Antoine Lavoisier | Hayatı, ölümü, sözleri ve buluşları

Antoine Lavoisier

Antoine Lavoisier veya tam adıyla Antoine-Laurent de Lavoisier 1760'larda kimya çalışmalarına başladığında bu disiplinde halen Aristoteles'in dört element teorisi (toprak, su, hava, ateş) egemendi. Lavoisier'nin otuz yıl sonraki ölümü sırasında ise bu disiplin, modern kimya uygulamalarında pratiğe dökülen bilime dönüşmüş haldeydi.

Antoine Lavoisier kimdir?

Antoine Lavoisier varlıklı bir dava vekilinin oğluydu, şehirdeki College des Quatre-Nations'da, genelde bilindiği ismiyle College Mazarin'de resmi eğitim aldı. 1760'da beşeri bilimler eğitimini tamamladıktan sonra seçkin gökbilimci Abbe Nicolas Louis de Lacaille gözetiminde matematik eğitimi aldı. Sonraki yıllarda, matematikçilerin bilimsel incelemelerdeki muhakemelerinde sergiledikleri dikkat ve özene aşinalığını bu eğitime bağlayacaktı. "Bir önermeyi bir önceki adım netleşmeden asla ispatlamıyorlar. Noktanın tanımından çizginin tanımına ve aşkın geometrinin en yüce gerçeklerine kadar, her şey birbirine bağlanmış, her şey bağlantılı."

1761 yılında kolejden ayrılarak babasını memnun etmek için hukuk eğitimi aldı ama bilime yönelik ilgisini sürdürdü. Lacaille ile meteoroloji çalıştı, hocasının 1762'deki ölümünden sonra bile bu alanda çalışmaya devam etti. Kuzey ışıklarını (Aurora borealis) gözlemledikten sonra, 1763 yılında ilk bilimsel makalesini yayımladı. Eczacı Charles Louis La Planche'nin Eczacılar Derneği'nde verdiği kimya kurslarına, Guillaume-François Rouelle'nin elektrik üzerine halka açık derslerine ve Bernard de Jussieu'nin bitkiler alemi derslerine katıldı. Fransız Bilimler Akademisi üyesi Jean-Etienne Guettard ile mineraloji, jeoloji ve kimya etüt etti. 1764'te hukuk diploması aldı ve dava vekilliğine kabul edildi. Ama asla avukatlık yapmadı. Aslında çoktandır bilim cumhuriyetine geçişe hazırlanmaktaydı.

Bir sonraki yıl, 1765'te, misafir bilim insanı olarak gittiği Bilimler Akademisi'ne "alçıtaşı analizi" üzerine ilk makalesini sundu. Katı alçıtaşının ısıtıldığında toz haline geldiğini ve bu işlem esnasında buhar çıktığını gösterdi. Buharı toplayarak bunun saf su olduğunu buldu. Bu kristalleşme suyuydu, katının ısıtılmadan önceki ağırlığının dörtte birine eşitti. Suyu toz halindeki alçıtaşı ile karıştırdığında yeniden katı kütleye dönüştü. Yani, alçıtaşının katılığının kaynağı suydu. Sentez ve analiz esnasında içerikleri ve ürünleri tartarak ve ölçerek, Lavoisier bilim kariyeri boyunca kullanacağı "çift tanıtlama" yöntemini sunmuştu. Makalesi Akademi'nin bildiri kitabında yayımlandı. Yaklaşık bir yıl sonra, alçıtaşı üzerine, tebeşir ve sülfürik asitten meydana geldiğini ve çözünürlüğünün asit derişimine bağlı olduğunu gösteren ikinci bir makale yayımladı. Lavoisier mineral maddelerin analizinin Dünya'nın geçmişine ışık tutmak için önemli olduğunda ısrar etti.

