Lavoisier, Antoine Laurent de

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 herdada 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 frequência, 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

FONTE: http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/person/lavoisie.htm