Весовой баланс и принцип сохранения массы

1789 Огонь и вещество метод

Поделиться

Правило, по которому в химической реакции всё, что входит, включая газы, взвешивается до и после, и суммы должны сойтись. Основание количественной химии.

Ввёл его как обязательное правило француз Антуан Лавуазье в «Traité élémentaire de chimie» (1789), сформулировав как аксиому: ничто не создаётся ни в операциях искусства, ни в операциях природы, и в каждой операции количество материи до и после одинаково.

Историки (Хойкаас, Мартинс 2021) подчёркивают, что закон сохранения массы Лавуазье не вывел из взвешиваний, а принял заранее; весы служили для применения принципа. Именно этот метод сделал химию количественной наукой XIX века.

Почему такая дата

точно для формулировки в Traité (1789); весовые балансы Лавуазье вёл с 1765, кислородная программа с 1772; сам принцип старше (Ван Гельмонт, Рей 1630)

Из чего выросло

• Выплавка меди из руды

  повлияло на · Уверенность: средняя

  Пробирный анализ металлургов (купелирование, точное взвешивание малых проб) был главной точкой пересечения металлургии и химии и на практике подразумевал сохранение массы и постоянство состава задолго до Лавуазье.

  Спор: Источники говорят о пробирном деле Ренессанса (Агрикола, Эркер), а не о выплавке меди V тыс. до н.э.; преемственность идёт через многотысячелетнюю традицию металлургической практики, начало которой положила выплавка меди. Разрыв во времени велик, и ближайшее звено к весовому методу это пробирный анализ XVI века.

  Источники связи

  • Martinón-Torres M., Rehren Th. «Alchemy, chemistry and metallurgy in Renaissance Europe: a wider context for fire-assay remains», Historical Metallurgy 39(1) (2005) Сверено 25.09.2026

    Fire assay, as a technique for quantitative metallurgical analysis, was the most important point of intersection and, as such, it was essential for the development of modern metallurgy, but also of chemistry and science in general.

  • Martinón-Torres M., Rehren Th., Historical Metallurgy 39(1) (авторы сопровождают фразу ссылкой на Sisco и Smith 1951, xv) (2005)

    Even if it was not formulated explicitly, in practice the assay hinted at the idea of conservation of mass and constant combining proportions.

  • Newman W. R. «What Have We Learned from the Recent Historiography of Alchemy?», Isis 102(2) (2011)

    Although mass balance had been implicitly assumed by metallurgists and alchemists for many centuries, it had existed in a subterranean and uneasy relationship with the dominant Aristotelian physics of the Middle Ages.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

• Дистилляция и лабораторная посуда

  повлияло на · Уверенность: средняя

  Лабораторная практика алхимии (анализ и синтез, взвешивание исходных веществ и продуктов, у Ван Гельмонта уже явный принцип баланса масс) образует непрерывную линию к количественной химии Лавуазье.

  Спор: Перегонка отсчитывается от Зосима (около 300 года), а историки, на которых держится эта преемственность, говорят о Гебере (XIII в.), Ван Гельмонте (XVII в.) и Старки: речь идёт об алхимической лабораторной традиции в целом, а не о самом Зосиме. Ньюмен подчёркивает, что баланс масс у алхимиков сосуществовал с аристотелевской физикой «в подпольном и неудобном» положении.

  Источники связи

  • Newman W. R. «What Have We Learned from the Recent Historiography of Alchemy?», Isis 102(2) (2011)

    employing laboratory-based analysis and synthesis, alchemists were among the first explicitly to enunciate the principle of mass balance

  • Newman W. R., Isis 102(2) (о Ван Гельмонте) (2011)

    In short, Van Helmont weighed the ingredients that went into the glass and then reweighed the final products.

  • Newman W. R., Principe L. M. «Alchemy Tried in the Fire: Starkey, Boyle, and the Fate of Helmontian Chymistry», University of Chicago Press (аннотация издательства) (2002) Сверено 20.09.2026

    A common emphasis on quantification, material production, and analysis/synthesis, the authors argue, illustrates a continuity of goals and practices from late medieval alchemy down to and beyond the Chemical Revolution.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

• Весовой баланс Ван Гельмонта и опыт с ивой («Ortus medicinae»)

  повлияло на · Уверенность: средняя

  Ван Гельмонт первым явно провозгласил равенство весов входа и выхода, и Лавуазье, его почитатель, начал свой гравиметрический метод в 1768-1769 годах именно с проверки хельмонтовского учения о превращении воды в землю, взвесив сосуд до и после 101 дня нагревания.

  Спор: Linda Hall Library замечает, что, кроме Бойля, опыту с ивой никто не придавал значения до XX века, то есть влияние шло не через сам опыт, а через хельмонтианскую традицию (Старки, Бойль) и через полемику с учением о превращении воды. Ни один историк не пишет прямо, что принцип баланса масс Лавуазье взят у Ван Гельмонта: Ньюмен и Принчипе говорят о непрерывности целей и практик, Герлак о проверке Лавуазье хельмонтовского тезиса. Хойкаас и Мартинс (2021) считают, что Лавуазье исходил из метафизического принципа, а не из чужих опытов.

