Antonio Lavoisier
Antoine-Laurent de Lavoisier (lav-WUZ-ee-ay, lə-VWAH-zee-ay; francés: [ɑ̃twan lɔʁɑ̃ də lavwazje]; 26 de agosto de 1743 - 8 de mayo de 1794), también Antoine Lavoisier después de la Revolución Francesa, fue un noble y químico francés que fue central en la revolución química del siglo XVIII y que tuvo una gran influencia tanto en la historia de la química como en la historia de la biología.
En general, se acepta que los grandes logros de Lavoisier en química provienen en gran parte de su cambio de la ciencia de una ciencia cualitativa a una cuantitativa. Lavoisier es más conocido por su descubrimiento del papel que juega el oxígeno en la combustión. Reconoció y nombró oxígeno (1778) e hidrógeno (1783), y se opuso a la teoría del flogisto. Lavoisier ayudó a construir el sistema métrico, escribió la primera lista extensa de elementos y ayudó a reformar la nomenclatura química. Predijo la existencia del silicio (1787) y descubrió que, aunque la materia puede cambiar de forma o forma, su masa siempre permanece igual.
Lavoisier fue un poderoso miembro de varios consejos aristocráticos y administrador de la Ferme générale. La Ferme générale fue uno de los componentes más odiados del Antiguo Régimen por las ganancias que obtenía a expensas del estado, el secreto de los términos de sus contratos, y la violencia de sus agentes armados. Todas estas actividades políticas y económicas le permitieron financiar su investigación científica. En el apogeo de la Revolución Francesa, fue acusado de fraude fiscal y venta de tabaco adulterado, y fue guillotinado.
Biografía
Vida temprana y educación
Antoine-Laurent Lavoisier nació en una familia rica de la nobleza en París el 26 de agosto de 1743. Hijo de un abogado del Parlamento de París, heredó una gran fortuna a la edad de cinco años tras la muerte de su madre.. Lavoisier comenzó su educación en el Collège des Quatre-Nations, Universidad de París (también conocida como Collège Mazarin) en París en 1754 a la edad de 11 años. En sus últimos dos años (1760-1761) en la escuela, sus intereses científicos se despertaron y estudió química, botánica, astronomía y matemáticas. En la clase de filosofía estuvo bajo la tutela del Abbé Nicolas Louis de Lacaille, un distinguido matemático y astrónomo observacional que infundió en el joven Lavoisier el interés por la observación meteorológica, un entusiasmo que nunca abandonó. Lavoisier ingresó a la facultad de derecho, donde recibió una licenciatura en 1763 y una licenciatura en 1764. Lavoisier recibió un título en derecho y fue admitido en el colegio de abogados, pero nunca ejerció como abogado. Sin embargo, continuó su educación científica en su tiempo libre.
Primeros trabajos científicos
La educación de Lavoisier estuvo llena de los ideales de la Ilustración francesa de la época, y estaba fascinado por el diccionario de química de Pierre Macquer. Asistió a conferencias sobre ciencias naturales. La devoción y la pasión de Lavoisier por la química fueron influenciadas en gran medida por Étienne Condillac, un destacado erudito francés del siglo XVIII. Su primera publicación química apareció en 1764. De 1763 a 1767, estudió geología con Jean-Étienne Guettard. En colaboración con Guettard, Lavoisier trabajó en un estudio geológico de Alsacia-Lorena en junio de 1767. En 1764 leyó su primer artículo en la Academia de Ciencias de Francia, la sociedad científica más elitista de Francia, sobre las propiedades químicas y físicas de yeso (sulfato de calcio hidratado), y en 1766 recibió una medalla de oro del Rey por un ensayo sobre los problemas del alumbrado público urbano. En 1768, Lavoisier recibió un nombramiento provisional en la Academia de Ciencias. En 1769, trabajó en el primer mapa geológico de Francia.
Lavoisier como reformadora social
(feminine)
Investigación en beneficio del bien público
Si bien Lavoisier es comúnmente conocido por sus contribuciones a las ciencias, también dedicó una parte importante de su fortuna y trabajo a beneficiar al público. Lavoisier era un humanitario: se preocupaba profundamente por la gente de su país y, a menudo, se preocupaba por mejorar el sustento de la población mediante la agricultura, la industria y las ciencias. El primer caso de esto ocurrió en 1765, cuando presentó un ensayo sobre la mejora del alumbrado público urbano a la Academia de Ciencias de Francia.
Tres años después, en 1768, se centró en un nuevo proyecto para diseñar un acueducto. El objetivo era traer agua del río Yvette a París para que los ciudadanos pudieran tener agua potable limpia. Pero, dado que la construcción nunca comenzó, en su lugar se centró en purificar el agua del Sena. Este fue el proyecto que interesó a Lavoisier en la química del agua y las tareas de saneamiento público.
Además, estaba interesado en la calidad del aire y dedicó algún tiempo a estudiar los riesgos para la salud asociados con el efecto de la pólvora en el aire. En 1772, realizó un estudio sobre cómo reconstruir el hospital Hôtel-Dieu, después de haber sido dañado por un incendio, de manera que permitiera una ventilación adecuada y aire limpio en todas partes.
En ese momento, se sabía que las prisiones de París eran en gran parte inhabitables y que los prisioneros' trato inhumano. Lavoisier participó en investigaciones en 1780 (y nuevamente en 1791) sobre la higiene en las cárceles y había hecho sugerencias para mejorar las condiciones de vida, sugerencias que fueron ignoradas en gran medida.
