1) O documento descreve a contribuição de Antoine Lavoisier para a fundação da química moderna no século 18. 2) Lavoisier realizou experimentos quantitativos que refutaram teorias antigas e mostraram que a combustão envolve a combinação de substâncias com o ar. 3) Sua teoria revolucionária explicava reações químicas como trocas entre ácidos, bases e óxidos, colocando a química sobre bases científicas.

1. CAPÍTULO XIV
LAVOISIER E A FUNDAÇÃO DA QUÍMICA
MODERNA
Na segunda metade do Século XVIII, a confusão no pensamento
químico estava no seu auge. O número de fatos químicos conhecidos
havia aumentado enormemente, mas a teoria do flogisto tinha falhado
em manter o ritmo com eles. Os Químicos estavam, em geral,
convencidos da natureza material dos átomos e suas propriedades
específicas individuais, mas todos buscavam explicar as reações por
uma interpretação pessoal da teoria de Stah. Esse foi o trabalho de
Antoine Laurent Lavoisier (1743­1794) que resolveu essa confusão e
colocou a Quimica em uma base essencialmente moderna. Esse passo
é comumente chamado de Revoluão Química.
Lavoisier era a principal exceção entre os quimicos continentais em
relação à generalização de muitos que tinham recebido treinamento
médico ou farmacêutico. Ele lembrava os químicos amadores ingleses
tais como Boyle e Cavendish. Ele veio de uma família próspera que
atingiu as alturas da Aristocracia francesa durante seu tempo de vida.
Ele aumentou sua fortuna através de um posto na Ferme générale, uma
organização de financistas que ganhavam do governo o direito de
coletar taxas de comerciantes. Ele era um homem de tremenda energia,
muita da qual ele devotava a causas públicas. Através de sua vida ele
foi um membro de muitos comitês, comissões, e sociedades que
lutavam para melhorar as condições politicas, sociais e econômicas da
França, uma França enredada em ineficiência governamental que se
aproximava do caos à medida que a Revolução se aproximava. Ele foi
um notável economista cujas sugestões podiam ter feito muito para
protelar ou moderar a Revolução se elas tivessem sido aceitas. Na
época do Reino do Terror ele foi guilhotinado junto com outros Fermiers

2. généraux os quais a turba histérica acusou de responsáveis por muitos
dos seus males.
A despeito de sua multitude de deveres, Lavoisier permaneceu ao longo
de sua vida profundamente devotado à ciência. Sua fortuna tornou
possível a ele equipar um excepcional laboratório. Ele chegou ao ponto
de gastar uma quantia definida de tempo em trabalho cientifico e usar
os melhores aparatos disponíveis. Sua clareza de intuição e seu método
de planejar e executar seus experimentos levaram­no a uma
compreensão dos fenômenos naturais que eram compartilhados por
poucos dos seus contemporâneos.
Lavoisier era treinado em Ciência por algumas das melhores mentes
científicas da França. Mesmo no início da sua carreira ele se deu conta
da importância da medição científica exata. Seu primeiro estudo
experimental, sobre a natureza do gesso, começou com a idade de 21
anos, envolveu a determinação quantitativa da quantidade de água
perdida quando o mineral era aquecido e a quantidade recuperada
quando ele usou o estuque de Paris. Ele fez um tour geológico pela
França aos 24 anos, durante o qual ele realizou repetidos estudos sobre
a gravidade específica das águas de várias localidades por meios de
hidrômetros precisos construídos segundo seu próprio design. Todos os
seus experimentos eram realizados após uma cuidadosa revisão da
literatura e detalhados planejamentos avançados sobre o que ele
esperava obter e como ele tencionava fazê­lo. Ele compartilhava com
muitos dos seus contemporâneos a realização da importância da
balança, mas ele foi muito além dles, pois ele usava medições
quantitativas principalmente para demonstrar leis fundamentais da
natureza. Apesar de seus estudos recaírem principalmente no campo da
Química, sua abordagem era essencialmente a de um Físico.
Suas primeiras pesquisas importantes foram projetados para testar
crenças há muito estabelecidas que permaneciam sem prova ou
positivamente desacreditadas. A verdade da antiga ideia Grega da
interconversibilidade da água e da terra, que recebeu novo apoio pela

