Antoine Lavoisier (Español)
Antoine Lavoisier revolucionó la química. Llamó a los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno; descubrió el papel del oxígeno en la combustión y la respiración; estableció que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno; descubrió que el azufre es un elemento y ayudó a continuar la transformación de la química de una ciencia cualitativa a una cuantitativa.
Inicios
Antoine -Laurent Lavoisier nació en una familia privilegiada el 26 de agosto de 1743 en la capital de Francia, París.
Su padre era Jean-Antoine Lavoisier, abogado del Parlamento de París.
Su madre era Émilie Punctis, cuya riqueza familiar provenía de un negocio de carnicería. Murió cuando Antoine tenía cinco años, lo que le dejó una gran cantidad de dinero.
Entre los 11 y los 18 años, Antoine se educó en el Collège des Quatre-Nations, un colegio de la Universidad de París. Allí estudió materias generales, incluidas las ciencias, en sus dos últimos años.
Aunque le atraían mucho las ciencias, se matriculó en la facultad de derecho de la facultad a los 18 años, con el objetivo de seguir la misma carrera que su padre. (Su padre lo había animado a creer que la ciencia era simplemente un pasatiempo, no una profesión seria).
Después de dos años de estudiar derecho, Antoine Lavoisier obtuvo una licenciatura. Un año después, en 1764, obtuvo una licencia para ejercer como abogado, pero decidió no hacerlo.
Lifetime in Context de Antoine Lavoisier
La vida de Antoine Lavoisier y la vida de científicos relacionados.
La ciencia de Antoine Lavoisier
Mientras estudiaba para su El licenciado en derecho Lavoisier mantuvo su interés por la ciencia, asistiendo a conferencias científicas además de las de derecho.
En 1764, año en que obtuvo su licencia para ejercer la abogacía, también publicó su primer artículo científico. Ese mismo año leyó un artículo para la élite de la Academia de Ciencias de Francia. Fue elegido miembro de la Academia de Ciencias de Francia en 1769, con solo 26 años.
Formas de carbono
En 1772, Lavoisier y otros químicos compraron un diamante y lo colocaron en un frasco de vidrio cerrado. . Utilizaron una extraordinaria lupa gigante para enfocar los rayos del sol sobre el diamante. El diamante se quemó y desapareció.
El notable aparato de combustión de Lavoisier
Lavoisier notó que el peso total del frasco no había cambiado, aunque todo el diamante había desaparecido. Esta observación más tarde sería parte de la evidencia que lo convenció de que su ley de conservación de la masa era correcta.
Ya sea que la lente gigante queme diamante o carbón vegetal, se produjo el mismo gas; ahora lo llamamos dióxido de carbono. . Lavoisier se dio cuenta de que el diamante y el carbón vegetal son formas diferentes del mismo elemento.
Le dio a este elemento el nombre de carbono.
Oxígeno y combustión
En 1772 la gente no entendía el proceso de combustión. Tenían teorías inconsistentes y confusas, la principal de las cuales era la teoría del flogisto, una sustancia indetectable que a veces tenía masa negativa.
Ahora sabemos que la combustión ocurre cuando las sustancias reaccionan con el oxígeno a altas temperaturas. Sin embargo, en 1772, cuando Lavoisier comenzó a trabajar en este campo, el descubrimiento del oxígeno por Joseph Priestley aún quedaba dentro de dos años.
El trabajo de Lavoisier gozó de una gran ventaja sobre muchos otros científicos, a saber, su gran pasión por hacer mediciones precisas. Se dedicó a la ciencia cuantitativa más que a la cualitativa.
En 1772, Lavoisier descubrió que cuando se quema fósforo o azufre en el aire, los productos son ácidos. Los productos también pesan más que el fósforo o el azufre originales, lo que sugiere que los elementos se combinan con algo en el aire para producir ácidos. ¿Pero qué?
En 1774 Joseph Priestley visitó París. Le contó a Lavoisier sobre el gas producido cuando descompuso el compuesto que ahora llamamos óxido de mercurio. Este gas soportó la combustión mucho más poderosamente que el aire normal. Priestley creía que el gas era una versión particularmente pura del aire. Comenzó a llamarlo aire desflogistizado, creyendo que sus propiedades inusuales se debían a la ausencia de flogisto.
Lavoisier no creía que fuera nada desflogisticado, porque no creía en el flogisto.
