Cum a fost descoperit oxigenul? Povestea uimitoare a descoperirii oxigenului

Introducere

Oxigenul a fost descoperit aproape simultan de doi chimiști remarcabili din a doua jumătate a secolului al XVIII-lea: suedezul Karl Wilhelm Scheele și englezul Joseph Priestley. Scheele a obținut oxigen mai devreme, dar tratatul său „Despre aer și foc”, care conținea informații despre oxigen, a fost publicat mai târziu decât mesajul despre descoperirea lui Priestley. Se crede oficial că oxigenul a fost descoperit de chimistul englez Joseph Priestley la 1 august 1774 prin descompunerea oxidului de mercur într-un recipient închis ermetic.

Cu toate acestea, Priestley nu a înțeles inițial că a descoperit o nouă substanță simplă, el a crezut că a izolat una dintre părțile constitutive ale aerului și a numit acest gaz „aer deflogistic”. Priestley a raportat descoperirea sa remarcabilului chimist francez Anthan Lavasier. O etapă importantă care a contribuit la descoperirea oxigenului a fost lucrarea chimistului francez Peter Bayen, care a publicat lucrări despre oxidarea mercurului și descompunerea ulterioară a oxidului acestuia. Marele chimist francez Anton Laurent Lavasier a aflat despre oxigen chiar de la Priestley. La două luni după descoperirea „aerului deflogistat”, Priestley a venit la Paris și a vorbit în detaliu despre cum a fost făcută această descoperire și din ce substanțe este eliberat noul „aer”. Astfel, meritul pentru descoperirea oxigenului este de fapt împărțit între Priestley, Scheele și Lavasier. De fapt, Lavazier rămâne cel care a descoperit oxigenul, și nu cei doi care tocmai l-au descris, fără măcar să-și dea seama ce descriu.

1. Scheele și opera lui

Karl Wilhelm Scheele s-a născut la 9 decembrie 1742 în Stralsund (Pomerania), care aparținea atunci Regatului Suediei, în familia unui mic negustor. În copilărie, a urmat un internat privat și a studiat la gimnaziu. După ce a intrat în ucenicie la farmacia Bauch din Göteborg (1756), a stăpânit elementele de bază ale farmaciei și practicii de laborator, a studiat cu sârguință lucrările chimiștilor I. Kunkel, N. Lemery, G. Stahl. Studiul, conform obiceiurilor de atunci, ar fi trebuit să dureze aproximativ zece ani. Karl Scheele, șase ani mai târziu, a promovat cu succes examenele și a primit titlul de farmacist. După ce a stăpânit perfect profesia și s-a mutat la Stockholm, Scheele a început cercetări științifice independente. A lucrat în farmacii din Stockholm (1768-1769), Uppsala (1770-1774), Köping (1775-1786).

Lucrările și descoperirile lui Scheele au acoperit întreaga chimie din acea vreme: studiul gazelor, analiza chimică, chimia mineralelor, începuturile chimiei organice (care nu devenise încă o știință independentă).

Cea mai semnificativă lucrare a lui Karl Wilhelm Scheele este un tratat de chimie despre aer și foc (Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer, 1777). Această carte conține rezultatele numeroaselor sale experimente din 1768-1773. privind studiul gazelor și al proceselor de ardere. Din Tratat reiese clar că Scheele - independent de Priestley și Lavasier și cu doi ani înaintea lor - a descoperit oxigenul și i-a descris proprietățile în detaliu. În același timp, oxigenul era obținut de el în mai multe moduri: prin calcinarea oxidului de mercur (cum au făcut Priestley și Lavasier), încălzirea carbonatului de mercur și carbonatului de argint etc. Fără îndoială, Scheele a fost primul (1772) care a „ținut în mâini” oxigen pur.

În timp ce locuia în Uppsala, Scheele a început să studieze natura focului și în curând a trebuit să se gândească la rolul aerului în ardere. Știa deja că acum o sută de ani, Robert Boyle și alți oameni de știință au demonstrat că o lumânare, cărbune și orice alt corp combustibil poate arde doar acolo unde este suficient aer. Nimeni în acele vremuri nu putea, totuși, să explice cu adevărat de ce totul se întâmpla așa și de ce, de fapt, un corp care ardea avea nevoie de aer.

Aerul era considerat atunci un element - o substanță omogenă care nu putea fi împărțită în componente și mai simple de nicio forță. Scheele a fost și el de această părere la început. Dar curând a trebuit să-l schimbe după ce a început să efectueze experimente cu diferite substanțe chimice în vase bine închise pe toate părțile. Indiferent de substanțele pe care Scheele a încercat să ardă în vase închise, el a descoperit întotdeauna același fenomen curios: aerul care se afla în vas a scăzut neapărat cu o cincime în timpul arderii, iar la sfârșitul experimentului, apa a umplut neapărat o cincime din volumul balonului. Și a fost luminat de înțelegerea că aerul nu este omogen.

În continuare, a început să studieze descompunerea prin încălzire a multor substanțe (printre care s-a numărat azotatul de KNO3) și a obținut un gaz care susținea respirația și arderea. Conform unor date, deja în 1771, Karl Scheele, la încălzirea piroluzitei cu acid sulfuric concentrat, a observat eliberarea de „aer virtual” care susține arderea, adică. oxigen

Karl Scheele a vrut să dezvăluie misterul focului și, în același timp, a descoperit pe neașteptate că aerul nu este un element, ci un amestec de două gaze, pe care le-a numit aer „de foc” și aer „nepotrivit”. Aceasta a fost cea mai mare dintre toate descoperirile lui Scheele.

