Antoine Lavoisier (Português)
Antoine Lavoisier revolucionou a química. Ele nomeou os elementos carbono, hidrogênio e oxigênio; descobriu o papel do oxigênio na combustão e respiração; estabeleceu que a água é um composto de hidrogênio e oxigênio; descobriu que o enxofre é um elemento e ajudou a continuar a transformação da química de uma ciência qualitativa em uma quantitativa.
Princípios
Antoine -Laurent Lavoisier nasceu em uma família privilegiada em 26 de agosto de 1743 na capital da França, Paris.
Seu pai era Jean-Antoine Lavoisier, um advogado do Parlamento de Paris.
Sua mãe era Émilie Punctis, cuja riqueza familiar viera de um açougue. Ela morreu quando Antoine tinha cinco anos, deixando-lhe uma grande quantia de dinheiro.
Entre as idades de 11 e 18, Antoine foi educado no Collège des Quatre-Nations, um colégio da Universidade de Paris. Ele estudou assuntos gerais lá, incluindo ciências em seus últimos dois anos.
Embora tivesse uma grande atração pelas ciências, ele se matriculou na faculdade de direito da faculdade aos 18 anos, com o objetivo de seguir a mesma carreira de seu pai. (Seu pai o encorajou a acreditar que ciência era apenas um hobby, não uma profissão séria.)
Depois de dois anos estudando direito, Antoine Lavoisier recebeu o diploma de bacharel. Um ano depois, em 1764, ele obteve uma licença para exercer a advocacia, mas decidiu contra isso.
Lifetime in Context de Antoine Lavoisier
A vida de Antoine Lavoisier e a vida de cientistas relacionados.
Ciência de Antoine Lavoisier
Enquanto estudava para sua bacharel em direito Lavoisier manteve o interesse pela ciência, assistindo a palestras de ciências além das de direito.
Em 1764, ano em que obteve sua licença para exercer a advocacia, publicou também seu primeiro artigo científico. No mesmo ano, ele leu um artigo para a elite da Academia Francesa de Ciências. Ele foi eleito para a Academia Francesa de Ciências em 1769, com apenas 26 anos.
Formas de carbono
Em 1772, Lavoisier e outros químicos compraram um diamante e o colocaram em um frasco de vidro fechado . Eles usaram uma lupa gigante notável para focalizar os raios de sol no diamante. O diamante queimou e desapareceu.
O notável aparelho de combustão de Lavoisier
Lavoisier notou que o peso total do frasco permaneceu inalterado, embora todo o diamante tenha desaparecido. Essa observação seria mais tarde parte da evidência que o convenceu de que sua lei de conservação de massa estava correta.
Quer o diamante ou o carvão fossem queimados pelas lentes gigantes, o mesmo gás foi produzido – agora o chamamos de dióxido de carbono . Lavoisier percebeu que diamante e carvão são formas diferentes do mesmo elemento.
Ele deu a este elemento o nome de carbono.
Oxigênio e Combustão
Em 1772 as pessoas não entendiam o processo de queima. Eles tinham teorias inconsistentes e confusas, sendo a principal delas a teoria do flogisto, uma substância indetectável que às vezes tinha massa negativa!
Agora sabemos que a combustão acontece quando as substâncias reagem com o oxigênio em altas temperaturas. Em 1772, no entanto, quando Lavoisier começou a trabalhar neste campo, a descoberta do oxigênio por Joseph Priestley ainda estava dois anos no futuro.
O trabalho de Lavoisier desfrutou de uma grande vantagem sobre muitos outros cientistas, ou seja, sua grande paixão por fazer medições precisas. Ele buscou ciência quantitativa em vez de qualitativa.
Em 1772, Lavoisier descobriu que, quando o fósforo ou o enxofre são queimados no ar, os produtos são ácidos. Os produtos também pesam mais do que o fósforo ou enxofre original, sugerindo que os elementos se combinam com algo no ar para produzir ácidos. Mas o quê?
Em 1774, Joseph Priestley visitou Paris. Ele contou a Lavoisier sobre o gás produzido quando ele decompôs o composto que hoje chamamos de óxido de mercúrio. Este gás suportava a combustão com muito mais força do que o ar normal. Priestley acreditava que o gás era uma versão particularmente pura do ar. Ele começou a chamá-lo de ar deflogisticado, acreditando que suas propriedades incomuns eram causadas pela ausência do flogisto.
Lavoisier não acreditava que fosse algo deflogisticado, porque não acreditava no flogisto.
