Кавендиш и водород: 1766
В 1766 году Генри Кавендиш представляет свою первую работу под названием Factitious Airs, он описывает свои эксперименты с двумя газами. Один из них - «фиксированный воздух», идентифицированный Джозефом Блэком . Другой - газ, который Кавендиш называет «легковоспламеняющимся воздухом», который вскоре получит имя Лавуазье водорода .
Водород наблюдался как явление в течение как минимум двух столетий. Алхимик 16-го века и шарлатан Парацельс считает, что растворение металла в кислоте высвобождает форму воздуха, который будет гореть. Но Кавендиш первым идентифицирует его как конкретное вещество. Он считает, что он нашел воспламеняющуюся сущность, флогистон .
Изучение газов в лаборатории в настоящее время является стандартным химическим процессом благодаря пневматическому желобу, разработанному в начале XVIII века Стивеном Хейлсом. Перевернутый сосуд, полный воды, стоит в неглубокой воде. Газ собирается в верхней части сосуда, вытесняя воду. С помощью этого устройства Кавендиш способен вычислять удельный вес водорода.
В течение менее чем двух десятилетий его наблюдений было обнаружено драматическое использование этого очень легкого нового газа - в воздушном шаре .
Пристли и кислород: 1774
Джозеф Пристли, нонконформистский министр, работает в качестве библиотекаря примерно с 1773 года в доме английского дворянина, Бовуд в Уилтшире. Ему предоставляется лаборатория для проведения своих химических исследований. Недавно он приобрел большой 12-дюймовый объектив.
В августе 1774 года он направляет свою линзу на какой-то оксид ртути. Он обнаруживает, что он дает бесцветный газ, в котором горит свеча с необычайно ярким светом. Экспериментируя далее с этим газом, он записывает несколько месяцев спустя, что «две мыши и я имели привилегию дышать». Предположительно, мышам была предложена привилегия.
Пристли изолировал кислород. Он предвидит медицинское применение для этого («это может быть особенно полезно для легких в определенных случаях»), но он не полностью понимает его химическую значимость - во многом потому, что он верит в теорию флогистона . Он называет новый газ «глухим воздухом», исходя из предположения, что флогистон был удален из него.
В октябре 1774 года, посетив Париж со своим благородным покровителем, он описывает свое открытие французским ученым. Среди них Лавуазье , который развивает эксперименты Пристли в своей собственной лаборатории и понимает, что у него есть доказательства, чтобы опровергнуть теорию флогистона.
Пристли тем временем выделяет большое количество других газов. Хотя он первым опубликовал свое открытие кислорода, ему на самом деле предшествовало определение кислорода и азота шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле.
Шееле разделяет воздух в 1773 году на два газа, которые он называет «пожарным воздухом» (кислород) и «грязным воздухом (азотом). Его результаты стали известны только после публикации его книги « Воздух и огонь» в 1777 году, но установлено, что эксперименты датируются четырьмя годами ранее. Как и Пристли, Шееле испытывает сомнение в теории флогистона . Когда он выделяет водород, он заключает - как и Кавендиш, - что это чистый флогистон.
Кавендиш и вода: 1784
В течение последних трех десятилетий 18-го века, когда все больше химических веществ становится идентифицированным, существует большой интерес к тому, какие из них могут быть элементами - быть чистыми веществами, не смешанными ни с чем другим. Из четырех древнегреческих элементов земля явно больше не является кандидатом. Воздух разделяется в 1773 году Шееле на кислород и азот. Вода получает свое отстранение от клуба в руках Кавендиша в статье под названием « Эксперименты в воздухе» (1784).
Кавендиш смешивает водород и кислород в пропорции 2: 1 в стеклянном глобусе, через который проходит электрическую искру. Полученная химическая реакция оставляет его водой, которая проявляется в виде соединения (H2O).
Лавуазье: 1777-1794
Хотя у Антуана Лорана Лавуазье нет единственного отличительного открытия, чтобы добавить блеск к его имени (например, постулирование первого газа или определение кислорода), он считается отцом современной химии. Причина в том, что в течение последних двух десятилетий XVIII века он интерпретировал выводы своих коллег с большей научной ясностью, чем они собрали, и создает рациональные рамки, в которых может развиваться химия.
Он свидетельствует об этом в своем ответе на открытие Пристли « глухого воздуха ». Он проводит серию экспериментов, которые показывают участие этого нового газа в процессах, где предполагается, что флогистон играет ключевую роль.
Он может показать, что газ Пристли вовлечен в химические реакции в процессах горения и ржавления, и что он преобразуется как при сжигании, так и в дыхании в « неподвижный воздух », обнаруженный Джозефом Блэком. Его исследования с фосфором и серой заставляют его думать, что новый газ неизменно является компонентом кислот. Поэтому он дает в 1777 году ему название кислород. По аналогичному принципу Лавуазье называет водородом самый легкий газ, выделенный Кавендишем .
С этими двумя названиями химия принимает ясный и решительный шаг в современную эпоху. Это продвижение, которое Лавуазье скоро консолидирует.
Вместе с тремя другими французскими коллегами Лавуазье публикует в 1787 году книгу « Номенклатура номенклатуры»(«Метод химической номенклатуры»). Их схема, в скором времени общепризнанна, сметает путаное название веществ, которое произошло от алхимии и заменяет ее логической системой классификации. Это достижение французского рационализма, сопоставимого с метрической системой, в планировании которого также участвует Лавуазье.
В 1789 году Лавуазье следует этой книге по химической методологии с соответствующими плодами его собственных исследований - Traite elementaire de chimie («Элементарный трактат химии»). В нем он пытается составить список известных элементов.
Лавуазье называет более тридцати элементов, которые он определяет - в традиции, начатой Бойлом столетием ранее, - как вещества, которые не могут быть расчленены никаким известным методом анализа. Большинство из них - металлы, но есть уже три газа, которые Лавуазье идентифицирует как элементы - кислород, водород и азот (который он называет азотом, «без жизни»).
Лавуазье очень активно занимается общественными делами, помимо своей научной работы. К сожалению , его задачи были включены под старым режимом , членство в системе откупов и налоговом органе.
К моменту террора , в 1794 году, не имеет большого значения, что Лавуазье был на либеральной и реформистской стороне по современным вопросам. Приказ о задержании всех бывших членов фермерского хозяйства . В мае 1794 года в суде, длившемся всего лишь часть дня, двадцать восемь из них, включая Лавуазье, предстают перед революционным трибуналом. Осужденные на смертную казнь, они гильотинированы в тот же день.
Коллега Лавуазье, который работал с ним в комиссии по внедрению метрической системы, комментирует: «Потребовалось всего лишь мгновение, чтобы отрезать эту голову; столетия может быть недостаточно, чтобы создать подобную ей ».