Джозеф Пристли - естествоиспытатель, философ, химик. Биография, открытия. Открытие выделения кислорода растениями дж пристли

Опыт Пристли: открытие кислорода

Поместив горящую свечу под колокол, опущенный в ванну с ртутью, Джозеф Пристли получил так называемый «испорченный» воздух (смесь газов, которая образовывалась в результате горения). При промывании этого «испорченного» воздуха водой ученый с удивлением обнаружил, что вода поглощает некоторую его часть. Но и оставшаяся после промывки часть воздуха была непригодна для жизни; мышь задыхалась и погибала в атмосфере такого «воздуха».

Очевидно, в результате горения свечи кислород воздуха расходуется, а взамен в воздухе появляется углекислый газ, который не поддерживает горение и непригоден для дыхания.

В другом опыте Пристли поставил под колокол зажженную свечу и горшок с цветком. Через некоторое время свеча потухла. Ученый поставил ванну с горшком под колоколом на окно и оставил на ночь.

Каково же было изумление естествоиспытателя, когда на следующее утро он увидел, что цветок не только не завял, но на нем появился еще один бутон. Так Пристли пришел к выводу, что растения очищают воздух. Лишь позднее ученые обнаружили, что кислород выделяется растениями в процессе фотосинтеза.

Горение свечи в замкнутом объеме

Внимательно прочитайте описание опыта. Приготовьте необходимые реактивы, материалы и посуду. Если в вашем распоряжении есть видеокамера или цифровой аппарат с возможностью съемки видеоролика, то можно зафиксировать ход этого опыта.

Техника безопасности

При выполнении опыта следует соблюдать общие правила обращения с открытым огнем и химической посудой.

Материалы и оборудование

Кристаллизатор с водой, пробковый поплавок, свечи в пластмассовых подсвечниках, стеклянный колокол, спички (рис. 2).

Подготовка опыта

В кристаллизатор наливают воду примерно на 1/3 его высоты. Подсвечник со свечой укрепляют на пробковом поплавке и проверяют его устойчивость, помещая на поверхность воды в кристаллизаторе. При незажженной свече погружают в кристаллизатор с водой стеклянный колокол (это нужно для того, чтобы отрегулировать уровень воды в кристаллизаторе и исключить в дальнейшем проскок воздушных пузырей при демонстрации опыта). Полезно воспользоваться вспомогательным приспособлением – резиновым шлангом, пропущенным под края колокола и соединяющим пространство под колоколом с окружающей средой. После установки колокола шланг можно удалить или полностью погрузить под воду.

Демонстрация опыта

Затем погружают в воду резиновый шланг (для уравнивания давления внутри колокола с атмосферным) и осторожно накрывают свечу стеклянным колоколом, погружая его края в воду. После этого вынимают шланг из-под колокола. Наблюдают за горением свечи. По мере расходования кислорода воздуха, находящегося под колоколом, свеча начинает гореть все более тускло, а затем гаснет.

При этом уровень воды внутри колокола становится выше, чем в начале опыта (рис. 4), поскольку кислород расходуется на горение свечи. Однако повышение уровня жидкости меньше, чем следовало бы ожидать, исходя из содержания кислорода в воздухе (примерно ¼ по объему), т. к. одновременно с расходованием газообразного кислорода идет образование газообразного диоксида углерода (углекислого газа) и водяного пара. Если считать, что при горении свечи окисляется парафин состава а значение x принять равным 18 (состав чистого стеарина), то уравнение реакции таково:

т. е. при горении 2 моль твердого парафина расходуется газообразный кислород (55 моль), а взамен образуется 36 моль углекислого газа и 38 моль водяного пара. Представим себе, что при той не очень высокой температуре, которая развивается под колоколом вследствие горения, весь водяной пар конденсируется, превращаясь в капли воды (и поэтому его объемом можно пренебречь), а растворение углекислого газа в воде, находящейся в кристаллизаторе, протекает медленно, и уменьшение объема газовой смеси за счет такого растворения тоже можно не учитывать. Тогда окажется, что объем газовой смеси под колоколом должен уменьшиться примерно на 16 %.

Чтобы измерить точно его убыль в ходе горения, следует дождаться, пока температура воздуха под колоколом сравняется с температурой окружающей среды (воздух лаборатории). Как видно из приведенных фотографий (рис. 4), и в самом деле

наблюдается заметный перепад уровней воды в кристаллизаторе (снаружи колокола) и возле поплавка (внутри колокола).

Вопросы и комментарии

• Какие газы и в каком количестве входят в состав атмосферного воздуха?
• Предложите способы обнаружения в воздухе: а) кислорода, б) углекислого газа, в) азота.
• Какие вредные примеси может содержать атмосферный воздух? Как их можно обнаружить?

Получение кислорода методом Пристли

Внимательно прочитайте описание опыта. Приготовьте необходимые реактивы, материалы и посуду. Если в вашем распоряжении есть видеокамера или цифровой аппарат с возможностью съемки видеоролика, то можно зафиксировать ход этого опыта.

Техника безопасности

При выполнении опыта следует соблюдать общие правила обращения с открытым огнем и химической посудой. Опыт следует выполнять в вытяжном шкафу, поскольку в результате реакции выделяются ядовитые пары ртути. По окончании опыта проводится утилизация выделившейся ртути стандартными способами (растворение в азотной кислоте, осаждение оксида ртути, отделение его фильтрованием, с тем чтобы повторно использовать его в химических опытах).

Реактивы, материалы и оборудование

Оксид ртути(II) HgO, термостойкая пробирка-реактор с пробкой и газоотводной трубкой, штатив с лапкой и муфтой, кристаллизатор с водой, пробирки или цилиндры для сбора кислорода способом «над водой», деревянные лучинки, спиртовка.

Демонстрация опыта

Зажигаем спиртовку и начинаем нагревание оксида ртути в пробирке-реакторе. Цвет оксида ртути из серовато-желтого постепенно становится ярко-красным, а в кристаллизаторе начинается выделение пузырьков газа, выходящего из газоотводной трубки. Начинаем сбор газа в пробирку с водой.

Наблюдаем, как на внутренней поверхности пробирки-реактора, в менее нагретой ее части, появляется ртутное «зеркало» (рис. 6).

Это конденсируется ртуть, выделившаяся в результате реакции:

В результате реакции действительно выделяется кислород: тлеющая лучинка, внесенная в пробирку с собранным газом, ярко вспыхивает.

Вопросы и комментарии

• Назовите твердые реагенты, прокаливанием которых можно получить кислород.
• Составьте уравнения реакций термического разложения: а) перманганата калия, б) нитрата калия (калийной селитры), в) двойного оксида свинца состава Pb3O4 (свинцового сурика).
• Как получают кислород в настоящее время: а) в лаборатории, б) в промышленности?

school-collection.lyceum62.ru

Джозеф Пристли - естествоиспытатель, философ, химик. Биография, открытия

Его называли королем интуиции. Джозеф Пристли остался в истории автором фундаментальных открытий в области химии газов и в теории электричества. Он был теософом и священником, которого называли «честным еретиком».

Пристли - величайший интеллектуал второй середины XVIII века, оставивший заметный след в философии и филологии, а еще – он изобретатель газированной воды и ластика для стирания с бумаги карандашных линий.

Ранние годы

Старший из шести детей консервативной семьи суконщика, Джозеф Пристли родился весной 1733 года в небольшом селении Филсхед близ Лидса. Непростые обстоятельства раннего детства заставили родителей отдать Джозефа в семью его тёти, которая решила подготовить племянника к карьере англиканского священника. Его ждало строгое воспитание и хорошее богословское и гуманитарное образование.

Рано проявленные способности и усердие позволили Пристли успешно закончить гимназию Бетли, где теперь существует факультет его имени, и духовную академию в Девентри. Он прослушал курс естествознания и химии в университете Уоррингтон, что побудило его организовать домашнюю лабораторию и приступить к самостоятельным научным экспериментам.

Ученый-священник

В 1755 году Джозеф Пристли стал помощником пастора, но официально был рукоположен в 1762 году. Это был необычный служитель церкви. Прекрасно образованный, знавший 9 живых и мертвых языков, он в 1761 году написал книгу «Основы английской грамматики». Этот учебник был актуален в течение последующего полувека.

