Революция в воздухе. Лавуазье. Современная химия.

Теория флогистона предполагала, что воздух обладает некоторой способностью поглощать флогистон, который выделяется как при горении, так и при дыхании, а когда насыщается им до предела (как пропитанная губка), уже не может ничего поглощать, и поэтому животные умирают, а огонь гаснет. Поскольку от «воздуха», получавшегося в результате нагревания оксида ртути, свечи горели лучше, а мыши жили дольше, Пристли предположил, что в нем совершенно не содержалось флогистона, поэтому он назвал его «дефлогистированным воздухом», то есть освобожденным от флогистона, который выделяется от огня печей и при дыхании. В знаменитом письме 15 марта 1775 года Приели утверждал, что выделяемый при нагревании оксида ртути воздух, который он исследовал с помощью «азотистого воздуха», в пять-шесть раз лучше для дыхания, нежели нормальный или атмосферный воздух.

Тем временем во Франции Лавуазье повторил опыт Пристли с оксидом ртути, чтобы проверить гипотезу о том, что извести металлов содержат воздух, образующийся во время горения и отличный от «фиксируемого воздуха». Он предположил, что «воздух», содержащийся в этих известях (сегодня мы знаем, что речь идет о кислороде), существенно отличается от того, который выделяется при нагревании их с углем и называется «фиксируемый воздух» (СO₂).

Существование извести ртути (оксида ртути), которая не нуждалась в угле для восстановления, было самым простым доказательством существования нового воздуха. Лавуазье предположил, что вес фосфора и серы увеличивался по тем же причинам во время их окисления. Когда ученый опубликовал свои «Небольшие исследования» в 1774 году, он еще не был уверен, что воздух, выходивший из металлов во время горения, является «фиксируемым воздухом», «обычным воздухом» или другим «чистым воздухом», содержащимся в атмосфере.

В мае 1775 года, повторив опыт Пристли и интерпретировав результаты с точки зрения своей изначальной гипотезы, Лавуазье опубликовал отчет, в котором склонялся к своей гипотезе: то, что выделялось из металлов и образовывало известь, было «в высшей степени удобовдыхаемым воздухом». Содержание отчета было очень похоже на опубликованное Пристли, за одним исключением: Лавуазье не ссылался на теорию флогистона, она ему была не нужна.

Он также не упомянул и о недавних экспериментах Пристли с оксидом, хотя его опыты были по сути такими же, потому что англичанин лично рассказал о них Лавуазье во время пребывания во Франции в октябре 1774 года. Лавуазье был крайне щепетилен в том, что касалось признания заслуг каждого ученого; тем удивительнее это его упущение. Из-за него некоторые ученые дошли до того, что поставили под сомнение авторство всех открытий Лавуазье, и споры об этом не утихали и после его смерти.

ЛАБОРАТОРИЯ В АРСЕНАЛЕ

До открытия теории горения Лавуазье был призван на новую государственную службу. После смерти Людовика XV и восхождения на трон Людовика XVI в 1774 году физиократ Жак Тюрго (1727-1781) сменил на посту главы финансов аббата Терре. В результате многих лет растрат и плохого управления государственная казна была пуста. Одной из огромных статей расходов являлось оснащение армии боеприпасами. В теории государство гарантировало поставки компании, обладающей монополией на производство пороха, но в реальности плохие условия контракта не позволяли обеспечить французскую армию в достаточном количестве «национальным» порохом, который к тому же был очень посредственного качества. Поэтому государство было вынуждено покупать порох за границей по очень высоким ценам, тогда как французская компания продавала свою лучшую продукцию с аукциона, в том числе и врагам Франции. Эта неразбериха со снабжением порохом сыграла определенную роль в ужасном конце семилетней войны в 1763 году, в результате которой Франция лишилась почти всех своих американских колоний.

Причины проблем с производством пороха были многочисленны: цена была занижена, что делало продукцию нерентабельной с экономической точки зрения, но поскольку контракт с поставляющей компанией не предполагал санкций за неисполнение обязательств, то улучшать продукцию было незачем. Однако главная сложность заключалась в изготовлении одной составляющей — селитры (KNO₃). С получением двух других — серы и угля — проблем не было. Французская армия оказалась заложником производителей селитры, которые, зная об этой ситуации, требовали чрезмерно высокую цену и не пересматривали ее в зависимости от размеров поставки.