3. autoridade de Van Helmont e Boyle, necessitava de um teste
experimental definitivo, e Lavoisier forneceu­o. Ele mostrou mpor
medidas quantitativas que a quantidade de material sólido encontrado
na água que tinha sido aquecida por 101 dias provinha por dissolução
do vidro do vaso no qual a água foi aquecida e no qual a própria água
em si permanecia inalterada. Isso finalmente eliminou a ideia antiga da
interconversão Apesar da natureza composta da água não ter sido
ainda compreendida, os resultados desse experimento sem dúvida
contribuíram para o interesse posterior de Lavoisier pela constituição da
água e sua formulação de um conceito de elementos.
Quando jovem Lavoisier realizou um estudo intensivo sobre o problema
de iluminar as ruas de uma cidade à noite. No curso de uma análise
aprofundada de todas as fases desse problema, ele devotou muita
atenção à combustão dos combustíveis nas lâmpadas. O interesse
assim durgido da combustão pode tê­lo levado a esse campo, no qual
ele esteve interessado por toda a sua vida. Em 1772 ele iniciou uma
série de importantes estudos sobre combustão e calcinação que o
levaram diretamente a sua formulação da nova Química. Naquele ano
ele e um grupo de outros químicos mostraram que um diamente poderia
ser queimado no ar se calor suficiente fosse usado. Os melhores meios
disponíveis naquele tempo para atingir altas temperaturas eram grandes
queimadores de vidro. Com tal instrumento, grande quantidade de calor
podia ser aplicado localmente no ponto desejado, fosse na presença ou
na ausência de ar.
Ao mesmo tempo que ele estava queimando o diamante, ele se
familiarizava com os resultados de um estudo sobre gases o qual tinha
ocupado muito tempo dos químicos do Século XVIII. Ele estava bem
familiarizado com o trabalho de Hales que mostrava que os gases
podiam estar contidos em materiais químicos e podia ser liberado deles.
Ele mesmo usou os aparatos descritos por Hales em alguns dos seus
primeiros estudos. De alguma forma mais tarde ele descobriu a
importância dos experimentos de Black. Ainda mais importante foi sua
realização, resultando dos estudos de Hales e do trabalho de Black

4. sobre o ar fixo, de que os gases podiam se combinar quimicamente ou
ser liberados dos compostos por reações químicas. Lavoisier também
sabia dos estudos sobre gases de Cavendish e Priestley na Inglaterra.
Ele assim estava em uma posição apta a estudar os fenômenos da
combustão com uma riqueza de informações nas mãos. É
frequentemente notado que ele não fez nenhuma descoberta de
compostos ou de reações. Seu grande gênio recaia na sua habilidade
de ver a fraquezas essenciais das velhas teorias e de combinar fatos
disponíveis em uma nova, correta e compreensível teoria.
Seguindo seus experimentos sobre o diamente, Lavoisier voltou­se para
um estudo dos produtos da combustão do fósforo e do enxofre. Em
1772 ele anunciou à Academia de Ciências que quando o fósforo

5. queimava ele se combinava com o ar produzindo “espírito ácido do
fósforo” (ácido fosfórico, que pesava mais que o fósforo original. O
Enxofre sofria uma reação similar e produzia “ácido vitriólico.” Assim
Lavoisier extendeu a observação de Black sobre combinação química
de gases de uma maneira que era, naquela época, inteiramente
inesperada. Ainda mais surpreendente, entretando, era o fato de que
em um estágio inicial do seu trabalho ele se deu conta que a calcinação
de metais era um fenômeno análogo à queima de fósforo e enxofre, e
envolvia uma combinação com o ar.
Ele em seguida começou uma importante série de experimentos com
estanho e chumbo. Primeiro ele mostrou que Boyle estava errado em
acreditar que o ganho de peso quando eles eram calcinados vinha da
absorção de partículas de fogo. Quanto estanho era calcinado em vasos
selados, ele era parcialmente convertido em cal (óxido), mas não ocorria
ganho no peso até que o vaso fosse aberto. Quando isso era feito,
podia­se ouvir o ar entrando no aso. Não havia dúida que o aumento no
peso quando uma cal era formada vinha da combinação do metal com o
ar. Inicialmente Lavoisiser estava incerto sobre se a combinação era
com o ar fixo de Blacj (dióxido de carbono) ou com o ar ordinário ou com
alguma parte dele. Ele suspeitava fortemente que esse último era o
caso. Ele notou que aquecendo a cal com carvão resultava na formação
do metal e ar fixo, que ele identificou positivamente.
Em outubro de 1774, Priestleu visitou Paris e em uma conversação com
Lavoisier controu sobre seu trabalho com o precipitado vermelho e
sobre os resultados surpreendentes que ele obtinha ao aquecê­lo.
Alega­se que Lavoisier percebeu na hora que isso estava fortemente
conectado com o seu próprio trabalhi. Parece mais provável que
naquela época a conexão não parecesse tão óbvia a nenhum dos dois.
Foi apenas mais tarde que percebeu­se que o trabalho mais acurado de
Priestley se ajustava nas teorias de Lavoisier. Entretando, em Abril de
1775, Lavoisier repetiu os experimentos de Bayen e Priestley e estava
pronto com um relatório preliminar. Ele mostrou que a redução do
precipitado vermelho com carvão produzia mercúrio e ar fixo, e assim o