Обладая живым аналитическим умом, Джозеф Пристли формировал свои религиозные убеждения, знакомясь с трудами ведущих философов и теологов. В результате он отошел от тех догматов, что внушались ему в семье при рождении. Он прошел путь от кальвинизма к арианству, а затем к ещё более рационалистическому течению – унитарианству.

Несмотря на заикание, которое появилось у него после перенесенной в детстве болезни, Пристли много занимался проповеднической и преподавательской деятельностью, Знакомство с Бенджамином Франклином – выдающимся ученым того времени – активизировало занятия Джозефа Пристли наукой.

Опыты в области электричества

Главной наукой для Франклина была физика. Электричество вызывало огромный интерес и у Пристли, и по совету одного из будущих отцов-основателей США он в 1767 году публикует работу «История и современное состояние электричества». В ней были обнародованы несколько фундаментальных открытий, принесших автору заслуженную известность в кругах английских и европейских ученых.

Электропроводимость графита, обнаруженная Пристли, впоследствии приобрела огромное практическое значение. Чистый углерод стал компонентом многих электротехнических устройств. Пристли описал опыт по электростатике, в результате которого он сделал вывод о сходстве величины электрических воздействий и ньютоновских сил всемирного тяготения. Высказанное им предположение о законе «обратных квадратов» потом нашло отражение в основополагающем законе теории электричества – законе Кулона.

Углекислый газ

Физика, электричество, проводимость, взаимодействия зарядов – не единственная сфера научных интересов Пристли. Он находил темы для исследования в самых неожиданных местах. Работа, которая привела к открытию углекислого газа, была начата им во время наблюдения за пивоваренным производством.

В 1772 году Пристли обратил внимание на свойства газа, который образовывался при брожении сусла. Это была двуокись углерода. Пристли разработал способ получения газа в лаборатории, открыл что он тяжелее воздуха, затрудняет горение и хорошо растворяется в воде, придавая ей необычный, освежающий вкус.

Фотосинтез

Продолжая опыты с двуокисью углерода, Пристли поставил опыт, с которого началась история открытия основополагающего для существования жизни на планете явления – фотосинтеза. Поместив под стеклянный контейнер побег зеленого растения, он зажег свечу и заполнил емкость углекислым газом. Через некоторое время он поместил туда живых мышей и пробовал зажечь огонь. Животные продолжали жить, а горение продолжалось.

Пристли стал первым человеком, наблюдавшим фотосинтез. Объяснить появление под закрытой емкостью газа, способного поддерживать дыхание и горение, можно было только способностью растений поглощать углекислый газ и выделять другое, животворное вещество. Результаты эксперимента стали основой для рождения в будущем глобальных физических теорий, в том числе закона сохранения энергии. Но первые выводы ученого были в русле тогдашней науки.

Джозеф Пристли фотосинтез объяснял с точки зрения флогистонной теории. Её автор – Георг Эрнст Шталь – предполагал наличие в горючих веществах особой субстанции - невесомых флюидов – флогистонов, а процесс горения заключается в распаде вещества на составляющие его компоненты и поглощении флогистонов воздухом. Пристли остался сторонником этой теории даже после того, как сделал своё важнейшее открытие – выделил кислород.

Главное открытие

Многие опыты Джозефа Пристли привели к результатам, которые были правильно объяснены другими учеными. Он сконструировал устройство, где получаемые газы отделялись от воздуха не водой, а другой, более плотной жидкостью – ртутью. В результате, он смог выделить летучие вещества, которые раньше растворялись в воде.

Первым новым газом, полученным Пристли, была закись азота. Он обнаружил необычное воздействие его на людей, отчего появилось необычное название – веселящий газ. Впоследствии он стал использоваться как хирургический наркоз.

В 1774 году из вещества, позднее определенного как оксид ртути, ученому удалось выделить газ, в котором свеча начинала гореть удивительно ярко. Он назвал его дефлогистированным воздухом. Пристли сохранял убеждение в этой природе горения, даже когда Антуан Лавуазье доказал, что открытие Джозефа Пристли - вещество, обладающее важнейшими для всего процесса жизни свойствами. Новый газ был назван кислородом.

Химия и жизнь

Двуокись углерода, закись азота, кислород – исследование этих газов обеспечило Пристли место в истории химии. Определение состава газов, участвующих в процессе фотосинтеза – вклад ученого в биологию. Опыты с электрическими зарядами, методы разложения аммиака с помощью электричества, работы по оптике снискали ученому авторитет у физиков.

Открытие, сделанное Пристли 15 апреля 1770 года, имеет не такое фундаментальное значение. Оно облегчило жизнь многим поколениям школьников и офисных работников. История открытия началась с того, что Пристли обнаружил, как кусочек каучука из Индии прекрасно стирает с бумаги карандашные линии. Так появился rubber – то, что у нас называется ластик.

Философские и религиозные убеждения Пристли отличались независимостью, что снискало ему славу мятежного мыслителя. Книга Пристли «История коррупции христианства» (1782) и высказанная им поддержка революций во Франции и в Америке вызвали гнев у самых ярых английских консерваторов.

Когда он праздновал в 1791 году с единомышленниками годовщину взятия Бастилии, подогреваемая проповедниками толпа разрушила дом и лабораторию Пристли в Бирмингеме. Через три года он был вынужден эмигрировать в США, где в 1804 году и окончились его дни.

Великий дилетант

Религиозная, общественная и политическая деятельность Пристли - огромный вклад в интеллектуальное развитие Европы, Америки и всего мира. Материалист и убежденный противник тирании он активно общался с самыми независимыми умами той эпохи.

Этот человек многими считался дилетантом, его называли ученым, не получившим регулярного и полного естественнонаучного образования, Пристли ставили в вину то, что он не мог до конца осознать важность сделанных им открытий.

Но в веках остался другой Джозеф Пристли. Биография его – яркая страница мировой истории. Это жизнь выдающегося эрудита, убежденного проповедника самых прогрессивных идей, почетного члена всех ведущих научных академий Европы и мира - Ученого, внесшего весомый вклад в становление основополагающих теорий естествознания.

fb.ru

Джозеф Пристли (Joseph Priestley) - естествоиспытатель, философ, химик: биография, опыты, открытия :: SYL.ru

За многочисленные научные открытия современники уважительно называли Джозефа Пристли королём интуиции. Но основой его блестящих научных озарений было не просто везение, а многогранное образование, подлинная любовь к науке и убежденность в том, что он выбран проведением для объяснения людям устройства Бытия.

Эта убежденность и талант помогли провинциальному священнику, ставящему химические опыты из любопытства, стать авторитетным ученым и естествоиспытателем, написать более ста научных работ, охватывающих такие области знаний, как физика, богословие, грамматика, химия, быть принятым в Лондонское Королевское общество, Парижскую и Санкт-Петербургскую академии наук и увековечить свое имя.

Джозеф Пристли: биография

Родился будущий ученый в семье суконщика 13 марта 1733 года, в городке Филдхеде, который находится недалеко от Лидса. В девятилетнем возрасте его взяла на воспитание родная тетя по материнской линии – Сара Кигли. Она первой распознала в юном Джозефе тягу к знаниям и изрядные интеллектуальные способности. Будучи человеком религиозным, Сара не долго размышляла о судьбе племянника и решила сделать его священником.

Сначала будущий ученый с отличием окончил школу в городе Бэтли, а в 1751 году поступил в Духовную Академию города Девентри, где в течение четырех лет углубленно изучал философию, богословию, естествознание, в совершенстве освоил девять иностранных языков.

В 1755 году Joseph Priestley переезжает в Саффолк, где становится помощником священника. Однако его тяга к арианству привела к конфликту с прихожанами. Молодой богослов был вынужден искать новое пристанище, и это определило всю его будущую жизнь.

В 1761 году он обосновался в Уоррингтоне и стал преподавателем литературы и иностранных языков в местной академии. Здесь Джозеф Пристли написал первый значимый труд «Основы английской грамматики», который на протяжении полувека был учебным пособием. А в 1762-м женился Мэри Уилкинсон, с которой прожил более тридцати лет, и в том же году он получил посвящение в духовный сан. Но главное, именно в Уоррингтоне Пристли увлекся научными изысканиями, устроил свою домашнюю лабораторию, сделал первые открытия.

Первые шаги в науке

Огромное влияние на ученого оказал Бенджамин Франклин, с которым он познакомился в 1761 году. Будущий отец-основатель был общепризнанным авторитетом в области электричества, поэтому не удивительно, что молодой Джозеф поначалу отдал предпочтение этой области знаний.

