". أبلغ بريستلي الكيميائي الفرنسي البارز أنطوان لافوازييه باكتشافه. كانت المرحلة المهمة التي ساهمت في اكتشاف الأكسجين هي عمل الكيميائي الفرنسي بيتر باين ، الذي نشر عملاً عن أكسدة الزئبق وما تلاه من تحلل لأكسيده. علم الكيميائي الفرنسي العظيم أنطوان لوران لافوازييه (كان آنذاك صغيرًا جدًا) عن الأكسجين من بريستلي نفسه. بعد شهرين من اكتشاف "الهواء المنفصل" ، وصل بريستلي إلى باريس وتحدث بالتفصيل عن كيفية حدوث هذا الاكتشاف ومن أي مواد (مقياس الزئبق والرصاص) يتم إطلاق "الهواء" الجديد. وهكذا ، فإن الفضل في اكتشاف الأكسجين يتقاسمه في الواقع بريستلي وشيل ولافوازييه. كتب فريدريك إنجلز لاحقًا عن هذا: "لم يكتشف كلاهما أبدًا ما كان في يديهما. العنصر الذي كان مقدرًا لإحداث ثورة في الكيمياء اختفى في أيديهم دون أن يترك أثرا ... لذلك ، فإن الشخص الذي اكتشف الأكسجين بالفعل ، يظل لافوازييه ، وليس الاثنين اللذين وصفا الأكسجين فقط ، ولا حتى تخمين ما كانا يصفانه. قبل لقاء بريستلي ، لم يكن لافوازييه يعلم أن جزءًا فقط من الهواء يشارك في الاحتراق والتنفس. لقد وضع الآن بطريقة جديدة تحقيقات الاحتراق التي بدأت قبل عامين. وهي تتميز بنهج كمي صارم: كل ما يمكن وزنه أو قياسه بطريقة أخرى. لاحظ لافوازييه تكوين رقائق حمراء من "مقياس الزئبق" وانخفاض حجم الهواء عند تسخين الزئبق في معوجة محكمة الإغلاق. في معوجة أخرى ، باستخدام التسخين بدرجة حرارة عالية ، قام بتحليل 2.7 جرام من "مقياس الزئبق" الذي تم الحصول عليه في التجربة السابقة وحصل على 2.5 جرام من الزئبق و 8 بوصات مكعبة من نفس الغاز الذي تحدث عنه بريستلي. في التجربة الأولى ، التي تم فيها تحويل جزء من الزئبق إلى مقياس ، تم "فقد" 8 بوصات مكعبة فقط من الهواء ، وتحول الباقي إلى "نيتروجين" - ليس حيويًا ، ولا يدعم التنفس أو الاحتراق. أظهر الغاز المنطلق أثناء تحلل الحجم خصائص معاكسة ، وبالتالي أطلق عليه لافوازييه في البداية "الغاز الحيوي". اكتشف لافوازييه جوهر الاحتراق. وقد اختفت الحاجة إلى مادة الفلوجستون - "المادة النارية" ، التي يُفترض إطلاقها أثناء احتراق أي مواد قابلة للاحتراق. حلت نظرية الأكسجين في الاحتراق محل نظرية الفلوجستون. على مدى القرنين الماضيين منذ الاكتشاف ، لم يتم دحض نظرية لافوازييه فحسب ، بل تم تعزيزها بشكل أكبر. هذا لا يعني ، بالطبع ، أن كل شيء على الإطلاق معروف عن العنصر رقم 8 في العلم الحديث.

يعد اكتشاف الأكسجين أحد أعظم الأحداث في تاريخ تطور العلوم الكيميائية.

في العصور البدائية ، كانت النار تدفئ الإنسان في الطقس العاصف ، وتساعده على الأكل ، وتحميه من هجوم الحيوانات المفترسة. تدريجيًا ، بمساعدة النار ، تعلم الشخص صنع أدوات مختلفة للعمل والحماية.

لكن بالفعل في تلك الأوقات البعيدة ، لاحظ الناس أن الحروق الخشبية أسوأ في الحفر العميقة والكهوف الضيقة منها في الأماكن المفتوحة ، وأن النار تشتعل مع الريح وتزداد سخونة اللهب. عندما ضعفت النار ، كان لدى الشخص رغبة في زيادة تدفق الهواء إليها.

أولاً ، تم تكثيف حرق الموقد برفرفة أوراق النباتات العريضة ، ثم تم استبدال الأوراق بجلود الحيوانات. في وقت لاحق ، من الجلود ، تعلم الناس صنع جميع أنواع الأجهزة لتضخيم النار ، وزيادة القوة "الخارقة" ، والتي ظلت لفترة طويلة دون حل.

أول أفكار غامضة عما يحدث أثناء الاحتراق نجدها في كتاب الفيلسوف الصيني في القرن الثامن الميلادي. يعبر الحكيم الصيني عن فكرة أن جميع المواد تتكون من مبدأين. واحد منهم هو الرئيسي. يوجد منه أكثر من الآخر ، إنه أقوى ، كما كان ، يحدد المادة المعطاة. هذه البداية تسمى "يانغ". البداية الثانية هي "في" ؛ إنه أصغر وأضعف وله طابع تابع. كلما زاد جوهر البداية الأولى - "يانغا" ، كانت أفضل ، وأكثر كمالًا.

الهواء ، مثل أي مادة أخرى ، له هذه الخصائص أيضًا. من أجل جعل الهواء أكثر كمالا ، وفقا للفيلسوف ، من الضروري زيادة المبدأ الرئيسي فيه ، وهو "يانغ" ، وتقليل كمية "يينغ". يمكنك تقليل "الداخل" في الهواء عن طريق تسخين المعادن والفحم والكبريت فيه. في هذه الحالة ، سيذهب جزء أصغر من الهواء - "يينغ" (أكسجين) - إلى الجسم المسخن ، وسيظل معظم الهواء - "يانغ" (نيتروجين) - كما هو. على الرغم من أن "ying" ، كما يعتقد الفيلسوف الصيني ، لا يمكن الحصول عليها شكل نقي، ولكن يمكن ملاحظتها عند تكليس الصخور الحجرية المختلفة.

لا يمكن فك رموز اسم هذه الصخور. لكن المؤرخين يقترحون أن أحدهم هو ملح صخري ، والذي كان يجب أن يعرفه الصينيون لفترة طويلة كأحد مكونات البارود.

بعد سبعمائة عام ، في عصر النهضة ، في الفنان الإيطالي اللامع ، العالم العظيم والمهندس البارز في ذلك الوقت ، ليوناردو دافنشي ، نجد المزيد من البيانات المحددة حول تكوين الهواء ودوره في الاحتراق.

