LAVOISIER: BIOGRAFIA, EXPERIMENTS I APORTACIONS - CIÈNCIA - 2025

Antoine-Laurent de Lavoisier (1743-1794) va ser un economista, químic i biòleg francès, figura preponderant en la revolució química de el segle XVIII. Les seves aportacions més importants van ser la llei de la conservació de la massa i el descobriment de la funció de l'oxigen en la respiració, entre d'altres.

També va estudiar la molècula d'aigua, va refutar la teoria de l'flogist i va explicar la combustió. A més, va escriure un text elemental sobre química, va ajudar a introduir el sistema mètric, va crear la primera taula periòdica i va contribuir a l'establiment de la nomenclatura de la química moderna.

Fill d'un ric advocat parisenc, va completar els seus estudis de llei, encara que van ser les ciències naturals seva veritable passió. Va començar els seus estudis en el camp de la geologia, gràcies als quals va ser proclamat membre de la prestigiosa Acadèmia de Ciències. Paral·lelament, va desenvolupar carrera com a recaptador d'impostos per a la Corona.

Va contreure matrimoni amb Marie-Anne Pierrette Paulze, qui va col·laborar activament amb Lavoisier en els seus treballs científics, traduint a químics britànics a l'francès i aprenent art i gravat per il·lustrar els experiments del seu marit.

En 1775, Lavoisier va ser nomenat comissari de l'Administració Reial de Pólvora i Salitre, treballant en la millora de la pólvora. Va exercir diversos càrrecs públics, i, com a funcionari de la monarquia, va ser condemnat a mort i executat a la guillotina a París.

La ciència de Lavoisier

El principi principal dels estudis d'Antoine Lavoisier és la importància que li va donar a dur a terme el mesurament de la matèria, de la mateixa forma en què es realitzava en àmbits com la física.

Aquesta concepció va fer que Lavoisier es convertís en el pare de la química moderna, bàsicament per ser qui introduís en aquesta ciència l'àmbit quantitatiu i qui li donés realment el caràcter de ciència a aquesta disciplina.

En el marc d'això, es pot dir que Lavoisier va deixar molt clar en tot el seu accionar que l'atzar no tenia cabuda en els seus treballs i estudis. La casualitat no era concebuda com una cosa que pogués participar activament en els seus experiments.

Èmfasi en la matèria

La matèria era l'element que més inquietud li generava, i per comprendre la seva estructura i les seves característiques, Lavoisier es va concentrar en estudiar els quatre elements coneguts fins llavors: terra, aire, aigua i foc.

Enmig d'aquestes dissertacions, Lavoisier va estimar que l'aire tenia un paper fonamental en els processos de combustió.

Per Lavoisier, la química estava més enfocada en la síntesi i en l'anàlisi de la matèria. Aquest interès estava emmarcat precisament en aquesta noció quantitativa i que correspon a la pedra angular de les propostes d'aquest científic.

Alguns autors, com el filòsof, físic i historiador Thomas Kuhn, contemplen a Lavoisier com un revolucionari en l'àmbit de la química.

Metodologia de Descartes

Antoine Lavoisier es va caracteritzar per reconèixer la importància d'utilitzar un mètode rigorós per dur a terme els seus experiments, basat en comprendre el context d'allò que s'està investigant.

De fet, pensava que era necessari estructurar un pla global mitjançant el qual pogués abastar-completament el problema i establir amb detall cada acció verificant el que altres científics havien estudiat.

Segons Lavoisier, només després d'aquesta vasta comprovació és possible plantejar-se unes hipòtesis pròpies i determinar com continuar amb la investigació a partir d'allà. Una de les cites que s'atribueix a aquest personatge és "la ciència no és d'un home, sinó de la tasca de molts".

col·laboració

Lavoisier creia ferventment en la importància de la col·laboració entre col·legues.

De fet, en un moment de la seva vida va tenir un laboratori dotat de les eines més modernes i, a més, comptava amb un espai ampli i acollidor, per a rebre a científics que venien d'altres ciutats o països, amb els quals Lavoisier tenia comunicació.

Per Lavoisier era fonamental el treball en conjunt per poder descobrir el que ell anomenava els secrets de la natura.

experiments

Lavoisier es va caracteritzar per ser un dels primers científics a posar en pràctica els preceptes del que avui es coneix com estequiometria, que es tracta de calcular quant s'utilitza de cada element en una reacció química.

Lavoisier es va enfocar sempre en pesar i mesurar de forma minuciosa cada element que participava en una reacció química que estigués estudiant, el que es considera un dels elements més representatius de la influència que va tenir en el desenvolupament de la química com a ciència moderna.