В 1967 году он публикует фундаментальную работу под названием «История и современное состояние электричества», благодаря которой был принят в члены Королевского научного общества. В монографии были собраны воедино и проиллюстрированы разнообразными опытами все известные на тот момент данные об электричестве. В ней ярко проявился дар интуиции ученого: он высказал предположение о сходстве ньютоновских сил тяготения и электрических взаимодействий. Впоследствии эта гипотеза легла в основу знаменитого закона Кулона.

Открытия и опыты

Параллельно Джозеф Пристли увлеченно занимался любимой им химией, особенно химией газов, в которой он добился наибольших успехов. Условно научную жизнь Пристли можно разделить на две части. С 1961 по 1973 год безызвестный священник из глубинки самостоятельно занимался наукой, делал первые замечательные открытия и завоевывал себе авторитет в научном мире.

В 1973 году уже знаменитый естествоиспытатель получил должность библиотекаря в загородном поместье могущественного лорда Шелборна, известного покровителя наук. Здесь Джозеф работал в идеальных условиях, не зная отказа в средствах на исследования и лабораторное оборудование. Шелбурн, загруженный государственными делами, не отвлекал своего подопечного от исследований, лишь изредка наведываясь в поместье. Более того, лорд брал с собой ученого в зарубежные поездки, где он мог обменяться идеями и опытом с европейскими химиками.

После переезда в 1780 году в Бирмингем Пристли больше посвящал себя просветительской и философской деятельности, нежели науке. Но семь лет под покровительством Шелбурна стали самыми плодотворными для ученого. Он еще раз подтвердил опытами ранние открытия, совершил ряд новых, среди которых высшее его достижение – открытие кислорода. Но обо всем по порядку.

Углекислый газ и газированная вода

Пристли интересовало всё, что касалось газов, поэтому не мудрено, что он захотел узнать природу и свойства газовых пузырьков, выделяющихся при брожении пивного сусла. Ученый поставил над чаном стеклянные колбы и тщательно изучил улов. Оказалось, что газ, который получил название «фиксированный воздух», затруднял горение и легко растворялся в воде, придавая ей оригинальный, бодрящий вкус.

В 1767 году Джозеф сделал первую бутылку с искусственно газированной водой, по сути, она стала предвестницей всех современных газировок. В 1772 году Пристли выступил в Королевском обществе с научным докладом о целебных свойствах «Пирмонтской воды», газированной по его собственному рецепту. Также он получил медаль от ученого Королевского общества за книгу о свойствах и способе изготовления карбонированной воды. И хотя формально считается, что углекислый газ был открыт в 1754 году шотландским химиком Блэком, первое детальное описание газа и многочисленные опыты с ним сделал именно Джозеф Пристли.

Фотосинтез

Многие века ученые ломали голову над проблемой питания растений. Поначалу считалось, что питание происходит через корневую систему. Но простой опыт наблюдения за деревом в течение нескольких лет показал, что его вес увеличился на несколько десятков килограммов, а вес почвы в кадке изменился лишь на несколько сот грамм. Тогда на долгое время популярной стала гипотеза о водном питании растений.

Опыт Джозефа Пристли совершил настоящий прорыв в области биологии. Ученый помещал под стеклянный колпак горящую свечу и лабораторную мышь. Через некоторое время свеча гасла, а мышь задыхалась из-за недостатка кислорода. Пристли, руководствуясь интуицией, решил посмотреть, что будет с комнатным растением в тех же условиях.

К его удивлению, растение не только не умерло, но и очистило «загрязненный» воздух под колпаком. Свеча продолжала гореть, а мышь – жить. Ученый не смог самостоятельно объяснить, почему так происходит, но благодаря его открытию наука сделала большой шаг в понимании процесса фотосинтеза.

Закись азота и аммиак

В 1772 году, действуя на медь азотной кислотой, Пристли открыл «селитряный воздух» (закись азота), который впоследствии стал широко использоваться анестезиологами для наркоза.

А в 1774 году при смешивании гашеной извести и нашатыря естествоиспытатель получил новое вещество с резким запахом – аммиак. Эту реакцию химики используют до сих пор.

Венец карьеры – открытие кислорода

Несомненно, главным вкладом Джозефа Пристли в мировую науку стало открытие им кислорода. Ставя химические опыты, он часто следовал наитию, так случилось и с великим открытием. Поместив под герметичный колпак кусок жженой ртути (современное название – оксид ртути), ученый начал нагревать его с помощью линзы. Выделявшийся при этом неизвестный газ обладал любопытным свойством: он усиливал горение свечи. Пристли был ярым последователем теории горючих флюидов – флогистонов, поэтому новый газ так остался для него неразрешенной загадкой, но результаты этих экспериментов стали настоящим сокровищем для науки и обессмертили имя ученого.

Религиозные взгляды

Джозеф Пристли был неутомимым и искренним искателем истины в религии. Воспитанный тетей-кальвинисткой, он разочаровался в догматах кальвинизма, придя сначала к арианству, а зачем к унитарианству – рационалистическому религиозному учению, которое отвергает понятие троицы и признает главенствующую роль Божественного Разума и природы.

В ученом легко уживались глубокая вера в Бога и понимание материалистичности природы. Будучи увлеченным естествоиспытателем и много раз наблюдая повторяющиеся закономерности в опытах, Пристли придерживался деизма, веря, что всё вокруг подчиняется строгим и нерушимым законам, которые даны нам Божественным Разумом.

Политическая травля

В политических взглядах он также не боялся идти против мнения большинства. Не таясь ратовал за освобождение колониальных земель в Северной Америке от власти Британии, с восторгом принял известие о Французской революции, сразу вступив в Общество друзей революции. Однако смелость взглядов в итоге привела ученого к катастрофе.

В Англии началась травля сторонников Французской республики. В 1791 году во время чествования дня взятия Бастилии реакционеры разгромили, а затем сожгли бирменгемский дом и лабораторию Джозефа Пристли. Чудом обошлось без жертв. Ученый с семьей переехал в Лондон, но жизнь в Англии для него стала невыносимой. В 1793 году Пристли в знак протеста отказывается от членства в Королевском научном обществе, а весной 1794-го принимает решение покинуть родину и поселиться в Америке.

Последние годы жизни

В новой стране он попытался снова стать священником, но заикание и смелые религиозные взгляды поставили на этой затее крест. Не сложилась и педагогическая деятельность. Поселившись в тихом городке Нортумберленд (Пенсильвания), Пристли занялся литературной работой. Последние годы он жил в одиночестве после потери сына (1795 год) и любимой жены Мэри (1796 год). 6 февраля 1804 года великий английский ученый Джозеф Пристли умер и был похоронен на тихом городском кладбище, так и не приняв американского гражданства.

www.syl.ru

Опыт Пристли: круговорот кислорода

В 1660 г. фламандский философ и естествоиспытатель Ян Батист ван Гельмонт установил, что для построения своего тела растения используют воду. В дальнейшем, многие ученые провели похожие эксперименты, в результате чего сложилась т. н. водная теория питания растений. Правда, она удовлетворяла далеко не всех. В частности, М. В. Ломоносов предполагал, что часть питательных веществ растения берут из воздуха, впитывая его через листья. В своих предположения он опирался на то, что на скудной северной земле нередко вырастают очень большие деревья. Однако во времена Ломоносова эти предположения еще нельзя было подтвердить экспериментально, главным образом из-за неполных знаний о природе газов.

Ответ на то, какой источник питания, кроме воды, используют растения, сам того не сознавая, дал в 1771 г. известный английский химик Джозеф Пристли. Занимаясь химией газов, он искал способ очистки воздуха, «испорченного» длительным горением или дыханием людей и животных в ограниченном объеме.

В опытах, проведенных летом 1771 г., он установил, что растения и животные изменяют состав окружающего их воздуха, причем прямо противоположным образом. Пристли помещал под стеклянный колпак горящую свечу, спустя примерно 5 минут свеча гасла. Под другой стеклянный колпак Пристли сажал живую мышь, которая погибала примерно за такое же время.

Комментируя результаты этого эксперимента, Пристли писал: «…Следовательно, вся атмосфера вскоре сделалась бы непригодной для горения и самой жизни, а между тем сколько веков существует мир, а этого незаметно. Очевидно, в природе должен существовать процесс, который вновь превращает испорченный воздух в хороший. Не принадлежит ли эта роль растениям?»