Dar, în realitate, misterul focului și aerul „de foc” pe care l-a primit au rămas un mister pentru el. Teoria dominantă a flogistului la acea vreme era de vină pentru tot, conform căreia se credea că orice substanță poate arde numai dacă conține multă materie combustibilă specială - flogiston, iar arderea este degradarea unei substanțe combustibile complexe hrană pentru un element special de foc - flogiston - și alte componente. Karl Scheele a fost și el un susținător al acestei teorii, așa că a explicat că „aerul de foc” are o mare afinitate (atracție) pentru flogiston, motiv pentru care arde atât de repede în el, iar aerul „nepotrivit” nu are atracție pentru flogiston, motiv pentru care se stinge în el fiecare foc. Era destul de plauzibil, dar a rămas un mare mister care părea complet inexplicabil. Unde s-a dus aerul „de foc” în timpul arderii dintr-un vas închis? În cele din urmă, a venit cu această explicație. Când un corp arde, a spus el, flogistonul eliberat din acesta se combină cu aerul „de foc”, iar acest compus invizibil este atât de volatil încât se infiltrează imperceptibil prin sticlă, ca apa printr-o sită.

Un alt mare chimist al secolului al XVIII-lea, francezul Anton Lavasier, a pus capăt flogistului. Și când s-a făcut acest lucru, dispariția ciudată a „aerului de foc” și a multor alte fenomene de neînțeles și-au pierdut imediat tot misterul.

Scheele a fost într-adevăr primul cercetător care a obținut o probă relativ pură de oxigen (1772). Cu toate acestea, și-a publicat rezultatele în 1777, mai târziu decât Joseph Priestley, așa că formal nu poate fi considerat descoperitorul oxigenului. Dar în multe publicații academice și cărți de referință despre chimie, prioritate este acordată lui Karl Wilhelm Scheele. În plus, are prioritatea incontestabilă de a descoperi elementele chimice clor Cl, fluor F, bariu Ba, molibden Mo, wolfram W.

2. Priestley și „aerul nou”

Al doilea candidat recunoscut oficial pentru laurii descoperitorului oxigenului este preotul și chimistul englez Joseph Priestley. La 1 august 1774, Joseph Priestley a observat eliberarea de „aer nou” atunci când a fost încălzit folosind o lentilă biconvexă fără acces la aer, scară de mercur situată sub un capac de sticlă. Această substanță solidă era cunoscută de alchimiști sub numele de „mercurius calcinatus per se” sau mercur ars. În limbajul chimic modern, această substanță se numește oxid de mercur, iar ecuația pentru descompunerea ei atunci când este încălzită este următoarea:

2HgO=2Hg+O2 oxid de mercurincalziremercuroxigen

El a îndepărtat un gaz necunoscut obținut prin încălzirea oxidului de mercur printr-un tub într-un vas plin nu cu apă, ci cu mercur, deoarece Priestley fusese convins anterior că apa dizolvă gazele prea bine. Din curiozitate, Priestley a introdus o lumânare mocnind în gazul colectat și aceasta a aprins neobișnuit de puternic.

Ceea ce tocmai am notat într-o scurtă ecuație chimică, Priestley a descris în 1774 astfel: „Am pus sub un borcan răsturnat, scufundat în mercur, puțină pulbere de Mercurius calcinatus per se”. Apoi am luat un pahar mic aprins și am îndreptat razele Soarelui direct în borcan spre pulbere. Aerul a început să iasă din pulbere, care a deplasat mercurul din borcan. Am început să studiez acest aer. Și am fost surprins, chiar entuziasmat până în adâncul sufletului meu, că în acest aer lumânarea arde mai bine și mai strălucitoare decât într-o atmosferă obișnuită.” Însuși Priestley, fiind, la fel ca Scheele, un susținător al teoriei flogistului, nu putea, de asemenea, să explice esența procesului de ardere; și-a apărat ideile chiar și după ce Anton Lavasier a dezvăluit o nouă teorie a arderii.

Afirmațiile susținătorilor lui Joseph Priestley cu privire la descoperirea oxigenului de către acest om de știință s-au bazat pe prioritatea sa în obținerea gazului, care a fost mai târziu recunoscut ca un tip de gaz special, necunoscut până acum. Dar eșantionul de gaz obținut de Priestley nu a fost pur și dacă producerea de oxigen cu impurități este considerată descoperirea sa, atunci același lucru se poate spune în principiu despre toți cei care s-au închis vreodată într-un vas. aerul atmosferic.

3. Lavoisier și descoperirea oxigenului

Al treilea concurent oficial pentru descoperirea oxigenului, chimistul francez Antoine Lavoisier (Lavoisier, Antoine Laurent, 1743-1794), și-a început munca care a dus la descoperirea sa după un experiment al lui Joseph Priestley în 1774 și poate datorită unui indiciu de la Priestley. Din propriile sale experimente și din experimentele anterioare ale lui Priestley și Scheele, Lavoisier știa deja că doar o cincime din aer era asociată cu substanțe inflamabile, dar natura acestei părți îi era neclară. Când Priestley l-a informat în 1774 despre descoperirea „aerului deflogistic”, și-a dat seama imediat că aceasta era chiar partea din aer care, în timpul arderii, se combină cu substanțe inflamabile. Repetând experimentele lui Priestley, Lavoisier a concluzionat că aerul atmosferic constă dintr-un amestec de aer „vital” (oxigen) și aer „sufocant” (azot) și a explicat procesul de ardere prin combinarea substanțelor cu oxigenul.

La începutul anului 1775, Lavoisier a raportat că gazul produs prin încălzirea oxidului roșu de mercur era „aer ca atare, neschimbat (cu excepția faptului că)... pare mai pur, mai respirabil”. Până în 1777, probabil cu un al doilea indiciu de la Priestley, Lavoisier ajunsese la concluzia că era un tip special de gaz, unul dintre constituenții principali ai atmosferei. Adevărat, Priestley însuși, ca susținător al teoriei flogistului, nu a putut niciodată să fie de acord cu o astfel de concluzie.

Astfel, figura cea mai importantă din istoria descoperirii oxigenului este Lavoisier, și nu Scheele și Priestley. Pur și simplu au eliberat gaz noi - asta-i tot. Mai târziu, Friedrich Engels va scrie despre asta: „Amândoi nu au știut niciodată ce era în mâinile lor. Elementul care era destinat să revoluționeze chimia a dispărut fără urmă în mâinile lor... Lavoisier este cel care de fapt a descoperit oxigenul, și nu cei doi care au descris doar oxigenul, fără să știe măcar ce descriu.”