على عكس الرأي السائد آنذاك بأن الهواء عنصر متجانس ، اعتقد ليوناردو دافنشي ، بناءً على ملاحظاته ، أن الهواء يتكون من مكونين مختلفين ، حيث لا يتم استهلاك كل الهواء أثناء الاحتراق والتنفس ، ولكن جزئيًا فقط.

كتب ليوناردو دافنشي في إحدى مخطوطاته: "النار تدمر الهواء الذي يغذيها تدريجيًا. كان من الممكن أن يتشكل الفراغ إذا لم يتدفق الهواء لملئه. عندما لا يكون الهواء في الحالة اللازمة لاستقبال اللهب ، لا يمكن أن توجد فيه النار ولا أي حيوان ، أرضي أو متجدد الهواء. علاوة على ذلك ، كتب ليوناردو دافنشي:

يتشكل مركز لهب الشمعة لأن الهواء الذي هو جزء من اللهب لا يمكنه اختراق الوسط. يتوقف عند سطح اللهب ويخضع هنا لعملية تحول. تشهد هذه السطور على مدى اقتراب ليوناردو دافنشي من الفهم الصحيح للدور الذي يلعبه الهواء ، أو بالأحرى جزءًا منه ، في حياة الحيوانات وفي الاحتراق.

لسوء الحظ ، لم تجد هذه المفاهيم الخاصة بعملية الاحتراق مزيدًا من التطوير. بعد قرنين من الزمان ، انتشرت نظرية جديدة عن الاحتراق - "نظرية" الفلوجستون ، التي اقترحها العالم الألماني إي ستال حوالي عام 1700.

وفقًا لـ "نظرية" phlogiston ، فإن جميع المواد القادرة على الاحتراق تتكون من مادة عنصري phlogiston والرماد. عندما تحترق الشجرة ، يتبخر الفلوجستون ، وهو جزء منها ، ويتحول إلى حرارة وضوء ، ويبقى الرماد في الموقد. عندما يحترق المعدن ، يختفي الفلوجستون أيضًا ، ويبقى مقياس "الرماد" المعدني في الموقد. يمكن إعادة الخبث إلى معدن عن طريق "غرس" الفلوجستون فيه. للقيام بذلك ، من الضروري إشعاله بمادة تحتوي على الكثير من phlogiston. اعتبر الفحم مثل هذه المادة.

الآن هذه "النظرية" تبدو رائعة بالنسبة لنا ، غير قادرة على مساعدة الشخص على تطوير العلم ومعرفة ظواهر الطبيعة. ومع ذلك ، في بداية القرن الثامن عشر ، عندما ولدت "نظرية" فلوجستون ، كانت خطوة محددة إلى الأمام. جمعت "نظرية" الفلوجستون عددًا من العمليات والظواهر الكيميائية وقدمت لهم تفسيرًا خاصًا بها. دفع هذا العلماء في ذلك الوقت إلى السعي لمزيد من البحث في مجال الكيمياء وأدى إلى اكتشافات جديدة أثرت العلم بملاحظات قيمة.

يبدو أنه تم العثور أخيرًا على نظرية تشرح عملية الاحتراق. ولكن وجد بشكل غير متوقع أن الميزان المتكون أثناء احتراق المعادن يزن أكثر من المعدن النقي المأخوذ لإطلاق النار. تسبب هذا في حيرة جديدة للعلماء.

من المعروف أنه إذا تم نزع أحد أجزائه المكونة من الجسم ، فيجب تقليل وزن الجزء المتبقي.

لماذا يزيد وزن المعدن الذي تبخر منه الفلوجستون أثناء الاحتراق؟

لشرح ذلك ، كان علي أن أفترض أنه في بعض المواد يكون للفلوجستون وزن سلبي ، أي أنه يزن أقل من "لا شيء". كونه في قطعة معدنية ، فإن الفلوجستون ، كما كان ، يقلل من وزنه الحقيقي ، أي أنه يسهله. عندما يترك الفلوجستون المعدن أثناء الاحتراق ، يكتسب الميزان الناتج وزنه الحقيقي ، وهو أكبر من وزن المعدن النقي.

مثل هذا التفسير لا يمكن أن يرضي العلماء تمامًا ، لكن تجربة أخرى تم شرحها بشكل غير صحيح "بددت" شكوكهم وبالتالي عززت أوهام الباحثين.

وجد أنه بدلاً من كوب واحد ، إذا علقت كرة زجاجية من عارضة التوازن وتم موازنتها بوضع الأوزان على كوب آخر ، فعند تسخين الكرة يضطرب التوازن وترتفع الكرة.

تم تفسير هذه الظاهرة من خلال حقيقة أنه عندما يتم تسخين الكرة ، فإن الفلوجستون ذو الوزن السلبي في اللهب "يسكن" الكرة ويخففها.

في الواقع ، هذا ليس سوى انخفاض واضح في الوزن ، لأن الكرة ترتفع مع تيارات من الهواء الدافئ ، والتي تغسلها عند تسخينها.

ما هو التفسير الصحيح لزيادة وزن المعدن عند التكليس؟

في درجة حرارة عاليةيتأكسد المعدن بسهولة عن طريق الاندماج مع الأكسجين الجوي. يتكون أكسيد ، يكون وزنه هو مجموع وزن المعدن نفسه ووزن الأكسجين. عند تكليس الفحم ، يتم تقليل أكسيد المعدن ، مما يؤدي إلى التخلي عن الأكسجين للفحم. ينتج عن ذلك معدن نقي وثاني أكسيد الكربون.

لم يستطع العديد من العلماء في منتصف القرن الثامن عشر تفسير عملية الاحتراق بشكل صحيح. التزم معظم العلماء البارزين ، معاصري ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف ، بـ "نظرية" الفلوجستون.

وفقًا لـ "نظرية" phlogiston ، تتكون جميع المواد القادرة على الاحتراق من phlogiston والرماد. عندما يحترق ، يتحول phlogiston إلى حرارة وضوء. الرماد يبقى في الموقد.

لم يتصالح العالم الروسي العظيم مع نظرية تتعارض مع الفطرة السليمة.

بالنظر إلى أن "نظرية" الفلوجستون لا تعطي تفسيرًا صحيحًا لعملية الاحتراق وتخطئ في تفسير الأسباب المؤدية إلى زيادة وزن المعدن عند تكليسه ، اقترح إم في لومونوسوف أن مثل هذه الزيادة في الوزن يجب أن تُعزى إلى مزيج من المعدن مع جزء من الهواء.