6. precipitado vermelho era uma cal verdadeira. Então ele usou o vidro de
queimas para aquecer precipitado vermelho sozinho, e confirmou
Priestley e Bayen quanto à produção de um novo gás, não ar fixo.
Assim a porção “pura” do ar era provavelmente a parte que se
combinava com os metais durante a calcinação.
Esses resultados foram ampliados em 1776 e 1777. O artigo que
Lavoisier enviou para as Mémoires da Academia de Ciências em 1774
não foi publicado até 1778. Tal defasagem na publicação era bastante
usual para aquele periódico. Lavoisier tirou vantagem disso e revisou
seu artigo, incluindo seus novos resultados e ideias, um pouco antes do
volume ser publicado. Ele estava agora convencido de que apenas uma
parte do ar comum combinava­se com metais, e assim ele realizou que
tal ar era uma mistura de duas substâncias. O resíduo ele chamou de
mofette, e mais tarde ele nomeou­o de “azoto” do Grego “sem vida,” e
em 1790 Chaptal nomeou­o nitrogênio. Será relebrado que Rutherford
tinha­o nomeado primeiramente de ar mefítico.
Experimentos posteriors com o ar puro, o qual é agora chamado “ ar
eminentemente respirável,” mostraram que ele combinava com o carvão
quando essa substância era aquecida com uma cal, e que o ar fixo
assim produzido podia apenas ser um composto do carvão e o ar
eminentemente respirável.
Experimentos com animais conduzidos por volta dessa época
convenceram Lavoisier que o ar respirável combinado com carbono no
corpo, especificamente nos pulmões, como ele pensava, produzia calor
da mesma forma que ele via no laboratório. A fonte de calor animal era
assim explicada, embora não o mecanismo da sua produção.
Entretanto, esse foi um passo fundamental no desenvolvimento da
bioquímica.
A combustão do fósforo e enxofre era agora vista como sendo o
resultado de uma combinação desses elementos com o ar
eminentemente respirável, e Lavoisier acreditava que esse gás entrava