Cercetările lui Antoine Lavoisier au jucat un rol remarcabil în dezvoltarea chimiei în secolul al XVIII-lea. Vorbim, în primul rând, despre crearea sa a unei teorii științifice a arderii, care a marcat respingerea teoriei flogistului, care deosebește radical opera sa de experimentele lui Scheele și Priestley.

În lupta împotriva susținătorilor teoriei flogistului, Lavoisier a avut un aliat minunat care l-a ajutat bine în munca sa. Scheele și Priestley au avut și ei un astfel de aliat, dar nu i-au folosit întotdeauna serviciile și nu au acordat prea multă importanță sfatului său. Asistentul principal al lui Lavoisier era... cântare.

Când începea orice experiment, Lavoisier cântărea aproape întotdeauna cu atenție toate substanțele care urmau să fie supuse. transformare chimică, iar la sfârșitul experimentului l-a cântărit din nou.

La fel ca Scheele, Lavoisier a încercat să ardă fosforul într-un balon închis. Dar Lavoisier nu era gata să ghicească unde a dispărut o cincime din aer în timpul arderii. Balanța i-a dat un răspuns complet exact în această chestiune. Înainte de a pune o bucată de fosfor într-un balon și de a-i da foc, Lavoisier a cântărit-o. Și când fosforul a ars, Lavoisier a cântărit tot acidul fosforic uscat care a rămas în balon. Conform teoriei flogistului, acidul fosforic ar fi trebuit să se dovedească a fi mai puțin decât fosforul înainte de ardere, deoarece, atunci când a fost ars, fosforul a fost distrus și a pierdut flogistul. Chiar dacă presupunem că flogistonul nu are deloc greutate, atunci acidul fosforic ar trebui să cântărească exact la fel de mult cât a cântărit fosforul din care a fost obținut. Cu toate acestea, s-a dovedit că gerul alb care s-a așezat pe pereții balonului după ardere a cântărit mai mult decât fosforul ars. În consecință, acea parte a aerului care se presupune că a dispărut din balon nu a părăsit-o deloc, ci pur și simplu s-a alăturat fosforului în timpul arderii. Din acest compus sa obţinut acid fosforic. Acum numim această substanță anhidridă fosforică. Lavoisier a înțeles că arderea fosforului nu face excepție. Experimentele sale au arătat că ori de câte ori orice substanță arde sau ruginește metalul, se întâmplă același lucru.

Este interesant că genialul nostru compatriot Mihail Vasilyevich Lomonosov, cu cincisprezece ani înainte de Lavoisier, a comparat greutatea unei retorte sigilate cu metalul înainte și după calcinare. „S-au făcut experimente în vase bine topite pentru a investiga dacă greutatea metalului crește din căldură pură”, scria Lomonosov în 1756 și a adăugat rezultatul în două rânduri: „Prin aceste experimente s-a descoperit că... fără trecerea de aer exterior, greutatea metalului ars rămâne într-o măsură”. Deci Lomonosov a dat o lovitură puternică teoriei flogistului, care a fost împărtășită de chimiștii din acea vreme. Dar acest lucru nu este suficient: Lomonosov a tras o altă concluzie remarcabilă din experimentele sale că „toate schimbările care au loc în natură sunt într-o asemenea stare încât, pe măsură ce ceva este luat dintr-un corp, atât de mult va fi adăugat altuia, deci dacă unele lucruri se pierd undeva, apoi se vor înmulți în altă parte.” Cu aceste cuvinte, marele om de știință a exprimat una dintre cele mai importante legi ale chimiei - legea conservării materiei.

Lavoisier și-a început experimentele în studiul arderii substanțelor în 1772 și până la sfârșitul anului a prezentat Academiei câteva rezultate care i s-au părut importante. Nota pe care a atașat-o a raportat că în timpul arderii sulfului și fosforului, greutatea produselor de ardere devine mai mare decât greutatea substanțelor inițiale din cauza legăturii aerului, iar greutatea litargului de plumb (oxid de plumb) scade atunci când este redusă la plumb și se eliberează o cantitate semnificativă de aer.

În 1877, omul de știință și-a prezentat teoria arderii la o reuniune a Academiei de Științe. Concluziile pe care le-a făcut au slăbit semnificativ bazele teoriei flogistului, iar înfrângerea sa finală a fost cauzată de studiile asupra compoziției apei. În 1783, Lavoisier, repetând experimentele lui Cavendish privind arderea aerului „inflamabil” (hidrogen), a ajuns la concluzia că „apa nu este deloc un corp simplu”, ci este un compus de hidrogen și oxigen. Poate fi descompus prin trecerea vaporilor de apă printr-o țeavă de pistol încinsă. Acesta din urmă a dovedit-o împreună cu locotenentul trupe de inginerie J. Meunier.

Deci, la urma urmei, cine este descoperitorul oxigenului? Și când a fost deschis? Afirmațiile lui Antoine Lavoisier în acest sens sunt mai convingătoare și minuțioase, dar chiar și ele lasă loc unor îndoieli foarte mari.

Chestia este că un studiu detaliat al proprietăților oxigenului și al rolului său în procesele de ardere și formarea oxizilor l-a condus pe Lavoisier la concluzia incorectă că acest gaz este un principiu de formare a acidului. În 1779, Lavoisier a introdus chiar și numele „oxigeniu” pentru oxigen (din grecescul „oxid” - acru și „gennao” - nasc) - „născând acizi”.

Atât în 1777, cât și până la sfârșitul vieții sale, Lavoisier a insistat că oxigenul este „elementul acidității” atomic și că oxigenul ca gaz s-a format numai atunci când acest „element” se combina cu „caloric”, „materia căldurii”. . Putem spune pe această bază că oxigenul nu fusese încă descoperit în 1777? O astfel de ispită poate apărea și apare. Elementul de aciditate a fost exclus din chimie abia după 1810, iar conceptul de caloric a murit chiar înainte de anii 60 ai secolului al XIX-lea. Oxigenul a început să fie considerat obișnuit substanta chimica chiar înainte de aceste evenimente, dar descoperirea oxigenului, aparent, este rodul minții colective și al creativității reciproc inductive a tuturor oamenilor de știință enumerați în acest eseu.