La no transmutació de la matèria

Des de temps antics va existir una noció general en els alquimistes segons la qual era possible transformar i crear la matèria.

Sempre va estar present el desig de convertir metalls poc valuosos com el plom en altres metalls de gran valor com l'or, i aquesta inquietud es basava en la concepció de la transmutació de la matèria.

Fent ús de la seva incansable rigorositat, Lavoisier va voler experimentar tenint en compte aquesta concepció, però assegurant-se mesurar absolutament tots els elements involucrats en la seva experimentació.

Va mesurar un volum específic i després el va col·locar en una eina, que també havia estat mesura anteriorment. Va deixar que l'aigua bullís a reflux per 101 dies i després va destil·lar el líquid, el va pesar i el va mesurar. El resultat que va obtenir va ser que la mesura i el pes inicials coincidien amb la mesura i el pes finals.

El matràs que va utilitzar tenia un element polsegós en el fons. Lavoisier va pesar aquest matràs i el pes també va coincidir amb el registrat a l'començament, la qual cosa li va servir per demostrar que aquesta pols provenia de l'matràs i no corresponia a una transformació de l'aigua.

És a dir, que la matèria roman inalterable: no es crea ni tampoc es transforma res. Altres científics europeus ja havien fet aquest plantejament, tal és el cas de l'botànic i metge Herman Boerhaave. No obstant això, va ser Lavoisier qui va comprovar quantitativament aquesta afirmació.

L'aire i la combustió

En l'època de Lavoisier encara tenia vigència l'anomenada teoria de l'flogist, que feia referència a una substància que portava aquest nom i que era la responsable de generar la combustió en els elements.

És a dir, es pensava que tota substància que tingués la predisposició a experimentar la combustió tenia flogist en la composició.

Lavoisier va voler aprofundir sobre aquesta concepció i es va basar en els experiments de l'científic Joseph Priestley. La troballa de Lavoisier va ser que va identificar un aire que romania sense combinar-després de la combustió -que era el nitrogen i un altre aire que sí es combinava. A aquest últim element el va anomenar oxigen.

La conformació d'l'aigua

Així mateix, Lavoisier va descobrir que l'aigua era un element conformat per dos gasos: hidrogen i oxigen.

Alguns experiments anteriors fets per diversos científics, entre els quals destaca el químic i físic Henry Cavendish, havien indagat sobre aquest tema, però no havien estat concloents.

En 1783 tant Lavoisier com el matemàtic i físic Pierre-Simon Laplace van dur a terme experiments considerant la combustió de l'hidrogen. El resultat obtingut, avalat per l'Acadèmia de les Ciències, va ser aigua en el seu estat més pur.

respiració

Una altra àrea d'interès de Lavoisier va ser la de la respiració animal i la fermentació. Segons diversos experiments realitzats per ell, que a més van ser poc usuals i avançats per a l'època, la respiració correspon a un procés d'oxidació molt semblant a el de la combustió de l'carboni.

En el marc d'aquestes dissertacions, Lavoisier i Laplace van dur a terme un experiment en el qual van prendre a un conillet d'Índies i el van col·locar en un envàs de vidre amb oxigen durant 10 hores aproximadament. Després van mesurar quant diòxid de carboni s'havia produït.

Així mateix, van prendre com a referència a un home en activitat i en repòs, i van mesurar la quantitat d'oxigen que requeria en cada moment.

Aquests experiments van fer possible que Lavoisier pogués afirmar que la combustió generada de la reacció entre el carboni i l'oxigen és el que genera la calor en els animals. A més, també va deduir que enmig de la feina físic es fa necessari un major consum d'oxigen.

Principals aportacions a la ciència

La llei de conservació de la massa

Lavoisier va demostrar que la massa de productes en una reacció química és igual a la massa dels reactius. En altres paraules, cap massa es perd en una reacció química.

Segons aquesta llei, la massa en un sistema aïllat no és ni creada ni destruïda per reaccions químiques o transformacions físiques. Aquesta és una de les lleis més importants i bàsiques de la química moderna i la física.

La naturalesa de la combustió

Una de les principals teories científiques de el temps de Lavoisier era la teoria de l'flogist, la qual afirmava que la combustió estava formada per un element anomenat flogist.

Es creia que les coses, a l'cremar-se, alliberaven el flogist en l'aire. Lavoisier va refutar aquesta teoria, demostrant que un altre element, l'oxigen, jugava un paper important en la combustió.

L'aigua és un compost

Lavoisier, durant els seus experiments, va descobrir que l'aigua era un compost fet d'hidrogen i oxigen. Abans d'aquest descobriment, els científics al llarg de la història havien pensat que l'aigua era un element.

