TEMA 5: Primera revolución de la química • Aportaciones de Lavoisier: la Ley de conservación de la masa.

 TEMA 5: Primera revolución de la química • Aportaciones de Lavoisier: la Ley de conservación de la masa.

Aprendizaje esperado: Argumenta la importancia del trabajo de Lavoisier al mejorar los mecanismos de investigación (medición de masa en un sistema cerrado) para la comprensión de los fenómenos naturales. • Identifica el carácter tentativo del conocimiento científico y las limitaciones producidas por el contexto cultural en el cual se desarrolla.

La revolución química: 1789-1790

La revolución química, ​ también conocida como la primera revolución química, es la reformulación de la química basada en la ley de conservación de la materia y la teoría de combustión del oxígeno.

¿Cuál fue la primera revolucion de la quimica?

La revolución química se produjo a finales del siglo XVIII. También es llamada, primera revolución química significo una reformulación de la química. La revolución química se centró en el trabajo del químico francés Antoine Lavoisier, también llamado “padre de la química moderna”. .

La Primera Revolución de la química es el período de transición entre la «alquimia mística» hacia la química moderna.

En esta etapa la química tuvo un auge bastante sustancial en su desarrollo pues explicaba fenómenos que se consideraban místicos en la antigüedad. Su principal impulsor fue Antoine Lavoisier.

Algunos científicos marcan como inicio de la Primera Revolución química, una publicación de un artículo del científico Isaac Newton, en donde designa una serie de valores relativos a los elementos químicos. En los primeros tiempos de la historia de la química, los experimentos químicos realizados se hacían en un espacio abierto, esto significa que no había control sobre la entrada o salida de materiales ya sea del experimento o ajenos a él. Por este motivo no se tenían resultados apropiados.

Antes del inicio de esta revolución la química apenas iniciaba como ciencia. Se basaba en principios filosóficos que simplemente no podían defenderse por falta de bases científicas para hacerlo.

La química estaba rodeada de un aire místico. La teoría original había sido propuesta por Aristóteles, quién definió cuatro elementos básicos en el planeta: el aire, el fuego, el agua y la tierra.

Hubo otro concepto químico que salió a la luz pública a comienzos del siglo 18, llamado flogisto. El flogisto fue una teoría desarrollada por un químico alemán llamado Georg Ernest Stahl, «todo componente capaz de producir una reacción explosiva contiene fuego en su interior», ese elemento hipotético era conocido como flogisto.

Lavoisier y la primera revolución de la química

Lavoisier identificó propiedades de los gases y se dio cuenta que, antes y después de la combustión, el peso del recipiente cerrado era el mismo. Con este resultado propuso que la masa de las sustancias dentro de un sistema cerrado se mantendrá constante sin importar cuántos cambios físicos o químicos se realicen, esto se conoce como la Ley de la conservación de la masa. También tuvo una labor fundamental en el desarrollo del sistema internacional de medidas.

En 1650 Otto von Guericke inventó la bomba de vacío, Lavoisier la empleó para determinar con precisión la masa de las sustancias iniciales y finales de un cambio químico, de esta manera identificó la participación de los gases en las combustiones.

Antes del experimento de Lavoisier se creía que los gases no tenían masa porque se elevaban al cielo, con la experimentación en un sistema cerrado la masa total de los componentes se conserva.

Lavoisier experimentó con el fósforo y sulfuro las reacciones químicas que generaba la combustión de estos elementos, que no podían ser explicadas por el flogisto, por lo que el científico francés dudaba de la veracidad de la teoría.

Los experimentos de Lavoisier lo llevaron a entender que el aire, juega un papel importante en el proceso de combustión de los elementos.

Al tomarse en cuenta el aire como un elemento clave del proceso químico, se dio un salto enorme en el mundo de la química para desarrollar la teoría moderna de la combustión.

En 1777, Lavoissier propuso la teoría de la combustión. Su teoría hizo que el mismo desarrollará el concepto de oxígeno el cual sustituyó por el de «aire respirable» qué se usaba anteriormente. El oxígeno descubierto y la nueva teoría de combustión en vigencia, la Revolución química se encontró en su pleno apogeo.

A partir del descubrimiento del oxígeno y la importancia que éste tuvo en los procesos de combustión, Lavoissier sentó las bases para la química como ciencia moderna.

Gracias a este nuevo proceso de combustión, se determinó que el agua es un compuesto de dos elementos: Oxígeno y «aire inflamable», lo que hoy en día se conoce como hidrógeno.

Lavoissier desarrolló un libro donde explica todas sus teorías, considerado uno de los primeros textos de la química moderna, con este libro pasó a ser considerado como el principal exponente de «la Revolución química».