В начале августа 1771 г. Пристли поставил следующий, более сложный опыт. Взяв воздух из-под стеклянного колпака, под которым задохнулась мышь, он разделил его на две части. Каждую из них он ввел в погруженные в воду сосуды. Затем в один из сосудов Пристли поместил побег мяты и оставил оба сосуда на столе в своей лаборатории. За 7 дней мята выросла почти на 3 дюйма (7,5 см), а на старых веточках образовалось несколько новых. На 8-й день в оба сосуда Пристли поместил по мыши. В сосуде, где росла ветка мяты, мышь жила и чувствовала себя нормально, однако там, где растения не было, мышь погибла практически моментально.

Проведенные Пристли простые, но очень изящные опыты были поистине уникальны. Их результаты не только определили характерные особенности жизнедеятельности растений, но и продемонстрировали тесную взаимосвязь между растениями и животными. Оценив всю важность открытия Пристли, Королевское общество Великобритании присудило ему большую Коплейскую медаль.

Под впечатлением сделанных Пристли открытий многие естествоиспытатели пытались повторить его опыты. Так шведский аптекарь Карл Шееле проводил аналогичные эксперименты в своей домашней лаборатории в свободное от работы время – главным образом по ночам. К его удивлению, растения не улучшали воздух, а, напротив, делали его совершенно непригодным для горения или дыхания. Это привело к тому, что Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности.

Уязвленный Пристли решил повторить свои опыты. Однако его ждало одно из самых горьких разочарований, какое только может выпасть на долю ученого. Дело в том, что получить прежние результаты никак не удавалось. И хотя это не поколебало доверия Пристли к результатам своих прежних экспериментов, стало очевидно, что от его внимания ускользнуло какое-то существенное условие.

Только в 1778 г. Пристли установил, что зеленый налет, образующийся на стенках аквариума, также способен «исправлять воздух». При этом Пристли установил, что происходит это только при освещении зеленого налета лучами солнца. Еще через год Пристли выяснил, что солнечный свет является необходимым условием и для «исправления воздуха» листьями растений. После этого и стала ясна причина его длительных неудач. Дело в том, что во всех последующих опытах, как это было у Шееле, солнечный свет не попадал на растения.

Однако на этом злоключения Пристли не закончились. Дело в том, что свидетелем его новых экспериментов стал Ян Ингенхауз – личный врач австрийской императрицы Марии Терезии, непродолжительное время находившийся в Англии. Воспользовавшись экспериментальными приемами Пристли и, дополнив их методами Шарля Бонне и аббата Фонтаны, Ингенхауз провел ряд опытов, которые описал в книге, изданной в 1779 г. Ситуация усугубилась тем, что результаты ранних опытов самого Пристли были опубликованы только годом позже. Когда же возникла полемика из-за того, кому принадлежит приоритет открытия в «исправлении воздуха растениями» в присутствии солнечного света, Пристли сказал очень достойные слова: «То же солнце светило на мои и Ваши опыты, Вы только обогнали меня в печатании Вашей книги, чего я на Вашем месте не сделал бы».

school-collection.lyceum62.ru

История открытия кислорода

История открытия кислорода

Введение

Кислoрод откpыли пoчти одновpеменно два выдaющихся химика втoрой полoвины XVIII века: швeд Карл Вильгельм Шeеле и англичанин Джoзеф Пpистли. Шeеле полyчил кислoрод рaньше, но его трaктат «О воздухе и огне», содеpжавший инфоpмацию о кислоpоде, был опyбликован пoзже, чем соoбщение об откpытии Пpистли. Официaльно считaется, что кислoрод был откpыт английским химикoм Джoзефом Пpистли 1 августа 1774 путём разлoжения окcида ртyти в геpметично закpытом сосyде.

Однaко Приcтли первoначально не пoнял, что откpыл новoе прoстое вещeство, он считaл, что выдeлил одну из состaвных чaстей вoздуха, и нaзвал этoт газ «дефлогистирoванным вoздухом». О своём откpытии Пpистли соoбщил выдающeмуся францyзскому химику Антyану Лавyазье. Важным этaпом, котoрый спосoбствовал откpытию кислоpода, были рабoты францyзского химика Петpа Байeна, котоpый опубликoвал рабoты по окислeнию ртyти и последyющему разлoжению её окcида. Вeликий францyзский химик Антyан Лоpан Лавyазье узнал о кислoроде от самoго Пpистли. Спyстя два мeсяца пoсле откpытия «дефлогистoнированного вoздуха» Пpистли пpиехал в Паpиж и подpобно расcказал о том, как былo сделaно это откpытие и из кaких вещeств нoвый «вoздух» выдeляется. Таким обрaзом, заслyгу откpытия кислоpода фактичeски дeлят мeжду собoй Приcтли, Шеeле и Лавyазье. Собствeнно откpывшим кислoрод, поэтoму остaется Лавyазье, а не те двoе, котoрые тoлько описaли кислoрод, даже не догaдываясь, что они описывaют.

1.Шееле и его работа

Кaрл Вильгeльм Шеeле рoдился 9 декaбря 1742 г. в Штрaльзунде (Померания), принадлeжавшем тогда Швeдскому королeвству, в сeмье мeлкого торгoвца. В дeтстве посeщал чaстный пaнсион, учился в гимнaзии. Постyпив в учeничество в аптeку Бауха в Гётеборге (1756), освoил оснoвы фаpмации и лабоpаторной пpактики, усеpдно изучал тpуды химикoв И. Кункeля, Н. Лемeри, Г. Шталя. Учeнье, по обычaям того времeни, должно было длиться окoло дeсяти лет. Карл Шeеле уже чeрез шeсть лет успeшно сдaл экзамeны и полyчил звaние аптeкаря. В совершeнстве овлaдев профeссией и, перeбравшись в Стокгольм, Шeеле пристyпает к самостоятeльным наyчным изыскaниям. Рaботал в аптeках Стокгoльма (1768-1769), Упсaлы (1770-1774), Чёпинга (1775-1786) [1, 80].

Рабoты и откpытия Шееле охвaтывают всю химию тoго врeмени: учeние о газах, химичeский анaлиз, химию минaралов, начaла органичeской химии (еще не выдeлившейся в самостoятельную науку).

Наибoлее значитeльный труд Каpла Вильгeльма Шеeле - Химичeский тpактат о вoздухе и oгне (Chemische Abhandlung von der Luft und dem Feuer, 1777 г.) [2, 45]. Эта книга содeржит резyльтаты его многoчисленных экспеpиментов 1768-1773 гг. по исследoванию газoв и процeссов горeния. Из Трaктата видно, что Шeеле - незaвисимо от Пpистли и Лавyазье и за два гoда до них - откpыл кислoрод и подрoбно описал его свoйства. При этoм кислoрод был пoлучен им мнoгими спосoбами: прокаливaнием окcида ртyти (как это сделaли Приcтли и Лавyазье), нагрeванием карбoната ртyти и карбoната серeбра и т.д. Несoмненно, Шeеле пеpвым (1772) «деpжал в руках» чиcтый кислoрод.

Прoживая в Упсaле, Шеeле начал изучaть приpоду огня, и eму скоро пpишлось задyматься над тeм, какое учaстие пpинимает в гоpении вoздух. Он уже знaл, что cто лет нaзад Робeрт Бoйль и дpугие учёные дoказали, что свeча, угoль и всякoе другое гoрючее тело мoгут гoреть тoлько там, где есть дoстаточно мнoго вoздуха. Никто в те врeмена не мог, однaко, тoлком объяcнить, отчeго все так проиcходит и зачeм, собcтвенно, вoздух нyжен гоpящему тeлу.

Вoздух тогда считaли элемeнтом - однорoдным вещeством, котoрое никакими силaми нeльзя расщeпить на еще болeе прoстые состaвные части. Шеeле тоже сначaла был такoго мнeния. Но скoро он дoлжен был его измeнить пoсле того, как стaл провoдить опыты с рaзличными химичeскими вещeствами в сoсудах, плoтно закрытых со всeх сторoн. Какие бы вещeства ни пытaлся Шeеле сжигaть в закрытых сосудах, он всегда обнаруживал одно и то же любопытное явление: вoздух, котoрый нахoдился в сoсуде, обязательно умeньшался при горeнии на одну пятyю часть, и по окoнчании опыта вoда обязaтельно запoлняла одну пятую чaсть объёма кoлбы. И егo озaрила догaдка, что вoздух не являeтся однорoдным.

