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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES LES PLUS IMPORTANTES
Découverte de l'oxygène. Histoire et essence de la découverte scientifique
Annuaire / Les découvertes scientifiques les plus importantes Toutes ces informations anciennes ont été progressivement oubliées. Ce n'est qu'au XVe siècle que le grand Léonard de Vinci mentionne l'oxygène en passant. Il a été redécouvert au XVIIe siècle par le Hollandais Drebbel. On sait très peu de choses sur lui. Il était probablement un grand inventeur et un grand scientifique. Il a réussi à créer un sous-marin. Cependant, le volume du bateau est limité, donc prendre de l'air, composé principalement d'azote, n'était pas rentable. Il est plus logique d'utiliser de l'oxygène. Et Drebbel l'obtient du salpêtre ! Cela s'est passé en 1620, plus de cent cinquante ans avant la découverte "officielle" de l'oxygène par Priestley et Scheele. Joseph Priestley (1733–1804) est né à Fieldhead, dans le Yorkshire, fils d'un pauvre fabricant de tissus. Priestley a étudié la théologie et a même prêché à une communauté protestante indépendante de l'Église anglicane. Cela lui a permis de poursuivre une formation théologique supérieure à l'Académie de Deventry. Là, en plus de la théologie, Priestley s'est engagé dans la philosophie, les sciences naturelles, a étudié neuf langues. Ainsi, lorsqu'en 1761, Priestley est accusé de libre-pensée et interdit de prêcher, il devient professeur de langues à l'université de Warrington. C'est là que Priestley a suivi son premier cours de chimie. Cette science a fait une si grande impression sur Priestley qu'à l'âge de trente ans, étant un homme d'une certaine position, il a décidé de commencer à étudier les sciences naturelles et à mener des expériences chimiques. À la suggestion de Benjamin Franklin, Priestley a écrit en 1767 une monographie "L'histoire de la doctrine de l'électricité". Pour ce travail, il a été élu docteur honoris causa de l'Université d'Édimbourg, puis membre de la Royal Society of London (1767) et membre honoraire étranger de l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg (1780). De 1774 à 1799, Priestley découvre ou obtient pour la première fois sous forme pure sept composés gazeux : protoxyde d'azote, chlorure d'hydrogène, ammoniac, fluorure de silicium, dioxyde de soufre, monoxyde de carbone et oxygène. Priestley a pu isoler et étudier ces gaz à l'état pur, car il a considérablement amélioré l'équipement de laboratoire précédent pour la collecte des gaz. Au lieu de l'eau dans un bain pneumatique, proposé plus tôt par le scientifique anglais Stephen Gales (1727), Priestley a commencé à utiliser du mercure. Priestley, indépendamment de Scheele, a découvert l'oxygène en observant le dégagement de gaz lorsqu'une substance solide sous un bocal en verre est chauffée sans accès à l'air, à l'aide d'une forte lentille biconvexe. En 1774, Priestley mena des expériences avec de l'oxyde de mercure et du minium. Il a plongé un petit tube à essai avec une petite quantité de poudre rouge dans du mercure et a chauffé la substance par le haut avec une lentille biconvexe. Priestley a ensuite décrit ses expériences sur l'obtention d'oxygène en chauffant de l'oxyde de mercure dans l'ouvrage en six volumes "Experiments and Observations on Different Types of Air". Dans ce travail, Priestley a écrit: "J'ai sorti une lentille d'un diamètre de 2 pouces, avec une distance focale de 20 pouces, et j'ai commencé à étudier avec son aide quel type d'air est émis par une variété de substances, naturelles et artificielles préparé. Après avoir fait une série d'expériences avec cet appareil, j'ai essayé le 1er août 1774 d'isoler l'air du mercure calciné et j'ai tout de suite vu que de l'air pouvait très rapidement s'en dégager. J'ai été indiciblement surpris qu'une bougie dans cet air brûle d'une manière inhabituelle, et je ne savais pas du tout comment expliquer ce phénomène. Un éclat fumant, amené dans cet air, émettait des étincelles brillantes. J'ai constaté le même dégagement d'air lorsque la chaux de plomb et le plomb rouge sont chauffés. J'ai essayé en vain de trouver une explication à ce phénomène... Mais rien de ce que j'ai fait jusqu'à présent ne m'a autant