Akademisyen ve vergi toplayıcı

Lavoisier'nin çalışma arkadaşı Armand Seguin ile yürüttüğü insan solunumu deneylerinden biri. Çizimde Madam Lavoisier yakınlardaki masada not tutarken resmedilmiş
Lavoisier'nin çalışma arkadaşı Armand Seguin ile yürüttüğü insan solunumu deneylerinden biri. Çizimde Madam Lavoisier yakınlardaki masada not tutarken resmedilmiş.

1776 yılında Akademi şehrin sokaklarını aydınlatacak en iyi yöntem için bir yarışma duyurusunda bulundu. Katılımcıların "hesaplama, fiziksel ve kimyasal deneyler ve pratiğe uyarlanmış bir teori" sunmaları gerekiyordu. Lavoisier her türlü aydınlatmayı titizlikle inceledi, farklı ölçü ve tiplerde lambalara baktı, yağ ve mum ile testler yaptı. Raporunda zeytinyağının en iyi yakıt olduğu sonucuna vardı. Makalesine altın madalya verildi. Antoine Lavoisier coşkusunu, zekasını ve bilgisini devletin hizmetine adama arzusunu şevkle ifade etti.

İLGİLİ:  Dünya üzerinde yaşamış ilk hayvanlar hangileriydi?

1767 yılında Guettard ile Vosges Dağlarına uzun bir saha gezisi yaparak fevkalade eseri "Fransa'nın Mineralojik Atlası" için veri topladı. Dört aydan uzun bir süre toprağı, mineralleri ve suyu tahlil ederek, tarım ürünlerinden numuneler alarak arazide dolaştılar. Sekizi Lavoisier'e ait toplam 26 harita vardı. 1768 yılında Akademi'ye üye seçildi.

Ardından Fransa kralı namına vergi gelirlerini toplayan Ferme generale (Genel Çiftlik) özel şirketinden hisse satın alarak bu şirkete katıldı. Şirket, kralın Mali Genel Kontrolörü ile altı yıllık hasılat kirası sözleşmesi imzalayarak gümrük vergilerine ilaveten Paris'e giren mallara uygulanan vergileri topluyordu – örneğin, tuz, tütün ve alkol gibi. Ardından kraliyet hazinesine belli bir yekunu, 1770 yılında yaklaşık 150 milyon livreye denk miktarı, peşin ödüyordu.

Bu peşin ödenen meblağın üzerindeki tüm para Ferme generale'in karıydı.

Lavoisier özellikle Tütün Komisyonunda sorumluydu, burada perakendecilerde kaçak ve hileyi önlemekle görevliydi. Daha sonra çok daha önemli görevleri oldu. Müdürü, Fransız Doğu Hindistan Şirketi yöneticilerinden Jacques Paulze de Chastenolles güçlü ve zengin biriydi. 1771 yılında 14 yaşındaki tek kızı Marie-Anne Pierrette, 28 yaşındaki Lavoisier ile evlendi. Maria yüklü bir drahoma getirdi ve Lavoisier'in asistanı oldu. Kimya öğrendi, Lavoisier deneyler yaparken not tuttu, İngilizce kimya kitaplarını onun için tercüme etti ve Lavoisier'i ziyarete gelen çok sayıdaki bilim insanını ağırladı. Çocukları olmadı.

Antoine Lavoisier ve Dört Element

Antoine Lavoisier yaşamının büyük bölümünü bu laboratuvar ortamında geçirdi. Şu an Paris Musee des Arts et Metiers'de muhafaza edilmektedir
Antoine Lavoisier yaşamının büyük bölümünü bu laboratuvar ortamında geçirdi. Şu an Paris Musee des Arts et Metiers'de muhafaza edilmektedir.

Paris, Rue des Bons-Enfants'daki ilk evinde Lavoisier çok donanımlı bir laboratuvar kurdu. Çalışmalarının belirgin özelliği kimyasal dengenin sürekli kullanımına dayanan niceliksel yaklaşımdı. Kütlenin korunumu yasası çoktan temel ilkesi olmuştu. Daha sonra yazdığı ders kitabında şöyle diyecekti: "Kimyada deney yapma sanatının tümü şu ilke üzerine kurulmuştur: İncelenen nesnenin ilkeleriyle analizi sonucunda elde edilen ilkeler arasında daima tam eşitlik veya denklik fark etmeliyiz."

