ANTOINE LAVOISIER, Padre de la Química
Biografía, vida y obra científica

Revolución Científica: Uno de los mas grandes químicos de la historia científica

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ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794): Uno de los creadores de la química moderna, arrancó donde lo había dejado Boyle. Reformó radicalmente el concepto de la química, y le dio un nuevo lenguaje y objetivos frescos. Acabó con el concepto aristotélico de que los elementos podían transformarse unos en otros y suministró un firme fundamento para la teoría atómica de Dalton de unas décadas más tarde. Probó que el agua no se puede convertir en tierra, demostró que los metales se queman mediante la absorción del "principio vital" del aire y que el agua está formada por hidrógeno y oxígeno, así como atacó la teoría del flogisto. Por desgracia, fue ejecutado durante la Revolución Francesa.

La Revolución CientíficaAntoine Lavoisier:

Lavoisier nació en París el 26 de agosto de 1743. Su padre era un abogado acomodado. Sus primeros pasos se dirigieron al mundo del derecho, e incluso obtuvo las calificaciones necesarias para practicar la abogacía, pero, como resultado de escuchar unas conferencias del astrónomo Lacaille, desarrolló un entusiasmo por la ciencia.

Su primer interés se centró en la geología y realizó un trabajo loable en ese campo, pero pronto se dedicó a la química, que se convirtió en la pasión de su vida. En 1766, cuando sólo tenía veintitrés años, fue recompensado con la Medalla de Oro de la Academia Francesa de Ciencias por un ensayo sobre la mejor forma de iluminar una gran ciudad.

A diferencia de otros científicos de su tiempo —Cavendish, por ejemplo—, Lavoisier no era un tímido investigador de laboratorio, sino que llevó una

 vida pública muy ocupada y fue precisamente esa implicación en los asuntos públicos lo que provocaría su caída. Cuando tenía veinticinco años, en 1768, invirtió una gran suma de dinero en la Ferme Générale, una operación privada para recaudar impuestos alentada por el gobierno francés. Tres años después, se casó con la hija, de catorce años, de uno de los ejecutivos de la Ferme. Fue un matrimonio concertado, pero durante muchos años resultó feliz y productivo.

Su esposa, Anne-Marie, era tan inteligente como hermosa y, en sus primeros años juntos, nunca fueron tan felices como cuando trabajaban en el laboratorio. Con el paso de los años, y con su marido pasando demasiado tiempo ausente debido a los negocios, Anne-Marie encontró consuelo en los brazos de uno de sus amigos; no obstante, siguieron manteniendo una relación cordial.

Lavoisier logró construir un completo y moderno laboratorio (posiblemente uno de los mejores del mundo) gracias a los impuestos que cobraba a los pobres. Su éxito, sin desmerecer su gran capacidad científica, se debe en gran medida a la calidad de sus instrumentos, sobre todo los de medición de peso, que lo llevaron a obtener mediciones de una excelente exactitud. Este lugar qse convirtió en un lugar de encuentro tanto para los principales científicos franceses como para las celebridades que visitaban el país, como Franklin (inventor del pararrayos) y Thomas Jefferson protagonista de la independencia de las colonia americanas.

Su mujer, Anne-Marie, de varios años menor que él, fue una ayudante incansable y perseverante para todos los experimentos científicos de su marido, a quien se le critica que muchas veces no fue muy sincero respecto a los logros de sus colegas  por lo que no era lo bastante rápido en reconocer el trabajo de otros o la contribución que hicieron los demás a sus descubrimientos, y esto lo condujo a amargas disputas con sus compañeros, que creían que sus trabajos no recibían un apropiado reconocimiento.

Lavoisier escribió dos obras capitales: La nomenclatura, y los Tratados elementales de química, que simplificaron y dieron forma moderna a esta rama de las ciencias. Definió y enumeró cincuenta y cinco elementos, entre ellos el oxígeno y el hidrógeno. De hecho, la química moderna se funda sobre estas obras.

En un campo distinto de la ciencia, propuso reformas que se adelantaron a su época como talleres públicos para los desocupados, seguros de vejez, bancos de crédito, educación obligatoria y gratuita, etc. Sin embargo, fue acusado de traición por Marat, uno de los caudillos de la Revolución, quien jamás le perdonó haberse opuesto, doce años antes, a la postulación de Marat a la Academia de Ciencias. Lavoisier fue condenado a la guillotina muriendo a los 51 años de edad.

El Importante Aporte de Joseph Priestley: Como decíamos antes, Lavoisier hizo rabiar a un colega ingles quien aportó buenas ideas y comprobadas en el laboratorio para conseguir su famoso triunfo, que lo llevaría a se conocido como el Padre de la Química. Este colega fue el químico y político Joseph Priestley, sumamente religioso y con una gran habilidad para los idiomas que siempre estudió en forma autodidacta. También hablaba hebreo y árabe.