7. na composição de todos os ácidos. Em Novembro de 1779, ele sugeriu
para ele o nome oxygen (oxigênio), das palavras gregas que significam
“formar um ácido”.
Lavoisier estava agora pronto para fazer um ataque direto à teoria do
flogisto. Ele o fez em um artigo submetido à Academia em 1783 e
publicado em 1786 no qual ele mostrava as muitas fragilidades daquela
teoria. As dificuldades assim surgidas podiam ser evitadas se fosse
reconhecido que, em cada combustão, combinação com oxigênio
ocorria, com evolução de calor e luz.
O passo final requerido para a finalização da teoria de Lavoisier era uma
compreensão da composição da água. Esse passo seria dado agora na
Inglaterra. Cavendish notou em 1766 que esse “ar inflamável” queimava
em ar comum, mas ele não identificou o produto. Em 1781 Priestley
notou um orvalho condensando nos vasos em que tal combustão
ocorria. Cavendish repetiu os experimentos de Priestley e coletou o
orvalho resultante. Ele mostrou que era água pura, mas ele também
observou que um ácido era formado quanto uma mistura de ar
inflamável e ar comum (contendo nitrogênio) era explodida por uma
centelha elétrica. Ele atrasou a publicação dos seus resultados
enquanto ele estudava essa reação. Ele descobriu que misturas
combustíveis de ar comum com as quantidades adequadas de ar
inflamável consumiam tudo exceto uma pequena bolha de gás, e ácido
nítrico era formado. A pequena bolha de gás foi identificado em 1894
como Argõnio. A notável observação dessa pequena quantidade de gás
inerte é um tributo ao trabalho experimental de Cavendish.
Desde que Cavendish acreditava que o ar inflamável era quase flogisto
puro, e que o oxigênio era ar deflogisticado, ele explicou a formação de
água como devida a liberação desse composto de ambos os gases
durante a flogisticação do ar deflogisticado. Lavoisier aprendeu sobre
esses experimentos em 1788, embora eles não tenham sido publicados
até 1784. Ele de uma só vez percebeu sua significância e chegou a uma
explicação correta: que a água era um composto de ar inflamável e

8. oxigênio. Ele repetiu os experimentos e tirou suas conclusões em 1783,
mas ele publicou seu trabalho completo apenas nas Mémoires da
Academia em 1781, as quais apareceram em 1784. A confusão surgida
dos vários atrasos na publicação, bem como uma certa confusão de
datas de alguns jornais e o fato de que Priestley, Watt, Cavendish,
Monge, e Lavoisiser todos trabalharam na composição da água ao
mesmo tempo, fez surgir uma considerável quantidade de controvérsia
sobre as propriedades reais. A situação não era auxiliada pelo fato de
que vários investigadores frequentemente conheciam o trabalho uns dos
outros, um fato nem sempre conhecido. A assim chamada “controvérsia
da água” envolvia os apoiadores das alegações dos laboratoristas e
frequentemente produziam violentas discussões. Quaisquer que
tenham sido as prioridades reais, não existe dúvida que a melhor prova
experimental da composição da água foi dada por Cavendish, e que a
explicação correta foi proposta no novo sistema de nomenclatura de
Merveau, e ela significa “formar água”.
O trabalho de Lavoisier trouxe para a Química uma ordem e um sistema
que ela nunca tinha possuído, mas o método de nomear substâncias
químicas permaneceu na mais selvagem confusão. Os velhos termos
alquímicos, que não tinha relação com a verdadeira composição, ainda
designava os materiais com os quais Lavoisier trabalhava. Apenas pelo
exercício de uma memória afiada podia um estudante aprender os
nomes do constantemente crescente número de substâncias com as
quais ele lidava. Esse era um problema que foi muito sentido por Guyton
de Morveau (1737­1816), originalmente um flogista, mas um dos
primeiros convertidos ao sistema de Lavoisier. Em 1782 ele publicou um
artigo sobre os métodos que deviam ser empregados para sistemarizar
a nomenclatura química. Lavoisiser estava naturalmente interessado em
qualquer projeto para trazer ordem à Ciência, e assim ele se juntou a
Morveau em seu trabalho. Dois outros convertidos às teorias de
Lavoisier, Calude Louis Bertholet (1748­1822) e A. F. de Fourcroy
(1755­1809), também colaboraram na elaboração dos novos conceitos.
Seus resultados apareceram em um livro, Méthode de nomenclature