كتب في وقت مبكر من عام 1748 ، "لا شك في أن جزيئات الهواء التي تتدفق باستمرار فوق الجسم المحترق تتصل به وتزيد من وزنه".

وهذا يعني أن الاحتراق لا يجب اعتباره تحلل الأجسام القابلة للاشتعال إلى الأجزاء المكونة لها - الفلوجستون والرماد ، ولكن كمزيج من المواد القابلة للاحتراق مع جزء من الهواء. لا يمكن للعلماء في ذلك الوقت قبول مثل هذا التفسير لعمليات الاحتراق على الفور ، لأنه كان مختلفًا بشكل أساسي عن وجهات نظرهم.

قرر ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف إثبات صحة افتراضه بالتجربة.

كان لومونوسوف مقتنعًا بشدة بأن العلم لا يمكن أن يوجد بدون خبرة. كان يعتقد أن كل "تفكير عقلي" يجب تأكيده من خلال الخبرة ، ويجب أن تنبع الأفكار النظرية من تجارب موثوقة ومتكررة بشكل متكرر.

قادت فكرة الجمع بين النظرية والخبرة M. V. Lomonosov إلى استنتاج أنه من الضروري إنشاء مختبر كيميائي.

لمدة ست سنوات ، سعى بعناد للحصول على موافقة أكاديمية العلوم لبناء مختبر. أخيرًا ، في عام 1748 ، في سانت بطرسبرغ ، على أراضي الحديقة النباتية ، وفقًا لخطة لومونوسوف ، تم بناء أول مختبر كيميائي روسي.

لم يكن M. V. Lomonosov جاهدًا لإجراء الأبحاث المختبرية فحسب ، بل كان أيضًا أول من أعلن الحاجة إلى قياسات كمية دقيقة بناءً على ملاحظة "قياس ووزن" المواد قيد الدراسة.

تم صنع العديد من الأدوات للمختبر وفقًا لرسوماته. وفقًا لتعليمات Lomonosov ، تم إجراء مقاييس دقيقة ، والتي أجرى بها عددًا من الدراسات الكمية.

في عام 1756 ، بدأ لومونوسوف بشكل تجريبي للتحقق من أفكاره حول عملية الاحتراق ، والتي كان قد عبّر عنها قبل ثماني سنوات.

وضع قطعة من القصدير تم وزنها بدقة في معوجة زجاجية وختمها بإحكام حتى لا يخترق الهواء هناك أثناء التجربة. أثناء وزن المعوجة ومحتوياتها ، قام بتكلسها على النار لعدة ساعات. بعد التبريد ، دون فتح المعوجة ، وزنها لومونوسوف مرة أخرى. الوزن لم يتغير.

كرر لومونوسوف هذه التجربة مع معادن أخرى. ظل وزن المعالجات المختومة بالمعدن قبل التكليس وبعده دون تغيير.

واقتناعا منه بثبات وزن المعوجات المختومة ، فتحها لومونوسوف واحدا تلو الآخر. اندفع الهواء إلى كل منهم مع الضوضاء. عند وزن المعوجة بالمعدن المكلس ، تم سحب كفة الميزان.

لم يكن هناك شك في أن وزن المعدن زاد بعد التكليس. هذا يعني أنه أثناء عملية التكليس ، لامس جزء من الهواء في المعوجة المعدن. تم تشكيل أكسيد ، أصبح وزنه مساويًا لمجموع أوزان المعدن والأكسجين. في الوقت نفسه ، انخفض وزن الهواء في المعوجة بقدر زيادة وزن المعدن المكلس.

طالما تم إغلاق المعوجة وإغلاق وصول الهواء الخارجي إليها ، ظل مجموع أوزان المعوجة والهواء والمعدن ثابتًا. بمجرد فتح المعوجة ودخل جزء جديد من الهواء بدلاً من الأكسجين المستخدم ، زاد وزن المعوجة بالمحتويات.

هذه التجارب لم تؤكد فقط تصريح لومونوسوف بأن وزن المعدن يزداد أثناء التكليس بسبب اتحاده مع جزء من الهواء ، ولكن في نفس الوقت كانت تأكيدًا رائعًا لأهم قانون في الطبيعة اكتشفه - قانون حفظ المادة.

صاغ لومونوسوف بوضوح أفكارًا حول الحفاظ على المادة في العمليات المختلفة التي تحدث في الطبيعة قبل ثماني سنوات من هذه التجارب. في عام 1748 ، كتب في رسالته إلى عالم الرياضيات الشهير ، عضو أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم ، ل.

أنه إذا تمت إضافة شيء إلى جسم ما ، فسيتم أخذ نفس المقدار من جسم آخر. وبالتالي ، عند إضافة قدر معين من المادة إلى أي جسم ، يتم طرح نفس المقدار بالضبط من شخص آخر.

هذه الفكرة ، الجريئة في ذلك الوقت والبراعة في عمقها ، لم تقبلها معاصرو لومونوسوف. أثارت أفكاره واكتشافاته المرارة والكراهية للعالم الذي تجرأ على معارضة الآراء الراسخة المرتبطة بـ "نظرية" اللاهوب.

بعد سبعة عشر عامًا ، كرر العالم الفرنسي الشهير لافوازييه تجارب لومونوسوف وتوصل إلى نتيجة مماثلة مفادها أن الزيادة في وزن المعدن أثناء التكليس تأتي من اتحاده مع جزء من الهواء. على أساس هذه التجارب ، اشتق لافوازييه ، دون ذكر اسم لومونوسوف ، قانون حفظ المادة ، والذي لم تتم صياغته قبل لومونوسوف فحسب ، بل أكده ببراعة أيضًا تجريبياً. في عام 1756 ، تم إدخال إدخال آخر في مجلة Lomonosov السميكة والمخربشة: "لقد أجريت تجارب في أوعية زجاجية شديدة الانصهار من أجل التحقق مما إذا كان وزن المعادن يأتي من الحرارة النقية. من خلال هذه التجارب ، وجد أن رأي المجيد روبرت بويل خاطئ ، لأنه بدون مرور الهواء الخارجي ، يبقى وزن المعدن المحترق في مقياس واحد.

قام العالم الإنجليزي بويل أيضًا بتكلس المعادن في معالجات محكمة الغلق ، لكنه كان يزن المعوجات بالمعدن قبل وبعد التكليس في العراء.

وبعد أن أثبت أن وزن المعدن يزداد بعد التكليس ، أوضح هذه الظاهرة بحقيقة أن الجزيئات غير المرئية من النار واللهب على شكل "مادة نارية" اخترقت عبر زجاج المعوجة إلى المعدن ، وربطت بها وزادت. وزنه.