Fue un químico y físico sin preparación académica pero de espíritu verdaderamente científico. Dicen que se "enamoró" de la ciencia gracias a su estrecha relación con Benjamín Franklin, quien lo encaminara por los misterios de la ciencia, y que en poco tiempo ya publicaba trabajos de investigación sobre temas eléctricos y ópticos.

En su época solo se conocían tres tipos de gases: el aire, el anhídrido carbónico y el hidrógeno (recientemente descubierto por Cavendish, y bautizado por Lavoisier). Se le deben, entre otras aportaciones, el descubrimiento del nitrógeno. Tuvo éxito en aislar y descubrir gases, en parte, gracias a su invención de una cubeta neumática que le permitía recoger los gases en mercurio en lugar de agua, y porque usaba frascos de vidrio en vez de las vejigas elásticas usadas en ese tiempo. También consiguió aislar el el amoníaco, el óxido nitroso (el gas de la risa) y el cloruro de hidrógeno.

Joseph Priestley tenía una capilla muy cerca de una cervecería llamada Leeds, le interesaba sobremanera los procesos de fermentación producidos en la elaboración de la misma. La fermentación del grano produce un gas que sabemos que es anhídrido carbónico. Priestley estudió el gas, dándose cuenta de que era más pesado que el aire y capaz de extinguir una llama. Lo disolvió en agua, y descubrió que le daba un sabor agradable. Había descubierto el agua de soda; y fue recompensado por su descubrimiento con la Medalla Copley de la Royal Society.

Un día de 1774 calentó en un recipiente de campana un polvo, que era óxido rojo de mercurio, recogiendo en un frasco el gas incoloro resultante. En un impulso de curiosidad introdujo una vela encendida que estaba cerca y la introdujo en el gas que había producido. La vela ardió con más brillo. Llamó al gas "aire desflogisticado".

Comprobó, luego, que pequeños animales respiraban bien ese gas y él mismo lo inhaló. Experimentó un mayor vigor y se dio cuenta de las posibilidades médicas de su descubrimiento, al que siguió llamando "aire desflogísticado". Desgraciadamente, Priestley era un devoto del concepto del flogisto e incapaz de apreciar adecuadamente la importancia de su descubrimiento.

Desgraciadamente, Lavoisier ignoraba el trabajo que Joseph Priestley estaba realizando en Inglaterra. Priestley había descubierto que había muchos tipos de aire, y el aire atmosférico se componía de una mezcla de diferentes gases. En su visita a París en agosto de 1774, Priestley mostró a Lavoisier que si se calientan algunos restos de mercurio calcinado en un recipiente cerrado, éstos se transforma de nuevo en mercurio sin la necesidad del carbón. Claramente, esta reacción no necesitaba flogisto. Más aún, el gas que se recogía en el recipiente podía soportar la combustión mejor que el aire corriente.

Fue Lavoisier, quien descubrió más sobre ese gas y su papel en la combustión y quien le dio el nombre de oxígeno. Enseguida comprendió el papel fundamental que este nuevo gas desempeñaba en los procesos químicos de la combustión y la calcinación, que pasaron a convertirse en fenómenos que implicaban la absorción o combinación de un nuevo elemento, un aire al que bautizaría, como veremos enseguida, con el nombre de oxígeno. A partir de entonces, el aire común o atmosférico no fue ya una sustancia simple, sino que se compuso de dos o más elementales. En particular, Lavoisier demostró que estaba formado por dos gases, uno —el «aire vital»— que sostenía la combustión, y otro «azote», o «ázoote» (nitrógeno), que no.

Finalmente Lavoisier presentó un informe a la Academia en el que aseguraba que el factor clave en la combustión era el «aire puro» de Priestley, pero sin mencionar a Priestley para nada. Esta actitud degustó mucho a Priestley, pero es sólo una anécdota, pues para esa época Lavoisier ya presentaba y demostraba su teoría frente a los mas destacados científicos del mundo. También demostró que le azufre ganaba pesos cuando se quemaba, en lugar de perder peso según las leyes anteriores.

En los años siguientes, hizo una sucesión de descubrimientos revolucionarios como resultado de su insistencia en la importancia de la precisión de las medidas. Tampoco el agua, el más universal componente de la naturaleza, superó indemne el paso de la vieja a la nueva química.