Чтобы решить данную проблему, Тюрго создал Управление порохов и селитр, призванное следить за всем процессом, и поставил в его главе четырех руководителей, одним из которых был Лавуазье. Перед ними стояла трудная задача. Они сразу же были вынуждены потратить 4 миллиона ливров на выплату неустойки по разрыву контракта с компанией, отвечавшей до этого момента за поставки пороха. Перед руководителями стояло несколько задач: помимо улучшения качества и увеличения количества пороха, они должны были получить прибыль для министерства финансов благодаря монополии на производство и продажу. Дополнительная задача — избавить страну от зависимости от производителей селитры. За свой тяжелый труд руководители Управления получали зарплату 2400 ливров в год, плюс покрытие расходов. Работа Управления порохов и селитр была необыкновенно действенной, и меньше чем через два года половина суммы, выплаченной компании, ответственной ранее за производство пороха, была возмещена.

Однако нехватка селитры сохранялась, это вещество добывалось главным образом из навоза. Следуя примеру правительств других стран, Лавуазье распорядился провести исследования в шахтах и разработать меры для более действенного способа сбора навоза из хлевов. Академия наук назначила комиссию, призванную наблюдать за процессом на национальном уровне, и Лавуазье участвовал в ее работе. В данной области он также провел существенные улучшения, и Франция перестала испытывать нехватку пороха: наоборот, теперь его хватало с избытком.

В сентябре 1775 года отец Лавуазье умер от сердечного приступа в своем имении в Бурге. Ученый был крайне опечален этим событием и особенно тем, что не смог быть рядом с отцом в его последние дни. Позднее он писал, что потерял своего лучшего друга. Но Лавуазье не мог долго оплакивать отца, его звала работа.

Г равюра из книги Лавуазье «Элементарный курс химии», изображающая приборы для измерения газов. В центре — газометр.

Лаборатория в Арсенале, рисунок Марии Лавуазье. Антуан стоит спиной; Мария, сидящая за столом справа, записывает результаты опыта; один из помощников Лавуазье, возможно Арман Сеган, дует в трубку, чтобы собрать газ из легких.

Назначение на должность в Управление порохов и селитр повлекло за собой еще одно большое изменение в жизни Антуана: он переехал на свое рабочее место, в Арсенал, в одном из помещений которого оборудовал лабораторию и снабдил ее лучшими измерительными приборами, предназначенными для новой науки. Часть из них он разработал сам, все остальное было куплено на его личные деньги.

ОЧАРОВАТЕЛЬНАЯ МАРИЯ ПОЛЬЗ-ЛАВУАЗЬЕ

Выйдя замуж за Лавуазье, Мария Польз не отказалась от своей девичьей фамилии, что не так часто случается и в наши дни; став вдовой, она оставила себе фамилию Лавуазье, несмотря на то что снова вышла замуж — за Бенджамина Томпсона, графа де Румфорда. В своем первом браке Мария быстро поняла, что если она хочет видеть мужа, то должна искать его в лаборатории. Дни активного члена Генерального откупа и Академии наук были заполнены собраниями и написанием отчетов. Но существовали и священные часы: с 6.00 до 9.00 и с 19.00 до 22.00 Антуан работал в лаборатории. Мария решила присоединиться к нему и стала его верным ассистентом, будучи при этом еще и прекрасной хозяйкой дома, способной занять гостей разговором на английском языке, которым она бегло владела. Многие из них были приятно удивлены встрече с очаровательной женой Лавуазье, которая, к своим прочим достоинствам, хорошо разбиралась в таких неженских предметах, как теория флогистона. И это неудивительно: Мария перевела с английского «Очерк о флогистоне и о конституции кислот» Ричарда Кирвана, снабдив перевод собственными комментариями. Кроме того, она переводила многочисленные письма, которыми ее муж обменивался с ирландским ученым. Но без всяких сомнений, наибольшее восхищение у нее вызывал Бенджамин Франклин. Мария нарисовала его портрет, который очень понравился американцу. Когда англичане конфисковали у него этот портрет — Великобритания в то время вела войну с колониями, а Франклин имел вес в повстанческом правительстве, — американский ученый говорил, что почувствовал себя овдовевшим, лишившись столь дорогой компании. Художественные таланты Марии пошли еще дальше: она сыграла жрицу, приносящую флогистон в жертву на алтарь новой науке в комическом спектакле, придуманном Антуаном.

Мария, Антуан и один из помощников. Рельеф XIX века, автор Луи-Эрнест Барриа (музей изящных искусств Гренобля).

