Lavoisier
Nascita della chimica moderna
Nel 1764 l’accademia francese indisse un bando di concorso per discutere il
“modo più efficace per illuminare durante la notte le vie di una grande città,
combinando la luminosità, la facilità di servizio e la sua economia”.
Lavoisier partecipò al bando pubblico.
L’accademia preferì premiare un altro lavoro ma lo sforzo non fu vano.
Venne premiato però il suo metodo col quale vennero condotte le ricerche.
Nel 1765 Lavoisier presentò all’académie un trattato sul gesso. Caratteristica
importante, oltre alla mole di esperimenti condotti, fu la dimostrazione della
reversibilità delle trasformazioni chimiche e sulla misura precisa di peso e
densità.
Nel 1768 finalmente Lavoisier venne accolto all’Académie. Un altro evento
importante fu l’incarico di membro aggiunto alla Ferma nazionale.
1718 Geoffroy Affinità chimica
1768 Spallanzani Prodromo di un’opera da imprimersi sopra le
riproduzioni animali
Nel 1770 Lavoisier pubblica un memorandum sull’impossibilità di
trasformare l’acqua in terra.
Le osservazioni venivano dalla nascita dei vegetali ed era già noto
che la crescita era proporzionale alla quantità di acqua assorbita.
«[...] che due molecole di sostanze diverse si riuniscano insieme,
che ne risulti un nuovo corpo diverso da ciò che era ciascuna
separatamente, non c’è in questo niente che la fisica non
ammetta e che non quadri con le esperienze note. [...] ma che
una massa d’acqua possa, senza addizione, senza perdita di
sostanza, cambiarsi in una massa di terra, questo ripugna a
qualsiasi idea accertata»
La fragilità del sistema teorico della chimica settecentesca diventa
evidente con il progredire delle tecniche sperimentali
1754 Black pubblica la tesi di dottorato Dissertatio medica de humore
acido a cibis orto et magnesia alba, seguita l’anno successivo da
Experiments upon Magnesia Alba.
In questi studi indagava la natura dell’aria emessa dal carbonato di
magnesio notando che non era aria comune ma aveva la capacità di
fissarsi nei corpi entrando nella loro combinazione (aria fissa).
L’egemonia della filosofia di Stahl tuttavia fece passare in secondo
piano questa scoperta.
1776 Cavendish ottenne l’idrogeno (inflammable air) per azione degli
acidi vitriolico e cloridrico con i metalli. Cavendish concluse che si
trattava del flogisto di Stahl.
Medici, fisici e farmacisti erano interessati al fatto che l’aria potesse
essere formata da miscele di fluidi elastici
1772 Lavoisier consegnò una nota sull’esperimento di combustione dello
zolfo, dove dimostrava che lo zolfo bruciando aumentava notevolmente di
peso. L’aumento era dato da “una quantità prodigiosa d’aria” che si fissava
durante la combustione.
Questo era in netto contrasto con la teoria del flogisto di Stahl, che diceva
che durante la combustione una sostanza perdeva il suo principio
infiammabile: il flogisto.
Il fatto che le calci dei metalli (ossidi) fossero più pesanti dei metalli originari
era già noto fin dal Rinascimento (1540 ca.)
In un opera del 1630 il francese Jean Rey avanzò l’ipotesi che l’aria resa
spessa dal fuoco si combinasse coi metalli.
Louis Bernard Guyton nel 1772 propose che il flogisto avesse un peso
negativo.
Lavoisier aveva compreso che questo principio era estensibile a tutti i corpi
combustibili
«I lavori dei vari autori […] considerati da questo punto di vista, mi hanno
presentato porzioni separate di una grande catena; ne hanno unito qualche
anello, ma resta ancora da fare una serie immensa di esperienze per formare
una continuità»
1774 Lavoisier pubblica gli Opuscules physiques et chymiques, un volume di 400
pagine diviso in due parti. La prima riprendeva le teorie dei suoi predecessori e
nella seconda proponeva esperimenti e metodi di indagine originali.
La scoperta dell’ossigeno
Carl Wilhelm Scheele rispose a Lavoisier indicando un metodo per la preparazione
di un’aria particolarmente atta a sostenere la fiamma di una candela partendo da
argento e acido nitrico e successiva decomposizione termica.
1774 Priestley era giunto autonomamente alla scoperta di un’aria più pura di quella
atmosferica da lui denominata aria deflogisticata perché creduta priva del principio
infiammabile.