Una vez que formó parte de la Academia, Lavoisier también realizó sus propios concursos para impulsar la dirección de la investigación hacia la mejora del público y su propio trabajo. Uno de esos proyectos que propuso en 1793 fue mejorar la salud pública en las "artes insalubres".
Patrocinio de las ciencias
Lavoisier tenía una visión de la educación pública que tenía raíces en la "sociabilidad científica" y filantropía.
Lavoisier obtuvo la gran mayoría de sus ingresos mediante la compra de acciones en General Farm, lo que le permitió trabajar en la ciencia a tiempo completo, vivir cómodamente y contribuir financieramente a mejorar la comunidad. (También contribuiría a su desaparición durante el Reino del Terror muchos años después).
En ese momento era muy difícil conseguir financiación pública para las ciencias y, además, no era muy rentable económicamente para el científico medio, por lo que Lavoisier usó su riqueza para abrir un laboratorio muy caro y sofisticado en Francia para que los aspirantes a científicos pudieran estudiar. sin las barreras de obtener fondos para su investigación.
También impulsó la educación pública en las ciencias. Fundó dos organizaciones, Lycée y Musée des Arts et Métiers, que fueron creadas para servir como herramientas educativas para el público. Financiado por los ricos y nobles, el Lycée impartió cursos al público con regularidad a partir de 1793.
Ferme general y matrimonio
A la edad de 26 años, cuando fue elegido miembro de la Academia de Ciencias, Lavoisier compró una participación en Ferme générale, una empresa financiera dedicada a la recaudación de impuestos que adelantó los ingresos fiscales estimados al gobierno real a cambio del derecho a cobrar los impuestos. En nombre de la Ferme générale, Lavoisier encargó la construcción de un muro alrededor de París para poder cobrar los derechos de aduana a quienes transportaban mercancías hacia y desde la ciudad. Su participación en la recaudación de sus impuestos no ayudó a su reputación cuando comenzó el Reino del Terror en Francia, ya que los impuestos y la mala reforma del gobierno fueron los principales motivadores durante la Revolución Francesa.
Lavoisier consolidó su posición social y económica cuando, en 1771, a los 28 años, se casó con Marie-Anne Pierrette Paulze, la hija de 13 años de un miembro de alto rango de la Ferme générale. Iba a desempeñar un papel importante en la carrera científica de Lavoisier; en particular, tradujo documentos en inglés para él, incluido el Ensayo sobre el flogisto de Richard Kirwan y la investigación de Joseph Priestley.. Además, lo ayudó en el laboratorio y creó muchos bocetos y grabados tallados de los instrumentos de laboratorio utilizados por Lavoisier y sus colegas para sus trabajos científicos. Madame Lavoisier editó y publicó las memorias de Antoine (a día de hoy se desconoce si ha sobrevivido alguna traducción al inglés de esas memorias) y organizó fiestas en las que científicos eminentes discutían ideas y problemas relacionados con la química.
El famoso artista Jacques-Louis David pintó un retrato de Antoine y Marie-Anne Lavoisier. Completado en 1788, en vísperas de la Revolución, se negó a la pintura una exhibición pública habitual en el Salón de París por temor a que pudiera inflamar las pasiones antiaristocráticas.
Durante los tres años posteriores a su entrada en la Ferme générale, la actividad científica de Lavoisier disminuyó un poco, ya que gran parte de su tiempo lo ocupó en las Ferme générale oficiales. negocio. Sin embargo, presentó una memoria importante a la Academia de Ciencias durante este período, sobre la supuesta conversión del agua en tierra por evaporación. Mediante un experimento cuantitativo muy preciso, Lavoisier demostró que el "terroso" el sedimento producido después de un calentamiento prolongado por reflujo del agua en un recipiente de vidrio no se debió a una conversión del agua en tierra sino a la desintegración gradual del interior del recipiente de vidrio producida por el agua hirviendo. También intentó introducir reformas en el sistema monetario y fiscal francés para ayudar a los campesinos.
Adulteración del tabaco
The Farmers General tenía el monopolio de la producción, importación y venta de tabaco en Francia, y los impuestos que aplicaban al tabaco generaban ingresos de 30 millones de libras al año. Estos ingresos comenzaron a caer debido a un creciente mercado negro de tabaco que se contrabandeaba y adulteraba, más comúnmente con ceniza y agua. Lavoisier ideó un método para verificar si la ceniza se había mezclado con tabaco: "Cuando se vierte un espíritu de vitriolo, aqua fortis o alguna otra solución ácida sobre la ceniza, se produce una reacción inmediata muy intensa. reacción efervescente, acompañada de un ruido fácilmente detectable." Lavoisier también notó que la adición de una pequeña cantidad de ceniza mejoraba el sabor del tabaco. De un vendedor que vendía productos adulterados, escribió "Su tabaco goza de muy buena reputación en la provincia... la muy pequeña proporción de ceniza que se le agrega le da un sabor particularmente picante que los consumidores buscan. Tal vez la Granja podría obtener alguna ventaja agregando un poco de esta mezcla líquida cuando se fabrica el tabaco." Lavoisier también descubrió que si bien agregar mucha agua para aumentar el volumen del tabaco haría que fermentara y oliera mal, agregar una cantidad muy pequeña mejoró el producto. A partir de entonces, las fábricas de Farmers General agregaron, como él recomendó, un 6,3% constante de agua por volumen al tabaco que procesaban. Para permitir esta adición, Farmers General entregó a los minoristas diecisiete onzas de tabaco y solo cobró dieciséis. Para asegurarse de que solo se agregaran estas cantidades autorizadas y para excluir el mercado negro, Lavoisier se encargó de que un sistema hermético de controles, cuentas, supervisión y pruebas hiciera muy difícil que los minoristas obtuvieran tabaco de contrabando o mejoraran sus ganancias vendiendo tabaco a granel. arriba Fue enérgico y riguroso al implementar esto, y los sistemas que introdujo fueron profundamente impopulares entre los minoristas de tabaco en todo el país. Esta impopularidad iba a tener consecuencias para él durante la Revolución Francesa.