Aksiyomu ilk kez 1770 tarihli "Suyun Doğası" adlı makalesinde uyguladı. O zaman pek çok kimyacı suyun toprağa dönüştürülebileceğine inanıyordu. Çünkü damıtılmış su cam kapta buharlaştırıldığında geride daima topraksı bir tortu kaldığı biliniyordu. Lavoisier pelikan denilen cam kabı tartarak içine sekiz kez damıtılmış ve ağırlığı ölçülmüş su koydu. Kapalı kabı 70 derece Reomür (80 derece Reomür suyun kaynama sıcaklığıdır) sıcaklıkta muhafaza etti. 101 gün sonra, kapta toz tanecikleri belirlemeye başladı, ancak suyun sıcaklığında değişme yoktu. Fakat kabın ağırlığı azalmıştı, ağırlık kaybı toz taneciklerinin ağırlığına denkti. Cam kabın yüzeyindeki tozun su tarafından çözüldüğü açıktı. Üstelik Antoine Lavoisier suyun toprağa dönüşmediğini de saptamıştı.

Lavoisier Aristoteles'in dört elementine dair toprak ve su ile yaptığı araştırmalarda şimdi hava ve ateşe geçti. Yanma esnasında havaya ne olduğunu öğrenmeye karar verdi. Aynı zamanda, hava ve su kullanarak kireçsilemek adı verilen ikinci bir işlemi de inceleyecekti. Metaller ısıtıldığında metalin yüzeyinde kireçsi bir madde oluşur; kimyagerler bu tür kireçsilenmenin bir tür yavaş yanma olduğunu düşündüler. Ateşin ya da daha ziyade ana bileşeni filojistonun Alman kimyacı Georg Ernst Stahl tarafından isimlendirilmiş gizemli madde – hem kireçsileme hem de yanmadan sorumlu olduğu sanılıyordu. Kimse filojistonu tespit etmemişti ama yanan her şeyde farklı oranlarda mevcut olduğu düşünülüyordu. Yağ ve kömürün neredeyse tamamen saf filojiston olduğu söyleniyordu.

İLGİLİ:  Altın oran: Önemi ve neden etkileyici buluyoruz?

Maddeler yandığında, filojiston maddeden dışarı salınarak ateş üretiyordu. Aynı sürecin kireçsileme esnasında kireçsi (calx) meydana getirdiği düşünülüyordu. Ama Lavoisier bu açıklamadan pek memnun değildi, çünkü hava ile yanan metalden arta kalan metalin ağırlığı, kireçsinin ağırlığıyla toplandığında metalin ağırlığından fazlaydı. Eğer filojiston metaldan dışarı atıldıysa, o zaman metal artı kireçsinin ağırlığının fazla olması nasıl mümkündü? Tersine, kireçsi meydana getirmek için metale bir şey eklendiğinden şüpheleniyordu, eklenen hava olabilirdi. Böylece havanın eklenmesi ağırlık artışını sağlayabilirdi.

Modern kimyanın doğumu

Çeşitli fırın ve damıtma aparatlarını gösteren, Madam Lavoisier tarafından Traite elementaire de chimie (Kimya Üzerine Temel İnceleme) için hazırlanmış ''Planche XIII. Des fourneaux''
Çeşitli fırın ve damıtma aparatlarını gösteren, Madam Lavoisier tarafından Traite elementaire de chimie (Kimya Üzerine Temel İnceleme) için hazırlanmış "Planche XIII. Des fourneaux"