9. chimique, publicado em Paris no ano de 1787. Esse volume continha os
princípios para nomear compostos químicos que eram essencialmente
aqueles em uso até hoje. Cada substância deveria ter um nome
definido. Os nomes de substâncias simples deveriam expressar suas
características quando possível, e os nomes dos compostos deveriam
indicar sua composição em termos de seus constituintes simples. Assim
o método de nomear ácidos e bases a partir dos seus elementos, e sais
a partir dos seus constituintes ácidos e bases, foi proposto. O sistema
era tão simples e expressivo que foi adotado por químicos de todos os
lugares. A tradução do livro em todas as principais línguas logo se
seguiu. Com a subsequente difusão do sistema de Química de
Lavoisier, a nova nomenclatura começou firmemente a se arraigar
mesmo em postos avançados como os Estados Unidos.
A teoria de Lavoisiser estava agora complete, e existia uma nova
linguagem com a qual expressá­la. Um considerável grupo de químicos
franceses, associado fortemente a Lavoisier, aceitou as novas ideias,
mas boa parte do resto do mundo científico ainda lutava para reconciliar
as muitas discrepâncias da teoria do flogisto. Portanto, Lavoisiser
determinado a preparar um livro­texto de Química baseado nos novos
princípios. Era para quebrar fortemente com a antiga tradição dos
livros­texto de Química e para dar às futuras gerações de Químicos uma
nova fundação sobre a qual construir. Ele então começpui a planejar o
livro entre 1778 e 1780. Ele apareceu em Paris em 1789, o famoso
Traité élémentaire de chemie, que está para a Química como o Principia
de Newton está para a Física.
Nesse livro Lavoisier descreveu em consideráveis detalhes a base
experimental para sua rejeição do flogisto e para sua nova teoria da
combustão na qual o oxigênio ocupava a posição central. Sua visão era

10. essencialmente a de um químico moderno. Assim ele escreveu:
“Quimica, ao sujeitar a experimentos os vários corpos da natureza,
objetiva decompô­los de tal forma que fique apto a examinar
separadamente as diferentes substâncias que entram em sua
composição.” Dessa definição ele tornou­se apto a obter uma “tabela de
substâncias simples pertencentes a todos os reinos da natureza, os
quais podem ser considerados os elementos dos corpos.” Ele admitia
que essa era uma lista empírica que estava sujeita a revisão assim que
novos fatos fossem descobertos, mas, baseada como é em princípios
químicos fundamentais, ela é considerada a primeira verdadeira tabela
de elementos químicos.
A despeito dessa impressionante compreensão dos fenômenos
químicos. Lavoisier era ainda uma criança do seu tempo e assim não
podia romper completamente com as ideias dos seus comtemporâneos.
O conceito de calor como uma forma de movimento que tinha
prevalecido quando a teoria corpuscular foi primeiro introduzida tinha
agora favorecido a ideia de que calor e luz eram substâncias materiais.
A rejeição dos velhos “princípios ocultos” tinha ido tão longe que tudo
era considerado como sendo material. Lavoisier concordava com essa
ideia e portanto encabeçou sua lista de elementos com luz e com calor,
o qual ele chamou de “calórico”. Na verdade, o calórico reteve algumas
propriedades do flogisto, que Lavoisier estava rejeitando pel seu nome
anterior. Assim ele acreditava que oxigênio era um composto do
princípio oxigênio com calórico, e que, quando o gás unido com um
metal, calórico era liberado, aparecendo como calor de reação. Essa
visão da natureza do calor e a ideia de que todos os ácidos continham
oxigênio, foram os dois mais sérios erros no sistema químico de
Lavoisiser. Esses erros criaram dificuldades para os químicos até bem
próximo do próximo século.
Exceto pelo calórico, a tabela de elementos dada no Traité está correta
e mostra uma grande intuição sobre a natureza tanto dos ácidos quanto
dos óxidos básicos. Lavoisiser mesmo reconheceu o fato de que os

11. álcalis fixos potassa e soda eram provavelmente compostos cujos
princípios elementares eram ainda desconhecidos.
O Traité contém conceitos adicionais da maior importâncias. Foi visto
que do princípio do Século XVII a ideia da conservação da matéria tinha
sido assumida implicitamente por muitos químicos. Inclusive foi afirmad
explicitamente por Lomonosov, mas muitos dos seus trabalhos
permanecem desconhecidos no Ocidente e não influenciaram o
progresso do pensamento científico nesse aspecto. Lavoisier pela
primeira vez afirmou esse conceito efetivamente e mostrou como ele
poderia ser aplicado na Química. Ao discutir a fermentação do açúcar
em álcool ele apontou que “nada é criado nas operações da arte ou da
natureza, e pode ser assumiado como um axioma que em cada
operação uma igual quantidade de matéria existe tanto antes quanto
após a operação.” Seguindo esse princípio, ele se habilitou a escrever o
que era claramente o precursor de uma moderna equação química:
“mosto de uvas = acido carbônico + álcool”
Ele próprio reconheceu a significância dessa afirmação, pois ele
escreveu:
Podemos considerer as substâncias submetidas à fermentação, e os
produtos resultantes daquela operação, como formando uma equação
algébrica, e, por supor sucessivamente cada um dos elementos nessa
equação como desconhecidos, nós podemos calcular seus valores em
sucessão e assim verificar nossos experimentos por cálculo e nossos
cálculos por experimentação recíproca. Eu tenho frequentemente
empregado com sucesso esse método para corrigir os primeiros
resultados dos meus experimentos e para me dirigir no caminho certo
de repeti­los para ganhar uma vantagem.
A importância do Traité na história da Química não pode ser
superestimada. Sua influência se alastrou rapidamente. Traduções em
todas as línguas importantes rapidamente se seguiram, e muitas
edições foram lançadas. Com poucas exceções (mais notavelmente

