Elaborado por: Carlos Ricardo Pinceli
"Com três balanças separou a química da alquimia."
Introdução
Lavoisier nasceu a 26 de Agosto de 1743 em Paris e faleceu em 8 de Maio
1794, também em Paris.
A química moderna assim explica: há uma combinação das substâncias e não uma
decomposição. Contudo, esse ponto era ignorado pela Ciência de antes do século
XVII, que dava maior ênfase aos aspectos qualitativos, desprezando as
quantidades.
Considerado o pai da Química, Antoine Lavoisier foi o primeiro a observar
que o oxigênio, em contato com uma substância inflamável, produz a combustão.
Deduziu, também, baseado em reações químicas, a célebre lei da conservação da
matéria: "Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se
transforma" .Com outros estudiosos, Lavoisier tentou ainda encontrar uma
linguagem própria para a química.
Em 1773, colocou um metal dentro de um vaso, fechou-o hermeticamente e, por
pesagem, determinou-lhe a massa. Depois, levou-o a um forno de alta
temperatura, e em seguida pesou-o novamente. Não houvera alteração de massa,
apesar de o metal ter-se combinado com o oxigênio do ar, formando um óxido.
Repetiu a experiência muitas vezes, provocou outras reações, medindo sempre
com balanças a massa das substâncias a serem testadas, e a massa dos produtos
obtidos. Concluiu que a massa das substâncias que entram numa reação química é
sempre igual à das substâncias que resultam do processo. Nada se perde e nada se
cria. Estava estabelecido o Princípio da Conservação da Massa.
Muito mais tarde, em 1905, Einstein mostrou que a energia possui, como a
matéria, a propriedade da inércia ou massa. Conforme concluíra Lavoisier, ao
nível das reações químicas a matéria não desaparece: apenas se transforma.
Vida
Químico francês , filho de um rico negociante, estudou no colégio Mazarin,
iniciando-se depois em matemática e astronomia, química e física experimental.
A essa formação acrescentaram-se estudos de botânica e geologia, concluídos em
1764. Quatro anos mais tarde ingressava na Académie des Sciences: esta o havia
distinguido com um prêmio (1766) por seu trabalho "Mémoire sur le meilleur
système d'éclairage de Paris" (Relatório sobre o melhor sistema de iluminação
de Paris).
Em 1779, tornou-se coletor de impostos e foi nomeado inspetor geral das
pólvoras e salitres, ao mesmo tempo em que se dedicava a algumas de suas
experiências químicas mais notáveis. Membro da comissão de agricultura, de 1785 a 1787, aplicou-se ao
estudo dos problemas de economia e da química agrícolas, e em 1789 era eleito
deputado suplente aos Estados Gerais, integrando, no ano seguinte, a comissão
para o estabelecimento do novo sistema de medidas.
Ao jovem Antoine Laurent de Lavoisier cabe o mérito da introdução do novo
método na experimentação química. Gênio versátil, filho de rica família,
Lavoisier cedo ficaria órfão de mãe. O pai e a tia, que o educaram, preferiam
que ele estudasse Direito, e o encaminharam ao Colégio Mazzarino. Ao passar para
a universidade, o interesse pela ciência prevaleceu. Era o começo de uma
revolução dos métodos científicos.
Etapas históricas
Na antiguidade, a água era considerada um elemento, não uma substância. Essa
idéia perdurou até o século XVIII, quando Lavoisier conseguiu demonstrar que,
na realidade, a água era um composto químico constituído de dois elementos,
combinados em proporções fixas.
Se o termo "química" evoca imediatamente os conceitos de átomo,
molécula, reações que conduzem à formação de novas substâncias ou à
decomposição daquelas já conhecidas, no final do século XVIII surgiria imagens
bem diferentes e bem mais vagas. Recém afastada da alquimia, a química herdara
dela muitas das características, como a nomenclatura e métodos de pesquisa.
Um problema que fascinava os pesquisadores da época era a entidade que
participaria das reações de combustão. Invocava-se uma substância hipotética -
o flogístico - para explicar muitas reações químicas cujo mecanismo não era
ainda claro. Apesar de sua constante citação e da alta responsabilidade que lhe
atribuíam, ninguém conseguiu isolar essa entidade despida de todo caráter
científico.
Grande número de experiências vinha sendo realizado por muitos
investigadores e já se tinham acumulado suficientes conhecimentos para permitir
a descoberta das leis fundamentais da química. Era preciso submeter essas
pesquisas a um novo método de investigação e a um rigor científico até então
desprezado.