Comisión Real de Agricultura
Lavoisier instó al establecimiento de una Comisión Real sobre Agricultura. Luego se desempeñó como su secretario y gastó sumas considerables de su propio dinero para mejorar los rendimientos agrícolas en Sologne, un área donde la tierra de cultivo era de mala calidad. La humedad de la región a menudo provocaba una plaga en la cosecha del centeno, provocando brotes de ergotismo entre la población. En 1788, Lavoisier presentó un informe a la Comisión que detalla diez años de esfuerzos en su granja experimental para introducir nuevos cultivos y tipos de ganado. Su conclusión fue que, a pesar de las posibilidades de las reformas agrícolas, el sistema tributario dejaba tan poco a los arrendatarios que no era realista esperar que cambiaran sus prácticas tradicionales.
Comisión de pólvora
Las investigaciones de Lavoisier sobre la combustión se llevaron a cabo en medio de una agenda muy apretada de deberes públicos y privados, especialmente en relación con la Ferme Générale. También hubo innumerables informes y comités de la Academia de Ciencias para investigar problemas específicos por orden del gobierno real. Lavoisier, cuyas habilidades de organización eran sobresalientes, con frecuencia se dio a la tarea de redactar tales informes oficiales. En 1775 fue nombrado uno de los cuatro comisionados de pólvora designados para reemplazar a una empresa privada, similar a Ferme Générale, que había resultado insatisfactoria en el suministro de Francia con sus necesidades de municiones. Como resultado de sus esfuerzos, tanto la cantidad como la calidad de la pólvora francesa mejoraron enormemente y se convirtió en una fuente de ingresos para el gobierno. Su nombramiento en la Comisión de la Pólvora también trajo un gran beneficio a la carrera científica de Lavoisier. Como comisario disfrutó tanto de una casa como de un laboratorio en el Real Arsenal. Aquí vivió y trabajó entre 1775 y 1792.
Lavoisier fue una influencia formativa en la formación del negocio de la pólvora de Du Pont porque entrenó a Éleuthère Irénée du Pont, su fundadora, en la fabricación de pólvora en Francia; este último dijo que los molinos de pólvora de Du Pont "nunca se habrían puesto en marcha si no fuera por su amabilidad hacia mí".
Durante la Revolución
En junio de 1791, Lavoisier hizo un préstamo de 71.000 libras a Pierre Samuel du Pont de Nemours para comprar una imprenta para que du Pont pudiera publicar un periódico, La Correspondance Patriotique. El plan era que esto incluyera tanto los informes de los debates en la Asamblea Nacional Constituyente como los trabajos de la Academia de Ciencias. La revolución interrumpió rápidamente el primer periódico del élder du Pont, pero su hijo E.I. du Pont pronto lanzó Le Republicain y publicó los últimos textos de química de Lavoisier.
Lavoisier también presidió la comisión creada para establecer un sistema uniforme de pesos y medidas que en marzo de 1791 recomendó la adopción del sistema métrico. El nuevo sistema de pesos y medidas fue adoptado por la Convención el 1 de agosto de 1793. El propio Lavoisier fue destituido de la comisión de pesos y medidas el 23 de diciembre de 1793, junto con el matemático Pierre-Simon Laplace y varios otros miembros, por razones políticas.
Una de sus últimas obras importantes fue una propuesta a la Convención Nacional para la reforma de la educación francesa. También intervino en nombre de varios científicos nacidos en el extranjero, incluido el matemático Joseph Louis Lagrange, ayudándolos a eximirlos de un mandato que despojaba a todos los extranjeros de posesiones y libertad.
Últimos días y ejecución
A medida que la Revolución Francesa ganaba impulso, aumentaron los ataques contra la profundamente impopular Ferme générale, y finalmente fue abolida en marzo de 1791. En 1792, Lavoisier se vio obligado a renunciar a su puesto en la Comisión de la Pólvora y para mudarse de su casa y laboratorio en el Real Arsenal. El 8 de agosto de 1793, todas las sociedades científicas, incluida la Academia de Ciencias, fueron suprimidas a petición del Abbé Grégoire.
El 24 de noviembre de 1793 se ordenó el arresto de todos los antiguos recaudadores de impuestos. Lavoisier y los otros Farmers General enfrentaron nueve acusaciones de defraudar el estado del dinero que se le adeudaba y de agregarle agua al tabaco antes de venderlo. Lavoisier redactó su defensa, refutando las acusaciones financieras y recordando al tribunal cómo habían mantenido una alta calidad constante del tabaco. Sin embargo, el tribunal se inclinó a creer que al condenarlos y confiscar sus bienes, recuperaría grandes sumas para el estado. Lavoisier fue condenado y guillotinado el 8 de mayo de 1794 en París, a la edad de 50 años, junto con sus 27 coacusados.
Según la leyenda popular, el juez Coffinhal interrumpió la petición de que se le perdonara la vida para que pudiera continuar con sus experimentos: "La République n'a pas besoin de savants ni de chimistes; le cours de la justice ne peut être suspendu." ("La República no necesita eruditos ni químicos; el curso de la justicia no puede demorarse.") El mismo juez Coffinhal sería ejecutado menos de tres meses después, a raíz de la reacción termidoriana.
