13

Реферат

Жизнь и деятельность знаменитых ученых-химиков

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЛАВУАЗЬЕ, АНТУАН ЛОРАН

2. ЖОЗЕФ-ЛУИ ПРУСТ

3. ВОКЛЕН, ЛУИ НИКОЛА

4. КЛОД-ЛУИ БЕРТОЛЛЕ

5. ГРИНЬЯР ФРАНСУА

Литература

1. ЛАВУАЗЬЕ, АНТУАН ЛОРАН

ЛАВУАЗЬЕ, АНТУАН ЛОРАН (Lavoisier, Antoine Laurent) (1743-1794), выдающийся французский химик, один из создателей современной химии. Обнаружил, что воздух имеет сложный состав, определил состав воды, объяснил сущность горения и окисления, разработал принципы химической номенклатуры.

Родился 26 августа 1743, в очень состоятельной буржуазной семье. Отец был одним из 400 адвокатов, находившихся в ведении Парижского парламента, и хотел, чтобы сын тоже стал адвокатом, и тот окончил юридический факультет Парижского университета. Но Лавуазье больше привлекали естественные науки, поэтому одновременно с юриспруденцией он изучал математику, астрономию, ботанику, минералогию и геологию, химию под руководством лучших парижских профессоров. Уже в возрасте 22 лет представил работу в Парижскую Академию наук на тему О лучшем способе освещать улицы большого города, за которую в 1766 был награжден золотой медалью академии. При выполнении этой работы ярко проявились качества Лавуазье как исследователя: необыкновенная настойчивость и целеустремленность, изобретательность и тщательность при проведении экспериментов. Не имея приборов для измерения силы света (тогда таких приборов еще не было), он полтора месяца провел в темной комнате, повысить чувствительность глаз к свету. А участие в 1763-1767 в составлении минералогической карты Франции помогло ему выработать такие качества как наблюдательность и тщательность ведения рабочих журналов.

Благодаря работам по химическому анализу минералов, привезенных из экспедиции (статью Анализ гипса он представил в Академию еще в 1765), Лавуазье стал известен среди химиков. В 1768 он избран сверхштатным адъюнктом Академии наук по химии, в 1774 - экстраординарным, а в 1778 - ординарным (т.е. действительным) академиком. Во время Великой Французской Революции Лавуазье прилагал все силы, чтобы спасти академию, но это ему не удалось: в 1793 академия была упразднена, а в следующем году жертвой революции стал и он сам.

Кроме научных работ, Лавуазье выполнял множество других обязанностей. В 1775 он был назначен управляющим пороховым делом, которое требовало очень больших усилий. В результате за 13 лет производство пороха во Франции удвоилось, а его качество значительно улучшилось. При этом сам он жил в пороховом арсенале и здесь же устроил лабораторию, в которой выполнил основные исследования. Эта лаборатория стала фактически научным центром Парижа, в ней он устраивал демонстрации опытов, на которые приглашал не только химиков, пробуждая у широкого круга людей интерес к науке.

Огромный вклад Лавуазье в науку заключался не только в получении новых фактов - этим занимались многие. Лавуазье фактически создал новую философию химии, новую систему ее понятий. В лаборатории, оборудованной по последнему слову науки и техники конца 18 в., Лавуазье провел эксперименты, выводы из которых оказали огромное влияние на химию и другие науки. Например, он показал, как с помощью точного взвешивания можно не только получить новые научные данные, но и подтвердить научную теорию.

В качестве примера можно привести опровержение одного заблуждения. В то время полагали, что вода при нагревании может самопроизвольно превращаться в твердое вещество. Действительно, когда «чистую» воду упаривали досуха, всегда обнаруживали некоторое количество сухого остатка, который называли «землей», поэтому и считали возможным превращение воды в твердое вещество - «землю». Это положение Лавуазье и решил проверить экспериментально в 1770. Прежде всего он постарался получить как можно более чистую воду. В те времена это можно было сделать единственным способом - перегонкой. Лавуазье взял наиболее чистую природную воду - дождевую, перегнал ее последовательно восемь раз, налил в предварительно точно взвешенный стеклянный сосуд, который затем герметично закупорил, и снова взвесил. После этого Лавуазье нагревал сосуд с водой почти до кипения в течение 100 дней. После прекращения опыта оказалось, что в воде действительно появилась «земля»! Однако повторное точное взвешивание сухого сосуда показало, что его масса уменьшилась, причем ровно настолько, сколько в нем образовалось твердого вещества. Таким образом, Лавуазье убедительно показал, откуда в воде появляется «земля» - она выщелачивается горячей водой из стекла; понятно, что при повышении температуры этот процесс идет значительно быстрее. В сильно упрощенном виде этот опыт и сейчас показывают на уроках естествознания в младших классах, выпаривая каплю водопроводной воды на стеклянной пластинке: сухой остаток показывает, что даже очень чистая с виду вода содержит небольшое количество солей. А термин «земля», как его понимали химики 18 в., до сих пор сохранился в названии щелочноземельных и редкоземельных элементов.