La Primera Revolución de la química culminó con la introducción de la tabla periódica de los elementos a finales del siglo XIX a manos del químico ruso Dimitri Mendeleyev.

Personajes importantes en la Primera Revolución de la química

Antoine Lavoisier

• Se le conoce como el padre de la química moderna sus experimentos pusieron en marcha «la revolución-química».
• Dio nombre al oxígeno, gracias a sus descubrimientos, se puede sistematizar la nomenclatura de los elementos químicos.
• Estableció la ley de la conservación de masa un elemento clave en la química moderna «la masa no se crea ni se destruye sólo se transforma».
• Su estudio acerca de la combustión le permitió descubrir la importancia que tiene el aire en las reacciones químicas.

Joseph Priestley

• Fue un clérigo y científico inglés, aporte que hizo a la química es su investigación sobre los componentes gaseosos del planeta y fue un defensor del concepto químico llamado flogisto.
• En el año de 1772, publicó 6 libros donde explicó los resultados de sus experimentos.
• Priestley utilizó la teoría del flogisto para explicar la existencia de los tres tipos de gases conocidos hasta la época: el aire, el hidrógeno y el dióxido de carbono.
• Su descubrimiento revolucionó al mundo de la química y dio a Lavoisier una herramienta clave para el nombramiento del oxígeno.

Henry Cavendish

• Fue un químico británico, considerado como uno de los teóricos y experimentales más importantes en la historia de Inglaterra.
• Desarrolló con gran precisión una gran cantidad de teorías referentes a la composición del aire en la atmósfera y definió las propiedades de diversos gases presentes en el ambiente.
• Además, aportó conocimientos al entendimiento de la síntesis del agua y logró identificar por primera vez al hidrógeno como un gas.

La combustión y el ataque al flogisto

En sus experimentos con fósforo y azufre, sustancias que se quemaban fácilmente, Lavoisier surgió que, al combinarse con el aire, aumentaban de peso. Con cal de plomo podía capturar una gran cantidad de aire, que se liberaba cuando se calentaba dicha cal. Para Lavoisier, que a estas alturas ya era escéptico, el flogisto no podía explicar estos resultados.

Aunque Lavoisier se dio cuenta de que la combustión involucró al aire, la composición exacta del aire no se conocía por aquel entonces. En agosto de 1774, el eminente filósofo natural inglés Joseph Priestley se reunió con Lavoisier en París. Describió cómo, recientemente, había calentado cal de mercurio (un polvo rojo) y recogido un gas que hacía arder una vela de manera potente. Priestley creía que su "aire puro" mejoraba la respiración y hacía que las velas ardiesen por más tiempo porque estaba libre de flogisto. Por esta razón, llamó al gas que obtuvo de la destrucción de la cal de mercurio “aire desflogisticado”.

Intrigado, Lavoisier repitió en París el experimento de Priestley con mercurio y otros metales. Finalmente llegué a la conclusión de que el aire común no era una sustancia simple. En cambio, argumentó, debía de haber dos componentes: uno que se combinaba con el metal y apoyaba la respiración, y otro que no apoyaba ni la combustión ni la respiración. En 1777, Lavoisier estaba listo para proponer una nueva teoría de la combustión que excluía el flogisto. La combustión, dijo, era la reacción de un metal o una sustancia orgánica con esa parte del aire común que se denominó "eminentemente respirable". Dos años después, anunció a la Real Academia de Ciencias de París que había descubierto que la mayoría de los ácidos contenían este aire respirable. Lavoisier lo llamó oxígeno, combinando las dos palabras griegas para decir generador de ácido.

Lavoisier comenzó su ataque a gran escala contra el flogisto en 1783, afirmando que "el flogisto de Stahl es imaginario". Llamó al flogisto "un verdadero Proteo, que cambia de forma a cada instante", Lavoisier afirmó que era hora de "reconducir la química a una forma más estricta de pensar" y "distinguir lo que es hecho y observación de lo que es sistema e hipótesis". Como punto de partida, ofreció su teoría de la combustión, en la que el oxígeno juega un papel central.

La vida de Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794)

"Lavoisier era un parisino de los pies a la cabeza y un hijo de la Ilustración", escribió el biógrafo Henry Guerlac. Hijo de Jean-Antoine y Émilie Punctis Lavoisier, ingresó en el Colegio de las Cuatro Naciones con 11 años. Allí recibió una sólida formación en artes y clásicas, y entró en contacto con la mejor ciencia de París. Lavoisier cedió a la influencia de su padre, abandonó su bachillerato en artes y aprendió derecho, obteniendo el título de abogado en 1763. Pero su interés por la ciencia prevaleció, avivado por el geólogo Jean-Étienne Guettard, a quien conoció en el Colegio. Después de graduarse, comenzó una larga colaboración con Guettard en un estudio geológico de Francia.