أثبت لومونوسوف بشكل تجريبي تناقض هذه النظرية الوهمية لـ "المادة النارية" ، وبالتالي وجه الضربة القاضية الأولى لـ "نظرية" اللاهوب.

تلقت نظرية الاحتراق أساسًا علميًا جديدًا وأساسًا لمزيد من التطوير.

بعد أقل من عقدين من تجارب لومونوسوف ، قام العالم السويدي شيل والعالم الإنجليزي بريستلي في وقت واحد تقريبًا وبشكل مستقل عن بعضهما البعض بمعزل عن النترات) المغنيسيا (Mg (NO 3) 2) وأكسيد الزئبق (HgO) تلك جزيئات الهواء ذاتها ، التي ، بحكم تعريفها ، لومونوسوف ، "تتدفق باستمرار فوق الجسم المحروق ، وتتواصل معه وتزيد من وزنه". وقد أطلق بريستلي على هذه الجسيمات اسم "الهواء المنفصل" ، أي الهواء الخالي من الفلوجستون.

بعد أن وضع القليل من أكسيد الزئبق الأحمر في أنبوب اختبار زجاجي فوق عمود من الزئبق المعدني ، وجه شعاعًا عبر عدسة إليه. أشعة الشمس. عندما وقع تركيز الحزمة على أكسيد الزئبق ، فإنها تتحلل تحت تأثير الحرارة. تم إطلاق غاز ، مما أدى إلى إزاحة الزئبق المعدني من أنبوب الاختبار.

في البداية ، اعتقد بريستلي أنه يستقبل الهواء العادي. ولكن ما كان دهشته عندما اكتشف أن شمعة في هذا "الهواء" تحترق بلهب ساطع بشكل غير عادي وأن الفأر ، المزروع تحت جرس حيث "الهواء" الذي يستقبله ، يعيش لفترة أطول من نفس حجم الهواء العادي .

حاول بريستلي نفسه أن يستنشق "الهواء" الذي تلقاه ووجد أنه من السهل والممتع بالنسبة لهم أن يتنفسوا. وبافتراض استخدام "الهواء المنفصل" في الطب ، كتب: "من يدري ، بعد فترة ، ربما يصبح هذا الهواء النظيف عنصرًا فاخرًا على الموضة. حتى الآن ، لقد استمتعت أنا والفئران فقط.

في أكتوبر 1774 ، أخبر بريستلي ، أثناء إقامته في باريس ، لافوازييه عن نتائج تجاربه مع أكسيد الزئبق وخصائص "الهواء المنفصل" الذي تلقاه.

أعاد لافوازييه إنتاج تجارب بريستلي ، بالإضافة إلى إجراء قياسات كمية للمنتجات المأخوذة والمواد التي تم الحصول عليها.

مكنته هذه التجارب لاحقًا من إثبات أن الغاز المنطلق أثناء تكليس أكسيد الزئبق وأكاسيد أخرى موجود في الهواء العادي ، وأن هذا الغاز جزء من أحماض النيتريك والكبريتيك والفوسفوريك. لذلك ، هذا الغاز قادر على خلق - لتوليد حامض. ومن هنا جاء اسمه "حمض" أو أكسجين.

كان اكتشاف الأكسجين ودراسة دوره في احتراق الكبريت والفوسفور والفحم والزيت ومواد أخرى بمثابة ضربة قاضية لـ "نظرية" الفلوجستون.

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

مقدمة

ومع ذلك ، لم يفهم بريستلي في البداية أنه اكتشف مادة بسيطة جديدة ، فقد اعتقد أنه عزل أحد الأجزاء المكونة للهواء ، وأطلق على هذا الغاز اسم "الهواء المنفصل". أبلغ بريستلي الكيميائي الفرنسي البارز أنتيان لافيازير باكتشافه. كانت المرحلة المهمة التي ساهمت في اكتشاف الأكسجين هي عمل الكيميائي الفرنسي بيتر باين ، الذي نشر عملاً عن أكسدة الزئبق وما تلاه من تحلل لأكسيده. علم الكيميائي الفرنسي العظيم أنتيان لوران لافيازير عن الأكسجين من بريستلي نفسه. بعد شهرين من اكتشاف "الهواء المنفصل" ، وصل بريستلي إلى باريس وتحدث بالتفصيل عن كيفية حدوث هذا الاكتشاف وعن المواد التي يتم إطلاق "الهواء" الجديد منها. وبالتالي ، فإن الفضل في اكتشاف الأكسجين يتقاسمه في الواقع بريستلي وشيل ولافيازير. وبالتالي ، فإن الشخص الذي اكتشف الأكسجين بالفعل يظل لافيازير ، وليس الشخصين اللذين وصفا الأكسجين فقط ، ولا حتى تخمين ما يصفانه.

1. شيل وعمله

وُلد كارل فيلهلم شيل في 9 ديسمبر 1742 في شترالسوند (بوميرانيا) ، التي كانت تنتمي إلى مملكة السويد ، لعائلة تاجر صغير. عندما كان طفلاً ، التحق بمدرسة داخلية خاصة ، ودرس في صالة للألعاب الرياضية. بعد أن التحق بتدريب مهني في صيدلية Bauch في جوتنبرج (1756) ، أتقن أساسيات الصيدلة والممارسات المختبرية ، ودرس بجد أعمال الكيميائيين I. Kunkel ، N. Lemery ، G. Stahl. كان من المفترض أن تستمر الدراسة ، وفقًا للعادات السائدة في ذلك الوقت ، حوالي عشر سنوات. نجح كارل شيل بعد ست سنوات في اجتياز الاختبارات بنجاح وحصل على لقب صيدلي. بعد أن أتقن المهنة تمامًا ، وبعد أن انتقل إلى ستوكهولم ، انتقل سكيل إلى البحث العلمي المستقل. عمل في صيدليات ستوكهولم (1768-1769) ، أوبسالا (1770-1774) ، كوبنغ (1775-1786).

تغطي أعمال واكتشافات Scheele جميع الكيمياء في ذلك الوقت: عقيدة الغازات ، والتحليل الكيميائي ، وكيمياء المعادن ، وبدايات الكيمياء العضوية (التي لم تظهر بعد كعلم مستقل).