Самый важный вклад Лавуазье в науку - опровержение господствовавшей многие десятилетия теории флогистона и создание теории горения, основанной на опытных данных. Еще со времен Бойля большинство ученых полагало, что превращение многих металлов (железа, ртути, цинка, меди, свинца и др.) в оксиды при их прокаливании совершается за счет «присоединения огня». Опровержение этого постулата имело огромное значение для развития химии. В одном из опытов Лавуазье поместил в герметически закрытый стеклянный сосуд олово и нагрел его с помощью большой линзы. Олово превратилось в порошок оксида, что сопровождалось увеличением массы, однако общий вес сосуда остался неизменным, и это означало, что никакой огонь извне внутрь не проникал, а к металлу присоединилась какая-то часть воздуха.

2. ЖОЗЕФ-ЛУИ ПРУСТ

Жозеф-Луи Пруст - французский химик, член Парижской академии наук (1816 г.).

Родился 26 сентября 1754 в Анже в семье аптекаря. Учился в Парижском университете.

В 1775 г. был назначен на должность управляющего аптекой больницы Сальпетриер. В 1777 г. получил приглашение на кафедру химии и металлургии недавно основанной Королевской семинарии в Вергаре (Испания). В 1785 г. король Испании Карл III пригласил Пруста на должность профессора химии Артиллерийской школы в Сеговии. В дальнейшем Пруст руководил кафедрами химии в университетах Саламанки (1789 г.) и Мадрида (1791-1808 гг.), организовал лабораторию, собрал ценную коллекцию минералов и реактивов.

В 1808 г., во время вторжения войск Наполеона в Мадрид, лаборатория Пруста в его коллекция погибли, и Пруст возвратился во Францию. В 1816 г. ученый был избран членом Парижской академии наук.

В Испании Пруст занимался исследованием свойств и состава соединений различных металлов - олова, меди, железа, никеля и др. Доказал, что многие соединения представляют собой не оксиды, а гидроксиды; первым предложил термин "гидрат", выделил из виноградного сока глюкозу.

Исследование состава различных оксидов металлов, их хлоридов и сульфидов (1797-1809 гг.) послужило основой для открытия им закона постоянства состава химических соединений (1806 г.). Оппонентом Пруста выступил его соотечественник - известный химик К.Бертолле. Упорная дискуссия ученых продолжалась с 1801 г. по 1808 г. и закончилась в пользу Пруста.

Умер Пруст в Анже 5 июля 1826.

3. ВОКЛЕН, ЛУИ НИКОЛА

Луи Никола Воклен - знаменитый французский химик, родился в Нормандии в 1763 г., сначала поступил в обучение в аптеку, а в 1780 г. в лабораторию Фуркруа в Париже. Блестящие способности, настойчивый и трудолюбивый. Быстро выдвинули его вперед, и Фуркруа сделал его своим ближайшим помощником. В 1791 году Воклен уже был избран в члены парижской академии наук. В 1794 г. он назначается профессором в "Йcole des mines", читает лекции в Политехнической школе, в Collиge de France, назначается директором специальной фармацевтической школы и наконец в 1811 году, за смертью Фуркруа, делается профессором в Ecole de mйdecine. Воклен умер в 1829 г.