Lagrange expresó la importancia de Lavoisier para la ciencia y lamentó la decapitación diciendo: "Il ne leur a fallu qu'un moment pour faire tomber cette tête, et cent années peut -être ne suffiront pas pour en reproduire une semblable." ("Les tomó solo un instante cortar esta cabeza, y cien años podrían no ser suficientes para reproducir una similar.&# 34;)
Autopsia
Un año y medio después de su ejecución, Lavoisier fue completamente exonerado por el gobierno francés. Durante el Terror Blanco, sus pertenencias fueron entregadas a su viuda. Se incluyó una breve nota que decía "A la viuda de Lavoisier, quien fue condenada falsamente".
Contribuciones a la química
Teoría de la combustión del oxígeno
A fines de 1772, Lavoisier centró su atención en el fenómeno de la combustión, el tema sobre el cual haría su contribución más significativa a la ciencia. Informó los resultados de sus primeros experimentos sobre combustión en una nota a la Academia el 20 de octubre, en la que informó que cuando el fósforo se quemaba, se combinaba con una gran cantidad de aire para producir alcohol ácido de fósforo, y que el fósforo aumentaba en peso al quemar. En una segunda nota sellada depositada en la Academia unas semanas más tarde (1 de noviembre), Lavoisier amplió sus observaciones y conclusiones a la quema de azufre y agregó que "lo que se observa en la combustión de azufre y fósforo bien puede tiene lugar en el caso de todas las sustancias que aumentan de peso por combustión y calcinación: y estoy persuadido de que el aumento de peso de las calzas metálicas se debe a la misma causa.
El "aire fijo"
de Joseph BlackDurante 1773, Lavoisier decidió revisar minuciosamente la literatura sobre el aire, particularmente "aire fijo" y repetir muchos de los experimentos de otros trabajadores en el campo. Publicó un relato de esta revisión en 1774 en un libro titulado Opuscules physiques et chimiques (Ensayos físicos y químicos). En el curso de esta revisión, hizo su primer estudio completo del trabajo de Joseph Black, el químico escocés que había llevado a cabo una serie de experimentos cuantitativos clásicos sobre los álcalis suaves y cáusticos. Black había demostrado que la diferencia entre un álcali suave, por ejemplo, la tiza (CaCO3) y la forma cáustica, por ejemplo, la cal viva (CaO), residía en el hecho de que el primero contenía "aire fijo",; no aire común fijado en la tiza, sino una especie química distinta, ahora entendida como dióxido de carbono (CO2), que era un constituyente de la atmósfera. Lavoisier reconoció que el aire fijo de Black era idéntico al aire que se desarrollaba cuando las calzas metálicas se reducían con carbón e incluso sugirió que el aire que se combinaba con los metales en la calcinación y aumentaba el peso podría ser el aire fijo de Black, que es, CO2.
José Priestley
En la primavera de 1774, Lavoisier realizó experimentos sobre la calcinación de estaño y plomo en recipientes sellados, cuyos resultados confirmaron de manera concluyente que el aumento de peso de los metales en combustión se debía a la combinación con el aire. Pero quedaba la pregunta de si estaba en combinación con el aire atmosférico común o solo con una parte del aire atmosférico. En octubre, el químico inglés Joseph Priestley visitó París, donde conoció a Lavoisier y le habló del aire que había producido al calentar la cal roja de mercurio con un vidrio encendido y que había sostenido la combustión con extrema energía. Priestley en ese momento no estaba seguro de la naturaleza de este gas, pero sintió que era una forma especialmente pura de aire común. Lavoisier realizó sus propias investigaciones sobre esta peculiar sustancia. El resultado fue su memoria Sobre la naturaleza del principio que se combina con los metales durante su calcinación y aumenta su peso, leída a la Academia el 26 de abril de 1775 (comúnmente conocida como Memoria de Pascua). En las memorias originales, Lavoisier mostró que la cal de mercurio era una verdadera cal metálica en el sentido de que podía reducirse con carbón, emitiendo el aire fijo de Black en el proceso. Cuando se reducía sin carbón, desprendía un aire que favorecía la respiración y la combustión de forma mejorada. Llegó a la conclusión de que se trataba simplemente de una forma pura de aire común y que era el aire mismo "indiviso, sin alteración, sin descomposición" que combinado con metales en la calcinación.
Después de regresar de París, Priestley reanudó su investigación del aire del mercurio calx. Sus resultados ahora mostraron que este aire no era solo una forma especialmente pura de aire común, sino que era "cinco o seis veces mejor que el aire común, para el propósito de la respiración, la inflamación y... cualquier otro uso del aire común". #34;. Llamó al aire aire desflogistizado, ya que pensó que era aire común privado de su flogisto. Por tanto, como estaba en condiciones de absorber una cantidad mucho mayor de flogisto despedido por los cuerpos en llamas y los animales que respiraban, se explicaba la combustión mucho mayor de las sustancias y la mayor facilidad para respirar en este aire.