أهم عمل لكارل فيلهلم شيل هو الرسالة الكيميائية حول الهواء والنار (Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer، 1777). يحتوي هذا الكتاب على نتائج تجاربه العديدة في 1768-1773. لدراسة الغازات وعمليات الاحتراق. يتضح من الرسالة أن Scheele - بشكل مستقل عن بريستلي ولافيازير وقبلهما بعامين - اكتشف الأكسجين ووصف خصائصه بالتفصيل. في الوقت نفسه ، حصل على الأكسجين بعدة طرق: عن طريق تكليس أكسيد الزئبق (كما فعل بريستلي ولافاسير) ، عن طريق تسخين كربونات الزئبق وكربونات الفضة ، إلخ. مما لا شك فيه أن سكيل كان أول (1772) "يمسك بيديه" بالأكسجين النقي.

عاش في أوبسالا ، بدأ شيل في دراسة طبيعة النار ، وسرعان ما كان عليه أن يفكر في الجزء الذي يأخذه الهواء في الاحتراق. لقد كان يعلم بالفعل أنه قبل مائة عام ، أثبت روبرت بويل وعلماء آخرون أن الشمعة والفحم وأي جسم آخر قابل للاحتراق لا يمكن أن يحترق إلا إذا كان هناك ما يكفي من الهواء. ومع ذلك ، لم يستطع أحد في ذلك الوقت أن يشرح بوضوح سبب حدوث كل شيء بهذه الطريقة ولماذا ، في الواقع ، يحتاج الجسم المحترق إلى الهواء.

ثم تم اعتبار الهواء عنصرًا - مادة متجانسة لا يمكن تقسيمها إلى مكونات أبسط بأي قوة. كان سكيل ، أيضًا ، من نفس الرأي في البداية. لكن سرعان ما اضطر إلى تغييره بعد أن بدأ في إجراء تجارب على مواد كيميائية مختلفة في أوعية مغلقة بإحكام من جميع الجوانب. مهما كانت المواد التي حاول Scheele حرقها في الأوعية المغلقة ، فقد وجد دائمًا نفس الظاهرة الغريبة: تم تقليل الهواء الموجود في الوعاء بالضرورة أثناء الاحتراق بمقدار الخمس ، وفي نهاية التجربة ، كان الماء بالضرورة يملأ خمس الحجم من القارورة. وقد صدمه حدس أن الهواء ليس متجانسًا.

علاوة على ذلك ، بدأ في دراسة التحلل عن طريق تسخين العديد من المواد (من بينها الملح الصخري KNO3) وتلقى غازًا يدعم التنفس والاحتراق. وفقًا لبعض البيانات ، بالفعل في عام 1771 ، لاحظ كارل شيل ، عندما تم تسخين البيرولوزيت بحمض الكبريتيك المركز ، إطلاق "هواء فيرتول" الذي يدعم الاحتراق ، أي الأكسجين.

أراد كارل شيل الكشف عن لغز النار وفي نفس الوقت اكتشف بشكل غير متوقع أن الهواء ليس عنصرًا ، بل خليط من غازين ، أطلق عليه الهواء "الناري" والهواء "غير صالح". كان هذا أعظم اكتشافات سكيل.

لكن في الواقع ، بقي سر النار والهواء "الناري" الذي تلقاه لغزا بالنسبة له. كانت نظرية phlogiston السائدة في ذلك الوقت هي المسؤولة عن كل شيء ، حيث كان يُعتقد أن أي مادة لا يمكن أن تحترق إلا إذا كانت تحتوي على الكثير من المواد القابلة للاحتراق الخاصة - phlogiston ، والاحتراق هو عنصر تحلل للوقود المعقد ومكونات أخرى . كان كارل شيل أيضًا مؤيدًا لهذه النظرية ، لذلك أوضح أن "الهواء الناري" له انجذاب كبير (جاذبية) للفلوجستون ، ولهذا السبب يحترق فيه بسرعة كبيرة ، والهواء "السيئ" ليس له جاذبية للفلوجستون ، ولهذا تنطفئ كل نار. كان ذلك معقولًا جدًا ، ولكن كان هناك لغز كبير بدا أنه لا يمكن تفسيره تمامًا. أين ذهب الهواء "الناري" أثناء الاحتراق من وعاء مغلق أثناء الاحتراق؟ أخيرًا ، توصل إلى مثل هذا التفسير. قال إنه عندما يحترق جسم ما ، يتحد اللاصق المنطلق منه مع الهواء "الناري" ، وهذا المركب غير المرئي متقلب لدرجة أنه يتسرب بشكل غير محسوس عبر الزجاج ، مثل الماء من خلال غربال.

مع فلوجستون ، الكيميائي العظيم الآخر في القرن الثامن عشر ، انتهى الفرنسي أنتيان لافيازير. وعندما تم ذلك ، فقد الاختفاء الغريب لـ "الهواء الناري" والعديد من الظواهر الأخرى غير المفهومة على الفور كل غموضها.

كان Scheele بالفعل أول باحث يحصل على عينة أكسجين نقية نسبيًا (1772). ومع ذلك ، فقد نشر نتائجه في عام 1777 ، في وقت متأخر عن نشر جوزيف بريستلي ، لذلك لا يمكن اعتباره رسميًا مكتشفًا للأكسجين. ولكن في العديد من المنشورات الأكاديمية والكتب المرجعية حول الكيمياء ، تعطى الأولوية لكارل فيلهلم شيل. بالإضافة إلى ذلك ، لديه أولوية لا يمكن إنكارها في اكتشاف العناصر الكيميائية ، الكلور الكلور ، الفلور F ، الباريوم با ، الموليبدينوم مو ، التنغستن دبليو.

2. بريستلي ونيو اير

المنافس الثاني المعترف به رسميًا لأمجاد مكتشف الأكسجين هو الكاهن والكيميائي الإنجليزي جوزيف بريستلي. في 1 أغسطس 1774 ، لاحظ جوزيف بريستلي إطلاق "هواء جديد" عند تسخينه باستخدام عدسة محدبة الوجهين دون الوصول إلى الهواء ، مقياس الزئبق تحت غطاء زجاجي. كانت هذه المادة الصلبة معروفة للكيميائيين تحت اسم "الزئبق المحترق" أو الزئبق المحروق. في اللغة الكيميائية الحديثة ، تسمى هذه المادة بأكسيد الزئبق ، وتكون معادلة تحللها عند التسخين كالتالي:

2 HgO = 2 Hg + O2 أكسيد الزئبق

الغاز ، غير المعروف له ، الذي تم الحصول عليه عن طريق تسخين أكسيد الزئبق ، أخرجه من خلال أنبوب إلى وعاء مملوء ليس بالماء ، ولكن بالزئبق ، لأن بريستلي كان مقتنعًا بالفعل أن الماء يذوب الغازات جيدًا. بدافع الفضول ، أدخل بريستلي شمعة مشتعلة في الغاز المتجمع ، واندلعت بشكل مشرق بشكل غير عادي.