Химия времен Воклена была занята преимущественно вопросами, касавшимися точного определенного состава различных веществ. В этом направлении он и работал, изучая как вещества неорганические, так и вещества органические. Будучи сослуживцем знаменитого минералога Гаю (Hauy), читавшего лекции минералогии в Йcole de mines, Воклен изучал состав различных минералов и выработал немало новых химико-аналитических приемов. Результатом исследований над составом минералов явились два наиболее крупных открытия: открытие нового элемента, хрома, и указание на то, что в минерале берилле содержится окись, отличная от окиси алюминия. Хром был открыт В. в 1797 г. в красном свинцовом шпате, и все соединения этого металла были обстоятельно изучены. Кроме этих наиболее важных работ, Воклену принадлежит еще целый ряд весьма важных исследований: так, изучая квасцы, Воклен показал, что в них должен содержаться калий (1797); затем он же изучал впервые серноватистые соединения (1799); в 1818-14 годах он опубликовал подробное наследование о разделении платины, палладия, родия, иридия и осмия; в 1817 г. выяснил процесс соединения серы со щелочами, показав, что сера соединяется при этом лишь с металлом щелочей. В 1818 г., после открытия циана, Воклен работал над цианистыми соединениями и первый обратил внимание на существование циановой кислоты. По органической химии Воклен работал частью один, частью совместно с Фуркруа и другими учеными. Эти исследования касались преимущественно вопросов, имеющих биологическое значение - вопросов растительной и животной химии. Важнейшими исследованиями в этом направлении были: 1) исследования мочи; в моче животных была найдена бензойная кислота (1798), мочевина (полученная впервые в чистом виде) и пр.; 2) исследование растительных кислот (напр., яблочной, за которую. В. принимался два раза - в 1800 и в 1817 г.) и наконец 3) исследование некоторых продуктов животного происхождения: так, совместно с Бюнива Воклен открыл алантоиновую кислоту, с Робике - аспарагин. Нельзя не упомянуть еще о том, что вместе с Бульон де ла Гранжем Воклен указал нетождественность камфорной и бензойной кислот. В своих работах Воклен иногда обнаруживал и некоторую поспешность в выводах. Так, доказавши вместе с Фуркруа, что так называемая древесная кислота, получаемая сухою перегонкой дерева, есть не что иное, как обыкновенная уксусная кислота с примесью пригорелых масел, он счел пировинную кислоту нечистою уксусною (от чего, впрочем, потом отказался), муравьиную - смесью - т уксусной и яблочной; молочную - соединением уксусной с какими-то животными веществами. Впрочем, такого рода ошибки не могут, конечно, казаться удивительными, если вспомнить, что в то время элементарный органический анализ только начал зарождаться.

Важнейшие работы Воклена напечатаны в "Annales de Chimie" (в числе издателей которых он участвовал с 1791), затем в "Annales de Chimie et de Physique". Исследования минералов помещены в "Journal des mines". Кроме того, статьи его были помещены: в "Journal de Physique", в "la Mй decine йclairйe par les sciences physiques" (и здатель Фуркруа), в "Bulletin de la Sociй tй philomatique", в "Journal de la Sociйtй des pharmaciens de Paris", в "Bulletin de Pharmacie", в "Journal de Pharmacie", в "Journal de Chimie mйdicale", в "Annales" (a с 1815 г.) "Mй moires de Musйum d'histoire naturelle" и в (выходивших с 1824 г.) "Annales des sciences naturelles".

4. КЛОД-ЛУИ БЕРТОЛЛЕ

Французский химик Клод-Луи Бертолле (1748-1822) был коллегой и соратником Лавуазье, доктором медицины и лейб-медиком при дворе герцога Орлеанского, членом Парижской академии наук, правительственным инспектором государственных красильных фабрик, смотрителем монетного двора и, наконец, научным консультантом Наполеона.

Бертолле, родина которого - Таллуар в Савойе, изучал медицину в Турине, где получил диплом в 1770 году. Вскоре после этого он переселился в Париж, где начал свою научную карьеру как врач. Одновременно он изучал химию под руководством известных французских ученых Макера и Буке.

После 1786 года сблизился с Лавуазье; вместе с ним и еще двумя видными учеными - Гитоном де Морво и Фуркруа - Бертолле разработал основы химической номенклатуры и классификации веществ.

Едва только заблистала звезда Наполеона, Бертолле последовал за ним в Египетский поход. Император осыпал его почестями, назначил сенатором и присвоил ему графский титул, но это не помешало Бертолле, как члену Сената, голосовать в 1814 году за отставку Наполеона. После реставрации монархии Бертолле сумел не только сохранить все свои привилегии, но и получить титул пэра Франции.

В период Революции и Империи Бертолле занимался вопросами, связанными с национальной обороной, а также прикладной химией (например, крашением ткани). Он впервые применил хлор для отбеливания бумаги и тканей, открыл гипохлориты щелочных металлов и хлорат кали ("бертоллетову соль") (1788). Кроме того, он установил состав аммиака, сероводорода и циановодородной кислоты.

В своем "Опыте химической статики" (1803) он связал представление о массе с химическими реакциями и утверждал, что элементы могут соединяться друг с другом в любых пропорциях в зависимости от массы реагирующих веществ. Против этого вывода выступил Пруст. Понятие о массе и ее влиянии на ход химических реакций, однако имело большое значение для создания химической статики в XIX в.