Ceea ce a scris Lavoisier în articolele sale începând cu 1777 nu a fost atât descoperirea oxigenului, cât teoria arderii oxigenului. Această teorie a fost cheia revoluționării chimiei, atât de profund încât este numită în mod obișnuit revoluția în chimie. Cu mult înainte ca Lavoisier să-și joace rolul în descoperirea noului gaz, era convins că era ceva în neregulă cu teoria flogistului și că corpurile care ardeau consumau o parte din atmosferă. El a raportat multe gânduri despre această problemă în notele depuse la Academia Franceză în 1772. Lucrările lui Lavoisier privind existența oxigenului au întărit și mai mult credința sa anterioară că a existat o greșeală de calcul undeva. Ea i-a spus ceea ce era deja gata să descopere - natura substanței care este absorbită din atmosferă în timpul oxidării.

chimistul de oxigen Scheele Lavoisier

Concluzie

Descoperirea oxigenului a marcat începutul perioadei moderne în dezvoltarea chimiei. Se știe din cele mai vechi timpuri că arderea necesită aer, dar timp de sute de ani procesul de ardere a rămas neclar. Oxigenul a fost descoperit aproape simultan de doi chimiști remarcabili din a doua jumătate a secolului al XVIII-lea. - suedezul Karl Scheele și englezul Joseph Priestley. K. Scheele a fost primul care a obținut oxigen, dar lucrarea sa „On Air and Fire”, în care a fost descris acest gaz, a apărut ceva mai târziu decât mesajul lui D. Priestley și D. Priestley au descoperit un element nou nu înțeleg rolul său în procesele de ardere și respirație. Până la sfârșitul zilelor, ei au rămas apărători ai teoriei flogistului: arderea a fost interpretată ca dezintegrarea unui corp combustibil cu eliberarea de flogiston, în care fiecare substanță combustibilă se transforma în incombustibilă:

zinc = flogiston + solzi de zinc

(inflamabil) (neinflamabil)

Susținătorii teoriei flogistului au explicat nevoia de aer pentru ardere prin faptul că flogistonul nu dispare pur și simplu în timpul arderii, ci se combină cu aerul sau cu o parte a acestuia. Dacă nu există aer, arderea se oprește pentru că flogistul nu are nicio legătură.

Eliberarea chimiei de teoria flogistului s-a produs ca urmare a introducerii unor metode precise de cercetare în chimie, care a început cu lucrările lui M.V. Lomonosov. În 1745-1748 M.V. Lomonosov a demonstrat experimental că arderea este o reacție a substanțelor care se combină cu particulele de aer.

Lista literaturii folosite

1. Povești despre elemente (Nechaev I.), bibliotecă digitală NeHudLit, mod acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, art. 80

2. Chimie: Materiale de referință (Tretyakov Yu.D. și altele), biblioteca electronică NeHudLit, modul de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, articolul 45

Manualul unui tânăr chimist de laborator (Tikunova I.V., Artemenko A.), biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, art. 78

Chimie pentru curioși. Bazele chimiei și experimente distractive(Grosse E., Weissmantel H.) Biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, art. 121

Metodologia chimiei (Makarenya A.A., Obukhov V.L.) biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, art. 95

O scurtă carte de referință despre chimie (Kurilenko O.D.) Biblioteca electronică NeHudLit, modul de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, art. 90

Echilibrul dintre lichid și vapori. Cartea 2 (Kogan V.B. et al.), biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, Art. 201

Dicționar enciclopedic chimic (Knunyants I.L.), biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, Art. 378

Enciclopedie chimică. T. 3. Litere D...M (Knunyants I.L.), biblioteca electronică NeHudLit, mod de acces http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, Art. 211

Descoperiri științifice în domeniul fotosintezei făcute în secolul XX.

03.10.2011 2:56:01. Adăugat. descoperiri științifice în domeniul fotosintezei făcute în secolul XX. Poveste...
... datează din 1771; s-a întâmplat chiar înainte ca existența oxigenului, descoperită de același Priestley doar câțiva ani mai târziu, să fie cunoscută.

Ozon

Prezent în atmosferă, în principal în STRATUL DE OZON, unde se formează din oxigen sub influența radiațiilor ultraviolete.
2. Istoria descoperirii. Ozonul a fost descoperit pentru prima dată în 1785 de către fizicianul olandez M. van Marum din mirosul său caracteristic...

100 de mari descoperiri științifice

Dmitri Samin

Fundamentele Universului

Oxigen

În mod surprinzător, oxigenul a fost descoperit de mai multe ori. Primele informații despre aceasta se găsesc deja în secolul al VIII-lea în tratatul alchimistului chinez Mao Hoa. Chinezii și-au imaginat că acest gaz („yyn”) este o componentă a aerului și l-au numit „principiul activ”! Locuitorii celei mai mari țări asiatice știau, de asemenea, că oxigenul se combină cu cărbunele, sulful care arde și unele metale. De asemenea, chinezii ar putea obține oxigen folosind compuși precum nitrat.

Toate aceste informații străvechi au fost uitate treptat. Abia în secolul al XV-lea marele Leonardo da Vinci a menționat oxigenul în treacăt.

A fost redescoperită în secolul al XVII-lea de olandezul Drebbel. Se știu foarte puține despre el. Probabil a fost un mare inventator și un mare om de știință. A reușit să creeze un submarin. Cu toate acestea, volumul bărcii este limitat, așa că nu era rentabil să transportați aer, constând în principal din azot. Este mai logic să folosești oxigen. Și Drebbel îl obține de la salpetru! Acest lucru s-a întâmplat în 1620, cu mai bine de o sută cincizeci de ani înainte de descoperirea „oficială” a oxigenului de către Priestley și Scheele.