Дaлее он стал изучaть рaзложение нагревaнием множeства вещeств (срeди котoрых была и сeлитра KNO3) и полyчил газ, котoрый поддеpживал дыхание и гоpение. По некотоpым дaнным уже в 1771 г. Кaрл Шееле пpи нагpеве пиpолюзита с концентpированной сеpной кислотой наблюдaл выдeление «виртoльного вoздуха», поддеpживающего гоpение, т.е. кислоpода [3, 78].

Каpл Шееле хoтел раскpыть загaдку огня и при этoм неожидaнно обнаpужил, что вoздух - не элемeнт, а смeсь двух газов, котoрые он называл вoздухом «огнeнным» и вoздухом «негoдным». Это было вeличайшим из всeх откpытий Шeеле.

Но в дeйствительности тaйна огня и получeнного им «огнeнного» вoздуха так и остaлась для него тaйной. Во всeм была винoвата госпoдствовавшая в те времeна теория флoгистона, по котoрой считaлось, что всякoе вещeство мoжет гореть тoлько в том случaе, если в нeм мнoго осoбой гoрючей мaтерии - флoгистона, а гoрение предстaвляет собой рaспад слoжного гoрючего вещeства на осoбый огнeнный элемент - флoгистон - и дрyгие сoставные части. Кaрл Шeеле тоже был сторoнником этoй теoрии, поэтoму он объяcнял, что «огнeнный воздух» имeет большoе срoдство (влечение) к флoгистону, пoэтому и сгoрает в нем так быcтро, а «негoдный» вoздух не имeет влечeния к флогиcтону, поэтoму в нем и гaснет всякий огoнь. Это было довoльно правдoподобно, но оставaлась одна бoльшая загaдка, котoрая казaлась совеpшенно неoбъяснимой. Куда ухoдил во врeмя горeния «огнeнный» вoздух во врeмя горeния из закрытoго сoсуда? Накoнец, он придyмал такое объяснeние. Когда сгoрает какое-нибyдь тело, говoрил он, то выдeляющийся из него флoгистон сoединяется с «огнeнным» воздухом и это нeвидимое соeдинение настoлько летуче, что оно нeзаметно прoсачивается сквoзь стекло, как вoда сквoзь сито [4, 121].

С флогистoном покoнчил другoй вeликий химик XVIII вeка - француз Антyан Лавyазье. И кoгда это было сдeлано, то стрaнное исчeзновение «огненного вoздуха» и мнoгие другие непoнятные явлeния срaзу потaряли всю свою загадoчность.

Шeеле дейcтвительно был пеpвым исследoвателем, пoлучившим отнoсительно чистую прoбу кислoрода (1772). Однaко он опубликoвал свои резyльтаты в 1777 г., пoзже, чем это сдeлал Джозеф Пpистли, поэтoму формaльно он не может считaться первоoткрывателем кислoрода. Но во мнoгих акадeмических издaниях и спрaвочниках по химии приoритет отдaётся имeнно Кaрлу Вильгeльму Шeеле. Кроме тoго, ему принaдлежит неоспoримый приoритет откpытия химичeских элемeнтов хлoра Cl, фтoра F, баpия Ba, мoлибдена Mo, вoльфрама W [5, 95].

2.Пристли и «новый воздух»

Втoрым официaльно признaнным претeндентом на лaвры первoоткрывателя кислoрода являeтся английский свящeнник и химик Джoзеф Пpистли. 1 авгyста 1774 г. Джoзеф Приcтли наблюдaл выдeление «новoго воздуха» при нагpевании с помoщью двоякoвыпуклой линзы без дoступа вoздуха ртyтной окaлины, нахoдящейся под стeклянным колпaком. Это твёpдое вещeство было извeстно ещё алхимикам пoд назвaнием «меркyриус кальцинaтус пер се» [6, 90], или жжёнaя ртуть. На соврeменном химичeском языке это вещeство назывaется окcидом ртути, а уравнeние его разлoжения при нагрeвании выглядит следyющим обрaзом:

2 HgO=2 Hg+O2оксид ртутинагреваниертутькислород

Получaемый при нaгревании окcида ртyти неизвeстный ему гaз он вывoдил через трyбку в сосyд, запoлненный не водoй, а ртyтью, так кaк Пpистли уже рaнее убeдился в том, что вoда слишкoм хорoшо раствoряет газы. В сoбранный газ Приcтли из любoпытства внёс тлeющую свeчу, и она вспыхнyла необыкнoвенно яpко.

Тo, что мы тoлько что зaписали корoтким химичeским уравнeнием, Пpистли описaл в 1774 г. следyющим обрaзом: «Я поместил под перевернутой банкой, погруженной в ртуть, немного порошка «меркуриус кальцинатус пер се». Затeм я взял нeбольшое зажигатeльное стекло и напрaвил лучи Солнца прямо внутрь бaнки на порошок. Из порoшка стал выдeляться воздух, котoрый вытеснил ртуть из банки. Я пpинялся изyчать этот воздух. И меня yдивило, даже взвoлновало до глубины мoей души, что в этoм воздyхе свеча гоpит лучше и светлее, чем в oбычной атмoсфере». Сaм Пристли, будyчи, как и Шeеле, сторoнником теoрии флогистoна, тоже так и не смoг объяснить сyть прoцесса гoрения; он защищал свoи предстaвления дaже пoсле тoго, как Антyан Лавyазье обнaродовал новyю теоpию гоpения.

Претензии сторонников Джозефа Пристли по поводу открытия именно этим учёным кислорода основывались на его приоритете в получении газа, который позднее был признан особым, не известным до тех пор видом газа. Но проба газа, полученного Пристли, не была чистой, и если получение кислорода с примесями считать его открытием, тогда то же в принципе можно сказать обо всех тех, кто когда-либо заключал в сосуд атмосферный воздух.

Кроме того, если Пристли был первооткрывателем, то когда в таком случае было сделано открытие? В 1774 г. он считал, что получил закись азота, то есть разновидность газа, которую он уже знал. В 1775 г. он полагал, что полученный газ является дефлогистированным воздухом, но еще не кислородом. То есть, в 1775 г. Джозеф Пристли отождествил газ, полученный им при нагревании красной окиси ртути, с воздухом вообще, но имеющим меньшую, чем обычно, дозу флогистона. Для химика, придерживающегося теории флогистона, это, конечно же, был совершенно неведомый ранее вид газа.

3.Лавуазье и открытие кислорода

Третий официальный претендент в первооткрыватели кислорода, французский химик Антуан Лавуазье (Lavoisier, Antoine Laurent, 1743-1794), начал свою работу, которая привела его к открытию, после эксперимента Джозефа Пристли в 1774 г., и, возможно, благодаря намеку со стороны Пристли. Из своих собственных опытов и предшествовавших опытов Пристли и Шееле Лавуазье уже знал, что с горючими веществами связывается лишь одна пятая часть воздуха, но природа этой части была ему неясна. Когда же Пристли сообщил ему в 1774 г. об обнаружении «дефлогистированного воздуха», он сразу понял, что это и есть та самая часть воздуха, которая при горении соединяется с горючими веществами. Повторив опыты Пристли, Лавуазье заключил, что атмосферный воздух состоит из смеси «жизненного» (кислород) и «удушливого» (азот) воздуха и объяснил процесс горения соединением веществ с кислородом.

В начале 1775 г. Лавуазье сообщил, что газ, получаемый после нагревания красной окиси ртути, представляет собой «воздух как таковой без изменений (за исключением того, что)… он оказывается более чистым, более пригодным для дыхания». К 1777 г., вероятно, не без второго намека Пристли, Лавуазье пришел к выводу, что это был газ особой разновидности, один из основных компонентов, составляющих атмосферу. Правда, сам Пристли как сторонник теории флогистона с таким выводом никогда не смог бы согласиться.

Таким образом, более главной фигурой в истории открытия кислорода является Лавуазье, а не Шееле и Пристли. Они просто выделили новый газ - и только. Позже Фридрих Энгельс напишет об этом: «Оба они так и не узнали, что оказалось у них в руках. Элемент, которому суждено было революционизировать химию, пропадал в их руках бесследно… Собственно открывшим кислород, поэтому остается Лавуазье, а не те двое, которые только описали кислород, даже не догадываясь, что они описывают».