En 1779, Lavoisier acuñó el nombre de oxígeno para el elemento liberado por el óxido de mercurio. Encontró que el oxígeno constituía el 20 por ciento del aire y era vital para la combustión y la respiración. También concluyó que cuando el fósforo o el azufre se queman en el aire, los productos se forman por reacción de estos elementos con el oxígeno.
«El azufre, cuando se quema, absorbe oxígeno gaseoso; el ácido resultante es considerablemente más pesado que el azufre quemado; su peso es igual a la suma de pesos de el azufre se quemó y el oxígeno se absorbió ”.
El azufre es un elemento
En 1777, Lavoisier identificó correctamente el azufre como un elemento, realizó extensos experimentos con esta sustancia y observó que no se podía descomponer en sustancias más simples.
La conservación de la masa
En 1778, Lavoisier descubrió que cuando se calienta el óxido de mercurio su peso disminuye. El oxígeno gaseoso que libera tiene exactamente el mismo peso que el peso perdido por el óxido de mercurio.
Si bien esto puede parecernos obvio hoy en día, lo era menos en esos días (de ahí el apoyo general a la teoría del flogisto). Después de realizar un trabajo con varias sustancias diferentes, y recordando trabajos anteriores, como su trabajo en 1772 con carbono, Lavoisier anunció una nueva ley fundamental de la naturaleza: la ley de conservación de la masa:
- la materia se conserva en reacciones químicas
o dicho de otra manera:
- la masa total de los productos de una reacción química es idéntica a la masa total de los materiales de partida
A menudo se dice que Lavoisier fue el primer científico en enunciar el principio de conservación masiva. Esto no es estrictamente incorrecto. En 1630 Jean Rey había formulado una ley similar; en 1755, Joseph Black había asumido que la ley era cierta en su trabajo para descubrir el magnesio; y en 1760 Mikhail Lomonosov había publicado una declaración de la ley.
La ley de conservación de masas solo se estableció firmemente después de que Lavoisier la descubrió de forma independiente.
«Al realizar experimentos, es necesario … que se simplifiquen lo más posible y que se eliminen por completo todas las circunstancias que puedan complicar los resultados ”.
Combustión y respiración
Lavoisier sospechaba que la combustión y la respiración son químicamente iguales, lo demostró con la ayuda de Pierre-Simon Laplace. La pareja midió la cantidad de dióxido de carbono y el calor emitido por un conejillo de indias al respirar y lo compararon con la cantidad de calor producido cuando quemaron carbono para producir la misma cantidad de dióxido de carbono que había exhalado el conejillo de indias.
Los resultados permitieron a Lavoisier concluir que la respiración es una forma de combustión. El calor producido por los mamíferos durante la respiración mantiene sus cuerpos por encima de la temperatura ambiente.
Lavoisier mide el oxígeno en el aire exhalado por un hombre pulmones. Marie-Anne, la esposa de Lavoisier, toma notas. Artista experta, también creó el grabado del que se tomó esta imagen.
El agua no es un elemento
En 1783 Lavoisier acuñó el nombre de hidrógeno para la gas que Henry Cavendish había reconocido como un nuevo elemento en 1766; Cavendish había llamado aire inflamable al gas.
Trabajando de nuevo con Pierre-Simon Laplace, Lavoisier quemó hidrógeno con oxígeno y descubrió que se producía agua, estableciendo que el agua no es un elemento, sino que en realidad es un compuesto hecho de los elementos hidrógeno y oxígeno. Este resultado asombró a mucha gente, porque en ese momento todos sabían que el agua era en sí misma uno de los elementos indivisibles.
Hidrógeno significa formador de agua en griego.
«Se requirieron 85 partes en peso de oxígeno y 15 partes de hidrógeno para componer 100 partes de agua».
¡No existe el flogisto!
El trabajo de Lavoisier con oxígeno y su demostración de conservación de masas había le dejó absolutamente claro que el flogisto era ficticio. En 1783 su artículo Reflexiones sobre el flogisto marcó el comienzo del fin del flogisto y un triunfo para la teoría del oxígeno y la química cuantitativa de Lavoisier.
La lista de elementos de Lavoisier
En 1789, Lavoisier publicó su revolucionario Tratado elemental sobre química.
Los elementos de Aristóteles de tierra, agua, aire, fuego y quintaesencia habían sido abandonados por alquimistas medievales, y Lavoisier ahora abandonaron su tria prima de azufre, mercurio y sal.
El Tratado de Química elemental detalló su teoría del oxígeno de la química (desterrando el flogisto), dejó clara la diferencia entre un compuesto y un elemento y contenía una lista de elementos químicos. La lista incluía oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, azufre, fósforo, carbono, antimonio, cobalto, cobre, oro, hierro, manganeso, molibdeno, níquel, platino, plata, estaño, tungsteno y zinc.