Joseph Priestley (1733-1804) s-a născut în Fieldhead (Yorkshire) în familia unui îmbrăcăminte sărac. Priestley a studiat teologia și chiar a predicat într-o comunitate protestantă independentă de Biserica Anglicană. Acest lucru i-a permis să primească ulterior studii teologice superioare la Academia din Deventry. Acolo, Priestley, pe lângă teologie, a studiat filozofia, știința naturii și a studiat nouă limbi.

Prin urmare, când Priestley a fost acuzat de gândire liberă în 1761 și i s-a interzis să predice, a devenit profesor de limbi străine la Universitatea Warrington. Acolo, Priestley a urmat primul său curs de chimie. Această știință a făcut o impresie atât de mare asupra lui Priestley încât, la vârsta de treizeci de ani, fiind un om cu o anumită poziție, a decis să înceapă să studieze știința naturii și să efectueze experimente chimice. La sugestia lui Benjamin Franklin, Priestley a scris în 1767 o monografie, „Istoria doctrinei electricității”. Pentru această lucrare a fost ales doctor onorific al Universității din Edinburgh, iar mai târziu membru al Societății Regale din Londra (1767) și membru de onoare străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1780).

Din 1774 până în 1799, Priestley a descoperit sau a obținut pentru prima dată în formă pură șapte compuși gazoși: protoxid de azot, acid clorhidric, amoniac, fluorură de siliciu, dioxid de sulf, monoxid de carbon și oxigen.

Priestley a reușit să izoleze și să studieze aceste gaze în stare pură, deoarece a îmbunătățit semnificativ echipamentul anterior de laborator pentru colectarea gazelor. În loc de apă într-o baie pneumatică, propusă anterior de omul de știință englez Stephen Gales (1727), Priestley a început să folosească mercur. Priestley, independent de Scheele, a descoperit oxigenul observând evoluția gazului atunci când o substanță solidă sub un clopot de sticlă a fost încălzită fără acces la aer, folosind o lentilă puternică biconvexă.

În 1774, Priestley a efectuat experimente cu oxid de mercur și plumb roșu. A scufundat capătul deschis al unei eprubete mici care conținea o cantitate mică de pulbere roșie în mercur și a încălzit substanța de sus folosind o lentilă biconvexă.

Ulterior, Priestley a subliniat experimentele sale privind producerea de oxigen prin încălzirea oxidului de mercur în lucrarea în șase volume „Experimente și observații asupra tipuri variate aer." În această lucrare, Priestley a scris: „După ce am scos o lentilă cu un diametru de 2 inci, cu o distanță focală de 20 inci, am început să investighez cu ajutorul ei ce fel de aer este eliberat din cele mai diverse substanțe, naturale și artificiale. pregătit.

După ce am efectuat o serie de experimente folosind acest dispozitiv, am încercat la 1 august 1774 să separ aerul de mercurul calcinat și am văzut imediat că aerul se poate separa foarte repede de acesta. Am fost incredibil de surprins că lumânarea din acest aer ardea neobișnuit de puternic și nu știam deloc cum să explic acest fenomen. O așchie mocnind adusă în acest aer a emis scântei strălucitoare. Am găsit aceeași eliberare de aer la încălzirea plumbului var și plumb roșu.

Am încercat în zadar să găsesc o explicație pentru acest fenomen... Dar nimic din ceea ce am făcut până acum nu m-a surprins atât de tare sau mi-a dat o asemenea satisfacție.”

„De ce i-a provocat această descoperire atât de surprinsă lui J. Priestley? - întreabă Yu.I. Soloviev. - Un susținător ferm al doctrinei flogistului, el a considerat oxidul de mercur ca o substanță simplă formată prin încălzirea mercurului în aer și, prin urmare, lipsită de flogiston. Prin urmare, eliberarea „aerului deflogistic” din oxidul de mercur la încălzire i se părea pur și simplu imposibilă. De aceea era „atât de departe de a înțelege ce a obținut de fapt”... În 1775 a descris proprietățile care disting „aerul nou” de „un alt gaz” - protoxidul de azot”.

După ce a descoperit un nou gaz în august 1774, J. Priestley, în același timp, nu avea o idee clară despre adevărata sa natură: „Marturisesc sincer că la începutul experimentelor menționate în această parte, am era atât de departe de a forma vreo ipoteză care să ducă la descoperirile pe care le-am făcut, care mi s-ar fi părut incredibile dacă mi s-ar fi spus.”

Cercetările lui Priestley privind chimia gazelor, și în special descoperirea sa a oxigenului, au pregătit calea pentru înfrângerea teoriei flogistului și au conturat noi căi pentru dezvoltarea chimiei.

La două luni după ce a primit oxigen, Priestley, sosind la Paris, i-a raportat lui Lavoisier descoperirea sa. Acesta din urmă a înțeles imediat importanța enormă a descoperirii lui Priestley și a folosit-o pentru a crea cea mai generală teorie a arderii oxigenului și a respinge teoria flogistului.

Scheele a lucrat simultan cu Priestley. El a scris despre prioritățile sale: „Cercetarea aerului este în prezent cel mai important subiect din chimie. Acest fluid elastic are multe proprietăți speciale, al căror studiu contribuie la noi descoperiri. Focul uluitor, acest produs al chimiei, ne arată că fără aer nu se poate produce...”

Karl Wilhelm Scheele (1742-1786) s-a născut în familia unui bere și comerciant de cereale din orașul suedez Stralsund. Karl a studiat la Stralsund la o școală privată, dar deja în 1757 s-a mutat la Göteborg.

Părinții lui Scheele nu aveau mijloacele necesare pentru a oferi studii superioare lui Karl, care era deja al șaptelea fiu din această familie numeroasă. Prin urmare, a fost forțat să devină mai întâi student la farmacist, apoi să-și croiască drum în știință prin mulți ani de autoeducație. În timp ce lucra într-o farmacie, a dobândit o mare abilitate în experimente chimice.