ما كتبناه للتو في معادلة كيميائية قصيرة ، وصفه بريستلي في عام 1774 على النحو التالي: "لقد وضعت تحت إناء مقلوب مغمور بالزئبق ، وهو ما يدركه مسحوق صغير من Mercurius calcinatus". ثم أخذت كوبًا صغيرًا محترقًا ووجهت أشعة الشمس مباشرة إلى الجرة على المسحوق. بدأ الهواء يخرج من المسحوق ، مما دفع الزئبق للخروج من الجرة. بدأت في دراسة هذا الهواء. وقد فوجئت ، بل متحمسًا لأعماق روحي ، أن شمعة في هذا الهواء تحترق بشكل أفضل وأكثر إشراقًا من الجو العادي. بريستلي نفسه ، لكونه ، مثل شيل ، مؤيدًا لنظرية فلوجستون ، لم يستطع أيضًا شرح جوهر عملية الاحتراق ؛ دافع عن أفكاره حتى بعد أن نشر أنتيان لافيازير نظرية جديدة عن الاحتراق.

استندت ادعاءات مؤيدي جوزيف بريستلي فيما يتعلق باكتشاف هذا العالم المحدد للأكسجين إلى أولويته في الحصول على الغاز ، والذي تم التعرف عليه لاحقًا على أنه نوع خاص من الغاز غير معروف حتى الآن. لكن عينة الغاز التي حصل عليها بريستلي لم تكن نقية ، وإذا كان إنتاج الأكسجين مع الشوائب يعتبر اكتشافه ، فيمكن قول الشيء نفسه من حيث المبدأ عن كل أولئك الذين قاموا بإحاطة هواء الغلاف الجوي في أي وعاء.

بالإضافة إلى ذلك ، إذا كان بريستلي هو المكتشف ، فمتى تم الاكتشاف؟ في عام 1774 ، اعتقد أنه حصل على أكسيد النيتروز ، أي نوع من الغاز كان يعرفه بالفعل. في عام 1775 ، كان يعتقد أن الغاز الناتج هو الهواء النقي ، ولكن ليس الأكسجين بعد. أي في عام 1775 ، حدد جوزيف بريستلي الغاز الذي حصل عليه عن طريق تسخين أكسيد الزئبق الأحمر بالهواء بشكل عام ، ولكن بجرعة أقل من الفلوجستون عن المعتاد. بالنسبة للكيميائي phlogiston ، كان هذا ، بالطبع ، نوعًا جديدًا تمامًا من الغاز.

3. لافوازييه واكتشاف الأكسجين

بدأ المنافس الرسمي الثالث لاكتشاف الأكسجين ، الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه (لافوازييه ، أنطوان لوران ، 1743-1794) عمله الذي قاده إلى الاكتشاف بعد تجربة قام بها جوزيف بريستلي عام 1774 ، وربما بفضل تلميح. من بريستلي. من خلال تجاربه الخاصة والتجارب السابقة التي أجراها بريستلي وشيل ، كان لافوازييه يعلم بالفعل أن خُمس الهواء فقط يرتبط بمواد قابلة للاحتراق ، لكن طبيعة هذا الجزء لم تكن واضحة بالنسبة له. عندما أبلغه بريستلي في عام 1774 باكتشاف "الهواء الخالي من الرطوبة" ، أدرك على الفور أن هذا هو الجزء ذاته من الهواء الذي يتحد أثناء الاحتراق مع المواد القابلة للاحتراق. بتكرار تجارب بريستلي ، خلص لافوازييه إلى أن الهواء الجوي يتكون من مزيج من الهواء "الحيوي" (الأكسجين) و "الخانق" (النيتروجين) وشرح عملية الاحتراق من خلال الجمع بين المواد والأكسجين.

في بداية عام 1775 ، أفاد لافوازييه أن الغاز الناتج عن تسخين أكسيد الزئبق الأحمر هو "هواء في حد ذاته ، لم يتغير (باستثناء ذلك) ... اتضح أنه أكثر نقاءً وتنفسًا". بحلول عام 1777 ، ربما لا يخلو من التلميح الثاني من بريستلي ، خلص لافوازييه إلى أنه كان نوعًا خاصًا من الغازات ، وهو أحد المكونات الرئيسية للغلاف الجوي. صحيح أن بريستلي نفسه ، بصفته مؤيدًا لنظرية اللاهوب ، لا يمكنه أبدًا الموافقة على مثل هذا الاستنتاج.

وهكذا ، فإن الشخصية الأكثر أهمية في تاريخ اكتشاف الأكسجين هي لافوازييه ، وليس شيل وبريستلي. لقد أطلقوا للتو غازًا جديدًا - هذا كل شيء. كتب فريدريك إنجلز لاحقًا عن هذا: "لم يكتشف كلاهما أبدًا ما كان في يديهما. اختفى العنصر الذي كان مقدرًا لإحداث ثورة في الكيمياء دون أن يترك أثرا في أيديهم ... لذلك ، فإن الشخص الذي اكتشف الأكسجين بالفعل ، يظل لافوازييه ، وليس الشخصين اللذين وصفا الأكسجين فقط ، ولا حتى تخمين ما كانا يصفانه.

لعبت أبحاث أنطوان لافوازييه دورًا بارزًا في تطوير الكيمياء في القرن الثامن عشر. بادئ ذي بدء ، نحن نتحدث عن إنشائه لنظرية علمية عن الاحتراق ، والتي ميزت رفض نظرية فلوجستون ، التي تميز عمله بشكل جذري عن تجارب شيل وبريستلي.

في الكفاح ضد مؤيدي نظرية اللاهوب ، كان لافوازييه حليف رائع ساعده جيدًا في عمله. كان لشيل وبريستلي أيضًا حليف من هذا القبيل ، لكنهما لم يستخدموا خدماته دائمًا ولم يعلقوا أهمية كبيرة على نصيحته. كان المساعد الرئيسي لافوازييه ... المقاييس.

عند بدء أي تجربة ، كان لافوازييه دائمًا يزن بعناية جميع المواد التي كان من المفترض أن تخضع لتحول كيميائي ، وفي نهاية التجربة قام بوزن مرة أخرى.