Antoine Lavoisier 1 Kasım 1772'de Bilimler Akademisi'ne 1773'te açılmak üzere mühürlü bir zarf teslim etti. Sülfür ve fosforun hava ile yakıldığında sanıldığının aksine hiç ağırlık kaybetmediğini, aslında ağırlığının arttığını bulmuştu. Üstelik mürdesenk denilen kurşun kireçsisi odun kömürü ile işleme tabi tutulduğunda ağırlık kaybediyor ve büyük miktarda hava salıyordu. Kimyasal yanmada gazların rolünü netleştirmek amacıyla bir sonraki yılın başlarında uzun bir deney dizisinin genelgesine başladı. Amaçlarından biri yanmada ve kireçsilenmede yer alan havanın atmosferik hava mı yoksa (bugün karbondioksit olduğunu bildiğimiz) İskoç kimyager Joseph Black tarafından keşfedilen, o zamanki adıyla "sabit hava" gibi özel bir hava mı olduğunu keşfetmekti. Bu sorunun cevabı kimyada bir devrim yaratacaktı.

İngiliz bilim insanı Joseph Priestley bu devrimi başlatmada Lavoisier'ye büyük yardımda bulundu. 1774 yılında Paris'teyken, Lavoisier'nin evine akşam yemeğine geldi ve ona yeni bir tür hava keşfettiğini söyledi. Cıva kireçsisiyle çalışırken kireçsinin metale geri dönüşürken hava çıkardığını ve bu havanın Black'in "sabit havasından" tamamen farklı özellikleri olduğunu bulmuştu. Priestley buna "filojistonsuz hava" diyordu. Ama Lavoisier filojistonu seçmedi çünkü bu olgunun anlamını Priestley'den daha iyi kavramıştı. Cıva kireçsisi diğer kireçsilerin aksine metale geri dönüşmek için odun kömürü gerektirmediğinden, bu yeni gaz odun kömüründen gelemezdi; kireçsinin kendisinden gelmeliydi.

26 Nisan 1775'te, Lavoisier Bilimler Akademesi'ne gururla bildirdi: "Kireçsilenme esnasında metallere bağlanan ilke havanın en saf kısmıdır. Havanın bu son derece solunabilir kısmının odun kömürü ile birleşmesinin sonucunda sabit gazın meydana geldiği sonucu çıkar." Daha sonra bu "en saf kısma" Yunanca "asit üretici'' anlamına gelen "oksijen" adını verdi. Çünkü (hatalı bir biçimde) tüm asitlerin oksijen içerdiğini düşünüyordu.

1783 yılında İngiliz bilim insanı Henry Cavendish kapalı kapta hidrojeni yakarak su elde etti. İsabetli şekilde suyun yanmadan kaynaklandığı sonucuna vardı. Ama halen oksijenin filojiston içermediğine inandığından, eksik maddenin hidrojen tarafından sağlandığını düşündü. Lavoisier Akademi'nin pek çok üyesinin huzurunda Cavendish'in deneyini tekrar ederek hidrojen ve oksijenin beraberce yandıklarında su ürettiklerini gösterdi. Buradan suyun bir element değil iki gazın bileşimi olduğunu savundu. 1785'te suyun analizi ve sentezi üzerine büyük bir deney yürüttü, deney hem bu keşfini onayladı hem de hidrojenin büyük ölçekte üretim yöntemini geliştirmesini sağladı. (Montgolfier kardeşlerin sıcak hava balonu ile başka bir mucidin hidrojen balonu arasındaki yarışmada hakemlik yapan Lavoisier, kısa süre sonra hidrojenin daha kaldırıcı bir etmen olduğuna karar verecekti.)

Artık Aristoteles'in toprak, su, ateş ve havadan meydana gelen dört element teorisinden geriye bir şey kalmamıştı; filojiston mevcut değildi. Kimyasal elementler için yeni bir tanıma ihtiyaç vardı, 1787 yılında Lavoisier, Claude Berthollet, Antoine François de Fourcroy ve Louis Bernard Guyton de Morveau kimya kavrayışımızı değiştirecek yeni Kimyasal Adlandırma Sistemi'ni yayımladılar. İki yıl sonra, Lavoisier'nin Traite elementaire de chimie (Kimya Üzerine Temel İnceleme) adlı eseri fikirlerini özetliyor ve bilinen elementlerin bir listesini sunuyordu.