Lavoisier continuò le sue osservazioni realizzando nuovi esperimenti con la
decomposizione termica della calce di mercurio.
Il 26 Aprile del 1775 Lavoisier lesse all’académie una Memoria sulla natura del
principio che si combina con i metalli durante la calcinazione, aumentandone il
peso
«Il principio che si combina con i metalli e che ne aumenta il peso, non è
che la parte più pura dell’aria che ci circonda, che respiriamo, la quale
passa in questa operazione dallo stato di espansione a quello di solidità»
Observations sur la physique
Questo trattato affondò un duro colpo alla teoria del flogisto
1777 Esperienze sulla respirazione degli animali e sui mutamenti che subisce
l’aria passando attraverso i polmoni
1779 Considerazioni generali sulla natura degli acidi e sui princìpi dai quali
sono composti
4 Gennaio 1778 Pierre Joseph Macquer, autorevole membro dell’académie,
scriveva:
«Il Signor Lavoisier mi spaventava da lungo tempo con una grande
scoperta che conservava in petto e che avrebbe nientemeno rovesciato tutta
la teoria del flogisto o fuoco combinato: la sua aria fiduciosa mi faceva
morire di paura. Dove saremmo andati a finire con la nostra vecchia
chimica se avessimo dovuto costruirci un edificio del tutto diverso!»
La riscoperta dell’acqua
1783 Cavendish realizzò una serie di esperimenti sulla combustione
dell’idrogeno in presenza di ossigeno
Il 23 Giugno dello stesso anno Lavoisier ripete gli stessi esperimenti di
Cavendish con nuovi strumenti ed accorgimenti tecnici.
Poco meno di un anno dopo Lavoisier riuscì a realizzare la decomposizione
dell’acqua in idrogeno ed ossigeno confermando in maniera definitiva la natura
dell’acqua.
Il sistema di nomenclatura chimica
Nel 1787 Lavoisier riunì Berthollet, Guyton, Fourcroy e i suoi giovani assistenti
di laboratorio per creare una nomenclatura chimica che sostituisse quella di
natura alchemica creando nuovi nomi che tenessero presente le ultime
scoperte sui gas, in particolare l’ossigeno.
I nomi dovevano possedere un significato conforme alla natura chimica
adottando l’etimologia greca.
Lavoisier definiva elemento qualsiasi sostanza che fino ad allora non si fosse
ancora riusciti a decomporre chimicamente.
Combinatorialmente la nuova nomenclatura poteva fornire 320’000 nomi
differenti, quando le sostanze note erano poco più di 1000.
«Si può porre per principio che in ogni operazione si abbia una quantità
uguale di materia prima e dopo l’operazione; che la qualità e la quantità
dei princìpi è la stessa e che non vi sono se non alcuni cambiamenti e
alcune modificazioni. Sopra questo principio è fondata tutta l’arte di
fare esperienze in chimica: in tutte siamo obbligati a supporre una vera
uguaglianza, o equazione, tra i princìpi del corpo che si esamina e
quelli che si traggono dall’analisi»
Traité élémentaire de chimie
«I corpi non possono essere creati dal nulla, né, una volta nati, ritornare
nel nulla»
De rerum natura, Lucrezio
Alla vigilia della Rivoluzione Francese Lavoisier era stato in prima fila tra i
promotori di un cambiamento radicale dello statuto politico, sociale ed
economico della società francese.
Aveva intuito le contraddizioni tra il potere politico centralizzato e
l’emergere di una nuova cultura imperniata sullo sviluppo tecnico, agricolo
e manifatturiero.
Lavoisier aveva contribuito a migliorare la salubrità di ospedali, carceri e
cimiteri cittadini.
«La nazione è oggi troppo illuminata perché non debba ambire a
rendere felice il numero più alto di cittadini, perché se fosse permesso di
fare delle eccezioni in favore di qualche classe, […] queste non
potrebbero che essere fatte in favore dei poveri […]»
Nel 1790 la ferma, cui faceva parte Lavoisier fu soppressa. Si dava per scontato
che tutti i fermieri avessero accumulato illegalmente le proprie ricchezze.
Dopo un processo sommario, l’8 Maggio 1794 Lavoisier venne condotto alla
Place de la Revolution e decapitato sotto gli occhi della moglie.