Al igual que el aire atmosférico, dejó de ser considerada como una sustancia simple, logro en el que, como vimos, participó Henry Cavendish. «Hasta nuestros días —escribió Lavoisier en su Tratado elemental de química, en donde explicó el procedimiento que había seguido en este descubrimiento (que publicó en 1781)—, el agua se había considerado como un cuerpo simple, y los antiguos no tuvieron dificultad alguna en llamarla elemento. Para ellos era, sin duda, una sustancia elemental, puesto que no habían conseguido descomponerla o, al menos, porque las descomposiciones del agua que tenían lugar diariamente ante su vista escapaban de sus observaciones. Pero ahora... el agua ya no es para nosotros un elemento».

En 1786 publicó en los Procedimientos de la Academia su abandono de la teoría del flogisto, que había desencaminado a químicos durante tanto tiempo. Su lista de «puntos clave» incluía dos que realmente vehiculaban su mensaje: 

1. Existe una verdadera combustión... pero sólo mientras el cuerpo combustible esté rodeado y en contacto con el oxígeno; la combustión no puede tener lugar en cualquier otro tipo de aire o en el vacío, y los cuerpos ardientes que se zambullan en cualquiera de estos dos casos se extinguirán tan ciertamente como si se sumergieran en agua.

2. En toda combustión se produce un aumento de peso en el cuerpo quemado; y este aumento es exactamente igual al peso del aire absorbido. 

Lógicamente como siempre ha ocurrido, derribar teorías tan tradicionales que dominaron la ciencia durante cientos de años fue muy difícil lograr cambios rotundos , y aparecieron los defensores acérrimos de las viejas teorías y los que aceptaron e interpretaron esta nueva manera de enforcar el misterio de los fenómenos naturales.

experimento de lavoisier

Lavoisier en su laboratorio, experimentando sobre la respiración de un hombre en reposo

CÓMO LAVOISIER DEMOSTRÓ LA FALSEDAD DE UNA ANTIGUA TEORÍA
En los tiempos de Lavoisier se creía, aún, que el agua, al evaporarse, se transformaba parcialmente en tierra y en arena. La teoría parecía confirmada por los experimentos prácticos, ya que siempre que se hace hervir agua hasta su completa evaporación quedan en los recipientes residuos de tierra.

Lavoisier quiso repetir el experimento, pero tomó la precaución de usar recipientes cuidadosamente limpios. Luego colocó agua de lluvia purísima en un aparato que recogía todo el vapor de ebullición y lo hacía gotear en el mismo recipiente. De esa manera era siempre la misma agua la que hervía.

Lavoisier mantuvo esa agua continuamente al fuego durante cien días. Cuando dio por finalizado el experimento vio que sobre el agua enfriada flotaban vestigios de substancias extrañas. Entonces pesó aparte el agua, luego dichas substancias y finalmente el recipiente.

El peso del agua era igual al que tenía antes del experimento. En cambio, el aparato de destilación pesaba un poco menos, y la diferencia era el peso de las substancias extrañas recogidas. Así se hizo evidente que éstas eran producidas, no por el agua, sino por el recipiente, es decir, que se habían desprendido de éste.

La contribución de Lavoisier: Un factor importante para destacar es el establecimiento de la disciplina científica para conseguir descubrir e interpretar la naturaleza, en este caso en los referente a los gases. No hay otra manera que no sea mediante la observación y con mediciones de laboratorio el camino para expresar resultados sobre el fenómeno estudiado. Por otra lado ttambién le dio a la química una serie de conceptos que demostrarían ser inmensamente productivos en el siglo posterior.

Un avance clave fue que Lavoisier se convenció de que el agua era un compuesto de dos elementos diferentes. Los elementos podían separarse para obtener gases independientes, o combinarse para obtener agua. Junto con Guyton, Count Claude-Louis Berthollet, y Antoine de Fourcroy desarrolló un nuevo lenguaje para describir su trabajo —un lenguaje que se separaba de cualquier concepto relacionado con el flogisto o la alquimia. Definió un elemento químico como cualquier sustancia que no podía descomponerse en otras. Con esta definición identificó 33 elementos, aunque posteriormente se comprobó que algunos eran compuestos.

Superó en creces a su antecesor Boyle (quien inició parte del camino), y logró una distinción entre un elemento químico y un compuesto, y gracias a estos conceptos hicieron posible el inicio de una carrera ascendente de investigaciones que superó a todo los conocido hasta el momento, por lo que se denominó a esta era, la "edad de oro de la química".

Pero fue un siglo que él no llegó a ver. Cuando estalló la revolución francesa en 1789, los odiados impuestos sobre los granjeros fueron obvios blancos del Terror que siguió. Y Lavoisier había tenido la desgracia adicional de ganarse un enemigo más, un científico ambicioso que una vez tratara con desdén.

