ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794) Cronología 1743 Lavoisier nace en París. Su padre, abogado y consejero parlamentario le da una excelente educación en el Collège Mazarin, donde recibe formación clásica y en ciencias. 1764 Recibe su licencia para ejercer el derecho. Su inquieta mente, sin embargo, lo inclina a la ciencia. 1765 Recibe la medalla de Oro de la Academia de Ciencias por un ensayo sobre la mejor manera de iluminar una ciudad. Entre sus primeros trabajos se encuentran artículos sobre la Aurora Borealis, y la composición del yeso. Ayudó al geólogo J.-E. Guettard en preparar su atlas minaralógico de Francia. 1768 Es admitido a la Academia Francesa como químico adjunto por un artículo sobre análisis de muestras de agua. Pasó por todos los grados de la estructura académica y llegó a director en 1785 y tesorero en 1791. Es nombrado asistente en uno de los departamentos cobradores de impuestos del gobierno y luego miembro titular en pleno de la Ferme Générale, la principal agencia recolectora de impuestos. 1770 Se hace famoso al refutar la creencia de que el agua se convierte en tierra por repetida destilación. Al pesar cuidadosamente el residuo sólido y el aparato de destilación demostró que la materia sólida proviene del recipiente y no del agua. 1771 Se casó con Marie Paulze, quien le asistiría en su trabajo con las ilustraciones de sus experimentos, registro de los resultados y traducciones de artículos científicos del Inglés. 1772 Su padre le compró un título de nobleza según práctica de la burguesía rica. En noviembre depositó una nota sellada en la Academia de Ciencias afirmando que el URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 1
azufre y el fósforo aumentan de peso cuando se queman porque absorven "aire". 1773 Publica su primer libro, Opuscules physiques et chimiques, (Opúsculos físicos y químicos donde presenta resultados de sus lecturas y sus experimentos. Ese año, Joseph Priestley preparó "aire desflogisticado" (oxigeno) al calentar el "precipitado rojo de mercurio" (óxido de mercurio, cinabrio). Lavoisier confirmó este trabajo y al percibir que en la combustión y calcinación de metales solo se usa una porción del aire, concluyó que el agente activo era el nuevo "aire" de Priestley que se absorbía al quemar y quedaba el "aire no vital" (nitrógeno). Mostró que al combinar este "aire" con carbón produce "aire fijo" (dióxido de carbono) obtenido por Joseph Black en 1754. 1775 Es nombrado como régisseur des poudres (director de administración de la pólvora). Con su acostumbrada energía, se dedicó a mejorar la caótica industria de la pólvora. Esto le dio la oportunidad de moverse al Arsenal de París donde montó un soberbio laboratorio. 1777 En una memoria presentada a la Academia, leída en 1779 pero no publicada hasta 1781 Lavoisier le dio al "aire desflogisticado" el nombre de oxígeno o "productor de ácido". Explicó la combustión como el resultado no de la liberación de un principio hipotético de fuego, el flogisto, sino el resultado de la combinación de la sustancia que quema y el oxígeno. 1783 Anunció a la Academia que el agua es el producto de la combinación de hidrógeno (el "aire inflamable" que el químico inglés Henry Cavendish ya había empleado. 1785 Es nombrado miembro del comité gubernamental sobre agricultura y como su secretario escribió reportes e instrucciones sobre cultivo y varios esquemas agrícolas. 1786 Publica un brillante ataque a la teoría del flogisto. URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 2
1787 Con un grupo de químicos franceses, publica el Méthode de nomenclature chimique, (Método de nomenclatura química) que clasificó y renombró los elementos y compuestos conocidos. Como terrateniente en la provincia de Orleans, Lavoisier fue escogido miembro de la asamblea provincial. 1788 Con otros, establece los Annales de chimie, (Reportes de química) una revista dedicada a la nueva química. 1789 Publica su Traité élémentaire de chimie, (Tratado elemental de química) provee una exposición precisa de su trabajo e introduce su nuevo enfoque de la química. Definió como elementos aquellas sustancias que no pueden descomponerse. Estableció claramente su ley de conservación de la masa en las reacciones químicas. Nada, dijo, se crea o se destruye, solo hay alteraciones y modificaciones y hay una cantidad igual -una ecuación- de masa antes y después de la operación. Como reformador y político liberar, Lavoisier participó de la Revolución Francesa. Cuando se reunieron los Estados Generales, fue diputado alterno y elaboró un código de instrucciones para guía de los diputados. 