Pionero de la estequiometría
Las investigaciones de Lavoisier incluyeron algunos de los primeros experimentos químicos realmente cuantitativos. Pesó cuidadosamente los reactivos y productos de una reacción química en un recipiente de vidrio sellado para que no pudiera escapar ningún gas, lo que fue un paso crucial en el avance de la química. En 1774 demostró que, aunque la materia puede cambiar de estado en una reacción química, la masa total de la materia es la misma al final que al comienzo de cada cambio químico. Así, por ejemplo, si un trozo de madera se reduce a cenizas, la masa total permanece sin cambios si se incluyen los reactivos y productos gaseosos. Los experimentos de Lavoisier apoyaron la ley de conservación de la masa. En Francia se enseña como la Ley de Lavoisier y se parafrasea a partir de una declaración en su Traité Élémentaire de Chimie: "Nada se pierde, nada se crea, todo se transforma". 34; Mikhail Lomonosov (1711-1765) había expresado previamente ideas similares en 1748 y las probó en experimentos; otros cuyas ideas son anteriores al trabajo de Lavoisier incluyen a Jean Rey (1583–1645), Joseph Black (1728–1799) y Henry Cavendish (1731–1810).
Nomenclatura química
Lavoisier, junto con Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet y Antoine François de Fourcroy, presentaron un nuevo programa para las reformas de la nomenclatura química a la Academia en 1787, ya que prácticamente no existía un sistema racional de química. nomenclatura en este momento. Este trabajo, titulado Méthode de nomenclature chimique (Método de nomenclatura química, 1787), introdujo un nuevo sistema que estaba indisolublemente ligado a la nueva teoría química del oxígeno de Lavoisier..
Se descartaron los elementos clásicos de tierra, aire, fuego y agua y, en su lugar, se enumeraron provisionalmente como elementos unas 55 sustancias que no podían descomponerse en sustancias más simples por ningún medio químico conocido. Los elementos incluían luz; calórico (materia de calor); los principios de oxígeno, hidrógeno y azote (nitrógeno); carbón; azufre; fósforo; los aún desconocidos "radicales" de ácido muriático (ácido clorhídrico), ácido bórico y "fluórico" ácido; 17 metales; 5 tierras (principalmente óxidos de metales aún desconocidos como magnesia, baria y estrontia); tres álcalis (potasa, sosa y amoníaco); y los "radicales" de 19 ácidos orgánicos.
Los ácidos, considerados en el nuevo sistema como compuestos de varios elementos con oxígeno, recibieron nombres que indicaban el elemento involucrado junto con el grado de oxigenación de ese elemento, por ejemplo, ácidos sulfúrico y sulfuroso, ácidos fosfórico y fosforoso, nítrico y ácidos nitrosos, el "ic" terminación que indica ácidos con una mayor proporción de oxígeno que aquellos con el "ous" finalizando.
Del mismo modo, las sales del "ic" a los ácidos se les dieron las letras terminales "ate," como en el sulfato de cobre, mientras que las sales del "ous" ácidos terminados con el sufijo "ite," como en sulfito de cobre.
El efecto total de la nueva nomenclatura se puede medir comparando el nuevo nombre "sulfato de cobre" con el antiguo término "vitriolo de Venus." La nueva nomenclatura de Lavoisier se extendió por toda Europa y los Estados Unidos y se convirtió en un uso común en el campo de la química. Esto marcó el comienzo del enfoque antiflogístico del campo.
Revolución química y oposición
Lavoisier suele citarse como uno de los principales contribuyentes a la revolución química. Sus medidas precisas y el mantenimiento meticuloso de los balances a lo largo de su experimento fueron vitales para la aceptación generalizada de la ley de conservación de la masa. Su introducción de nueva terminología, un sistema binomial inspirado en el de Linneo, también ayuda a marcar los cambios dramáticos en el campo que generalmente se conocen como la revolución química. Lavoisier encontró mucha oposición al tratar de cambiar el campo, especialmente de los científicos británicos flogísticos. Joseph Priestley, Richard Kirwan, James Keir y William Nicholson, entre otros, argumentaron que la cuantificación de sustancias no implicaba la conservación de la masa. En lugar de informar evidencia fáctica, la oposición afirmó que Lavoisier estaba malinterpretando las implicaciones de su investigación. Uno de los aliados de Lavoisier, Jean Baptiste Biot, escribió sobre la metodología de Lavoisier: "Se sentía la necesidad de vincular la precisión en los experimentos con el rigor del razonamiento". Su oposición argumentó que la precisión en la experimentación no implicaba precisión en las inferencias y el razonamiento. A pesar de la oposición, Lavoisier continuó usando instrumentación precisa para convencer a otros químicos de sus conclusiones, a menudo con resultados de cinco a ocho decimales. Nicholson, quien estimó que solo tres de estos lugares decimales eran significativos, afirmó:
Si se niega que estos resultados se pretenden ser verdaderos en las últimas figuras, debo rogar que deje de observar, que estas largas filas de figuras, que en algunos casos se extienden a mil veces la dulzura del experimento, sirven sólo para exhibir un desfile que la verdadera ciencia no tiene necesidad de: y, más que esto, que cuando el grado real de exactitud en los experimentos se oculta de nuestra contemplación, estamos un poco dispuestos a dudar si exactitud escrupuleuse de los experimentos ser de hecho como para hacer las pruebas de l'ordre demonstratif.