Su nombre era Jean-Paul Marat, uno de los protagonistas más vigorosos del Terror. Cuando llegó el momento de saldar cuentas, ni siquiera la reputación de Lavoisier como científico pudo salvarlo. En la mañana del 8 de mayo de 1794, a los cincuenta y tres años, y en su cumbre intelectual, fue juzgado y sentenciado a muerte. Cuando pidió que la ejecución de la sentencia se suspendiera un par de semanas para poder completar algunos trabajos científicos, el juez le respondió:

«La revolución no necesita científicos». Unas horas después, en lo que ahora es la Plaza de la Concordia, caminó hasta la guillotina con calma y aire digno. Uno de sus contemporáneos científicos, el matemático y astrónomo Joseph-Louis Lagrange comentó: «Sólo tardaron un instante en cortarle la cabeza, pero puede que Francia no produzca otra como la suya en todo un siglo».

RESPECTO A LA CONSERVACIÓN DE LA MASA: En la transformación o la transferencia de energía están presentes en todos los cambios físicos o químicos. ¿Qué ocurre con la materia? ¿Se conserva la masa de la materia involucrada en el cambio?

En los cambios físicos, es sencillo comprobar que la masa no se modifica. Por ejemplo: si se miden la masa de varios cubitos de hielo, y más tarde registran la masa del agua formada una vez que se derritieron, este valor no cambia.

En las reacciones químicas las cosas se complican; por ejemplo: cuando se quema madera se observa, a simple vista, que las cenizas tienen menos masa que la madera original. ¿Disminuyó la cantidad de materia luego de la reacción?

En 1756, el ruso Mijail Lomonosov (1711-1765) y, en 1783, el francés Antoine de Lavoisier (1743-1794) encontraron una respuesta negativa a este interrogante: lo que ocurría era que algunos gases que se producen en la reacción (como, por ejemplo, el dióxido de carbono) no se tenían en cuenta al establecer la masa de los productos. Si, por el contrario, la masa de estos gases se hubiera medido junto con la de las cenizas, la masa total de los productos hubiera sido la misma que la de los reactivos.

Ambos científicos establecieron que la masa no se crea ni se destruye, sino que se transforma. En la actualidad, numerosos experimentos corroboran la denominada ley de conservación de la masa, cuyo enunciado es el siguiente: "En un sistema cerrado, la masa total permanece constante, independientemente de las trasformaciones físicas o químicas que se produzcan en ese sistema."

CRONOLOGÍA

1743: Nace en París el 26 de agosto.

1770: Demuestra que el agua no puede transformarse en tierra.

1771:Se casa con Marie-Anne Pierrette Paulze, de 14 años de edad.

1772-1775:Leva a cabo experimentos que muestran que los metales se calcinan absorbiendo un principio vital del aire.

1776:Se traslada a vivir al Arsenal Real y se hace cargo de la producción de la pólvora.

1776:Decide erróneamente que todos los ácidos contienen oxígeno.

1785:Ataca la teoría del flogisto.

1783:Demuestra que el agua es un compuesto de hidrógeno y oxígeno.

1787:Define los elementos químicos y publica Métodos de nomenclatura química.

1789:Junto con otros tres químicos franceses, publica Tratado elemental de Química.

1793:Lavoisier es arrestado el 24 de noviembre, junto con el resto de propietarios de la compañía recaudadora.

1794:Lavoisier es ejecutado en la guillotina el 5 de mayo en París.

LA "LEY" DE LAVOISIER: Uno de los descubrimientos más importantes de Lavoisier es la "ley de la conservación de la masa". Esta ley dice: "La suma de los pesos de dos cuerpos que se combinan es igual al peso de la nueva combinación formada".

Si combinamos 2 gramos de hidrógeno con 16 gramos de oxígeno obtendremos, exactamente, 18 gramos (o sea, 2 + 16) de agua. Así, si combinamos 35 gramos de cloro con 23 gramos de sodio, obtendremos una cantidad de cloruro de sodio (sal común) igual a la suma de los dos elementos empleados, o sea 58 gramos.

Más eficazmente, aunque no del todo exacta, la ley de Lavoisier ha sido enunciada también así: "En la naturaleza nada se crea y nada se destruye".

También esta ley fue descubierta durante la tentativa de demostrar la falsedad de una antigua teoría.

Se había observado que cuando los metales se calcinan (es, decir, cuando son reducidos a un aspecto parecido a la argamasa mediante el fuego) aumentan de volumen y de peso. Lavoisier demostró que esto sucedía sólo porque los metales, durante la calcinación, habían tomado "algo" al aire: al aumento de peso del metal correspondía una disminución de peso del aire.

Fuente Consultada:
Historia de las Ciencias Desiderio Papp
Historias Curiosas de la Ciencia
El Jardín de Newton José Manuel Sánchez Ron

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Sonico Meneame

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