Já ninguém tinha dúvidas quanto à utilização da experimentação no estabelecimento
das verdades científicas. O ensino dividia-se em duas partes: na primeira, o
professor ensinava teoria, explicando o que parecia a verdade científica;
depois, a experimentação comprovava a verdade estabelecida.
Quando Lavoisier iniciou seus estudos na universidade, esse esquema já era
amplamente difundido. De um lado, o professor; do outro, o
"demonstrador", já que o mestre não se rebaixava a fazer o trabalho
humilde da demonstração manual. Mas nem sempre o resultado desse trabalho a
quatro mãos era o esperado.
No Jardin des Plantes, onde eram ministradas as lições de química, o
professor era um certo Boudelaine e o demonstrador - que mais tarde se tornaria
amigo de Lavoisier - chamava-se Rouelle. Um público atualizado e elegante
acorria ao Jardin para apreciar a extrema habilidade de Rouelle. Era muito
refinado seguir as experiências das novas ciências para comentá-las nos
sofisticados saraus de grã-finos. Numa das lições a que Lavoisier e a nobreza
compareceram, todas as afirmações do professor viram-se demolidas imediatamente
pelas experiências de Rouelle, para maior entusiasmo do auditório, que
detestava o ensinamento teórico.
Contexto histórico
No século XVIII, a química encontrava-se em plena transição para o
quantitativo. Ao mesmo tempo, o grande número de novas descobertas exigia uma
nomenclatura funcional e generalizada. Um sistema prático de notação tornou-se,
portanto, fator essencial para seu progresso. Era comum, na época, o emprego de
nomes estranhos e complicados, como "algarote", "manteiga de
arsênico", "água fagedênica", "óleo de tártaro por
desfalecimento", "flores de zinco", cuja única função parecia
ser confundir os químicos.
Lavoisier foi um dos primeiros a chamar a atenção para o problema. "É
necessário grande hábito e muita memória para nos lembrarmos das substâncias
que os nomes exprimem e sobretudo para reconhecer a que gênero de combinações
pertencem", escreveu no Tratado Elementar de Química.
Em 1787, Lavoisier, juntamente com outros químicos como Berthollet, Fourcroy
e Guyton de Morveau, iniciou o trabalho de elaboração de uma nomenclatura mais
racional.
No começo do século XIX, Lavoisier demonstrara a importância de leis
químicas quantitativas, enunciando seu princípio da conservação de massa. Foi
nessa ocasião que os físicos começaram a se interessar pelo estudo do calor e a
tratá-lo como uma forma de energia.
Contribuições científicas
Em reações químicas ordinárias, a conversão de massa em energia é tão
pequena que não é significativa. Assim, em sentido restrito, a lei que rege as
reações químicas diz respeito apenas à matéria que nelas intervém: é a LEI DA
CONSERVAÇÃO DA MASSA estabelecido por Lavoisier: durante o processo químico, há
somente a transformação das substâncias reagentes em outras substâncias, sem
que haja perda nem ganho de matéria. Todos os átomos das substâncias reagentes
devem ser encontrados, embora combinados de outra forma, nas moléculas dos
produtos. Outra condição: a conservação da carga elétrica. A carga total dos
produtos deve ser igual à carga total dos reagentes.
No final do século XVIII, Lavoisier concluía que a quantidade de calor
necessária para decompor uma substância é igual àquela liberada durante sua
formação. Iniciava-se, dessa maneira, novo capítulo da físico-química, que
estuda os calores de reação e fenômenos com eles relacionados.
Oxigênio
Laviosier descobriu sua função na respiração, nas oxidações, nas reações
químicas e foi também quem propôs o seu atual nome. Indicou o oxigênio como um
dos constituintes do ar. Em 1781, ele o indica como o responsável pelo processo
de combustão e da respiração.
Por volta de 1774, o químico francês realizava experiências sobre a
combustão e a calcinação de substâncias. E observava que, dessas reações,
sempre resultavam óxidos cujo peso era maior que o das substâncias
originalmente usadas. Informado sobre as características do gás que ativava a
queima de outras substâncias, passou a fazer experiências com o mesmo e acabou
por deduzir que a combustão e a calcinação nada mais eram que o resultado da
combinação do gás com as outras substâncias. E que o peso aumentado dos
compostos resultantes correspondia ao peso da substância inicialmente
empregada, mais o do gás a ela incorporado através da reação.