Într-una dintre farmaciile din Göteborg, Scheele a stăpânit elementele de bază ale farmaciei și practicii de laborator. În plus, a studiat cu sârguință lucrările chimiștilor I. Kunkel, N. Lemery, G. Stahl, K. Neumann.

După ce a lucrat opt ani în Göteborg, Scheele s-a mutat la Malmö, unde a demonstrat foarte curând abilități experimentale remarcabile. Acolo își putea face propriile cercetări seara în laboratorul farmacistului, unde în timpul zilei pregătea medicamente.

La sfârșitul lunii aprilie 1768, Scheele s-a mutat la Stockholm, sperând să stabilească contacte strânse cu oamenii de știință din capitală și să primească un nou stimulent pentru a lucra. Cu toate acestea, la farmacia Korpen din Stockholm, Scheele nu a fost nevoit să efectueze experimente chimice; se ocupa doar cu prepararea medicamentelor. Și numai uneori, stând undeva pe un pervaz înghesuit, a putut să-și facă propriile experimente. Dar chiar și în astfel de condiții, Scheele a făcut o serie de descoperiri. De exemplu, în timp ce studia efectul luminii solare asupra clorurii de argint, Scheele a descoperit că întunecarea acesteia din urmă începe în partea violetă a spectrului și este cel mai pronunțată acolo.

Doi ani mai târziu, Scheele s-a mutat la Uppsala, unde au lucrat la universitate oameni de știință celebri precum botanistul Carl Linnaeus și chimistul Thorbern Bergman. Scheele și Bergman s-au împrietenit curând, ceea ce a contribuit foarte mult la succesul în activitățile științifice ale ambilor chimiști.

Scheele a fost unul dintre acei oameni de știință care au avut noroc în munca lor. A lui studii experimentale a contribuit semnificativ la transformarea chimiei într-o știință. A descoperit oxigen, clor, mangan, bariu, molibden, wolfram, acizi organici (tartric, citric, oxalic, lactic), anhidrida sulfurica, hidrogen sulfurat, acizi fluorhidric si hidrofluorosilici si multi alti compusi. El a fost primul care a obținut amoniac gazos și clorură de hidrogen. Scheele a mai arătat că fierul, cuprul și mercurul au stări de oxidare diferite. A izolat din grăsimi o substanță, numită mai târziu glicerol (propantriol). Scheele este creditat cu obținerea acidului cianhidric din albastrul prusac.

Cea mai semnificativă lucrare a lui Scheele, „Tratat de chimie despre aer și foc”, conține a lui munca experimentala, realizat în 1768-1773.

Din acest tratat este clar că Scheele a primit și descris proprietățile „aerului de foc” (oxigen) ceva mai devreme decât Priestley. Omul de știință a obținut oxigen în diferite moduri: prin încălzirea salitrului, nitratului de magneziu și distilând un amestec de salpetru și acid sulfuric.

„Aerul de foc”, scria Scheele, „este chiar cel prin care se menține circulația sângelui și a sucurilor la animale și plante... Înclin să cred că „aerul înflăcărat” constă din materie subțire acidă combinată cu flogiston, și probabil că toți acizii și-au luat originea din „aerul de foc”.

Scheele și-a explicat rezultatele prin presupunerea că căldura este o combinație de „aer de foc” (oxigen) și flogiston. În consecință, el, ca și M.V. Lomonosov și G. Cavendish, au identificat flogistul cu hidrogen și au crezut că atunci când hidrogenul este ars în aer (prin combinarea hidrogenului și „aerului de foc”) se formează căldură.

În 1775, Bergman a publicat un articol despre descoperirea lui Scheele a „aerului de foc” și teoria sa. „Am remarcat deja”, a scris Bergman, „forța mare cu care „aerul curat (de foc)” îndepărtează flogistonul din fier și cupru. Acidul azotic are și o mare afinitate pentru acest element... Aceste fenomene sunt atribuite migrării flogistonului din acid în aer și se explică ușor prin faptul că a fost atât de bine dovedit prin experimentele domnului Scheele că căldura nu este altceva decât flogiston strâns combinat cu aerul pur, în combinația căruia se generează corpul rezultat [și există] o scădere a volumului ocupat anterior.”

Deși se spune în mod obișnuit că Scheele a întârziat cu aproximativ doi ani în publicarea lucrării sale despre Priestley, Bergman a raportat descoperirea lui Scheele a oxigenului cu cel puțin trei luni înainte de descoperirea lui Priestley.

Iată un fragment din prefața lui Bergman la cartea lui Scheele:

„Chimia învață că mediul elastic care înconjoară Pământul, în orice moment și în toate locurile, are o singură compoziție, incluzând trei substanțe diferite și anume aer bun(oxigen – Nota autorului), „aer mefic” stricat (azot – Nota autorului) și acid esențial (dioxid de carbon – Nota autorului). Primul Priestley a numit, nu numai greșit, ci cu o întindere, „aer deflogistic”, Scheele - „aer de foc”, deoarece singur susține focul, în timp ce ceilalți doi îl sting... Am repetat, cu diverse modificări, principalele experimente pe care el (Scheele) și-a bazat concluziile și le-a găsit complet corecte. Căldura, focul și lumina au practic aceleași elemente constitutive: aer bun și flogiston... Dintre tipurile de substanțe cunoscute acum, aerul bun este cel mai eficient în îndepărtarea flogistonului, care, după cum se poate observa, este substanța elementară reală inclusă. în multe chestiuni. De aceea am plasat aer bun în vârf, deasupra flogistului, în noul meu tabel de afinități... În concluzie, trebuie să spun că această lucrare minunată a fost finalizată în urmă cu doi ani, deși din diverse motive pe care este inutil să le menționăm aici. , publicat abia acum. În consecință, s-a întâmplat ca Priestley, fără cunoștințe despre opera lui Scheele, să fi descris anterior diferite proprietăți noi legate de aer. Cu toate acestea, vedem că ele sunt de alt fel și sunt prezentate într-o altă legătură.”

Toate aceste informații străvechi au fost uitate treptat. Abia în secolul al XV-lea marele Leonardo da Vinci a menționat oxigenul în treacăt.