Lavoisier va informar que l'aigua era aproximadament el 85% d'oxigen i el 15% d'hidrogen en pes. Per tant, l'aigua semblava contenir 5,6 vegades més oxigen en pes que l'hidrogen.

Els elements i la nomenclatura química

Lavoisier va asseure els fonaments de la química moderna, incorporant una «Taula de Substàncies simples», la primera llista moderna dels elements llavors coneguts.

Va definir l'element com el «últim punt que l'anàlisi és capaç d'arribar» o, en termes moderns, una substància que no es pot descompondre més en els seus components.

Una gran part del seu sistema per anomenar compostos químics encara està en ús avui en dia. A més, va donar nom a l'element hidrogen i va identificar el sofre com element, a l'observar que no podia descompondre en substàncies més simples.

El primer llibre de text de química

En 1789, Lavoisier va escriure el Tractat elemental de química, convertint-se en el primer llibre de química, el qual contenia la llista d'elements, les teories més recents i les lleis de la química (inclosa la conservació de la massa), i en el qual també refutava l'existència de l'flogist.

La teoria calòrica

Lavoisier va desenvolupar extensament investigacions al voltant de la teoria de la combustió, en la qual, segons argumentava, el procés de combustió donava lloc a l'alliberament de partícules calòriques.

Va partir de la idea que en cada combustió hi ha un despreniment de la matèria de calor (o fluid igni) o de llum, per a més tard demostrar que la «matèria de calor» és ingràvida a l'comprovar que el fòsfor cremava en l'aire en un matràs tancat, sense canvi apreciable de pes.

La respiració animal

Lavoisier va descobrir que un animal en una càmera tancada consumia «aire eminentment respirable» (oxigen) i produïa «àcid càlcic» (diòxid de carboni).

A través dels seus experiments de respiració, Lavoisier va invalidar la teoria de l'flogist i va desenvolupar investigacions en la química de la respiració. Els seus experiments vitals amb cobais van quantificar l'oxigen consumit i el diòxid de carboni produït pel metabolisme.

Utilitzant un calorímetre de gel, Lavoisier va demostrar que la combustió i la respiració eren una i la mateixa.

També va mesurar l'oxigen consumit durant la respiració i va concloure que la quantitat canvia depenent de les activitats humanes: exercici, menjar, dejunar o seure en una habitació calenta o freda. A més, va trobar variacions en el pols i la freqüència respiratòria.

Contribució a sistema mètric

Durant el seu període en el comitè de l'Acadèmia Francesa de Ciències, Lavoisier, juntament amb altres matemàtics, va contribuir a la creació d'sistema mètric de mesura, a través del qual s'assegurava la uniformitat de tots els pesos i mesures a França.

Contribució a l'estudi de la fotosíntesi

Lavoisier va demostrar que les plantes reben de l'aigua, de la terra o de l'aire, el material necessari per al seu creixement, i que en el procés de la fotosíntesi exerceix una influència directa la llum, el gas CO2, l'aigua, el gas O2 i la part verda de les plantes.

referències

1. Donovan, A. "Antoine-Laurent Lavoisier" Encyclopædia Britannica, (Mar. 2017)

   Encyclopædia Britannica, inc. Recuperat de: britannica.com.

2. "Panopticon Lavoisier" Recuperat de: Pinakes (2017) moro.imss.fi.it.
3. "Antoine-Laurent Lavoisier" Historical Biographies (2017) Chemical Heritage Foundation US Recuperat de: chemheritage.org.
4. Noble, G. "Antoine Laurent Lavoisier: A Study of Achievement" School Science and Mathematics (Nov. 1958) Wiley Online Library Recuperat de: onlinelibrary.wiley.com.
5. "The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier" (Jun. 1999) París. American Chemical Society International Historic Chemical Landmarks. Recuperat de: acs.org.
6. Katch, F. "Antoine Laurent Lavoisier" (1998) History Makers. Recuperat de sportsci.org.
7. "Antoine Lavoisier" Famous Scientists. 29 Aug. 2015. 2017.04.05 Recuperat de: famousscientists.org.
8. Govindjee, JT Beatty, H. Gest, JF Allen "Discoveries in Photosynthesis" Springer Science & Business Media, (Jul. 2006).
9. "Antoine Lavoisier" New World Encyclopedia (Nov. 2016) Recuperat de: newworldencyclopedia.org.
10. Curtis, Barnes, Schnek, Massarini. "1783. Lavoisier i els estudis sobre combustió animal "(2007) Editorial Mèdica Panamericana. Recuperat de: curtisbiologia.com.