Прошло четыре года со того времени, как Мария и Антуан сыграли свадьбу. Детей у них не было, домашними делами занималась тетя Констанция, и Мария не испытывала недостатка во времени, продолжая помогать мужу. Она прилежно ассистировала ему в лаборатории и участвовала в дебатах по химии, которые там проходили. Для нее не составляло труда поддерживать такие разговоры, поскольку к занятиям английским языком и рисунком Мария добавила изучение химии. Сначала этой науке ее обучал супруг, но потом она получила более формальное образование в школах, а также с помощью уроков Буке, молодого помощника Лавуазье.

Лаборатория в Арсенале служила одновременно исследовательским центром и салоном, который посещали самые видные люди эпохи. Среди них были философ Жан-Жак Руссо, математики Жан Антуан де Кондорсе и Пьер Симон де Лаплас, главный редактор «Энциклопедии» Дени Дидро, химик Клод Луи Бертолле, американский политик и ученый Бенджамин Франклин, единственный человек, не носивший белый парик при дворе короля Людовика XVI.

Главным источником сведений о деятельности лаборатории являются рисунки Марии, запечатлевшие ее рабочий день; на одном из них изображен Лавуазье, его помощники и сама Мария, ведущая записи. Другой источник — рассказы тех, кто регулярно или периодически посещал эту лучшую на то время химическую лабораторию Европы, а значит и всего мира. В салоне говорили о философии, искусстве, музыке, театре и политике, но главной темой все же была наука. Лавуазье не просто так занимался оборудованием лаборатории, в которой он мог наиболее точно измерять любые показатели вещества, главным из которых была масса.

РИС. 4

Весы Лавуазье являлись самым ценным инструментом, именно благодаря им он проложил дорогу новой науке. В лаборатории Арсенала были стеклянные и металлические инструменты, печи и другие нагревательные устройства, позволявшие осуществлять любые процессы искусства, включая дистилляцию, окисление, разложение и соединение, описанные другими учеными. Эти операции производились с твердыми веществами, жидкостями или «воздухами», измеряемыми с помощью газометра. Самые важные инструменты, используемые в лаборатории, были нарисованы Марией, и их изображения появились в качестве иллюстраций в главном труде Лавуазье — «Элементарном курсе химии» (1789). А чтобы нарисовать все инструменты, потребовалась бы целая армия художников: при конфискации было насчитано более 13000 приборов...

ОПЫТ ЛАВУАЗЬЕ

Так же как было и с предыдущими службами Лавуазье, работа в Управлении порохов и селитр не заставила его забросить изучение химии, особенно с тех пор, как в его распоряжении появилась необыкновенная лаборатория. В течение 1776-1777 годов он продолжал заниматься опытами, которые должны были прояснить природу горения, и для этого Лавуазье много раз повторил эксперимент с получением кислорода из оксида ртути. Он получил известь, нагревая ртуть с помощью прибора, изображенного на рисунке 4 (стеклянная реторта, расположенная на конвенционной печи, содержащая ртуть; ее нижняя часть изогнута и входит в наполненный воздухом колпак). Это был самый известный опыт в истории химии, детально описанный апостериори в его «Элементарном курсе химии». В данном описании, фигурирующем в приложении, мы можем оценить ясность изложения Антуана и обилие деталей, то есть наличие всей необходимой информации для любого ученого, который бы собрался воспроизвести этот опыт. Его результаты схематично можно изложить следующим образом:

Ртуть + удобовдыхаемый воздух =

= оксид ртути.

Оксид ртути - то же количество удобовдыхаемого воздуха =

= ртуть.

Мы сегодня описываем эту реакцию так:

Ртуть + кислород = оксид ртути.

Оксид ртути = ртуть + кислород.

Или, используя усовершенствованные обозначения, предложенные Лавуазье:

Hg (жидкость) + O₂ (газ) ↔ HgO (твердое вещество).

Кроме того, Лавуазье объяснил, что атмосфера, известная до этого как «обычный воздух», состоит из в высшей степени удобовдыхаемого воздуха и части, непригодной для дыхания, которая сегодня называется азотом.

В апреле 1777 года Антуан послал в Академию наук первый законченный вариант теории горения. В том же году он представил еще восемь отчетов, в которых описывал процесс образования извести и ее уменьшения в ходе образования металла. Оксид ртути был самым простым примером, демонстрировавшим реакцию, происходившую во время окисления металла и уменьшения извести (что соответствовало потере или приобретению флогистона), для этой реакции не нужен был уголь. Но, как его называли, «в высшей степени удобовдыхаемый воздух» наличествовал во всех «известях» (которые мы сегодня знаем как оксиды), бывших в то время предметом изучения и по большей части нуждавшихся в угле (источник флогистона), чтобы уменьшаться и образовывать металл. Данные работы ознаменовали начало конца теории флогистона.