Prin urmare, când Priestley a fost acuzat de gândire liberă în 1761 și i s-a interzis să predice, a devenit profesor de limbi străine la Universitatea Warrington. Acolo, Priestley a urmat primul său curs de chimie. Această știință a făcut o impresie atât de mare asupra lui Priestley încât, la vârsta de treizeci de ani, fiind un om cu o anumită poziție, a decis să înceapă să studieze știința naturii și să efectueze experimente chimice. La sugestia lui Benjamin Franklin, Priestley a scris în 1767 monografia „Istoria doctrinei electricității”. Pentru această lucrare a fost ales doctor onorific al Universității din Edinburgh, iar mai târziu membru al Societății Regale din Londra (1767) și membru de onoare străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1780).

Ulterior, Priestley și-a prezentat experimentele privind producerea de oxigen prin încălzirea oxidului de mercur în lucrarea în șase volume „Experimente și observații asupra diferitelor tipuri de aer”. În această lucrare, Priestley a scris: „După ce am scos o lentilă cu un diametru de 2 inci, cu o distanță focală de 20 inci, am început să investighez cu ajutorul ei ce fel de aer este eliberat din cele mai diverse substanțe, naturale și artificiale. pregătit.

Am încercat în zadar să găsesc o explicație pentru acest fenomen... Dar nimic din ceea ce am făcut până acum nu m-a surprins atât de tare sau mi-a dat o asemenea satisfacție.”

„De ce i-a provocat această descoperire o asemenea surpriză lui J. Priestley? - întreabă Yu.I. Soloviev. - Un susținător ferm al doctrinei flogistului, el a considerat oxidul de mercur ca o substanță simplă formată prin încălzirea mercurului în aer și, prin urmare, lipsită de flogiston. Prin urmare, eliberarea „aerului deflogistic” din oxidul de mercur la încălzire i se părea pur și simplu imposibilă. De aceea era „atât de departe de a înțelege ce a obținut de fapt”... În 1775 a descris proprietățile care disting „aerul nou” de „un alt gaz” - protoxidul de azot”.

Părinții lui Scheele nu aveau mijloacele necesare pentru a oferi studii superioare lui Karl, care era deja al șaptelea fiu din această familie numeroasă. Prin urmare, a fost forțat să devină mai întâi ucenic la un farmacist, apoi să-și croiască drum în știință prin mulți ani de autoeducație. În timp ce lucra într-o farmacie, a dobândit o mare abilitate în experimente chimice.

Doi ani mai târziu, Scheele s-a mutat la Uppsala, unde au lucrat la universitate oameni de știință celebri precum botanistul Carl Linnaeus și chimistul Thorbern Bergman. Scheele și Bergman au devenit curând prieteni, ceea ce a contribuit foarte mult la succesul lor în activitate științifică ambii chimisti.

Scheele a fost unul dintre acei oameni de știință care au avut noroc în munca lor. Cercetările sale experimentale au contribuit semnificativ la transformarea chimiei într-o știință. A descoperit oxigen, clor, mangan, bariu, molibden, wolfram, acizi organici (tartric, citric, oxalic, lactic), anhidrida sulfurica, hidrogen sulfurat, acizi fluorhidric si hidrofluorosilici si multi alti compusi. El a fost primul care a obținut amoniac gazos și clorură de hidrogen. Scheele a mai arătat că fierul, cuprul și mercurul au stări de oxidare diferite. A izolat din grăsimi o substanță, numită mai târziu glicerol (propantriol). Scheele este creditat cu obținerea acidului cianhidric din albastrul prusac.

Cea mai semnificativă lucrare a lui Scheele, „Tratat de chimie asupra aerului și focului”, conține lucrarea sa experimentală realizată în 1768–1773.

În 1775, Bergman a publicat un articol despre descoperirea lui Scheele a „aerului de foc” și teoria sa. „Am remarcat deja”, a scris Bergman, „forța mare cu care „aerul pur (de foc)” îndepărtează flogistonul din fier și cupru. Acidul azotic are și o mare afinitate pentru acest element... Aceste fenomene sunt atribuite migrării flogistonului din acid în aer și se explică ușor prin faptul că a fost atât de bine dovedit prin experimentele domnului Scheele că căldura nu este altceva decât flogiston strâns combinat cu aerul pur, în combinația căruia se generează corpul rezultat [și are loc o scădere a volumului ocupat anterior”.

Iată un fragment din prefața lui Bergman la cartea lui Scheele:

„Chimia învață că mediul elastic care înconjoară pământul, în orice moment și în toate locurile, are o singură compoziție, formată din trei substanțe diferite, și anume, aer bun, „aer mefic” stricat și acid esențial. Primul Priestley a numit, nu numai greșit, ci cu o întindere, „aer deflogistic”, Scheele - „aer de foc”, deoarece singur susține focul, în timp ce ceilalți doi îl sting... Am repetat, cu diverse modificări, principalele experimente pe care el (Scheele) și-a bazat concluziile și le-a găsit complet corecte. Căldura, focul și lumina au practic aceleași elemente constitutive: aer bun și flogiston... Dintre tipurile de substanțe cunoscute acum, aerul bun este cel mai eficient în îndepărtarea flogistonului, care, după cum se poate observa, este substanța elementară reală inclusă. în multe chestiuni. De aceea am plasat aer bun în vârf, deasupra flogistului, în noul meu tabel de afinități... În concluzie, trebuie să spun că această lucrare minunată a fost finalizată în urmă cu doi ani, deși din diverse motive pe care este inutil să le menționăm aici. , publicat abia acum. În consecință, s-a întâmplat ca Priestley, fără cunoștințe despre opera lui Scheele, să fi descris anterior diferite proprietăți noi legate de aer. Cu toate acestea, vedem că ele sunt de alt fel și sunt prezentate într-o altă legătură.”