  Источники связи

  • Newman W. R. «What Have We Learned from the Recent Historiography of Alchemy?», Isis 102(2) (2011)

    It was only in the mid-seventeenth century that Van Helmont explicitly enunciated the identity of input and output weights and used this as a tool for undermining the traditional theory of the four elements.

  • Guerlac H. «Lavoisier, Antoine-Laurent», Dictionary of Scientific Biography (via Encyclopedia.com) (1973) Сверено 20.09.2026

    The doctrine of transmutation had the authority of J. B. Van Helmont and of Robert Boyle, each of whom believed he had shown by experiment that the nutrition and growth of plants can only be attributed to water.

  • Guerlac H. «Lavoisier, Antoine-Laurent», Dictionary of Scientific Biography (via Encyclopedia.com) (1973) Сверено 20.09.2026

    This well-known experiment demonstrates Lavoisier's experimental ingenuity and those gravimetric procedures that were to characterize his later work.

  • Newman W. R., Principe L. M. «Alchemy Tried in the Fire: Starkey, Boyle, and the Fate of Helmontian Chymistry», University of Chicago Press (аннотация издательства) (2002) Сверено 20.09.2026

    A common emphasis on quantification, material production, and analysis/synthesis, the authors argue, illustrates a continuity of goals and practices from late medieval alchemy down to and beyond the Chemical Revolution.

  • Burns W. E., рецензия на Newman, Principe «Alchemy Tried in the Fire», Albion 36(1) (2004)

    an examination of eighteenth-century French chemistry and the roots of the quantitative chemistry of Antoine-Laurent Lavoisier (an admirer of Van Helmont)

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Что из него выросло

• Закон постоянства состава (Пруст)

  нужно для · Уверенность: средняя

  Закон постоянства состава есть обобщение количественных анализов, выраженных в процентах по весу, и невозможен без весового метода Лавуазье; в статье 1797 года о двух оксидах железа Пруст опирался на данные анализа оксидов железа, опубликованные Лавуазье.

  Спор: Маускопф (DSB) отмечает предшественников закона до Лавуазье (Досси 1759 и другие), а сам Пруст был аналитиком с 1770-х годов. Зависимость видна из того, что закон сформулирован в весовых процентах, но ни один историк не утверждает прямо, что без весового метода Лавуазье закона Пруста не было бы.

  Источники связи

  • Mauskopf S. H. «Proust, Joseph Louis», Dictionary of Scientific Biography (via Encyclopedia.com) (1975) Сверено 20.09.2026

    Lavoisier had published two papers on the analyses of iron oxides (Proust cited data from the second).

  • Mauskopf S. H. «Proust, Joseph Louis», Dictionary of Scientific Biography (via Encyclopedia.com) (1975) Сверено 20.09.2026

    consistently giving the results of his analyses in terms of percentage weight composition

  • «John Dalton Proposes His Atomic Theory and Lays the Foundation of Modern Chemistry», Science and Its Times (via Encyclopedia.com) (2001) Сверено 20.09.2026

    The chemical revolution due to the work of Antoine Lavoisier (1743-1794) and his circle that had occurred in the last two decades of the eighteenth century had clarified the concept of what elements are, developed a comprehensive and consistent vocabulary of chemistry, and led to the introduction of quantitative methods in chemical investigations.

  • Proust J. L. «Researches on Copper», Annales de chimie 32, пер. Leicester, Klickstein (текст на сайте C. Giunta) (1799) Сверено 20.09.2026

    One hundred pounds of copper, dissolved in sulfuric or nitric acids and precipitated by the carbonates of soda or potash, invariably gives 180 pounds of green copper carbonate.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Связи на проверке

• Кислородная теория горения и «Réflexions sur le phlogistique»

  нужно для · Уверенность: средняя

  Единственный источник пока статья Википедии (со ссылками на Best 2015 и Ihde 1964); нужна дословная цитата из Best, Found. Chem. 17, 137-151, или Ihde 1964.

  Без кислородной теории (учёт веса поглощённого газа) весовой баланс реакций не сходился, поэтому Traité 1789 опирается на неё.

  Источники связи

  • Wikipedia «Phlogiston theory» со ссылкой на Best 2015 и Ihde 1964 (The Development of Modern Chemistry) (2024) Сверено 20.09.2026, цитата собрана из фрагментов

    combustion requires a gas that has mass (specifically, oxygen) and could be measured by means of weighing closed vessels ... culminated in the principle of mass conservation.

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна. «Собрана из фрагментов» значит, что на странице эти слова стоят не рядом: мы нашли каждый фрагмент по отдельности и соединили их многоточием.