Исследования Антуана Лавуазье сыграли выдающуюся роль в развитии химии XVIII века. Речь идет, прежде всего, о создании им научной теории горения, ознаменовавшем отказ от теории флогистона, что кардинально отличает его работы от экспериментов Шееле и Пристли.

В борьбе со сторонниками теории флогистона у Лавуазье был замечательный союзник, который хорошо помогал ему в работе. Шееле и Пристли тоже имели такого союзника, но они не всегда пользовались его услугами и не придавали большого значения его советам. Главным помощником Лавуазье были… весы [7,201].

Приступая к какому-нибудь опыту, Лавуазье почти всегда тщательно взвешивал все вещества, которые должны были подвергнуться химическому превращению, а по окончании опыта снова взвешивал.

Как и Шееле, Лавуазье тоже пробовал сжигать фосфор в закрытой колбе. Но Лавуазье не терялся в догадках, куда исчезала пятая часть воздуха при горении. Весы дали ему на этот счет совершенно точный ответ. Перед тем как положить кусок фосфора в колбу и поджечь, Лавуазье его взвесил. А когда фосфор сгорел, Лавуазье взвесил всю сухую фосфорную кислоту, которая осталась в колбе. По теории флогистона фосфорной кислоты должно было получиться меньше, чем было фосфора до горения, так как, сгорая, фосфор разрушался и терял флогистон. Если даже допустить, что флогистон вовсе не имеет веса, то фосфорная кислота должна весить ровно столько, сколько весил фосфор, из которого она получилась. Однако выяснилось, что белый иней, осевший на стенках колбы после горения, весит больше сгоревшего фосфора. Следовательно, та самая часть воздуха, которая якобы исчезла из колбы, в действительности вовсе не уходила из неё, а просто присоединилась во время горения к фосфору. От этого соединения и получилась фосфорная кислота. Теперь мы называем это вещество фосфорным ангидридом. Лавуазье понимал, что горение фосфора не исключение. Его опыты показали, что всякий раз, когда сгорает любое вещество или ржавеет металл, происходит то же самое [8, 378].

Интересно, что наш гениальный соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов еще за пятнадцать лет до Лавуазье сравнивал вес запаянной реторты с металлом до и после прокаливания. «Деланы опыты в заплавленных накрепко сосудах, чтобы исследовать: прибывает ли вес металла от чистого жара», - записал Ломоносов в 1756 г., и в двух строчках прибавил результат: «Оными опытами нашлось, что… без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере» [9, 211]. Так Ломоносов нанес сильный удар по разделявшейся химиками того времени теории флогистона. Но мало этого: Ломоносов сделал из своих опытов и другой замечательный вывод, что «все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что, сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупиться к другому, так, ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте». Этими словами великий ученый выразил один из важнейших законов химии - закон сохранения вещества [10, 193].

Свои опыты по изучению горения веществ Лавуазье начал в 1772 г. и к концу года представил в Академию некоторые показавшиеся ему важными результаты. В прилагаемой им записке сообщалось, что при сгорании серы и фосфора вес продуктов горения становится больше, чем вес исходных веществ, за счет связывания воздуха, а вес свинцового глета (оксида свинца) при восстановлении до свинца уменьшается, при этом выделяется значительное количество воздуха.

В 1877 г. ученый выступил со своей теорией горения на заседании Академии наук. Сделанные им выводы существенно ослабляли основы теории флогистона, а окончательное поражение ей было нанесено исследованиями состава воды. В 1783 г. Лавуазье, повторив опыты Кавендиша по сжиганию «горючего» воздуха (водорода), сделал вывод, что «вода не есть вовсе простое тело», а является соединением водорода и кислорода. Её можно разложить пропусканием водяного пара через раскаленный докрасна ружейный ствол. Последнее он доказал совместно с лейтенантом инженерных войск Ж. Мёнье.

Так кто же, в конце концов, является первооткрывателем кислорода? И когда он был открыт? Претензии Антуана Лавуазье на этот счёт являются более убедительными и основательными, но даже и они оставляют под собой почву для очень больших сомнений.

Всё дело в том, что подробное изучение свойств кислорода и его роли в процессах горения и образования окислов привело Лавуазье к неправильному выводу о том, что этот газ представляет собой кислотообразующее начало. В 1779 г. Лавуазье даже ввел для кислорода название «oxygenium» (от греч. «окис» - кислый, и «геннао» - рождаю) - «рождающий кислоты».

И в 1777 г., и до конца своей жизни Лавуазье настаивал на том, что кислород представляет собой атомарный «элемент кислотности» и что кислород как газ образуется только когда, когда этот «элемент» соединяется с «теплородом», с «материей теплоты». Можем ли мы на этом основании говорить, что кислород в 1777 г. ещё не был открыт? Подобный соблазн может возникнуть, и возникает. Элемент кислотности был изгнан из химии только после 1810 г., а понятие теплорода умирало еще до 60-х годов ХIХ века. Кислород стал рассматриваться в качестве обычного химического вещества еще до этих событий, но открытие кислорода, по всей видимости, является плодом коллективного разума и взаимоиндуцирующего творчества всех перечисленных в данном очерке учёных.

То, о чем писал Лавуазье в своих статьях, начиная с 1777 г., было не столько открытием кислорода, сколько кислородной теорией горения. Эта теория была ключом для перестройки химии, причем такой основательной, что её обычно называют революцией в химии. Задолго до того, как Лавуазье сыграл свою роль в открытии нового газа, он был убежден, что в теории флогистона было что-то неверным, и что горящие тела поглощают какую-то часть атмосферы. Многие соображения по этому вопросу он сообщил в заметках, отданных на хранение во Французскую Академию в 1772 г. [11,186]. Работа Лавуазье над вопросом о существовании кислорода дополнительно способствовала укреплению его прежнего мнения, что где-то был допущен просчёт. Она подсказала ему то, что он уже готов был открыть, - природу вещества, которое при окислении поглощается из атмосферы [12,112].

кислород химик шееле лавуазье

Заключение

Открытие кислорода ознаменовало начало современного периода развития химии. С глубокой древности известно, что для горения необходим воздух, однако сотни лет процесс горения оставался непонятным. Кислород открыли почти одновременно два выдающихся химика второй половины XVIII в. - швед Карл Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Первым получил кислород К. Шееле, но его работа «О воздухе и огне», в которой был описан этот газ, появилась несколько позднее, чем сообщение Д. Пристли.. Шееле и Д. Пристли открыли новый элемент, но не поняли его роли в процессах горения и дыхания. До конца дней своих они оставались защитниками теории флогистона: горение трактовалось как распад горючего тела с выделением флогистона, при котором каждое горючее вещество превращалось в негорючее:

цинк = флогистон + окалина цинка

(горючее) (негорючее)

Отсюда металлы, сера и другие простые вещества считались сложными и, наоборот, сложные вещества - простыми (известь, кислоты и т.д.).

Необходимость воздуха для горения сторонники флогистонной теории объясняли тем, что флогистон не просто исчезает при горении, а соединяется с воздухом или какой-либо, его частью. Если воздуха нет, то горение прекращается, потому что флогистону не с чем соединяться.

Освобождение химии от теории флогистона произошло в результате введения в химию точных методов исследования, начало которым было положено трудами М.В. Ломоносова. В 1745-1748 гг. М.В. Ломоносов экспериментально доказал, что горение - это реакция соединения веществ с частицами воздуха.

Список использованной литературы

1.Рассказы об элементах (Нечаев И.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 80

2.Химия: Справочные материалы (Третьяков Ю.Д. и др.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст..45

.Справочник молодого лаборанта-химика (Тикунова И.В., Артеменко А.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 78

.Химия для любознательных. Основы химии и занимательные опыты (Гроссе Э., Вайсмантель Х.) электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 121

.Методология химии (Макареня А.А., Обухов В.Л.) электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 95

.Краткий справочник по химии (Куриленко О.Д.) электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 90

.Равновесие между жидкостью и паром. Книга 2 (Коган В.Б. и др.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 201

.Химический энциклопедический словарь (Кнунянц И.Л.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 378

.Химическая энциклопедия. Т. 3. Буквы Д…М (Кнунянц И.Л.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 211

.Справочник химика. Т. 1. Общие сведения. Строение вещества. Свойства важнейших веществ. Лабораторная техника (Никольский Б.П. и др.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 193

.Свойства газов и жидкостей (Рид Р. и др.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 186

.Занимательная химия (Левашов В.И.), электронная библиотека НеХудЛит, режим доступа http://www.nehudlit.ru/books/subcat279.html, ст. 112

diplomba.ru

Пристли, Джозеф | Наука | FANDOM powered by Wikia

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BB%D0%B8,_%D0%94%D0%B6%D0%BE%D0%B7%D0%B5%D1%84

Джозеф Пристли (англ. Joseph Priestley, 13 марта 1733(17330313)—6 февраля 1804) — британский священник-диссентер, естествоиспытатель, философ, общественный деятель. Вошёл в историю прежде всего как выдающийся химик, открывший кислород и углекислый газ.

