L’aristocratico e chimico francese Antoine Laurent Lavoisier è stato una figura incredibilmente importante nella storia della chimica, le cui scoperte erano di statura equivalente all’impatto delle scoperte di Isaac Newton sulla fisica. La sua nuova struttura chimica, che comprendeva più chiaramente le parti costitutive dell’aria e il processo di combustione, ha impostato la chimica su una strada moderna e ha gettato le basi per il lavoro di Dmitri Mendeleev e la creazione della tavola periodica. Il lavoro di Lavoisier ha ribaltato secoli di pensiero errato sulla natura di elementi e composti.
Il libro più notevole di Lavoisier Traité élémentaire de chimie, pubblicato nel 1789 dall’élite dell’Accademia delle scienze francese, potrebbe essere considerato il primo libro di testo di chimica moderna e conteneva teorie sulla natura degli elementi che sostituivano la “teoria del flogisto”, la convinzione che ci fosse un “elemento fuoco” era contenuta in tutti gli oggetti combustibili che venivano rilasciati sotto forma di fuoco, calore e luce quando un oggetto bruciava.
A quel tempo, lo sviluppo della chimica era frenato da questa convinzione diffusa ed errata. La teoria e il nome phlogiston furono coniati nel 1718 da Georg Stahl, un professore di medicina bavarese. L’essenza era che le sostanze combustibili contengono una sostanza curiosa chiamata flogisto, che perdono quando bruciano. Poiché i bilanci erano imprecisi, il fatto che le sostanze spesso aumentassero di peso quando venivano bruciate veniva spesso ignorato. E così ferma era la convinzione nel flogisto che quando si registrava un aumento di peso, veniva spiegato – per esempio, dicendo che il flogisto era un fuoco incorporeo ed etereo che era più leggero di qualsiasi altra sostanza conosciuta e sosteneva quelle più pesanti, o anche una sostanza con un peso negativo.
Prima che Lavoisier pubblicasse il suo Traité, aiutato dalla moglie Marie-Anne-Pierette che imparò l’inglese per aiutarlo a tradurre il crescente corpo di ricerca scientifica, lo aiutò con esperimenti e disegnò tutti i diagrammi, la teoria del flogisto fu accettata come un fatto dai principali chimici dell’Europa del XVIII secolo e la teoria dei “quattro elementi” degli elementi fu per lo più accettata (o non negata) dalla maggior parte dei chimici.
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Partendo dall’opera del filosofo naturale anglo-irlandese Robert Boyle che nel XVII secolo definì un elemento come “una sostanza che non può essere scomposta in una più semplice sostanza “, Lavoisier ha ripreso questa definizione e ha dimostrato la sua validità audace attraverso una sperimentazione ampia e rigorosa.
Lavoisier si preoccupava di migliorare la vita del pubblico e l’origine delle sue scoperte sugli elementi iniziò con un progetto nel 1768 per migliorare la fornitura di buona acqua potabile nelle città francesi . A quel tempo, non esisteva un metodo efficace per misurare la qualità dell’acqua chimicamente, quindi doveva fare affidamento sulla misurazione della densità, una misura fisica. Poiché le teorie più ampiamente accettate dell’epoca affermavano che quando l’acqua veniva riscaldata una parte di essa si trasformava in “terra”, misurarne la densità sarebbe chiaramente fonte di confusione e i risultati discutibili.
Per comprendere meglio il processo, egli ha creato un esperimento per saperne di più. Riscaldando una quantità di acqua distillata in un contenitore sigillato per oltre 100 giorni, ha scoperto che il peso del contenitore non era cambiato. Ancora più interessante, ha trovato particelle di “terra” che galleggiavano nell’acqua e che il peso di questa “terra” corrispondeva al calo di peso del contenitore dopo che era stato svuotato, il che significa che doveva derivare da azioni erosive dell’acqua sul contenitore, e non dalla conversione dell’acqua in terra.
Questa fu un’enorme scoperta che alla fine avrebbe ribaltato il pensiero dominante di due secoli di chimica.
Successivamente, negli esperimenti con fosforo e zolfo, scoprì che le sostanze assorbivano l’aria bruciava e aumentava di peso ote e ha lasciato una nota sigillata al Segretario dell’Accademia il 1 ° novembre 1772 proponendo che questo effetto potrebbe verificarsi in tutte le sostanze. Ulteriori vasti esperimenti hanno dimostrato che i “fluidi elastici” – ciò che ora chiameremmo gas – assorbivano quantità diverse quando venivano bruciati con diversi tipi di aria. Quando i metalli in polvere, o calcinati, venivano bruciati in uno spazio chiuso, assorbivano proporzioni diverse del peso aria nei contenitori, suggerendo infine che l’aria, una volta considerata un elemento, fosse in realtà una miscela o un composto.
Durante l’inverno del 1782-83 collaborò con il suo amico e matematico Pierre-Simon de Lapace e ha pubblicato un articolo nell’Accademia che attacca la teoria del flogisto come “immaginaria”, dicendo che non esisteva nei metalli o in qualsiasi altra sostanza e che il processo di combustione e calcinazione dei metalli era più facile da spiegare senza di essa.
iù tardi, Lavoisier venne a conoscenza degli esperimenti dello scienziato inglese Henry Cavendish, che aveva ottenuto l’acqua dalla combustione di “aria infiammabile” (idrogeno).Lavoisier replicò questo e spiegò che l’acqua non doveva essere un elemento, ma invece era composta da un composto di idrogeno e “aria deflogistica” (ossigeno).
Il suo più grande e duraturo risultato fu quello di imporre l’ordine alla lingua e il simbolismo che hanno plasmato i pensieri dei chimici. Il Traité era inteso come una guida per principianti alla chimica e includeva una tabella che riconosceva 55 elementi con i nomi vecchi e nuovi. I metalli ora si sono dimostrati composti di metalli con ossigeno, quindi ” Il vetriolo di Venere “divenne” solfato di rame “.
Quando iniziò la rivoluzione francese nel 1789, Lavoisier stava lavorando al processo di respirazione e traspirazione – il suo lavoro precedente suggeriva che questi processi fossero una forma di combustione e che il calore emesso da un animale è dovuto alla conversione dell’ossigeno inalato in “aria fissa” o anidride carbonica. Dopo che l’Accademia fu soppressa nel 1793 dal Comitato Rivoluzionario, fu arrestato, condannato e giustiziato senza processo l’8 maggio 1794. Come scrisse Douglas McKie nell’introduzione all’edizione degli anni ’60 del Trattato, “morì così la vittima più illustre del Rivoluzione.” Conrad Quilty-Harper
