Então, nós químicos consideramos Lavoisier o pai da Química moderna devido a sua capacidade de realizar experimento e o interpretá-lo. Dessa forma, enumeramos as principais contribuições desse gênio da Química.
Formas de Carbono
Em 1772, Lavoisier e outros químicos compraram um diamante e o colocaram em uma jarra de vidro fechada. Eles usaram uma notável lupa gigante para focalizar os raios do sol no diamante. Então, o diamante queimou e desapareceu.
Todavia, Lavoisier notou que o peso total do frasco não mudou, embora todo o diamante tivesse desaparecido. Bom, essa observação seria mais tarde parte da evidência para convencê-lo de que sua lei de conservação em massa estava correta.
Ou seja, você queimando o diamante ou o carvão pelas lentes gigantes, produz-se o mesmo gás. Então, nós chamamos esse gás de dióxido de carbono (CO2). Lavoisier percebeu que diamante e carvão são formas diferentes do mesmo elemento.
Bom, ele deu a esse elemento o nome de carbono.
Oxigênio e Combustão
Em 1772 as pessoas não entendiam o processo de queima. Eles tinham teorias inconsistentes e confusas, a principal das quais era a teoria do flogisto, uma substância indetectável que às vezes tinha massa negativa!
Então, hoje sabemos que a combustão acontece quando as substâncias reagem com o oxigênio em altas temperaturas. Em 1772, porém, quando Lavoisier começou a trabalhar neste campo, a descoberta do oxigênio por Joseph Priestley ainda estava dois anos no futuro.
Dessa forma, o trabalho de Lavoisier teve uma grande vantagem sobre muitos outros cientistas, a saber, sua grande paixão por fazer medições precisas. Em princípio, 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. Além disso, 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 que?
Em 1774, Joseph Priestley visitou Paris. Assim, ele contou a Lavoisier sobre o gás produzido quando ele decompôs o composto que hoje chamamos de óxido de mercúrio. Além disso, 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. Mas 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. Além disso, 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 é um elemento
Em 1777, Lavoisier identificou corretamente o enxofre como um elemento. Ele havia realizado extensos experimentos envolvendo essa substância e observado que ela não podia 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, o era menos naquela época (daí o apoio geral à teoria do flogisto). Depois de realizar trabalhos com várias substâncias diferentes e relembrar trabalhos anteriores, como seu trabalho em 1772 com o carbono, Lavoisier anunciou uma nova lei fundamental da natureza: a lei da conservação da massa:
- 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.
Combustão e respiração
Lavoisier suspeitou que a combustão e a respiração são quimicamente iguais. Ele demonstrou isso com a ajuda de Pierre-Simon Laplace. O par mediu a quantidade de dióxido de carbono e calor liberado por uma cobaia ao respirar. Eles compararam isso com a quantidade de calor produzida quando queimaram carbono para produzir a mesma quantidade de dióxido de carbono que havia sido exalado pela cobaia.
Os resultados permitiram que Lavoisier concluísse que a respiração é uma forma de combustão. O calor produzido pelos mamíferos durante a respiração mantém seus corpos acima da temperatura ambiente.
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 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 muita gente, porque naquela época ‘todos sabiam’ que a própria água era um dos elementos ‘indivisíveis’.
Hidrogênio significa formador de água em grego.
Não existe flogisto!
O trabalho de Lavoisier com o oxigênio e sua demonstração de conservação em massa deixaram 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 sobre Química .
Os elementos de Aristóteles de terra, água, ar, fogo e quintessência foram abandonados pelos alquimistas medievais, e Lavoisier agora abandonou sua tria prima de enxofre, mercúrio e sal.
Elementary Treatise on Chemistry detalhou sua teoria química do oxigênio (banindo o flogisto), deixou 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. Mais uma vez, porém, devemos lembrar que a química ainda estava em sua infância e Lavoisier foi o grande responsável por colocá-la em terreno mais firme.