Curiosamente, y en consonancia con la infancia de la química, Lavoisier incluyó la luz como uno de los elementos químicos.
También incluyó una sustancia llamada calórica, que luego se demostró, como el flogisto, que era ficticia. De hecho, gran parte del Tratado elemental de química implica explicaciones calóricas que estropea ligeramente el trabajo. Sin embargo, una vez más, debemos recordar que la química aún estaba en su infancia y Lavoisier fue en gran parte responsable de llevarla a un terreno más firme.
«Experimentos sobre La vegetación da motivos para creer que la luz se combina con ciertas partes de los vegetales, y que el verde de sus hojas y los diversos colores de las flores se deben principalmente a esta combinación ”.
El sistema métrico
A partir de 1791, Lavoisier formó parte del comité de la Academia Francesa de Ciencias que desarrolló el sistema métrico de medición. Otros miembros del comité incluyeron a los matemáticos conocidos Pierre-Simon Laplace y Adrien-Marie Legendre.
Algunos detalles personales y El fin
Además de su investigación científica, Lavoisier era trabajador en otros campos. A los 26 años compró una empresa que recaudaba impuestos para el e gobierno francés. Habiendo hecho esto, trató de reformar la ley tributaria para ayudar a los contribuyentes más pobres. También sirvió en la comisión de pólvora del gobierno, mejorando considerablemente la calidad de la pólvora francesa.
Lavoisier se casó con Marie-Anne Pierrette Paulze en 1771. Él tenía 28 años y ella solo 13. Al casarse con Marie-Anne tan joven , estaba actuando a petición de su padre, que era un miembro de alto rango de la empresa tributaria que Lavoisier había comprado. El Conde dAmerval, que tenía unos 40 años, había hecho una propuesta de matrimonio a Marie-Anne y su padre había sido amenazado con el despido de la empresa tributaria si ella no decía que sí. Lavoisier intervino y se casó con ella para darles a Marie-Anne y su padre una excusa adecuada para que ella no se casara con el Conde.
Antoine Lavoisier y su esposa Marie-Anne, pintados por Jacques-Louis David en c. 1788.
Marie-Anne era una artista experta y bien educada. Ayudó considerablemente a Lavoisier con su trabajo, traduciendo artículos científicos del inglés al francés, agregando sus propias notas y críticas científicas de artículos, ayudando con el trabajo de laboratorio, haciendo dibujos precisos de aparatos de laboratorio para las publicaciones científicas de Lavoisier y manteniendo registros escritos precisos de los experimentos de Lavoisier. .
Durante la Revolución Francesa, que comenzó en 1789, las personas adineradas y cualquiera que hubiera trabajado para el gobierno estaban bajo amenaza. En 1793 los revolucionarios pusieron fin a la Academia de Ciencias de Francia y otras sociedades académicas.
En 1794, Lavoisier fue tildado de traidor por su implicación con los impuestos. También era impopular entre los revolucionarios porque había apoyado a científicos extranjeros a quienes los revolucionarios deseaban despojar de sus activos.
Lavoisier fue condenado a muerte por los revolucionarios. Los cargos falsos en su contra incluían robar dinero del Tesoro de Francia y dárselo a los enemigos de Francia.
Antoine Lavoisier murió en la guillotina a los 50 años el 8 de mayo de 1794 en París. El padre de Marie-Anne y otras 26 personas fueron ejecutadas en la misma ocasión.
A fines de 1795, en un cambio de sentido, el gobierno francés encontró a Lavoisier inocente de todos los cargos. Para entonces, por supuesto, ya era demasiado tarde: era simplemente otra víctima inocente del Reino del Terror de la revolución.
La esposa de Lavoisier y sus tremendas contribuciones a la química sobrevivieron. Irónicamente, Marie-Anne se casó más tarde con Benjamin Thompson, quien desempeñó un papel clave en el establecimiento de que el calórico, como el flogisto, era simplemente un producto de la imaginación de las personas.
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Lecturas adicionales
Antoine -Laurent Lavoisier
Elementos de la química de Dover Publications Inc, 1965
Robert D. Whitaker
Una nota histórica sobre la conservación de la masa
J. Chem. Educ., 1975, 52 (10), p 658
Arthur Donovan
Antoine Lavoisier: Ciencia, administración y revolución
Cambridge University Press, 1996