Obras notables
Memorias de Pascua
El "oficial" La versión de Easter Memoir de Lavoisier apareció en 1778. En el período intermedio, Lavoisier tuvo mucho tiempo para repetir algunos de los últimos experimentos de Priestley y realizar algunos nuevos por su cuenta. Además de estudiar el aire desflogistizado de Priestley, estudió más a fondo el aire residual después de calcinar los metales. Demostró que este aire residual no soportaba ni la combustión ni la respiración y que aproximadamente cinco volúmenes de este aire añadidos a un volumen del aire desflogistizado daban aire atmosférico común. El aire común era entonces una mezcla de dos especies químicas distintas con propiedades muy diferentes. Por lo tanto, cuando se publicó la versión revisada de Easter Memoir en 1778, Lavoisier ya no afirmó que el principio que se combinaba con los metales en la calcinación era solo aire común, sino "nada más que la parte más sana y pura del aire" o la "parte eminentemente respirable del aire". El mismo año acuñó el nombre de oxígeno para este constituyente del aire, de las palabras griegas que significan "antiguo ácido". Le llamó la atención el hecho de que los productos de la combustión de no metales como el azufre, el fósforo, el carbón vegetal y el nitrógeno fueran ácidos. Sostuvo que todos los ácidos contenían oxígeno y que, por lo tanto, el oxígeno era el principio acidificante.
Desmantelando la teoría del flogisto
La investigación química de Lavoisier entre 1772 y 1778 se centró principalmente en desarrollar su propia nueva teoría de la combustión. En 1783 leyó a la academia su artículo titulado Réflexions sur le phlogistique (Reflexiones sobre el flogisto), un ataque a gran escala a la actual teoría de la combustión del flogisto. Ese año, Lavoisier también comenzó una serie de experimentos sobre la composición del agua que demostraron ser una piedra angular importante para su teoría de la combustión y ganaron muchos adeptos. Muchos investigadores habían estado experimentando con la combinación del aire inflamable de Henry Cavendish, que Lavoisier denominó hidrógeno (en griego, "antiguo agua"), con "aire desflogistizado" (aire en el proceso de combustión, ahora conocido como oxígeno) por chispas eléctricas mezclas de los gases. Todos los investigadores notaron la producción de agua pura de Cavendish al quemar hidrógeno en oxígeno, pero interpretaron la reacción de diversas maneras dentro del marco de la teoría del flogisto. Lavoisier se enteró del experimento de Cavendish en junio de 1783 a través de Charles Blagden (antes de que se publicaran los resultados en 1784) e inmediatamente reconoció el agua como el óxido de un gas hidroeléctrico.
En cooperación con Laplace, Lavoisier sintetizó agua quemando chorros de hidrógeno y oxígeno en una campana de cristal sobre mercurio. Los resultados cuantitativos fueron lo suficientemente buenos como para respaldar la afirmación de que el agua no era un elemento, como se había pensado durante más de 2000 años, sino un compuesto de dos gases, hidrógeno y oxígeno. La interpretación del agua como un compuesto explicaba el aire inflamable generado por la disolución de metales en ácidos (hidrógeno producido cuando el agua se descompone) y la reducción de calces por aire inflamable (una combinación de gas de cal con oxígeno para formar agua).
A pesar de estos experimentos, muchos otros químicos no aceptaron el enfoque antiflogístico de Lavoisier. Lavoisier trabajó para proporcionar una prueba definitiva de la composición del agua, intentando usar esto en apoyo de su teoría. Trabajando con Jean-Baptiste Meusnier, Lavoisier hizo pasar agua a través del cañón de una pistola de hierro al rojo vivo, permitiendo que el oxígeno formara un óxido con el hierro y que el hidrógeno emergiera del extremo de la tubería. Presentó sus hallazgos sobre la composición del agua a la Académie des Sciences en abril de 1784, informando sus cifras con ocho decimales. La oposición respondió a esta experimentación adicional afirmando que Lavoisier continuó sacando conclusiones incorrectas y que su experimento demostró el desplazamiento del flogisto del hierro por la combinación del agua con el metal. Lavoisier desarrolló un nuevo aparato que utilizaba un canal neumático, un juego de balanzas, un termómetro y un barómetro, todo calibrado cuidadosamente. Treinta sabios fueron invitados a presenciar la descomposición y síntesis del agua utilizando este aparato, convenciendo a muchos de los asistentes de la corrección de las teorías de Lavoisier. Esta demostración estableció al agua como un compuesto de oxígeno e hidrógeno con gran certeza para quienes la vieron. La difusión del experimento, sin embargo, resultó insatisfactoria, ya que carecía de los detalles para mostrar adecuadamente la cantidad de precisión tomada en las mediciones. El documento finalizaba con una declaración apresurada de que el experimento era 'más que suficiente para aferrarse a la certeza de la proposición'. de la composición del agua y afirmó que los métodos usados en el experimento unirían la química con las otras ciencias físicas y harían avances en los descubrimientos.
Tratado elemental de química
Lavoisier empleó la nueva nomenclatura en su Traité élémentaire de chimie (Tratado elemental de química), publicado en 1789. Este trabajo representa la síntesis de Lavoisier contribución a la química y puede considerarse el primer libro de texto moderno sobre el tema. El núcleo del trabajo fue la teoría del oxígeno, y el trabajo se convirtió en un vehículo muy eficaz para la transmisión de las nuevas doctrinas. Presentó una visión unificada de las nuevas teorías de la química, contenía una declaración clara de la ley de conservación de la masa y negaba la existencia del flogisto. Este texto aclaró el concepto de elemento como una sustancia que no podía descomponerse mediante ningún método conocido de análisis químico y presentó la teoría de Lavoisier sobre la formación de compuestos químicos a partir de elementos. Sigue siendo un clásico en la historia de la ciencia. Si bien muchos químicos destacados de la época se negaron a aceptar las nuevas ideas de Lavoisier, la demanda de Traité élémentaire como libro de texto en Edimburgo fue suficiente para merecer la traducción al inglés aproximadamente un año después de su publicación en francés. En cualquier caso, el Traité élémentaire fue lo suficientemente sólido como para convencer a la próxima generación.