İLGİLİ:  Sudaki nükleer reaktör neden mavi parlar? Çerenkov radyasyonu

Hayatın kimyası: Oksijen

Devrim dönemindeki Jakoben Terörü
Devrim dönemindeki Jakoben Terörü Antoine Lavoisier gibi aydınların idamına yol açtı.

Lavoisier artık insan solunumunun fizyolojisini araştırıyordu ve bunun bir tür yavaş yanma olduğu sonucuna vardı. Yani havadaki oksijen hayatın kimyası için elzemdi. Lavoisier, bir hayvandan yayılan ısıyı ölçebilmek için Pierre Simon-Laplace ile birlikte kalorimetreyi icat etti. Böylece, bunu kömürün yanmasında salınan ısı ile kıyaslayarak hayvanın enerji tüketimini saptayacaktı. Daha sonra hayvan ve insan oksijen tüketimlerini hareketsizken ve hareket halindeyken karşılaştırdı. İtalyan tercümanına şu bilgiyi veriyordu: "Solunum üzerine size gönderdiğim bu iki not hayvan fizyolojisini anlamak için oldukça iyi bir başlangıçtır. Ama sindirim, kan ve külusun oluşumu kadar ileri gitmek söz konusu olduğunda, her şey henüz yapılmayı bekliyor. Birkaç fikrim var ve bazı deneyler yapma niyetindeyim."

Lavoisier beslenmenin fizyolojisine ve doku anabolizma mekanizmalarına kimyasal yaklaşımın değerini öngören ilk kişilerdendi. 1790'larda, ikincil bilimsel devrimi, bu sefer biyoloji alanında bir devrimi başlatmaya hazırdı. Örneğin karaciğerin sentezdeki hayati rolünü sezmişti. Aslında kavramsal bir çalışma programı dahi hazırlamıştı ve yerleşik bilimin bunu geliştirmesi neredeyse 100 yıl alacaktı.

Antoine Lavoisier neden idam edildi?

Ama olmadı. Fransız Devrimi 1789'da başlamıştı, Lavoisier rejimin en kötü aşırılıklarını temsil ettiği düşünülen ve devrimcilerin nefret ettiği iltizamın (General Farm) yıkılış sürecinin içine çekildi. Diğer alanlardaki bütün katkıları unutuldu:

  • Hükümet barut imalathaneleri yöneticiliğiyle barut üretimindeki dikkate değer ilerleme
  • Frenchies'deki model çiftliğiyle bilimsel çiftliği göstermesi sayesinde tarım reformu
  • Metrik sistemin yürürlüğe sokulmasındaki çabaları
  • Sanat ve Ticaret Danışma Kurulu'na katılımı
  • Halk eğitimindeki derin düşünceleri
  • Fransa'yı iflastan kurtarma çabaları
  • Ekonomi bilimi tarihinde mihenk taşı bir eser olan Fransız Krallığının Bölgesel Refahı adlı anıları
  • Son olarak da 1791'de ulusal hazinede hükümet temsilciliği

28 Mayıs 1794'te, Terör Döneminin en sıcak günlerinde, Jakobenler iltizamın tüm memurlarının devrim karşıtı olduğunu varsayarak 28 tanesini yakaladı ve Devrim Mahkemesi'nde baştan savma bir biçimde yargıladı. Hepsi suçlu bulundu ve Place de revolution'da giyotinle idam edildi. Antoine Lavoisier dördüncüydü. Büyük matematikçi Joseph Lagrange şöyle demişti; "Bu kafanın düşmesini sağlamak sadece bir an aldı ve benzerini üretmeye bir asır yetmeyecek."

Antoine Lavoisier sözleri

  • "Doğada hiçbir şey oluşturulmaz, hiçbir şey kaybolmaz, her şey değişir."
  • "Hayat bir kimyasal süreçtir."
  • "Hiçbir şey doğmaz, hiçbir şey ölmez".