12. Priestley) todos os químicos importantes tornaram­se convertidos às
novas ideias, e a Ciência da Química entrou um século de progresso
quase inacreditável.
Apesar de Lavoisier ter vivido apenas cinco anos após a publicação do
seu tratado, e eles foram anos de maior turbilhão político e social
durante os quais as atividades científicas foram difíceis de se realizar,
ele continuou seu trabalho químico de muitas maneiras. Os estudos
sobre respiração animal que ele começou com os matemática P. S.
Laplace (1749­1827) e que ele continuou com um jovem colega,
Armand Séguin (1765­1835), agora provaram que a combustão de
compostos de carbono a dióxido de carbono e água com o oxigênio
eram a verdadeira fonte de calor animal, e que, durante o trabalho
físico, o consumo de oxigênio aumentava. Esse trabalho foi fundamental
para os estudos de Voit e Rubner na Alemanha no final do século XIX, a
base da moderna ciência da nutrição.
No curso do seu trabalho, Lavoisier estudou vários compostos de
carbono e desenvolveu o método de queimá­los em oxigênio e
determinar as quantidades de dióxido de carbono e água formados, o
método que é ainda a base da análise orgânica. Seus resultados
quantitativos eram muito inacurados, entretanto.
Lavoisier estava conectado com outro projeto que desempenhou um
papel importante no desenvolvimento da Química como uma ciência
independente. Até 1778 não existia um periódico de Química distinto.
Uma pesquisa química tinha que ser apresentad em periódicos que
também publicavam material sobre outras ciências. Algumas das
desvantagens as quais os autores sofriam eram indicadas pelas longas
demoras na publicação de vários trabalhos de Lavoisier na revista
Mémoire: da Academia. Em 1778 Lorenz von Crell (1744­1816) fundou
o primeiro periódico puramente químico, o Chemisches Journal, o qual
sobreviveu até 1781. Em 1784 ele divulgou publicações com o nome
Chemische Armalen, normalmente chamado o Armalen de Crell para
distingui­lo dos mais tarde publicados por Poggerdonrf e por Liebig. O

13. jornal de Crell foi publicado até 1803, e muitos artigos importantes
apareceram nele. Em 1787 Pierre August Adet (1763­1832), que tinha
sido associado de Lavoisier na publicação do Méthode de nomenclature
chimique, tentou fundar um jornal francê de Química. Nisso ele não teve
sucesso, mas em Abril de 1789. Lavoisier, de Morveau, Monge,
Berthollet, de Dietrich, Hassenfratz, e Adet juntaram­se para publicar o
primeiro número dos Analles de chimie, um jornal que sobreviveu até
hoje e no qual um grande número dos mais importantes artigos da
história da Química apareceram. Tais eram as atividades químicas que
foram interrompidas quando Lavoisier à idade de 50 anos foi
guilhotinado em 8 de Maio de 1794. Só se pode especular o que poderia
ter sido conquistado se tivessem permitido a ele continuar seu trabalho
científico, mas o que ele realmente conseguiu foi o suficiente para dar à
França uma superioridade em Química que ela manteve por muitos
anos, e para colocar a Química em um curso que permitiu o
desenvolvimento de suas potencialidades de maneiras cujos resultados
ainda não foram plenamente desenvolvidos.
QUESTIONÁRIO
1) Cite dois grandes erros do trabalho de Lavoisier.
2) Cite pelo menos dois grandes acertos do trabalho de Lavoisier.