Dessa constatação, Lavoisier extraiu o seu princípio, hoje muito conhecido:
"Nada se cria, nada se perde, tudo se transforma" e deu ao elemento o
nome de oxigênio, ou seja, gerador de ácidos.
O sentido mais comum de combustão é o da queima de uma substância com
desenvolvimento de luz e calor. Antes de Lavoisier, a mais satisfatória
explicação sobre a natureza dos fenômenos de combustão foi dada pela teoria do
flogístico, estabelecida em 1697 pelo químico alemão Georg Ernst Stahl
(1660-1734). Segundo essa teoria, toda substância combustível possuiria dentro
de si um constituinte invisível chamado flogístico, capaz de se desprender com
produção de luz e deixando como resíduo a cinza. Quanto menor a quantidade de
cinza deixada pelo combustível, tanto maior seria seu teor do fantasmagórico
flogístico.
Hidrogênio
Conhecido desde o século XVI - era o "ar inflamável" obtido quando
se jogava limalha de ferro sobre ácido sulfúrico - foi alvo de diversos estudos
dos quais resultou seu nome. Em fins de 1700, o químico inglês Cavendish
observou que da chama azul do gás pareciam se formar gotículas de água e
Lavoisier, em 1783, se baseava nisso para sugerir o nome hidrogênio, do grego
"gerador de água". Simplesmente, durante a combustão o hidrogênio se
combina com oxigênio, dando água.
Nitrogênio
Azoto quer dizer "sem vida". Este nome, sugerido por Lavoisier,
designava um novo elemento, até então conhecido como "ar mefítico". O
ar mefítico havia sido descoberto em 1722, quando Priestley, queimando corpos
em vasos fechados, verificou que, exaurido o oxigênio do ar, restava ainda um
gás inerte junto ao gás carbônico. O gás recém descoberto não ativava a combustão
e não podia ser respirado; era, portanto, "alheio à vida".
Lavoisier não podia sequer imaginar que o elemento "sem vida" era
um componente fundamental dos organismos vivos: achava-se presente nos
aminoácidos. É também parte essencial no ciclo biológico das plantas,
responsáveis, em última análise, pela sobrevivência dos seres vivos.
Como o azoto era componente dos nitratos, recebeu mais tarde o nome de
nitrogênio (isto é, gerador de nitro). É um dos elementos mais difundidos,
encontrado no ar em estado livre, na proporção de 78,03%, e combinado nos
nitratos, como o salitre do Chile.
As primeiras vitórias
Aos 22 anos, Lavoisier obtinha sua primeira conquista, apresentando à
Academia de Ciências um projeto para a iluminação das ruas de Paris. Uma medalha
de ouro - a primeira de sua carreira - premiava o projeto, julgado
interessantíssimo.
Nova medalha premia os trabalhos de Antoine Laurent pela colaboração em um
atlas geográfico da França. Outros estudos para a Academia e experiências com
gesso garantem-lhe novas honras. Em 1768, com apenas 25 anos, era eleito e
empossado membro da Academia de Ciências.
Decidiu-se Lavoisier por um expediente rendoso, mas que lhe viria a custar a
vida: comprou ações da Ferme Générale, uma sociedade que tinha o direito de
cobrar os impostos. A renda que tais ações lhe davam - apenas uma cota fixa era
para o rei, o resto ficava para a cobrança e lucro dos acionistas - permitia
uma vida de luxo e boas amizades. Mas dirigia contra ele e os demais acionistas
o ódio do povo.
Nesse mundo confortável conheceu Jacques Paul Chastelnelles e sua filha
Marie Anne, de quatorze anos, que se tornou sua esposa. Ela ajudava o marido
preparando traduções e desenhos para as memórias científicas, que ele redigia
como conclusão de seus estudos. Era uma união feliz. Mas, com a Revolução
Francesa, o ódio do povo contra os membros da Ferme Générale se concretizou:
nem Lavoisier escapou à guilhotina.
Tudo através de balanças
O símbolo geralmente tomado para representar a obra de Lavoisier é da
balança. Ele compreendeu que a maior parte das incertezas na interpretação das
experiências químicas resultava da inexatidão do conhecimento do peso de cada
substância que delas participava.
