ANTOINE LAURENT LAVOISIER (17431794): -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.
Antoine 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.
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».
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.
BUENO CHICOS OJALA LES SIRVA PARA SU TAREA.
NOS VEMOS POR AQUÍ EN LA PRÓXIMA