Em 1779, Lavoisier cunhou o nome de oxigênio para o elemento liberado pelo óxido de mercúrio. Ele descobriu que o oxigênio constituía 20% do ar e era vital para a combustão e a respiração. Ele também concluiu que quando o fósforo ou o enxofre são queimados no ar, os produtos são formados pela reação desses elementos com o oxigênio.
“O enxofre, quando queima, absorve gás oxigênio; o ácido resultante é consideravelmente mais pesado do que o enxofre queimado; seu peso é igual à soma dos pesos de o enxofre foi queimado e o oxigênio absorvido. ”
Enxofre é um elemento
Em 1777, Lavoisier identificou corretamente o enxofre como um elemento. Ele realizou extensos experimentos envolvendo essa substância e observou que ela não poderia ser decomposta em nenhuma substância mais simples.
A conservação da massa
Em 1778, Lavoisier descobriu que, quando o óxido de mercúrio é aquecido, seu peso diminui. O gás oxigênio que ele libera tem exatamente o mesmo peso que o peso perdido pelo óxido de mercúrio.
Embora isso possa parecer óbvio para nós hoje, não era menos naquela época (daí o apoio geral para a teoria do flogisto). Depois de realizar o trabalho com várias substâncias diferentes, e relembrando trabalhos anteriores, como seu trabalho em 1772 com o carbono, Lavoisier anunciou uma nova lei fundamental da natureza: a lei da conservação da massa:
- a matéria é conservada em reações químicas
ou declarado de outra forma:
- a massa total dos produtos de uma reação química é idêntica à massa total dos materiais de partida
Costuma-se dizer que Lavoisier foi o primeiro cientista a estabelecer o princípio da conservação em massa. Isso não é estritamente incorreto. Em 1630, Jean Rey formulou uma lei semelhante; em 1755, Joseph Black assumira que a lei era verdadeira em seu trabalho de descoberta do magnésio; e em 1760 Mikhail Lomonosov publicou uma declaração da lei.
A lei da conservação em massa só se tornou firmemente estabelecida depois que Lavoisier a descobriu independentemente.
“Ao realizar experimentos, é necessário … que sejam simplificados o máximo possível e que todas as circunstâncias que possam complicar os resultados sejam completamente removidas. ”
Combustão e respiração
Lavoisier suspeitou que combustão e respiração são quimicamente iguais. Ele demonstrou isso com a ajuda de Pierre-Simon Laplace. A dupla mediu a quantidade de dióxido de carbono e calor liberado por uma cobaia ao respirar. Eles compararam isso à quantidade de calor produzida quando queimaram carbono para produzir a mesma quantidade de dióxido de carbono que foi exalada pela cobaia.
Os resultados permitiram a Lavoisier concluir que a respiração é uma forma de combustão. O calor produzido pelos mamíferos durante a respiração, mantém seus corpos acima da temperatura ambiente.
Lavoisier mede o oxigênio no ar exalado por um homem pulmões. A esposa de Lavoisier, Marie-Anne, faz anotações. Uma artista habilidosa, ela também criou a gravura da qual esta imagem foi tirada.
A água não é um elemento
Em 1783, Lavoisier cunhou o nome de hidrogênio para o gás que Henry Cavendish reconheceu como um novo elemento em 1766; Cavendish chamou o gás de ar inflamável.
Trabalhando novamente com Pierre-Simon Laplace, Lavoisier queimou hidrogênio com oxigênio e descobriu que a água foi produzida, estabelecendo que a água não é um elemento, mas na verdade é um composto feito dos elementos hidrogênio e oxigênio. Este resultado surpreendeu muitas pessoas, porque naquela época todos sabiam que a água era ela própria um dos elementos indivisíveis.
Hidrogênio significa formador de água em grego.
“Foram necessárias 85 partes em peso de oxigênio e 15 partes de hidrogênio para compor 100 partes de água.”
Flogisto não existe!
O trabalho de Lavoisier com o oxigênio e sua demonstração de conservação em massa tiveram deixou absolutamente claro para ele que o flogisto era fictício. Em 1783, seu artigo Reflexões sobre o flogisto marcou o início do fim do flogisto e um triunfo da teoria do oxigênio e da química quantitativa de Lavoisier.
Lista de elementos de Lavoisier
Em 1789, Lavoisier publicou seu inovador Tratado Elementar de Química.
Os elementos de Aristóteles, terra, água, ar, fogo e quintessência foram abandonados por alquimistas medievais e Lavoisier agora abandonaram sua tria prima de enxofre, mercúrio e sal.