Trabajo fisiológico
Hace tiempo que se reconoce la relación entre la combustión y la respiración a partir del papel esencial que desempeña el aire en ambos procesos. Lavoisier se vio casi obligado, por lo tanto, a extender su nueva teoría de la combustión para incluir el área de la fisiología de la respiración. Sus primeras memorias sobre este tema se leyeron en la Academia de Ciencias en 1777, pero su contribución más significativa a este campo se realizó en el invierno de 1782-1783 en asociación con Laplace. El resultado de este trabajo se publicó en un libro de memorias, "On Heat." Lavoisier y Laplace diseñaron un aparato calorímetro de hielo para medir la cantidad de calor emitido durante la combustión o la respiración. La capa exterior del calorímetro estaba llena de nieve, que se derritió para mantener una temperatura constante de 0 °C alrededor de una capa interior llena de hielo. Midiendo la cantidad de dióxido de carbono y calor producido al confinar un conejillo de Indias vivo en este aparato, y comparando la cantidad de calor producido cuando se quema suficiente carbono en el calorímetro de hielo para producir la misma cantidad de dióxido de carbono que la que produce el conejillo de indias. cerdo exhaló, llegaron a la conclusión de que la respiración era, de hecho, un proceso de combustión lenta. Lavoisier afirmó: "la respiration est donc une combustion", es decir, el intercambio de gases respiratorios es una combustión, como la de una vela encendida.
Esta combustión lenta y continua, que suponían que tenía lugar en los pulmones, permitía que el animal vivo mantuviera la temperatura de su cuerpo por encima de la de su entorno, lo que explica el desconcertante fenómeno del calor animal. Lavoisier continuó estos experimentos de respiración en 1789-1790 en cooperación con Armand Seguin. Diseñaron un ambicioso conjunto de experimentos para estudiar todo el proceso del metabolismo corporal y la respiración utilizando a Seguin como conejillo de indias humano en los experimentos. Su trabajo solo se completó y publicó parcialmente debido a la interrupción de la Revolución, pero el trabajo pionero de Lavoisier en este campo inspiró investigaciones similares sobre procesos fisiológicos durante generaciones.
Legado
Las contribuciones fundamentales de Lavoisier a la química fueron el resultado de un esfuerzo consciente por encajar todos los experimentos en el marco de una sola teoría. Estableció el uso constante del equilibrio químico, usó oxígeno para derrocar la teoría del flogisto y desarrolló un nuevo sistema de nomenclatura química que sostenía que el oxígeno era un componente esencial de todos los ácidos (lo que luego resultó ser erróneo).
Lavoisier también realizó investigaciones tempranas en química física y termodinámica en experimentos conjuntos con Laplace. Usaron un calorímetro para estimar el calor desprendido por unidad de dióxido de carbono producido y finalmente encontraron la misma proporción para una llama y los animales, lo que indica que los animales producían energía mediante un tipo de reacción de combustión.
Lavoisier también contribuyó a las primeras ideas sobre la composición y los cambios químicos al establecer la teoría de los radicales, creyendo que los radicales, que funcionan como un solo grupo en un proceso químico, se combinan con el oxígeno en las reacciones. También introdujo la posibilidad de alotropía en elementos químicos cuando descubrió que el diamante es una forma cristalina de carbono.
También fue responsable de la construcción del gasómetro, un costoso instrumento que utilizó en sus demostraciones. Si bien usó su gasómetro exclusivamente para estos, también creó gasómetros más pequeños, más baratos y más prácticos que funcionaban con un grado de precisión suficiente para que más químicos pudieran recrearlos.
En general, sus contribuciones se consideran las más importantes en el avance de la química al nivel alcanzado en la física y las matemáticas durante el siglo XVIII.
El Monte Lavoisier en la Cordillera Paparoa de Nueva Zelanda recibió su nombre en 1970 por el Departamento de Investigación Científica e Industrial.
Premios y distinciones
Durante su vida, Lavoisier recibió una medalla de oro del rey de Francia por su trabajo sobre el alumbrado público urbano (1766) y fue nombrado miembro de la Academia de Ciencias de Francia (1768). Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1775.
El trabajo de Lavoisier fue reconocido como Monumento Histórico Químico Internacional por la American Chemical Society, la Académie des sciences de L'institut de France y la Société Chimique de France en 1999. Antoine Laurent Lavoisier's La publicación de Louis 1788 titulada Méthode de Nomenclature Chimique, publicada con los colegas Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude Louis Berthollet y Antoine François, comte de Fourcroy, fue galardonada con una mención para el premio Chemical Breakthrough Award de la División de Historia de la Química de la American Chemical Society, presentado en la Académie des Sciences (París) en 2015.
Organizaciones como la Société chimique de France, la Sociedad Internacional de Calorimetría Biológica y la empresa DuPont han nombrado y otorgado varias Medallas Lavoisier en honor a Lavoisier. También se le conmemora con la Medalla Franklin-Lavoisier Premio, marcando la amistad de Antoine-Laurent Lavoisier y Benjamin Franklin. El premio, que incluye una medalla, es otorgado conjuntamente por la Fondation de la Maison de la Chimie en París, Francia y el Instituto de Historia de la Ciencia en Filadelfia, Pensilvania, EE. UU.
Escritos seleccionados
- Ópticas físicos y chimiques (París: Chez Durand, Didot, Esprit, 1774). (Segunda edición, 1801)
- L'art de fabriquer le salin et la potasse, publié par ordre du Roi, par les régisseurs-généraux des Poudres " Salpêtres (París, 1779).