Биография, проповедническая деятельность Править

Родился в местечке Филдхед близ английского города Лидса, в семье ткача. Из-за финансовых затруднений родители отдали мальчика на воспитание его тётушке. Джозеф стал рано проявлять способности к наукам, и его тётушка решила дать ему хорошее образование, чтобы он мог стать впоследствии пастором. В связи с тем, что религиозные взгляды Пристли отличались от взглядов сторонников англиканской церкви, он поступил в академию в Дэвентри (англ. Daventry Academy), где и получил филологическое и богословское образование. Эта академия готовила священников-диссентеров, противников англиканской церкви. Благодаря заботам тётушки и собственному усердию к моменту окончания академии Пристли был хорошо образованным для своего времени человеком, знакомым не только с теологическими трудами, но и с работами современных и древних философов. Он изучил девять иностранных языков — французский, итальянский, немецкий, латинский, древнегреческий, древнееврейский, арабский, сирийский, халдейский.

Получив такую сугубо гуманитарную подготовку, Пристли начинает свою деятельность в качестве проповедника в диссентерских общинах. В 1755 г. он стал помощником священника в пресвитерианской общине в Нидхем Маркете[en] в Суффолке, но затем его неортодоксальные богословские взгляды привели его от кальвинизма, в котором он был воспитан через арианство, отрицающее божественность Иисуса Христа, к рационалистическому унитарианству.[1]

Через некоторое время он пробует себя на педагогическом поприще в открытой им же частной школе. Однако в полной мере его талант педагога раскрылся после 1761 года, когда он начал работать в качестве преподавателя в Уорингтонской академии. В этот период он начинает свои занятия естественными науками, успехи в которых принесли ему впоследствии международную известность. Именно тогда и произошла встреча Пристли с Франклином, одобрившим интерес молодого преподавателя к проблемам электричества.

Работы в области физики электричества Править

В 1766 году Пристли установил обратно пропорциональную зависимость силы электрического взаимодействия от квадрата расстояния между зарядами. Свои результаты Пристли изложил в сочинении «История и современное состояние электричества, с оригинальными опытами», изданном в двух томах в Лондоне в 1767 г. Эта работа сразу получила признание в кругах английских ученых, и её автор в том же году был избран членом Лондонского королевского общества.

Сочинение Пристли об электричестве можно разделить на две неравные части. Первую, большую, составляет обзор работ предшественников, а вторую — описание его собственных опытов. Среди экспериментов Пристли был и опыт, являющийся по существу повторением наблюдения Франклина, но проведенный более тщательно. Вот как его описывает сам Пристли: «…я наэлектризовал оловянный кубок объёмом в одну кварту, стоявший на табурете из высушенного дерева; я наблюдал, что пара пробковых шариков, которые были изолированы, поскольку подвешивались на стеклянной палочке, и висели внутри сосуда так, что ни малейшая часть нитей не выступала над его горловиной, оставаясь именно в том месте, куда была помещена, ни в малейшей степени не испытывая воздействия электричества; однако если палец или любое проводящее тело, соединенное с землёй, касалось шариков или даже просто подносилось к ним, когда они находились вблизи горловины сосуда, они немедленно разделялись, испытывая притяжение в разные стороны; так же они вели себя при вытягивании вверх в тот момент, когда нити выступали над горловиной сосуда».

Далее Пристли описал различные варианты этого опыта, а затем сформулировал вывод: «Можно ли не заключить из этого эксперимента, что притяжение электричества подчиняется тем же законам, что и тяготение, и поэтому меняется соответственно квадратам расстояний; поскольку легко показать, что если бы Земля имела форму оболочки, то тело, находящееся внутри неё, не притягивалось бы к одной стороне сильнее, чем к другой».

В 1766 году Пристли высказал догадку о том, что электрические силы подчиняются закону «обратных квадратов», по аналогии с законом всемирного тяготения Ньютона. В «Математических началах натуральной философии» Ньютон рассмотрел задачу о том, какая сила действует на тело, помещенное внутрь сферической оболочки, и показал, что эта сила равна нулю. Вывод Ньютона справедлив для любых сил, подчиняющихся закону «обратных квадратов». При этом сила не действует на тело только внутри сферического однородного слоя. При нарушении либо условия сферичности слоя, либо условия его однородности это утверждение перестает быть справедливым.

Следует отметить, что форма сосуда, с которым экспериментировал Пристли, была далека от сферической. Следовательно, решение задачи Ньютона неприменимо к опыту Пристли и его вывод основан на очень грубой аналогии между действием электрических и гравитационных сил. В то же время дальнейшее развитие науки показало, что «нулевой» метод, то есть метод, основанный на доказательстве равенства нулю силы, может быть весьма эффективным при обосновании закона «обратных квадратов».

Открытия в области химии Править

Файл:Priestley Joseph pneumatic trough.jpg

Пристли по праву можно считать одним из основоположников современной химии. Его основные химические исследования были посвящены изучению газов. В области пневматической химии ему принадлежит ряд крупнейших открытий. В 1771 г. Пристли открыл фотосинтез, обнаружив, что воздух, «испорченный» горением или дыханием, становится вновь пригодным для дыхания под действием зеленых частей растений. В 1778 г. он доказал, что при фотосинтезе растения поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород.

В 1772 г. Пристли, действуя разбавленной азотной кислотой на медь, впервые получил монооксид азота — «селитряный воздух» — и нашёл, что окись азота при соприкосновении с воздухом буреет вследствие образования диоксида азота. Пользуясь для собирания газов ртутной ванной, Пристли в 1772—74 гг. впервые получил хлороводород — «солянокислый воздух» и аммиак — «щелочной воздух».

Вместе с другими учеными, такими, как Антуан Лавуазье, Генри Кавендиш, Карл Шееле, он способствовал утверждению представлений о сложном составе воздуха. Пристли принадлежит честь открытия в 1774 году кислорода. Нагревая окись ртути, он выделил кислород — «бесфлогистонный воздух». Кроме того, Пристли в 1775 г. получил в чистом виде фтористый кремний, сернистый газ, а в 1799 г. окись углерода. Обогатив науку многими новыми фактами, Пристли, однако, не смог правильно объяснить их и до конца жизни оставался последователем ошибочной теории флогистона, отвергнутой трудами Лавуазье, поэтому его теоретические идеи не шли ни в какое сравнение с описанными им остроумными и убедительными экспериментами. Кроме химии, его исследования относятся также и к оптике. Пристли — автор книги «История и современное состояние открытий, относящихся к зрению, свету и цветам», опубликованной в 1772 г.

Работы Пристли получили широкую известность в научных кругах. Он был избран почетным доктором Эдинбургского университета, членом Лондонского королевского общества, иностранным членом Парижской и Петербургской академий наук

Общественная и философская деятельность Править

Файл:Priestley Riots painting.jpg

Несмотря на международное признание, Пристли на протяжении всей жизни был вынужден переезжать из города в город в поисках прилично оплачиваемого места. Дольше всего он прожил в Бирмингеме, где с 1780 по 1791 гг. выполнял обязанности приходского священника, а в свободное время проводил химические эксперименты. В этом городе Пристли участвовал в работе так называемого «Лунного общества», члены которого интересовались научными проблемами, главным образом вопросами естествознания. Заседания этого общества происходили раз в месяц по понедельникам, предшествовавшим полнолунию, — отсюда и его название. В Общество входили люди, интересующиеся наукой, независимо от их религиозных и политических взглядов. «Нам нет дела,— говорил Пристли,— до политических и религиозных принципов каждого из нас: мы объединены общей любовью к науке, которой достаточно, на наш взгляд, чтобы соединить всех без различия лиц — христиан, евреев, магометан, язычников, монархистов и республиканцев».