من المثير للاهتمام أن مواطننا اللامع ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف قبل خمسة عشر عامًا من قيام لافوازييه بمقارنة وزن معوجة محكمة الغلق بالمعدن قبل التكليس وبعده. كتب لومونوسوف في عام 1756: "أجريت التجارب في أوعية شديدة الانصهار من أجل التحقق مما إذا كان وزن المعدن ناتجًا عن حرارة نقية" ، وأضاف النتيجة في سطرين: "وجدت هذه التجارب أنه ... بدون مرور خارجي في الهواء ، يبقى وزن المعدن المحروق في مقياس واحد ". لذلك وجه لومونوسوف ضربة قوية لنظرية الفلوجستون التي شاركها الكيميائيون في ذلك الوقت. لكن هذا لا يكفي: توصل لومونوسوف إلى نتيجة رائعة أخرى من تجاربه مفادها أن "جميع التغييرات التي تحدث في الطبيعة هي حالة من الأمور التي ، مقدار ما يؤخذ من جسد ما ، يضاف الكثير إلى آخر ، لذلك إذا تضيع بعض المواد في مكان ما ، ثم تتضاعف في مكان آخر ". بهذه الكلمات ، عبر العالم العظيم عن أحد أهم قوانين الكيمياء - قانون حفظ المادة.

بدأ لافوازييه تجاربه على احتراق المواد عام 1772 ، وبحلول نهاية العام قدم للأكاديمية بعض النتائج التي بدت له مهمة. في المذكرة التي أرفقها ، تم الإبلاغ عن أنه أثناء احتراق الكبريت والفوسفور ، يصبح وزن منتجات الاحتراق أكبر من وزن مواد البداية بسبب ارتباط الهواء ووزن شحنة الرصاص (أكسيد الرصاص) ينخفض عند اختزاله إلى رصاص ، بينما يتم إطلاق كمية كبيرة من الهواء.

في عام 1877 ، قدم العالم نظريته عن الاحتراق في اجتماع لأكاديمية العلوم. الاستنتاجات التي توصل إليها أضعفت بشكل كبير أسس نظرية فلوجستون ، وألحقت الهزيمة النهائية بها من خلال دراسات تكوين الماء. في عام 1783 ، استنتج لافوازييه ، مكررًا تجارب كافنديش حول حرق الهواء "القابل للاحتراق" (الهيدروجين) ، أن "الماء ليس جسمًا بسيطًا على الإطلاق" ، ولكنه مزيج من الهيدروجين والأكسجين. يمكن أن تتحلل عن طريق تمرير بخار الماء من خلال برميل مسدس أحمر حار. أثبت هذا الأخير مع ملازم من القوات الهندسية ج. مونييه.

إذن من هو مكتشف الأكسجين بعد كل شيء؟ ومتى تم فتحه؟ تعتبر ادعاءات أنطوان لافوازييه بشأن هذه النتيجة أكثر إقناعًا وثباتًا ، لكنها تترك المجال لشكوك كبيرة جدًا.

الأمر هو أن الدراسة التفصيلية لخصائص الأكسجين ودوره في عمليات الاحتراق وتكوين الأكاسيد قادت لافوازييه إلى استنتاج خاطئ مفاده أن هذا الغاز هو مبدأ مكون للحمض. في عام 1779 ، قدم لافوازييه اسم الأكسجين للأكسجين (مشتق من الكلمة اليونانية "أكسيد" - حامض ، و "جيناو" - ألد) - "ولادة أحماض".

وفي عام 1777 ، وحتى نهاية حياته ، أصر لافوازييه على أن الأكسجين هو "عنصر ذري للحموضة" وأن الأكسجين كغاز يتشكل فقط عندما يتم دمج هذا "العنصر" مع "السعرات الحرارية" ، مسألة حرارة ". هل يمكننا أن نقول على هذا الأساس أن الأكسجين لم يتم اكتشافه بعد عام 1777؟ مثل هذا الإغراء يمكن أن ينشأ ويحدث بالفعل. تم طرد عنصر الحموضة من الكيمياء فقط بعد عام 1810 ، وكان مفهوم السعرات الحرارية يتلاشى قبل الستينيات. بدأ اعتبار الأكسجين مادة كيميائية عادية حتى قبل هذه الأحداث ، لكن اكتشاف الأكسجين ، على ما يبدو ، هو ثمرة العقل الجماعي والإبداع المتبادل لجميع العلماء المدرجين في هذا المقال.

ما كتب عنه لافوازييه في أوراقه التي بدأت في عام 1777 لم يكن اكتشاف الأكسجين بقدر ما هو نظرية الأكسجين للاحتراق. كانت هذه النظرية مفتاحًا لإعادة هيكلة الكيمياء من العمق لدرجة أنها تسمى عادةً ثورة في الكيمياء. قبل وقت طويل من أن يلعب لافوازييه دوره في اكتشاف الغاز الجديد ، كان مقتنعًا بوجود خطأ ما في نظرية اللاهوب وأن الأجسام المحترقة كانت تستهلك جزءًا من الغلاف الجوي. أبلغ عن العديد من الاعتبارات حول هذه المسألة في الملاحظات المودعة لدى الأكاديمية الفرنسية عام 1772. عزز عمل لافوازييه حول مسألة وجود الأكسجين رأيه السابق بأن هناك خطأ في التقدير في مكان ما. اقترحت عليه ما كان مستعدًا بالفعل لاكتشافه - طبيعة المادة التي ، عندما تتأكسد ، تمتص من الغلاف الجوي.

الكيميائي الأكسجين شيل لافوازييه

استنتاج

كان اكتشاف الأكسجين بداية العصر الحديث في تطور الكيمياء. منذ العصور القديمة ، كان من المعروف أن الهواء ضروري للاحتراق ، ولكن لمئات السنين ظلت عملية الاحتراق غير مفهومة. تم اكتشاف الأكسجين في وقت واحد تقريبًا من قبل اثنين من الكيميائيين البارزين في النصف الثاني من القرن الثامن عشر. - السويدي كارل شيل والانجليزي جوزيف بريستلي. كان K. Scheele أول من تلقى الأكسجين ، ولكن عمله "On Air and Fire" ، الذي تم فيه وصف هذا الغاز ، ظهر متأخرًا بعض الشيء عن رسالة D.Priestley .. اكتشف Scheele و D.Priestley عنصرًا جديدًا ، ولكن لم يفهم دوره في عمليات الاحتراق والتنفس. حتى نهاية أيامهم ، ظلوا مدافعين عن نظرية phlogiston: تم تفسير الاحتراق على أنه تحلل الجسم القابل للاحتراق مع إطلاق phlogiston ، حيث تحولت كل مادة قابلة للاحتراق إلى مادة غير قابلة للاحتراق:

الزنك = phlogiston + مقياس الزنك

(قابل للاحتراق) (غير قابل للاحتراق)

ومن ثم ، تم اعتبار المعادن والكبريت والمواد البسيطة الأخرى معقدة ، وعلى العكس من ذلك ، اعتبرت المواد المعقدة بسيطة (الجير والأحماض وما إلى ذلك).