Бертолле был основателем Аркейского общества, труды которого выходили в свет с 1807 по 1817 г. Он умер в 1822 г. в Аркейе, где располагалась созданная им лаборатория.

Клод-Луи Бертолле, который в глазах многих современников и потомков имел репутацию беспринципного и тщеславного придворного и даже не выступил в защиту своего друга и коллеги Лавуазье, когда тот был осужден и приговорен к смертной казни, был тем не менее талантливым ученым и вошел в историю как автор многих химических открытий.

5. ГРИНЬЯР ФРАНСУА

Гриньяр Франсуа Огюст Виктор (6.V.1871-13.XII.1935) - французский химик-органик. Осуществил (1900) первые синтезы органических соединений посредством смешанных магнийорганических соединений, получаемых из алкилгалогенидов и магния в эфирной среде. Установил (1901), что основным реагентом в таких синтезах является реактив, состоящий из алкилмагнийгалогенидов, растворенных в эфире (реактив Гриньяра). Использовал магнийорганические соединения для синтеза углеводородов, спиртов (1901-1903), кетонов, альдегидов (1906), эфиров, нитрилов, аминов (1920), кислот и др. Эти синтезы (реакция Гриньяра) нашли широкое применение в химической практике. Нобелевская премия (1912).

Первая печатная работа Гриньяра о методах получения ряда ениновых углеводородов вышла в 1898 г., когда ему было 27 лет. После исследований в области ацетиленовых углеводородов профессор Барбье обратился к изучению метилирования - действие йодистого метила и метилгептанона на магний с получением соответствующего третичного спирта. Ранее было обнаружено, что цинк образует чрезвычайно реакционноспособные соединения с органическими веществами. Барбье заменил цинк на магний, и результаты превзошли все ожидания. Барбье предложил Гриньяру продолжить эти исследования, и Гриньяр обнаружил, что йодистый метил легко реагирует с металлическим магнием в присутствии тщательно высушенного эфира, а в результате образуются соединения, которые могут быть сразу же без выделения их из раствора использованы в последующих реакциях.

Таким образом, Гриньяру удалось получить смешанные магнийорганические соединения в эфирном растворе, которые благодаря исключительной легкости получения и достаточной стабильности по сравнению с аналогичными органическими производными цинка, нашли огромное применение в химии. Он показал, что чувствительность магнийорганических соединений к кислороду значительно слабее, чем у цинкалкилов, поэтому предложенный способ не требует работы в атмосфере инертного газа.

Эти результаты Гриньяр опубликовал в докторской диссертации в 1901 г., которая явилась его второй публикацией, всколыхнувшей органическую химию. Новый метод получил широкий отклик у химиков-синтетиков. Стали появляться сообщения о новых магнийорганических соединениях. В 1905г. было зарегистрировано около 200 таких публикаций, а к году смерти Гриньяра - около 6000. Упорство, необычайная тщательность и требовательность к себе и к своим ученикам позволили Гриньяру в несколько месяцев исследовать поведение магнийорганических соединений в самых различных реакциях. Сам Гриньяр применил смешанные магнийорганические соединения ("реактив Гриньяра") для синтеза углеводородов, спиртов, эфиров, кетонов, альдегидов, карбоновых кислот, нитрилов, аминов и др, обогатив органическую химию новыми методами синтеза.

В 1908 г. Гриньяр стал профессором общей химии Лионского университета, в 1909 г. получил кафедру органической химии в Нанси. В 1912г. за исследования в области магнийорганических соединений Гриньяр был удостоен Нобелевской премии.

Литература

1. Арбузов А. Е., Краткий очерк развития органической химии в России, М. - Л., 1948

2. Блох М. А., Хронология важнейших событий в области химии и смежных дисциплин и библиография по истории химии, Л. - М., 1940

3. Волков В. А., Вонский Е. В., Кузнецова Г. И. Выдающиеся химики мира. - М.: Высшая школа, 1991

4. Джуа М. История химии. М., Мир, 1966

5. Дорфман Я.Г. Лавуазье. М., изд. АН СССР, 1962

6. Краткий справочник по химии, под ред. О. Д. Куриленко, 4 изд. К., 1974

7. Манолов К. Великие химики, т.1. М., Мир, 1976

8. Мейер Э., История химии от древнейших времен до настоящих дней, пер. с нем., предисл. Д. И. Менделеева, СПБ, 1899

9. Меншуткин Б. Н., Химия и пути ее развития, М. - Л., 1937

10. Меншуткин Н. А., Очерк развития химических воззрений, СПБ, 1888

11. Мусабеков Ю. С., Черняк А. Я., Выдающиеся химики мира. Биобибл. указатель, М., 1971