- Instruction sur les moyens de suppléer à la disette des fourrages, et d'augmenter la subsistence des bestiaux, Supplément à l'instruction sur les moyens de pourvoir à la disette des fourrages, publiée par ordre du Roi le 31 mai 1785 (Instrucción sobre los medios de compensar la escasez de alimentos con forraje, y de aumentar la subsistencia de ganado, Suplemento a la instrucción sobre los medios de proporcionar la escasez de alimentos con forraje, publicada por orden del Rey el 31 de mayo de 1785).
- (con Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet, Antoine Fourcroy) Méthode de nomenclature chimique (París: Chez Cuchet, 1787)
- (con Fourcroy, Morveau, Cadet, Baumé, d'Arcet y Sage) Nomenclature chimique, ou synonymie ancienne et moderne, pour servir à l'intelligence des auteurs. (París: Chez Cuchet, 1789)
- Traité élémentaire de chimie, présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes (París: Chez Cuchet, 1789; Bruxelles: Cultures et Civilisations, 1965) (lit. Elementary Treatise on Chemistry, presentado en un nuevo orden y junto a descubrimientos modernos) también aquí
- "Mémoire sur la chaleur" Mémoires de l'Académie des sciences (1780), págs. 355 a 408.
- Mémoire contenant les expériences faites sur la chaleur, pendant l'hiver de 1783 à 1784, par P.S. de Laplace " A. K. Lavoisier (1792)
- Mémoires de Physique et de Chimie, de la Société d'Arcueil (1805: póstumo)
En traducción
- Ensayos físicos y químicos (Londres: para Joseph Johnson, 1776; Londres: Frank Cass and Company Ltd., 1970) traducción por Thomas Henry de Ópticas físicos y chimiques
- El Arte de la Fabricación Saltas y Potashes Alkaline, Publicado por Orden de Su Majestad Cristiana, y aprobado por la Real Academia de Ciencias (1784) trans. por Charles Williamos de L'art de fabriquer le salin et la potasse
- (con Pierre-Simon Laplace) Memoir on Heat: Read to the Royal Academy of Sciences, 28 June 1783, by Messrs. Lavoisier " De La Place of the same Academy. (Nueva York: Neale Watson Academic Publications, 1982) trans. by Henry Guerlac of Mémoire sur la chaleur
- Ensayos, sobre los efectos producidos por diversos procesos en el aire atmosférico; con una visión particular a una investigación de la Constitución de los ácidos, trans. Thomas Henry (Londres: Warrington, 1783) recoge estos ensayos:
- "Experimentos sobre la respiración de los animales, y sobre los cambios efectuados en el aire al pasar por sus pulmones." (Leer a la Académie des Sciences, 3 de mayo de 1777)
- "Sobre la combustión de velas en el aire atmosférico y en el aire defraudado." (Comunicado a la Académie des Sciences, 1777)
- "Sobre la combustión del fósforo de Kunckel."
- "En la Existencia del Aire en el Ácido Nitroso, y en los medios de descomponer y recomponer ese Ácido."
- "En la Solución de Mercurio en Ácido Vitriolico."
- "Experimentos sobre la Combustión del Alum con Sustancias Físicas, y sobre los Cambios efectuados en el Aire en el que se quemó el Piroforo."
- "En la Vitriolización de los Piritas Marciales."
- "Consideraciones generales sobre la naturaleza de los ácidos y sobre los principios de los cuales están compuestos".
- "Sobre la combinación de la materia de fuego con fluidos evaporables; y sobre la formación de fluidos de aëriform elásticos."
- “Reflexiones sobre Phlogiston”, traducción de Nicholas W. Best of “Réflexions sur le phlogistique, pour servir de suite à la théorie de la combustion et de la calcination” (read to the Académie Royale des Sciences over two nights, 28 June and 13 July 1783). Publicado en dos partes:
- Mejor, Nicholas W. (2015). "Lavoisier's "Reflections on phlogiston" I: Against phlogiston theory". Fundaciones de Química. 17 (2): 361–378. doi:10.1007/s10698-015-9220-5. S2CID 170422925.
- Mejor, Nicholas W. (2016). "Reflexiones sobre el faringón" de Lavoisier II: Sobre la naturaleza del calor". Fundaciones de Química. 18 (1): 3–13. doi:10.1007/s10698-015-9236-x. S2CID 94677080.
- Método de nomenclatura cínica: propuesto por Messrs. De Moreau, Lavoisier, Bertholet y De Fourcroy (1788) Dictionary
- Elementos de la química, en una nueva orden sistemática, que contiene todos los descubrimientos modernos (Edinburgh: William Creech, 1790; Nueva York: Dover, 1965) traducción por Robert Kerr de Traité élémentaire de chimie. ISBN 978-0-486-64624-4 (Dover).
- 1799 edición
- 1802 edición: volumen 1, volumen 2
- Algunas ilustraciones de la edición 1793
- Algunas ilustraciones más del Instituto de Historia de la Ciencia
- Más ilustraciones (de Obras Recopiladas) del Instituto de Historia de la Ciencia
1790 copia de "Elementos de la química en una orden sistemática que contiene todos los descubrimientos modernos"
Título de la página "Elementos de la química en una orden sistemática que contiene todos los descubrimientos modernos" (1790)
Prefacio a "Elementos de la química en una orden sistémica que contiene todos los descubrimientos modernos" (1790)
Primera página de "Elementos de la química en una orden sistemática que contiene todos los descubrimientos modernos" (1790)
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