أوضح مؤيدو نظرية phlogiston الحاجة إلى الهواء للاحتراق من خلال حقيقة أن Phlogiston لا يختفي أثناء الاحتراق فحسب ، بل يتحد مع الهواء أو أي جزء منه. إذا لم يكن هناك هواء ، فسيتوقف الاحتراق ، لأن اللاهوب ليس لديه ما يتصل به.

حدث تحرير الكيمياء من نظرية الفلوجستون نتيجة لإدخال طرق بحث دقيقة في الكيمياء ، والتي بدأتها أعمال M.V. لومونوسوف. في 1745-1748. م. أثبت Lomonosov تجريبياً أن الاحتراق هو تفاعل مزيج من المواد مع جزيئات الهواء.

قائمة الأدب المستخدم

1. قصص حول العناصر (Nechaev I.) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 80

2- الكيمياء: المواد المرجعية(Tretyakov Yu.D. et al.) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، st. 45

كتيب لكيميائي مساعد مختبر شاب (Tikunova IV ، Artemenko A.) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 78

الكيمياء للفضوليين. أساسيات الكيمياء والتجارب المسلية (Grosse E.، Weissmantel H.) مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 121

منهجية الكيمياء (Makarenya A.A.، Obukhov V.L.) مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html، art. 95

كتاب مرجعي موجز عن الكيمياء (Kurylenko O.D.) مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 90

التوازن بين السائل والبخار. الكتاب 2 (V.B. Kogan وآخرون) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 201

القاموس الموسوعي للكيمياء (I.L. Knunyants) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 378

موسوعة كيميائية. T. 3. Letters D ... M (Knunyants I.L.) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 211

كتيب كيميائي. T. 1. معلومات عامة. هيكل المادة. خواص أهم المواد. معدات المختبرات (Nikolsky B.P. et al.) ، المكتبة الإلكترونية NeHudLit ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 193

خصائص الغازات والسوائل (Rid R. وآخرون) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 186

الكيمياء المسلية (V.I. Levashov) ، مكتبة NeHudLit الإلكترونية ، وضع الوصول http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html ، فن. 112

ترتيب العمل

سيساعدك خبراؤنا في كتابة ورقة مع التحقق الإلزامي من التفرد في نظام مكافحة الانتحال
قم بتقديم طلببالمتطلبات الآن لمعرفة التكلفة وإمكانية الكتابة.

08.12.2015

اكتشاف الأكسجين مليء بالأسرار والألغاز ، ولا يزال يُعتقد أن هذا الغاز تم اكتشافه ثلاث مرات. في البداية ، كانت الصعوبة في اكتشافها والبحث والتحليل هي حالة فيزيائية. غالبًا ما كانت الغازات ، ذات الشكل المتطاير ، ببساطة غير مرئية كمواد للبحث. هناك نسخة غير مؤكدة من اكتشاف الأكسجين من قبل مخترع الغواصة الأولى ، العالم الهولندي كورنيليوس دريبل ، الذي قام في القرن السابع عشر بالغوص تحت الماء على جهازه.

من المسلم به رسميًا أن كارل شيل وجوزيف بريستلي وأنطوان لافوازييه شاركوا في اكتشاف الأكسجين. في القرن السابع عشر ، أثناء دراسة تسخين العديد من المواد ، لاحظ العالم Schelle إطلاق الغاز. وفقًا لإحدى الروايات ، يُعتقد أنه في عام 1771 ، عندما تم تسخين البيرولوزيت بالحامض ، حصل على الأكسجين ، وفقًا لنسخة أخرى ، أخضع العالم الملح الصخري للتسخين.

نجح الكيميائي السويدي كارل شيل في كشف اللغز الكبير المتمثل في أن الهواء يتكون من عنصرين - "غير صالح للاستعمال" و "ناري". في تلك السنوات ، لم تسمح النظرية السائدة حول phlogiston باستكشاف الأكسجين بشكل أكبر. ظل تصوف الهواء الناري لغزا للعديد من العلماء في ذلك الوقت.

اتضح أن كارل شيل نشر بحثه فقط في عام 1777 ، وكان العالم البريطاني جوزيف بريستلي قد نشر بالفعل أعماله الخاصة عن الحصول على هواء غير عادي قبل بضع سنوات (عام 1774). لذلك ، ليس من المعتاد اعتبار K. Shelle الرائد في هذه المسألة ، على الرغم من أنه من الواضح أن مزاياه لا تقبل الجدل.

حصل بريستلي على ما يكفي من الأكسجين بطريقة بسيطةووضع أكسيد الزئبق تحت القارورة وسخنه بعدسة. علاوة على ذلك ، بوضع شمعة مشتعلة تحت القارورة ، اكتشف أنها تحترق أكثر سطوعًا عدة مرات. لكن النظرية السيئة السمعة حول الفلوجستون حالت مرة أخرى دون إجراء دراسة شاملة للغاز الناتج.

العالم الثالث ، الذي يمكن اعتباره بحق مكتشف الأكسجين ، هو A. Lavoisier. بعد تحليل جميع دراسات زملائه ، قرر إجراء تجربة بنفسه للحصول على غاز معجزة. بعد أن أجرى تجربة مشابهة لبريستلي ، أثبت أن الأكسجين والنيتروجين موجودان في الهواء. كما أوضح علميًا عمليات احتراق المواد في الأكسجين.

في عام 1777 ، خلص A. Lavoisier إلى أن هذا الغاز هو أحد العناصر المكونة للغلاف الجوي. لقد تحطمت نظرية اللاهوب أخيرًا. في المستقبل ، كرس A. Lavoisier أكثر من عام واحد لدراسة الأكسجين ، في عام 1779 أطلق عليه اسمًا - اوجينيوممما يعني - حمضي.

ظهر الاسم الروسي أكسجين (حمض) أقرب إلى القرن التاسع عشر ، بفضل لومونوسوف ، بالاشتراك مع كلمة حمض ، لأن الأكسجين جزء منه. اليوم ، يتم الحصول على الأكسجين صناعياً عن طريق تقطير الهواء. تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً ، حيث يتم نقل الهواء إلى حالة تسييل عند -196 درجة مئوية ، ويتم إطلاق النيتروجين أولاً ، ثم الأكسجين.

يتم تخزين الأكسجين في اسطوانات خاصة مطلية باللون الأزرق دائمًا. في المستقبل ، يتم استخدام الأكسجين بنشاط في الطب ، وكذلك في الصناعات الأخرى (على سبيل المثال: الحصول على حامض الكبريتيك).