08.12.2015

Descoperirea oxigenului este plină de secrete și mistere, este încă general acceptat că acest gaz a fost descoperit de trei ori. Inițial, dificultatea descoperirii, cercetării și analizei sale a stat în starea sa fizică. Gazele, având o formă volatilă, nu erau adesea vizibile ca materiale pentru cercetare. Există o versiune neconfirmată conform căreia oxigenul a fost descoperit de inventatorul primului submarin, omul de știință olandez Cornelius Drebbel, care în secolul al XVII-lea s-a scufundat sub apă în aparatul său.

Este acceptat oficial că Carl Schelle, Joseph Priestley și Antoine Lavoisier au luat parte la descoperirea oxigenului. În secolul al XVII-lea, în timp ce studia încălzirea multor substanțe, omul de știință Schelle a observat eliberarea de gaz. Potrivit unei versiuni, se acceptă în general că în 1771 s-a obținut oxigenul prin încălzirea piroluzitului cu acid, conform unei alte versiuni, salitrul încălzit;

Chimistul suedez Karl Schelle a reușit să dezlege marele mister că aerul este format din două componente - „nepotrivit” și „foc”. În acei ani, teoria larg răspândită a flogistului nu a permis ca oxigenul să fie explorat în continuare. Misticismul aerului de foc a rămas pur și simplu un mister pentru mulți oameni de știință din acea vreme.

S-a dovedit că Karl Schelle și-a publicat cercetările abia în 1777, iar omul de știință britanic Joseph Priestley cu câțiva ani mai devreme (în 1774) își publicase deja propriile lucrări despre producția de aer neobișnuit. Prin urmare, nu este obișnuit să-l considerăm pe K. Schelle pionierul în această chestiune, deși meritele sale sunt în mod clar de necontestat.

J. Priestley s-a săturat de oxigen într-un mod simplu, a pus oxid de mercur sub balon și l-a încălzit folosind o lentilă. Apoi, punând o lumânare aprinsă sub balon, a descoperit că ardea de câteva ori mai puternic. Dar faimoasa teorie a flogistului a împiedicat din nou un studiu mai amănunțit al gazului rezultat.

Al treilea om de știință, care poate fi considerat, pe bună dreptate, și descoperitorul oxigenului, este considerat a fi A. Lavoisier. După ce a analizat toate cercetările colegilor săi, a decis să facă el însuși un experiment pentru a obține un gaz miraculos. După ce a făcut un experiment similar cu Priestley, el a dovedit că oxigenul și azotul sunt prezente în aer. De asemenea, a explicat științific procesele de ardere a substanțelor din oxigen.

În 1777, A. Lavoisier a concluzionat că acest gaz este unul dintre elementele constitutive ale atmosferei. Teoria flogistului a fost în cele din urmă distrusă. Ulterior, A. Lavoisier a dedicat mai mult de un an studiului oxigenului, în 1779 dându-i numele - ohugeniu, sens tradus - generatoare de acid.

Denumirea rusă de oxigen (soluție acidă) a apărut mai aproape de secolul al 19-lea, datorită lui Lomonosov, în combinație cu cuvântul - acid, deoarece oxigenul este inclus în compoziția sa. Astăzi, oxigenul este produs industrial prin distilarea aerului. Acest proces necesită foarte multă muncă, deoarece aerul este lichefiat la -196 °C, mai întâi este eliberat azotul și apoi oxigenul.

Oxigenul este stocat în buteli speciale, întotdeauna vopsite în albastru. În viitor, oxigenul este utilizat în mod activ în medicină, precum și în alte industrii (de exemplu: producția de acid sulfuric).

Veți afla din acest articol cine a descoperit oxigenul, acest element esențial pentru viața întregii vieți de pe planetă.

Cine a descoperit oxigenul?

Oxigenul are interesanta poveste descoperiri. A fost deschis de trei ori. Acest lucru se datorează faptului că proprietățile elementului (incoloritate, gaz, absența mirosului și a gustului) au inhibat ușor acest proces. Dar cercetătorii încă au ghicit despre existența sa.

Când auzi cuvântul oxigen, imediat îți apare întrebarea: cine este chimistul care a descoperit oxigenul și dioxidul de carbon? Dar lucrul interesant este că elementul nu a fost mai întâi izolat de chimiști. Omul de știință care a descoperit oxigenul și carbonul este un inventator din secolul al XVII-lea K. Drebbel, care a proiectat submarinul. Când se scufunda în apă la adâncimi mari, folosea gaz pentru respirație. Dar opera sa a fost strict clasificată și, prin urmare, nu a jucat niciun rol în dezvoltarea științei chimice.

Un secol mai târziu, se descoperă oxigenul au fost doi chimiști, independent unul de celălalt - Joseph Priestley (engleză) și Karl Wilhelm Scheele(Suedez). Karl Scheele a izolat oxigenul puțin mai devreme de la Priestley, dar tratatul suedezului despre descoperire a apărut mai târziu decât mesajul despre marea descoperire a lui Joseph.

Oficial ca oxigenul element chimic a fost descoperit de marele chimist francez Antoine Laurent Lavoisier. Lavoisier a aflat despre existența oxigenului de la Priestley, la 2 luni după descoperirea englezului. Efectuând cercetări chimice în procesele de ardere, el nu știa că acest lucru este facilitat nu de tot aerul, ci de o parte din acesta - oxigenul. Timp de doi ani a studiat procese chimice, înregistrând toate măsurătorile și abaterile.

Într-o zi, un om de știință făcea experimente cu oxidul de mercur. În scopul experimentului, el a folosit o replică sigilată. După ce a pus mercur în ea, a sigilat replica și a încălzit-o. Observând formarea oxidului de mercur roșu, Lavoisier a observat cum a scăzut volumul de aer și a crescut masa cantitativă a mercurului. În urma experimentului, omul de știință a primit 2,5 g de mercur și un gaz numit oxigen. Lavoisier l-a numit „gaz vital”.

Aceasta este povestea descoperirii celor mai element importantîn chimie pentru organismele vii, care ocupă cea mai mare parte a masei scoarței terestre.

Sperăm că din acest articol ați aflat cum a fost descoperit elementul chimic oxigen.