Пристли придерживался весьма прогрессивных для второй половины XVIII в. философских и политических взглядов и активно занимался их пропагандой. В философии он был сторонником материализма, хотя и полагал, что законы материального мира созданы божественным разумом (деизм). После Великой французской буржуазной революции конца XVIII в. Пристли с большой силой и страстностью оправдывал право народа на восстание и свержение тирании. Он стал членом общества «Друзей революции» и как проповедник пропагандировал идеи равенства и братства, отстаивал свободу совести и веротерпимость. Пристли был идеологом радикально настроенной части английской буржуазии эпохи промышленного переворота в Англии.

Эта деятельность, а также горячие симпатии Пристли к идеям Великой французской буржуазной революции вызвали ненависть к нему со стороны реакционеров. 14 июля 1791, когда группа его друзей собралась у него, чтобы отметить годовщину взятия Бастилии, гражданские и церковные власти Бирмингема спровоцировали нападение на его дом. Толпа фанатиков разгромила и сожгла дом, уничтожила лабораторию и библиотеку рукописей Пристли. Сам Пристли и члены его семьи едва избежали расправы и с трудом спаслись.

Разгром дома Пристли вызвал возмущение не только в Англии, но и за рубежом. Во Франции были собраны средства для восстановления дома и лаборатории, а в сентябре 1792 г. Пристли был провозглашен почетным гражданином Франции. И все же, несмотря на помощь и поддержку друзей, Пристли решил покинуть родину и переехать в Америку, куда ранее эмигрировали его сыновья. С 1794 г. до конца жизни ученый жил в Америке, занимаясь в основном литературной работой. Умер Пристли в 1804 г.; его правнук Генри Ричардсон — самый влиятельный американский архитектор XIX века.

В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Пристли кратеру на обратной стороне Луны.

• Ческис Л. Джозеф Пристли — английский материалист XVIII в. // Под знаменем марксизма. 1933, № 5.
• Ческис Л. Философия Пристли // «Вестник Ком. академии». 1935, № 5.
• Яффе В. Джозеф Пристли (1733—1804) // Успехи химии. 1938, т. 7, вып.9. С. 1419—1429.
• Будылина М. В. Неопубликованное письмо Джозефа Пристли // Успехи химии. 1939, т.8, вып.11. С. 1742—1744.
• Панкратов К. П. Материализм Джозефа Пристли // Ученые записки Ленинградского государственного университета. Серия философских наук, 1947, вып. 1, № 100. С. 202—236.
• История философии, т. 1, М., 1957. с. 615—619;
• Михайловская Т. А. Джозеф Пристли и естествознание XVIII века // Научные работы аспирантов и клинических ординаторов. Вып.6. М., 1960. С. 309—334.
• Фигуровский Н. А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в., М., 1969, с. 304—310.
• Дёмин Р. Н. Один из так называемых парадоксов древнекитайской школы имен и учение о материи Джозефа Пристли // Философия и будущее цивилизации. Тезисы докладов и выступлений IV Российского философского конгресса (Москва 24-28 мая 2005 г.): В 5 т. Т.2. М., 2005. С. 159—160.
• Priestley’s writings on philosophy, science and politics, ed., with an introduction by J. A. Passmore, N. Y. — L., 1965.
• Crook, R. E. A Bibliography of Joseph Priestley. London: Library Association, 1966.
• McEvoy, John G. «Joseph Priestley, 'Aerial Philosopher': Metaphysics and Methodology in Priestley’s Chemical Thought, from 1762 to 1781». Ambix 25 (1978): 1—55, 93—116, 153—75; 26 (1979): 16—30.
• Crossland, Maurice. «The Image of Science as a Threat: Burke versus Priestley and the 'Philosophic Revolution'». British Journal for the History of Science 20 (1987): 277—307.
• Страница 0 - краткая статья
• Страница 1 - энциклопедическая статья
• Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
• Прошу вносить вашу информацию в «Пристли, Джозеф 1», чтобы сохранить ее

ru.science.wikia.com

ПРИСТЛИ, ДЖОЗЕФ | Энциклопедия Кругосвет

ПРИСТЛИ, ДЖОЗЕФ (Priestley, Joseph) (1733–1804), английский химик и философ, один из основоположников «пневматической химии». Родился 13 марта 1733 в Филдхеде (близ Лидса, графство Йоркшир) в семье суконщика. Изучал теологию и даже читал проповеди в протестантской общине. В 1752 поступил в Духовную академию в Девентри, где кроме теологии занимался философией, естествознанием, изучил языки – французский, итальянский, латинский, немецкий, древнегреческий, арабский, сирийский, халдейский, древнееврейский. В 1755 стал священником, однако был обвинен в свободомыслии. В 1761 Пристли перебрался в Уоррингтон, где преподавал языки в университете, написал курс Основы английской грамматики (Rudiments of English Grammer), который был опубликован и использовался как учебник в течение почти 50 лет. В Уоррингтонгском университете изучал естествознание и прослушал первый курс лекций по химии. Через несколько лет вернулся в Лидс, где организовал домашнюю лабораторию. Из Лидса регулярно ездил в Лондон. Во время одной из таких поездок познакомился со знаменитым американским ученым и политическим деятелем Б.Франклином, по предложению которого в 1767 написал монографию История учения об электричестве (The History and Present State of Electricity), в которой суммировал все, что было известно в этой области в то время, и описал свои собственные эксперименты. За этот труд был избран почетным доктором Эдинбургского университета, а позже членом Лондонского королевского общества.

В том же 1767 Пристли приступил к своим химическим экспериментам. Ученый заинтересовался «воздухом», в изобилии выделяющимся при брожении сусла и не поддерживающим дыхания и горения. Изучая этот газ, Пристли в 1771 сделал замечательное открытие: он подметил, что зеленые растения на свету продолжают жить в атмосфере этого газа и даже делают его пригодным для дыхания. Классический опыт Пристли с живыми мышами под колпаком, где воздух «освежается» зелеными ветками, вошел во все элементарные учебники естествознания и лежит у истоков учения о фотосинтезе. Этот «связанный воздух» – углекислый газ – за 15 лет до Пристли открыл Дж.Блэк, но более подробно изучил его и выделил в чистом виде именно Пристли. В 1772–1774 Пристли детально исследовал полученный им при взаимодействии поваренной соли и серной кислоты «солянокислый воздух» – хлористый водород, который он собрал над ртутью. Действуя разбавленной азотной кислотой на медь, получил «селитряный воздух» – окись азота; на воздухе этот бесцветный газ бурел, превращаясь в диоксид азота. Пристли же открыл и закись азота. Следующим его открытием был «щелочной воздух» – аммиак.

Крупнейшим вкладом Пристли в химию газов было открытие им кислорода. Ученый наблюдал его выделение при нагревании без доступа воздуха твердого вещества, находящегося под стеклянным колпаком, с помощью большой двояковыпуклой линзы. Газ был собран им в бутыль со ртутью. 1 августа 1774 он попытался выделить воздух из ртутной окалины. В собранный газ Пристли из любопытства внес тлеющую свечу, и она вспыхнула необыкновенно ярко. Сам Пристли, будучи сторонником теории флогистона, так и не смог объяснить суть процесса горения; он защищал свои представления даже после того, как Лавуазье обнародовал новую теорию горения.

Пристли принимал активное участие в политической жизни, восторженно приветствовал Французскую революцию 1789, был активным членом Общества друзей революции. 14 июля 1791, когда Пристли со своими единомышленниками собрались в его доме, чтобы отметить годовщину взятия Бастилии, толпа сожгла лабораторию и библиотеку. Пристли перебрался в Лондон, а в 1794 эмигрировал в США.

Умер Пристли в Нортамберленде (шт. Пенсильвания) 6 февраля 1804.



Проверь себя!Ответь на вопросы викторины «Философия»

Какую плату за обучение брал со своих учеников Конфуций?

www.krugosvet.ru

---

• 
  Растения ростовской области фото и название
• 
  Охраняемые животные и растения кировской области
• 
  Экологическую нишу растения можно установить по
• 
  Что происходит осенью с травянистыми растениями
• 
  Какие растения нужно укрывать на зиму
• 
  У покрытосеменных растений эндосперм развивается из
• 
  Симс 4 персонаж растение как убрать
• 
  Светильник для растений светодиодный своими руками
• 
  Ветреница лютичная травянистое растение или нет
• 
  Азот для растений в чем содержится
• 
  Чем убрать тлю с комнатных растений