1790 Nombrado secretario y tesorero de la comisión para asegurar la uniformidad de pesos y medidas en toda Francia, trabajo que condujo al establecimiento del sistema métrico. 1791 Se abolió la Ferme Générale y Lavoisier perdió su posición con administrador de la pólvora y debió abandonar el Arsenal. Jean Paul Marat lo acusó. 1793 Comenzó el Reinado del Terror. Se suprimió la Academia de Ciencias. Se ordenó el arresto de los antiguos miembros de la Ferme Générale. 1794 Después de un juicio que duró menos de un día, un tribunal revolucionario condenó a Lavoisier y a 27 otros a muerte. Esa tarde, él y sus compañeros, incluido su suegro, fueron guillotinados en la Place de la Révolution, (hoy Plaza de la Concordia). Su cuerpo fue arrojado a una fosa común. URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 3
Sus trabajos científicos La conservación de la masa: Toda reacción química establece una relación cualitativa entre reactivos y productos, pues expresa la naturaleza de éstos en función de la de aquéllos. Pero, además, fija las proporciones o cantidades medibles en las que unos y otros intervienen. El fundamento de esta relación cuantitativa entre las diferentes sustancias que participan en una reacción dada fue establecido en la última mitad del siglo XVIII por Lavoisier. La aplicación de la balanza y de la medida de masas al estudio de multitud de reacciones químicas le permitió descubrir que en cualquier proceso químico la suma de las masas de las sustancias que intervienen (reactivos) es idéntica a la de las sustancias que se originan como consecuencia de la reacción (productos). Es decir, en toda reacción química la masa no se crea ni se destruye, sólo cambia de unas sustancias a otras. La teoría atómica dio una sencilla interpretación a esta ley de conservación. Si los átomos no son alterados esencialmente en las reacciones químicas, sino únicamente las moléculas, el número de átomos de cada elemento que constituye los reactivos ha de coincidir exactamente con el correspondiente de los productos, por lo que la masa total en juego se mantendrá constante en la reacción. La ley de conservación de la masa de Lavoisier constituyó una pieza fundamental en el desarrollo y consolidación de la química como ciencia. La combustión: Químicamente, la combustión consiste en una oxidación. La oxidación es una reacción química en la que participa el oxígeno. En realidad, el oxígeno es absolutamente imprescindible para la combustión. Por eso, cuando no hay oxígeno no puede haber combustión. Lavoisier en un "clásico experimento de 12 días" logró explicar la combustión. Su experimento le permitió establecer que hay en el aire un gas que es responsable de la combustión. Lavoisier llamó a ese gas "oxígeno". El experimento de Lavoisier asestó un golpe mortal a la "teoría del flogisto" (sustancia que desprendían los materiales al arder), que prevalecía en su tiempo. La oxidación y respiración animal: La respiración es una de las funciones vitales de la economía animal y, en general, no puede ser suspendida sin que la muerte resulte una consecuencia inevitable de ello. Sin embargo, hasta estos últimos tiempos se ha ignorado completamente cuál es el URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 4
uso de la respiración, cuáles son sus efectos; y todo lo relativo a la respiración era uno de estos secretos, que la naturaleza parecía haberse reservado. El rezago de nuestros conocimientos sobre una cosa tan importante depende de que existe un encadenamiento necesario para la serie de nuestras ideas, un orden indispensable en la marcha del espíritu humano y en que era imposible saber nada sobre lo que pasa en la respiración antes de haber reconocido: Que el calórico (materia de calor) es un principio constitutivo de los fluidos y que es a este principio a quien deben su estado de expansibilidad, su elasticidad y muchas otras propiedades que nosotros conocemos en ellos. Que el aire de la atmósfera es un compuesto de dos fluidos seriformes, a saber; de una cuarta parte, aproximadamente, de aire vital y de tres cuartas partes de gas ázoe. Que la base de aire vital, el oxígeno, es un principio común a todos los ácidos, éste es el que constituye la acidez. Que el gas ácido carbónico (aire fijo) es el resultado de la combinación de 72 partes aproximadamente "en peso" de oxígeno y de 28 partes de carbono (carbono puro) Que entra menos calórico en la composición de un volumen dado de gas ácido carbónico que en un volumen equivalente de aire vital, y que es esta razón la que hace separar calórico durante la combustión del carbono, es decir, durante la conversión del aire vital en ácido carbónico por la adición de carbono. Por último que el agua no es un elemento, no es una sustancia simple, como creían los antiguos, sino que está compuesta de 14,338 partes de oxígeno y de 85,668 de hidrógeno. Lavoisier estableció que todos estos principios en una serie de Memorias que forman parte de la Colección de la Academia, y ahora que estas verdades han recibido la confirmación del tiempo, que se encuentran sancionadas por el consentimiento de casi todos los físicos y químicos de Europa, nosotros podemos decir con confianza que no URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 5
Boyle, Hales, Black y Priestley fueron los primeros en advertir que la respiración ejercía una acción marcada en el aire atmosférico, que disminuye su volumen, que cambia su naturaleza y que en un intervalo bastante corto el fluido que sirve para esta función pierde la propiedad de mantener la vida de los animales. Experimentos comparativos, que Lavoisier comprendió bien poco después, le hicieron los principales efectos y los distintos productos de la respiración, de la combustión, de la oxidación, etc., y le pusieron en situación de apreciar el grado de analogía que existe entre estas diferentes operaciones. Hizo ver que en todas hay descomposición de aire vital, contenido en el aire atmosférico, y separación de una porción de su calor específico; que en todos queda, después del lavado en el álcali (álcali cáustico), un residuo idéntico, el gas ázoe, que no es un producto de la operación, sino una parte constituyente del aire atmosférico. Publicó después, en 1777, que la respiración es una combustión lenta de una porción de carbono que contiene la sangre y que el calor animal es mantenido por la porción calórico que se desprende en el momento de la conversión del aire vital de la atmósfera en gas ácido carbónico, como ocurre en toda combustión del carbono. Los experimentos que, en 1780, publicaron Laplace y Lavoisier no solamente confirmaron estos resultados, sino que ofrecieron todavía un resultado completamente inesperado y del cual era entonces imposible deducir toda su importancia. Estos dos hombres reconocieron que se desprende en los animales, en un tiempo determinado, una cantidad de gas ácido carbónico que se forma en un tiempo equivalente por la respiración. En suma, en 1785, Lavoisier creyó poder anunciar en una colección de la Sociedad de Medicina que probablemente la respiración no se reduce a una combustión del carbono, sino que ocasiona también la combustión de una parte de hidrógeno contenido en la sangre, y, consecuentemente, que la respiración opera no solamente una formación de agua, lo que explica perfectamente bien los fenómenos observados por Laplace y Lavoisier. Logros académicos 1765 Recibe la medalla de Oro de la Academia ótica industria de la pólvora. Esto le dio la oportunidad de moverse al Arsenal de París donde montó un soberbio laboratorio. 1768 Es admitido en la Academia Francesa. Pasó por todos los grados de la estructura académica y llegó a director en 1785 y tesorero en 1791. Es nombrado asistente en uno de los departamentos cobradores de impuestos del gobierno y luego miembro titular en pleno de la Ferme Générale, la principal agencia recolectora de impuestos. URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 6
Obras relevantes Memoria sobre el calor (1780) En ella recoge procedimientos calorimétricos para determinar calores específicos. Sistema Lógico de Nomenclatura Química (1787) En ella se utiliza por primera vez el concepto de elemento químico. EL compendio de nomenclatura publicado recoge los trabajos de Lavoisier, De Morveau, Berthollet y De Fourcroy durante la década de 1780. Tratado elemental de Química (1789) Puede considerarse el primer texto moderno de Química. Entre otras cosas recoge todos los elementos químicos conocidos hasta entonces. Lavoisier considera elementos a aquellas sustancias que no podían descomponerse en otras más sencillas. Según este criterio se conocían 33, incluidos la luz y el calórico. Prof. Gustavo Laborde URUGUAY EDUCA - Portal Educativo de Uruguay - Administración Nacional de Educación Pública 7