[...] Сохранять только факты, которые являются истинными данными Природы и которые не могут обманывать; [...] искать истину только в череде опытов и наблюдений.

Антуан де Лавуазье

В 1778 году Лавуазье вынужден был много разъезжать, инспектируя работу заводов по производству пороха и источников селитры. Во время таких путешествий ему на глаза попадалось множество имений, и в одном из них, расположенном во Фрешине, возле Блуа, Антуан решил осуществить свой самый честолюбивый эксперимент по изучению методов улучшения животноводства и сельского хозяйства с помощью научного метода.

Учитывая это новое занятие, в 1778 году, когда Лавуазье купил имение во Фрешине, он представил в Академию наук только один отчет, связанный с изучением горения: описание состава «фиксируемого воздуха», открытого Блэком несколькими десятилетиями ранее и выделенного Пристли и другими учеными. Лавуазье неопровержимо заключил: раз извести (МО) состоят из металла (М) и удобовдыхаемого воздуха (О) и при нагревании извести с углем (С) они образуют металл и «фиксируемый воздух», то этот последний состоит из удобовдыхаемого воздуха и угля.

Более точно:

МО (твердое вещество) + С (твердое вещество) ↔

↔ М (твердое вещество) + СO₂ (газ).

КИСЛОРОД

В ноябре 1779 года творческий гений Лавуазье развернулся в сторону лингвистики: он создал новое слово. Снова проанализировав результаты своего опыта, он обнаружил воздух, который образовывал все кислоты — кислоту серы, фосфора, угля и азота. Лавуазье решил придумать ему название, которое говорило бы о его способности образовывать кислоты. В итоге появилось слово «оксиген», состоящее из двух греческих корней: οξΰς («кислота») и γενής («рождаю»). Таким образом, оно означало «порождающий кислоту»[1 В русском языке используется слово «кислород», появившееся как калька термина «оксиген» (Примеч. ред.).].

В отличие от Пристли и Шееле, Лавуазье не работал с «соляной кислотой», также известной под названием «кислоты соли», морской кислоты или HCI по номенклатуре Лавуазье (Шееле использовал ее для получения хлора). Из-за этого он совершил ошибку при выборе названия для чистого воздуха: HCI доказывала, что его идея была ошибочна, так как, согласно ей, кислород необходим для образования кислоты. Но ошибка осталась без последствий: вскоре слово «оксиген» утвердилось во всех языках, на которых говорила наука. С этого момента не только химия, но и сама жизнь не могли обходиться без кислорода.

Существует несколько современных работ, которые проясняют происхождение данного понятия. Одна из них — театральная пьеса «Кислород» (2001) химиков Карла Джерасси и Роалда Хофмана, в которой рассказывается о полемике по поводу открытия кислорода, приписываемого Пристли, Лавуазье и Шееле.

Вскоре после смелого предложения слова «оксиген», гениальность которого со временем станет очевидной, в жизни Антуана произошло еще одно событие, на этот раз печальное. В 1781 году умерла его тетя Констанция Пунктис, женщина, заботившаяся о нем после смерти матери. О горе Лавуазье свидетельствует его письмо Бенджамину Франклину:

«Причина, оправдывающая мое опоздание, — такого рода, что, уверен, заслужит Вашего прощения. Я имел несчастие потерять свою тетю, которая стала мне второй матерью и к которой я был нежно привязан. Это грустное событие полностью поглотило меня, и я отложил многие дела».

АЭРОСТАТЫ

Лавуазье, будучи членом Академии наук, участвовал в работе порядка сотни комиссий и занимался самыми разными вопросами. Так, в конце 1783 года он изучал аэростаты братьев Монгольфье, сконструированные ими из большого куска ткани. Аэростаты поднимались с помощью горячего воздуха — менее плотного, нежели холодный. Первый полет состоялся без экипажа.

Второй — с бараном, петухом и уткой — был произведен над двором Версаля в присутствии сотен тысяч зрителей, среди которых находились король Людовик XVI и королева Мария-Антуанетта. Но самый важный полет состоялся позднее:

21 ноября 1783 года Франсуа Пилатр де Розье и Франсуа Д’Арланд первыми в истории человечества поднялись в небо на воздушном шаре.