surpris et ne m'a procuré une telle satisfaction. "Pourquoi cette découverte a-t-elle provoqué une telle surprise chez J. Priestley ?", demande Yu.I. Soloviev. "L'air déphlogistiqué" à cause de l'oxyde de mercure lorsqu'il était chauffé lui semblait tout simplement impossible. C'est pourquoi il était "si loin de comprendre ce qu'il recevait réellement " ... En 1775, il a décrit les propriétés qui distinguent « l'air neuf » des « autres gaz » l'oxyde d'azote ». Ayant découvert un nouveau gaz en août 1774, J. Priestley n'avait cependant pas une idée précise de sa véritable nature : « J'avoue franchement qu'au début des expériences évoquées dans cette partie, j'étais si loin d'être une hypothèse qui conduirait aux découvertes que j'ai faites, qui me paraîtraient incroyables si on me les racontait." Les recherches de Priestley sur la chimie des gaz, et en particulier sa découverte de l'oxygène, ont préparé la voie à la défaite de la théorie du phlogistique et tracé de nouvelles voies pour le développement de la chimie. Deux mois après avoir reçu de l'oxygène, Priestley, arrivé à Paris, rapporte sa découverte Lavoisier. Ce dernier a immédiatement réalisé l'énorme signification de la découverte de Priestley et l'a utilisée pour créer la théorie la plus générale de la combustion de l'oxygène et pour réfuter la théorie du phlogistique. Scheele a travaillé en même temps que Priestley. Il écrit sur ses priorités : "L'étude de l'air est actuellement le sujet le plus important de la chimie. Ce fluide élastique possède de nombreuses propriétés particulières, dont l'étude contribue à de nouvelles découvertes. Le feu étonnant, ce produit de la chimie, nous montre que sans l'air, il ne peut pas être produit .. ." Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) est né dans une famille de brasseurs et marchands de céréales dans la ville suédoise de Stralsund. Karl a étudié à Stralsund dans une école privée, mais déjà en 1757, il a déménagé à Göteborg. Les parents de Scheele n'avaient pas les moyens de donner une éducation supérieure à Karl, qui était déjà le septième fils de cette grande famille. Par conséquent, il a été contraint de devenir d'abord apprenti pharmacien, puis de se frayer un chemin dans la science par de nombreuses années d'autodidacte. Travaillant dans une pharmacie, il a acquis une grande compétence dans l'expérimentation chimique. Dans l'une des pharmacies de Göteborg, Scheele a appris les bases de la pratique de la pharmacie et du laboratoire. En outre, il a étudié avec diligence les travaux des chimistes I. Kunkel, N. Lemery, G. Stahl, K. Neumann. Après avoir travaillé pendant huit ans à Göteborg, Scheele a déménagé à Malmö, où il a très vite montré des capacités expérimentales remarquables. Là, il a pu faire ses propres recherches le soir dans le laboratoire du pharmacien, où il préparait des médicaments pendant la journée. Fin avril 1768, Scheele s'installe à Stockholm, dans l'espoir d'établir des contacts étroits avec les scientifiques de la capitale et d'obtenir une nouvelle incitation à effectuer des travaux. Cependant, Scheele n'a pas eu à mener d'expériences chimiques dans la pharmacie Korpen à Stockholm; il ne s'occupait que de la préparation de médicaments. Et ce n'est que parfois, assis quelque part sur un rebord de fenêtre exigu, qu'il réussissait à mener ses propres expériences. Mais même dans de telles conditions, Scheele a fait un certain nombre de découvertes. Ainsi, par exemple, en étudiant l'effet de la lumière solaire sur le chlorure d'argent, Scheele a constaté que l'assombrissement de ce dernier commence dans la partie violette du spectre et y est le plus prononcé. Deux ans plus tard, Scheele s'installe à Uppsala, où des scientifiques aussi célèbres que le botaniste Carl Linné et le chimiste Thorburn Bergman. Scheele et Bergman sont rapidement devenus amis, ce qui a grandement contribué au succès des activités scientifiques des deux chimistes. Scheele faisait partie de ces scientifiques qui ont eu de la chance dans leur travail. Ses recherches expérimentales ont contribué de manière significative à la transformation de la chimie en science. Il découvre l'oxygène, le chlore, le manganèse, le baryum, le molybdène, le tungstène, les acides organiques (tartrique, citrique, oxalique, lactique), l'anhydride sulfurique, le sulfure d'hydrogène, les acides fluorhydrique et hydrofluorosilicique et bien d'autres composés. Il fut le premier à obtenir de l'ammoniac gazeux et du chlorure d'hydrogène. Scheele a également montré que le fer, le cuivre et le mercure avaient des états d'oxydation différents. Il a isolé une substance des graisses, appelée plus tard glycérol (propanetriol). Scheele est crédité d'avoir obtenu de l'acide cyanhydrique (cyanhydrique) à partir du bleu de Prusse. L'œuvre la plus importante de Scheele, The Chemical Treatise on Air and Fire, contient ses travaux expérimentaux réalisés en 1768-1773. On peut voir à partir de ce traité que Scheele a reçu et décrit les propriétés de "l'air ardent" (oxygène) un peu plus tôt que Priestley. Le scientifique a reçu de l'oxygène de différentes manières: en chauffant du salpêtre, du nitrate de magnésium, en distillant un mélange de salpêtre avec de l'acide sulfurique. "L'air ardent", écrivait Scheele, "est celui-là même par lequel la circulation du sang et des jus chez les animaux et les plantes est maintenue ... Je suis enclin à penser que "l'air ardent" consiste en une matière mince acide, combiné avec le phlogistique, et, probablement que tous les acides tirent leur origine de "l'air ardent". Scheele a expliqué ses résultats par l'hypothèse que la chaleur est une combinaison "d'air ardent" (oxygène) et de phlogistique. Par conséquent, c'est la même chose que Mv Lomonosov, et G. Cavendish, ont identifié le phlogistique avec l'hydrogène et ont pensé que lorsque l'hydrogène est brûlé dans l'air (lorsque l'hydrogène et "l'air du feu" sont combinés), de la chaleur est générée. En 1775, Bergman publia un article sur la découverte par Scheele du « feu-air » et sur sa théorie. "Nous avons déjà noté", écrit Bergman, "la grande force avec laquelle "l'air propre (ardent)" élimine le phlogiston du fer et du cuivre. L'acide nitrique a également une grande affinité pour cet élément... Ces phénomènes sont attribués à la migration du phlogistique de l'acide à l'air et s'expliquent facilement par le fait qu'il a été si bien prouvé par les expériences de M. Scheele que la chaleur n'est rien d'autre que le phlogistique étroitement combiné avec l'air pur, dans la combinaison duquel le corps résultant est généré. et il y a une diminution du volume précédemment occupé). Bien qu'il soit communément dit que Scheele avait environ deux ans de retard dans la publication de son article sur Priestley, Bergman a rapporté la découverte d'oxygène par Scheele au moins trois mois avant celle de Priestley. Voici un extrait de la préface de Bergman au livre de Scheele : "La chimie enseigne que le milieu élastique qui entoure la Terre, à tout moment et en tout lieu, a une composition unique, comprenant trois substances différentes, à savoir le bon air (oxygène - Auth. approx.), "l'air méphitique" vicié (azote - Environ. auth.) et acide essentiel (dioxyde de carbone - éd.) Le premier Priestley a appelé, non seulement incorrectement, mais avec un étirement, "air déphlogistiqué", Scheele - "air ardent", car lui seul entretient le feu, tandis que pendant les deux autres l'ont publié... J'ai répété, avec diverses modifications, les expériences de base sur lesquelles il (Scheele) a basé ses conclusions, et je les ai trouvées parfaitement correctes. La chaleur, le feu et la lumière ont fondamentalement les mêmes éléments constitutifs : bon air et phlogistique... Parmi les substances connues aujourd'hui, le bon air est la plus efficace pour éliminer le phlogistique, qui semble être une véritable substance élémentaire présente dans de nombreux domaines. C'est pourquoi j'ai placé du bon air au-dessus du phlogistique, dans mon nouveau table d'affinité... En conclusion, je dois dire que ce merveilleux ouvrage a été achevé il y a deux ans, même si, pour diverses raisons, qu'il est superflu de mentionner ici, il n'est publié que maintenant. Il se trouve donc que Priestley, ne connaissant pas les travaux de Scheele, avait auparavant décrit diverses propriétés nouvelles liées à l'air. Cependant, nous voyons qu’ils sont d’une nature différente et présentés dans un contexte différent. Auteur : Samin D.K.
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