• Химическая атомная теория

  нужно для · Уверенность: средняя

  Оба источника это сводные фразы статей Википедии. У первой сноска ведёт на Roscoe H. E., Harden A., «A New View of the Origin of Dalton's Atomic Theory», 1896, а не на исследование тетрадей, которое фраза пересказывает. Нужны дословные цитаты из Роско и Хардена и из Dalton J., «A New System of Chemical Philosophy», 1808, гл. II.

  Количественная химия Лавуазье и закон постоянства состава Пруста (1797) дали весовые отношения, которые атомная теория Дальтона объяснила через атомы определённого веса; по Гроссману (2021) сама теория 1803 года возникла при согласовании аналитических данных Лавуазье и Кавендиша.

  Спор: Происхождение теории спорно. Roscoe и Harden (1896) по тетрадям Дальтона и Thackray (Isis 1966) считают, что атомы пришли к Дальтону из физики газов, а не из поиска объяснения кратных отношений; Grossman (Ambix 2021) по тем же тетрадям возводит теорию к согласованию весовых данных Лавуазье и Кавендиша. Fujii (BJHS 1986) отмечает, что Kapoor отрицал влияние Пруста на Дальтона, но сам не считает этот вывод решающим. Сама зависимость атомных весов от весового метода бесспорна, но прямого высказывания историка о том, что Дальтон опирался именно на Лавуазье, найти не удалось: цепочка идёт через закон постоянных отношений Пруста.

  Источники связи

  • Britannica, «Atom», раздел «The beginnings of modern atomic theory» (2024) Сверено 20.09.2026

    English chemist and physicist John Dalton extended Proust's work and converted the atomic philosophy of the Greeks into a scientific theory between 1803 and 1808.

  • «John Dalton Proposes His Atomic Theory and Lays the Foundation of Modern Chemistry», Science and Its Times (на Encyclopedia.com) (2001) Сверено 20.09.2026

    The chemical revolution due to the work of Antoine Lavoisier (1743-1794) and his circle that had occurred in the last two decades of the eighteenth century had clarified the concept of what elements are, developed a comprehensive and consistent vocabulary of chemistry, and led to the introduction of quantitative methods in chemical investigations.

  • Wikipedia «John Dalton» (резюме исследования тетрадей Дальтона; по проверке сноска у фразы ведёт на Roscoe и Harden 1896, а не на Grossman 2021; атрибуцию сверить) (2024) Сверено 20.09.2026

    a recent study of Dalton's laboratory notebook entries concludes he developed the chemical atomic theory in 1803 to reconcile Henry Cavendish's and Antoine Lavoisier's analytical data on the composition of nitric acid, not to explain the solubility of gases in water.

  • Wikipedia «Law of definite proportions» (со ссылкой на Dalton 1808, ch. II) (2024) Сверено 20.09.2026

    The law of definite proportions contributed to the atomic theory that John Dalton promoted beginning in 1805

  «Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна.

Источники узла

• Lavoisier A.-L. «Elements of Chemistry, in a New Systematic Order», пер. R. Kerr, Edinburgh: W. Creech, 1790, ч. I, гл. XIII «Of the Decomposition of Vegetable Oxyds by the Vinous Fermentation» (1790), 130-131

  We may lay it down as an incontestible axiom, that, in all the operations of art and nature, nothing is created; an equal quantity of matter exists both before and after the experiment

• Martins R. de A. «A priori components of science: Lavoisier and the law of conservation of mass in chemical reactions», Studies in History and Philosophy of Science (2021)

  nothing is created, neither in the operations of art, nor in those of nature, and it may be advanced in principle that in every operation there is an equal quantity of matter before and after the operation

• Hooykaas R., цит. по Martins 2021 (2021)

  Lavoisier did not find the law of conservation of weight as a result of experiments; on the contrary he started from the metaphysical belief that nothing takes rise on its own account

• Beretta M. «Lavoisier, Antoine-Laurent», Complete Dictionary of Scientific Biography (New DSB, via Encyclopedia.com) (2008) Сверено 20.09.2026

  in the gypsum experiments at the beginning of 1765, Lavoisier began to use balance sheets to compare the weights of reactants before and after distillation.

• Stanford Encyclopedia of Philosophy, «Philosophy of Chemistry», §3.2 (2023) Сверено 20.09.2026, цитата собрана из фрагментов

  The metaphysical principle of the conservation of matter ... called upon here is at least as old as Aristotle

«Сверено» значит, что в этот день цитата была найдена по указанному адресу дословно. Отсутствие даты значит, что мы пока не смогли открыть источник, а не что цитата неверна. «Собрана из фрагментов» значит, что на странице эти слова стоят не рядом: мы нашли каждый фрагмент по отдельности и соединили их многоточием.

Дальнейшее чтение

Не свидетельства: цитаты не несут и написанного не подтверждают. Это книги и сканы, куда идти дальше.

• Lavoisier A.-L. «Traité élémentaire de chimie», t. 1, Paris (скан Smithsonian Libraries) (1789)
• ACS National Historic Chemical Landmark «The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier» (1999)

Открыть этот узел на карте · Wikidata: Q483948