Комиссия Академии в декабре составила отчет, содержавший рекомендации по конструкции аэростата и используемым материалам, а также по наполнявшему его газу (которым мог быть водород, поскольку он намного легче воздуха и не нуждается в нагревании) и по корзине для пассажиров. Пилатр де Розье осуществил еще несколько полетов на все более длинные расстояния и на большей высоте. Он погиб при попытке пересечь Ла Манш в июне 1785 года и стал, таким образом, первой жертвой воздушной катастрофы.

Первый полет людей на воздушном шаре, который совершили Франсуа Пилатр де Розье и маркиз Д’Арланд 21 ноября 1783.

Мы видим один из редких случаев, когда в своих более чем многочисленных документах ученый говорит о чувствах. Но, как и после смерти отца, Антуан не мог надолго позабыть обо всем и оплакивать свою потерю. Хотя основы новой теории горения были заложены, она должна была быть принята научным сообществом. Только сам Лавуазье мог осуществить эту задачу — благодаря уже не своим лабораторным опытам, а докладам в Академии наук. В 1783 году он послал туда свой труд «Размышления о флогистоне» (опубликованный в следующем году), в котором рассматривал предыдущий опыт других ученых и подводил итог собственным исследованиям процесса горения. В данной работе Лавуазье выступил в качестве историка, который очень тщательно, как, впрочем, и всегда, описал все предыдущие проведенные опыты и используемые для объяснения этих опытов теории, вне зависимости от того, был он лично с ними согласен или нет, о чем он уважительно уведомлял читателя. Только однажды Лавуазье позволил себе иронию:

«Химики превратили флогистон в общее начало, которое не имело четкого определения, а следовательно, подходило для любого объяснения, в которое его нужно было включить: это начало то имело вес, то не имело; то представляло собой свободный огонь, то огонь, соединяющийся с земными элементами; то флогистон проникал через поры сосудов, то сосуды были для него непроницаемыми... Истинный Протей, меняющий форму каждое мгновение».

В конце Лавуазье сформулировал цель своего труда:

«[...] все явления горения и обжигания гораздо проще и легче объясняются без флогистона, нежели при помощи него. Я не жду, что мои идеи будут приняты сразу же; человеческий разум устроен так, что те, у кого была своя устоявшаяся точка зрения на устройство Природы, с трудом обращаются к новым идеям; поэтому только время подтвердит или опровергнет изложенное мной мнение; пока же я с огромным удовлетворением вижу, что молодые люди приступают к Науке без предубеждений, что математики и физики основываются отныне на химических истинах и больше не верят во флогистон...»

КАВЕНДИШ, САМЫЙ БОГАТЫЙ ЧЕЛОВЕК АНГЛИИ

Генри Кавендиш (1731-1810) разделял стремление Лавуазье к познанию окружающего мира. Но в отличие от французского ученого, который вникал во все вопросы и стремился улучшить все, с чем он соприкасался, Кавендиша интересовали только некоторые ученые из Королевского общества и Королевского института; женщин же он просто не выносил.

Еще меньше его волновала слава, он не стремился попасть в вечность. Зато Кавендиш испытывал подлинный интерес к некоторым вещам, таким, например, как плотность Земли и воздуха, силы, заставляющие притягиваться вещества с противоположным электрическим зарядом, или состав атмосферы, которая, по его убеждению, состояла из множества «электрических тел». Чтобы узнать все это, он провел бесчисленное количество невероятно точных измерений с помощью разработанных им самим приборов. Поскольку ему не нужно было думать о средствах к существованию (несмотря на то что выглядел он как нищий, Кавендиш являлся самым богатым человеком Англии благодаря полученному наследству, составлявшему более миллиона фунтов), он мог все свое время посвящать науке. Однако ученый не спешил публиковать свои исследования: на самом деле лишь малая часть его результатов была обнародована при его жизни. Другие результаты, невероятно достоверные, в таких разных областях знания, как магнетизм, механика, оптика или химия, были обнаружены в его лабораторных записях много лет спустя после его смерти.

Начиная с химии

Первые опубликованные им работы в области химии касались вещества, именуемого им factotius, то есть газа, который выделялся из твердых тел. Кавендиш получил такой газ в ходе реакции кислоты и металла; он по понятным причинам назвал его «горючим воздухом», а Лавуазье переименовал его в hydrogene (в русском языке «водород»). Кроме того, Кавендиш интересовался одним из «тел», которое привлекало и внимание Лавуазье, — водой. Английский ученый первым открыл, что вода не является простым телом, и правильно определил ее составляющие, хотя и назвал их очень странным образом. Кавендиш умер позже Лавуазье, в 1810 году, и совсем по-другому: в своей постели и в полном одиночестве.