Lavoisier mostró una preferencia temprana por las mediciones cuantitativas y pronto comenzó a aplicar su interés por la química al análisis de muestras geológicas, especialmente el yeso. Debido a su talento para los análisis cuidadosos y su prodigiosa producción, fue elegido miembro de la Academia de Ciencias a la edad de 25 años. Al mismo tiempo, Lavoisier adquirió parte de la fortuna que había heredado de su madre para comprar una participación en la Ferme Générale, un grupo privado que recaudaba varios impuestos para el gobierno. Esta fatídica decisión más tarde le costaría la vida en el punto álgido de vida.

Se llevó a cabo con Marie Anne Pierrette Paulze el 16 de diciembre de 1771; él tenía 28 años y ella 14. "El matrimonio fue feliz", según el biógrafo de Lavoisier, Douglas McKie. "La señora Lavoisier poseía una gran inteligencia; se interesó mucho por el trabajo científico de su marido y rápidamente comenzó a participar en sus trabajos. Más tarde, lo ayudó en el laboratorio y dibujó bocetos de sus experimentos. Realizó muchas de las anotaciones en sus cuadernos de laboratorio. Aprendió inglés y tradujo varias memorias científicas al francés".

Lavoisier se involucró aún más en la vida pública en 1775, cuando fue nombrado uno de los cuatro comisionados de la Comisión de la Pólvora, encargado de reformar y mejorar la producción de pólvora. Lavoisier se mudó a su residencia y laboratorio al arsenal de París. Durante casi 20 años, atrajo a muchos visitantes distinguidos. Dedicaba varias horas todos los días y un día completo a la semana a experimentos en su laboratorio. Según su esposa: "Fue para él un periodo de felicidad; algunos amigos que compartieron sus puntos de vista y algunos jóvenes orgullosos de ser admitidos a colaborar en sus experimentos, se reunían por la mañana en el laboratorio. Allí almorzaban; allí debatían.. Fue allí donde se podía escuchar a este hombre con su mente precisa, su clara inteligencia, su gran genio,

Irónicamente, Lavoisier, el revolucionario químico ardiente, quedó atrapado en la red de intrigas de una revolución política. El Traité se publicó en 1789, el mismo año del asalto a la Bastilla, la infame prisión parisina. Un año después, Lavoisier se quejó de que "el estado de los asuntos públicos en Francia... ha retrasado temporalmente el progreso de la ciencia y ha distraído a los científicos del trabajo que es más preciado para ellos".

Lavoisier, sin embargo, no pudo escapar de la ira de Jean-Paul Marat, el inflexible revolucionario que comenzó a denostarlo públicamente en enero de 1791. Durante el Reinado del Terror, se emitieron órdenes de arresto para todos los miembros de la Ferme Générale, incluido Lavoisier. En la mañana del 8 de mayo de 1794, fue juzgado y condenado por el Tribunal Revolucionario como principal en la "conspiración contra el pueblo de Francia". Fue enviado a la guillotina esa tarde. Al día siguiente, su amigo, el matemático francés Joseph-Louis Lagrange, comentó que "llevó sólo un instante a cortar esa cabeza, y llevó al menos cien años producir otra igual".

Conceptos básicos a considerar

Combustión: Es cuando una sustancia se quema o arde, se produce un fenómeno llamado combustión. La combustión es un proceso de transformación de la materia que se inicia con un aporte de energía y qué, en presencia de oxígeno da lugar a la formación de nuevas sustancias y a la liberación de energía en forma de calor y luz
Fenómeno químico: Este consiste en un proceso termodinámico en el cual dos o más sustancias se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces en otras sustancias llamadas productos. Ejemplos de fenómenos químicos: Formación del petróleo, oxidación de un clavo, digestión de los alimentos, el vino que se convierte en vinagre, la leche convertida en cuajó y dilución de un medicamento en agua.
Química: Es la ciencia que estudia la naturaleza de la masa atómica composición y transformación.
Masa: Cantidad mensurable de materia que forma un cuerpo, cuyo valor depende de la resistencia que dicho cuerpo opone a modificar su estado de reposo o de movimiento y de la fuerza de atracción que se produce entre ese y otros cuerpos
Masa atómica: Es la masa de un átomo, más crecientemente expresada entre unidades de masa atómica unificada. La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones en un solo átomo.
Materia: Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable es decir que se puede medir.