O Tratado Elementar de Química detalhou sua teoria química do oxigênio (banindo o flogisto), deixando clara a diferença entre um composto e um elemento, e continha uma lista de elementos químicos. A lista incluía oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, enxofre, fósforo, carbono, antimônio, cobalto, cobre, ouro, ferro, manganês, molibdênio, níquel, platina, prata, estanho, tungstênio e zinco.
Curiosamente, e consistente com a infância da química, Lavoisier incluiu a luz como um dos elementos químicos.
Ele também incluiu uma substância chamada calórica, que mais tarde foi mostrada, como o flogisto, como fictícia. Na verdade, muito do Elementary Treatise on Chemistry envolve calórico nas explicações que estraga um pouco o trabalho. Novamente, porém, devemos lembrar que a química ainda estava em sua infância, e Lavoisier foi o grande responsável por colocá-la em terreno mais firme.
“Experimentos sobre a vegetação dá motivos para acreditar que a luz se combina com certas partes dos vegetais e que o verde de suas folhas e as várias cores das flores se deve principalmente a essa combinação. ”
O Sistema Métrico
A partir de 1791, Lavoisier serviu no comitê de a Academia Francesa de Ciências, que desenvolveu o sistema métrico de medição. Outros membros do comitê incluíram os conhecidos matemáticos Pierre-Simon Laplace e Adrien-Marie Legendre.
Alguns detalhes pessoais e o fim
Além de sua pesquisa científica, Lavoisier era trabalhador em outras áreas. Aos 26 anos, ele comprou uma empresa que arrecadava impostos para a O governo francês. Feito isso, ele tentou reformar a legislação tributária para ajudar os contribuintes mais pobres. Ele também serviu na comissão da pólvora do governo, melhorando consideravelmente a qualidade da pólvora francesa.
Lavoisier casou-se com Marie-Anne Pierrette Paulze em 1771. Ele tinha 28 anos e ela apenas 13. Ao se casar com Marie-Anne tão jovem , ele estava agindo a pedido de seu pai, que era um membro sênior da empresa fiscal que Lavoisier comprou. O conde dAmerval, que tinha cerca de 40 anos, fez uma proposta de casamento a Marie-Anne e seu pai foi ameaçado de demissão da empresa tributária se ela não dissesse sim. Lavoisier interveio e casou-se com ela para fornecer a Marie-Anne e seu pai uma desculpa adequada para ela não se casar com o conde.
Antoine Lavoisier e sua esposa Marie-Anne, pintado por Jacques-Louis David em c. 1788.
Marie-Anne era uma artista habilidosa e bem-educada. Ela ajudou Lavoisier consideravelmente com seu trabalho, traduzindo artigos científicos do inglês para o francês, adicionando suas próprias notas e críticas científicas aos artigos, ajudando no trabalho de laboratório, fazendo desenhos precisos de aparelhos de laboratório para as publicações científicas de Lavoisier e mantendo registros escritos precisos dos experimentos de Lavoisier .
Durante a Revolução Francesa, que começou em 1789, as pessoas ricas e todos que haviam trabalhado para o governo estavam sob ameaça. Em 1793, os revolucionários acabaram com a Academia Francesa de Ciências e outras sociedades acadêmicas.
Em 1794, Lavoisier foi considerado traidor por causa de seu envolvimento com os impostos. Ele também era impopular entre os revolucionários porque havia apoiado cientistas estrangeiros a quem os revolucionários desejavam despojar-se de seus ativos. Lavoisier foi condenado à morte pelos revolucionários. As acusações forjadas contra ele incluíam roubar dinheiro do Tesouro da França e dá-lo aos inimigos da França.
Antoine Lavoisier morreu na guilhotina aos 50 anos de idade em 8 de maio de 1794 em Paris. O pai de Marie-Anne e outras 26 pessoas foram executados na mesma ocasião.
No final de 1795, em uma reviravolta, o governo francês declarou Lavoisier inocente de todas as acusações. A essa altura, é claro, era tarde demais: ele era apenas mais uma vítima inocente do reinado de terror da revolução.
A esposa de Lavoisier e suas tremendas contribuições para a química sobreviveram. Ironicamente, Marie-Anne casou-se mais tarde com Benjamin Thompson, que desempenhou um papel fundamental em estabelecer que o calórico, como o flogístico, era apenas uma invenção da imaginação das pessoas.
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Leitura adicional
Antoine -Laurent Lavoisier
Elementos de química
Dover Publications Inc, 1965
Robert D. Whitaker
Uma nota histórica sobre a conservação de massa
J. Chem. Educ., 1975, 52 (10), p 658
Arthur Donovan
Antoine Lavoisier: Ciência, Administração e Revolução
Cambridge University Press, 1996