РИС. 5

Прибор, использованный для получения Н₂, позволяющий пропустить воду через раскаленное железо.

ВОДА

Хотя публикацией этого труда Лавуазье, казалось, окончательно прояснил явление горения, сама реакция ускользала от его понимания. Никто не знал, что происходит, когда «горючий воздух» (Н₂) горит в «обычном воздухе» (0₂ + N₂) или даже в кислороде (0₂). Казалось, что он исчезает без следа. Английские укротители воздуха — сначала Пристли, а затем Кавендиш — смогли сжечь его, и оба обратили внимание на то, что после горения появляются крошечные капельки росы, но сам газ исчезает и не заменяется никаким другим. Когда Пристли проводил опыт, он заметил, что газы соотносились как 2: 1, но поскольку в своем опыте он пытался понять, имеет ли огонь массу, он не обратил внимания на росу. А Кавендиш заинтересовался ей. Он попробовал ее на вкус, что было обычным делом в ту эпоху, поскольку лаборатории не располагали современными средствами для химического анализа. Например, Шееле попробовал на вкус синильную кислоту, когда получил ее в первый раз. Кавендиш пришел к выводу, что «роса» менее опасна, чем HCN: это простая вода.

Кавендиш представил невероятное объяснение наблюдаемому им явлению: он сказал, что «горючий воздух» (Н₂) состоит из флогистона, соединенного с водой, а «дефлогистированный воздух» (O₂), названный так Пристли, — на самом деле вода, лишенная флогистона. При зажигании искры в емкости, содержавшей два воздуха, первый выпускал свой флогистон, который поглощался вторым, и появлялась вода, присутствующая в обоих газах. Ему не пришла в голову наиболее очевидная гипотеза о том, что оба воздуха, как бы они ни назывались, во время реакции образовывали новое жидкое вещество.

Лавуазье знал о результатах опытов Кавендиша от его ассистента Благдена, который в июне 1783 года находился в Париже. В отличие от английских ученых, Лавуазье понял, что происходило: вода образовывалась вследствие взаимодействия двух газов:

Н₂(газ) + ½O₂(газ)→Н₂O (жидкость).

Из этого результата он сделал очевидный вывод, разрушивший одну из основ алхимии, которая считала, что вода является одним из начальных элементов. Вода была не простым телом, а соединением. Лавуазье сразу же провел свои опыты и меньше чем через месяц послал в Академию наук записку о результатах получения воды из «горючего воздуха». В этом документе, подписанном также Лапласом, Пристли не был упомянут, равно как и Кавендиш, о результатах которого Лавуазье знал от Благдена. Кавендиш оскорбился и набросился на Лавуазье, обвинив его в незаконном присвоении чужих результатов, что привело к расколу ученых Европы на два лагеря.

Со временем споры утихли, но имя Лавуазье оказалось запятнанным. На самом деле ни Кавендиш, ни Пристли не смогли сделать правильные выводы из своего эксперимента, однако первыми осуществили этот опыт именно они, а Лавуазье только последовал за ними. Хотя в те времена коммуникация была сильно затруднена, над «воздухами» работала очень узкая группа химиков, потому рано или поздно все они узнавали, что сделали и опубликовали их коллеги. Несмотря ни на что заслуга открытия состава воды была приписана Кавендишу, однако за Лавуазье закрепилось «звание», ни много ни мало, отца химии.

Лавуазье продолжил исследования, и чтобы убедиться в том, что он действительно получил воду, он провел опыт наоборот: разложил ее. Ученый довел процесс до конца очень изобретательным способом: он пропускал водяной пар над печью с раскаленным добела железом, используя прибор, схематично изображенный на рисунке 5 (стр. 76). Лавуазье предположил, что раз вода содержит кислород, то он должен поглощаться железом для образования извести. Процесс оказался более сложным, нежели он его представлял, поскольку в воде и извести кислород находится в одном состоянии, то есть как анион (О-), а в воздухе — в другом (О°2) (индексы обозначают количество лишних электронов). Но опыт сработал, потому что железо повело себя как катализатор, разложивший воду на ее составные элементы (Н₂ и О₂), после чего оно вступило в реакцию с одним из них (О₂), образовав (Fe₂О₃), другой же элемент (Н₂) остался свободным.