Uma das primeiras idéias erradas que Lavoisier demoliu foi a de que da água
pudessem formar-se substâncias sólidas. Experiências precisas provaram que tais
substâncias pesavam exatamente a diferença entre o peso total e o peso da água
evaporada. Lavoisier mostrou também que esses sólidos não apareciam quando se usava
água destilada, a menos que se houvessem destacado das paredes do recipiente
durante a ebulição. Mesmo assim - afirmava Lavoisier - , o seu peso seria
exatamente igual à diminuição do peso recipiente.
As três balanças que Lavoisier possuía tinham tal sensibilidade e precisão
para pesagens de quantidades mínimas, que podiam rivalizar com algumas das
balanças mais modernas. Usou-as magistralmente em muitíssimas experiências, nas
quais mediu quanto oxigênio era retirado do ar para a formação do óxido de mercúrio,
repetindo a célebre experiência realizada por Priestley e que conduzira à
descoberta do gás.
O rigor da experimentação permitiu a Lavoisier refutar definitivamente a
teoria do flogístico, substituindo-a pela do calórico, que, embora imperfeita,
abriu caminho à compreensão dos fenômenos da termoquímica.
Em 1789 duas grandes mudanças atingem a história e a química. Lavoisier
lança seu Tratado Elementar de Química, apresentando pela primeira vez a
nomenclatura moderna, longe da obscura linguagem tão cara à alquimia; a
história toma novos rumos, com a Revolução Francesa.
Lavoisier era um trabalhador incansável. Ainda muito jovem, passava dias e
noites junto aos fornos (não havia ainda a chama de gás para experiências
químicas), quando se alimentava somente de pão e leite. Com freqüência, suas
pesquisas eram interrompidas por solicitações do Governo, que o desviavam para
problemas de interesse imediato. Foi nomeado controlador das munições, o que o
estimulou a estudar importante processo industrial. Até então a pólvora para a
guerra era fabricada com salitre raspado das paredes das adegas e, a julgar
pelas guerras que ajudou a ganhar, é de se supor que esse suprimento, embora
primitivo, fosse satisfatório. Lavoisier descobriu o modo de sintetizar o salitre
e desenvolveu o processo industrial necessário para assegurar o abastecimento
do produto independente do fenômeno natural. Ao mesmo tempo, isto abolia o
motivo que outorgara ao Estado o direito de revistar as adegas dos franceses.
Ao tomar posse da direção geral do serviço das pólvoras, que lhe reservara um
laboratório no arsenal, uma explosão destruiu o paiol de pólvora. Por pouco
Lavoisier e Marie Anne escaparam.
Condenado e executado
Todos os benefícios prestados ao Estado, entretanto, diluíram-se no caos da
Revolução. Os membros da Ferme Générale estavam entre os primeiros da lista de
"inimigos do povo", acusados de peculato e presos por não terem
prestado contas de suas atividades. E Marat - que fora recusado por Lavoisier
na eleição para a Academia de Ciências - vingava-se dissolvendo as sociedades
científicas. Os cientistas de toda a Europa, temendo pela vida de Lavoisier,
enviaram uma petição aos juízes para que o poupassem em respeito a seu valor
científico. Coffinhal, presidente do tribunal, recusou o pedido com uma frase
que se tornou famosa "A FRANÇA NÃO PRECISA DE CIENTISTAS". A
acusação, assim, passou de peculato para traição e Lavoisier foi guilhotinado a
8 de Maio de 1794. Ao matemático Lagrange, que sobreviveu a Lavoisier, atribuiu-se
uma frase que serviria de bom epitáfio ao infortunado químico: "NÃO
BASTARÁ UM SÉCULO PARA PRODUZIR UMA CABEÇA IGUAL À QUE SE FEZ CAIR NUM
SEGUNDO".
Obras principais
A maior parte das obras está dispersa nos vários periódicos científicos que
se publicavam na época:
· 1787 - Método de Nomenclatura Química,
trabalho com que reformulou a terminologia química, com a colaboração de Louis
B. Guyton de Morveau e Antoine F. Fourcroy;
· 1789 - Tratado Elementar de Química, no qual
define e apresenta sob forma lógica suas novas idéias e a primeira lista de
"substâncias simples" (luz, calor, oxigênio, azoto e hidrogênio);
· 1791 - A Riqueza Agrícola do Solo da França,
estudo relacionado com um novo esquema de taxação da propriedade rural.
Bibliografia
Conhecer, Abril Cultural LTDA /1968
Ciência Ilustrada, Abril Cultural LTDA /1971
Britânica
Mirador
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