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El alquimista y médico JJ Becher propuso la teoría del flogisto

La teoría del flogisto es una teoría científica obsoleta que postuló la existencia de un fuego-como elemento llamado flogisto ( / f l ɒ dʒ ɪ s t ən , f l oʊ -, - ɒ n / ) [1] [2] contenidas dentro de cuerpos combustibles y liberados durante la combustión . El nombre proviene del griego antiguo φλογιστόν flogisto ( quemar ), desde φλόξ Phlox (llama ). La idea fue propuesta por primera vez en 1667 por Johann Joachim Becher y luego elaborada de manera más formal por Georg Ernst Stahl . La teoría del flogisto intentó explicar los procesos químicos de aumento de peso como la combustión y la oxidación , ahora conocidos colectivamente como oxidación , y fue abandonado antes de finales del siglo XVIII tras los experimentos de Antoine Lavoisier y otros. La teoría del flogisto condujo a experimentos que finalmente concluyeron con el descubrimiento del oxígeno .

Teoría [ editar ]

La teoría del flogisto establece que las sustancias flogisticas contienen flogisto y que se desflogistizan cuando se queman, liberando flogisto almacenado que es absorbido por el aire. Las plantas en crecimiento absorben este flogisto, razón por la cual el aire no se quema espontáneamente y también por qué la materia vegetal se quema tan bien como lo hace.

Así, el flogisto explicaba la combustión a través de un proceso opuesto al de la teoría del oxígeno .

En general, se decía que las sustancias que se quemaban en el aire eran ricas en flogisto; el hecho de que la combustión cesó pronto en un espacio cerrado se tomó como una prueba clara de que el aire tenía la capacidad de absorber sólo una cantidad finita de flogisto. Cuando el aire se hubiera vuelto completamente flogístico, ya no serviría para soportar la combustión de ningún material, ni un metal calentado en él produciría calx; ni el aire sofisticado podía soportar la vida. Se pensaba que la respiración eliminaba el flogisto del cuerpo. [3]

El estudiante de Joseph Black , Daniel Rutherford, descubrió el nitrógeno en 1772 y la pareja utilizó la teoría para explicar sus resultados. El residuo de aire que queda después de la combustión, de hecho una mezcla de nitrógeno y dióxido de carbono , a veces se denomina aire sofisticado, habiendo absorbido todo el flogisto. Por el contrario, cuando Joseph Priestley descubrió el oxígeno , creyó que se trataba de aire desflogistizado, capaz de combinarse con más flogisto y, por lo tanto, soportar la combustión durante más tiempo que el aire común. [4]

Historia de la teoría del flogisto [ editar ]

Empédocles había formulado la teoría clásica de que había cuatro elementos: agua, tierra, fuego y aire y Aristóteles reforzó esta idea caracterizándolos como húmedos, secos, calientes y fríos. Por tanto, se pensaba en el fuego como una sustancia y la quema como un proceso de descomposición que se aplicaba únicamente a los compuestos. La experiencia había demostrado que la quema no siempre iba acompañada de una pérdida de material y se necesitaba una mejor teoría para explicar esto. [5]

Johann Joachim Becher [ editar ]

En 1667, Johann Joachim Becher publicó su libro Physica subterranea , que contenía la primera instancia de lo que se convertiría en la teoría del flogisto. En su libro, Becher eliminó el fuego y el aire del modelo de elemento clásico y los reemplazó con tres formas de tierra: terra lapidea , terra fluida y terra pinguis . [6] [7] Terra pinguis era el elemento que impartía propiedades oleosas , sulfurosas o combustibles. [8] Becher creía que el terra pinguis era una característica clave de la combustión y se liberaba cuando se quemaban sustancias combustibles. [6]Becher no tuvo mucho que ver con la teoría del flogisto tal como la conocemos ahora, pero tuvo una gran influencia en su alumno Stahl. La principal contribución de Becher fue el comienzo de la teoría en sí, por mucho que cambió después de él. [9] La idea de Becher era que las sustancias combustibles contienen una materia inflamable, el terra pinguis . [10]

Georg Ernst Stahl

Georg Ernst Stahl [ editar ]

En 1703, Georg Ernst Stahl , profesor de medicina y química en Halle , propuso una variante de la teoría en la que cambió el nombre de terra pinguis de Becher a flogisto , y fue en esta forma que la teoría probablemente tuvo su mayor influencia. [11] El término 'flogisto' en sí mismo no fue algo que inventara Stahl. Existe evidencia de que la palabra se usó ya en 1606, y de una manera muy similar a la que la usaba Stahl. [9] El término se deriva de una palabra griega que significa inflamar. El siguiente párrafo describe la visión de Stahl del flogisto:

Para Stahl, los metales eran compuestos que contenían flogisto en combinación con óxidos metálicos (calces); en la ignición, el flogisto se liberó del metal dejando atrás el óxido. Cuando el óxido se calentó con una sustancia rica en flogisto, como el carbón vegetal, el calcio volvió a tomar flogisto y regeneró el metal. El flogisto era una sustancia definida, la misma en todas sus combinaciones. [10]

La primera definición de Stahl de flogisto apareció por primera vez en su Zymotechnia fundamentalis , publicado en 1697. Su definición más citada se encontró en el tratado de química titulado Fundamenta chymiae en 1723. [9] Según Stahl, el flogisto era una sustancia que no podía ser poner en una botella, pero podría transferirse de todos modos. Para él, la madera era solo una combinación de ceniza y flogisto, y hacer un metal era tan simple como obtener un calx de metal y agregar flogisto. [10] El hollín era flogisto casi puro, por lo que calentarlo con un calx metálico transforma el calx en metal y Stahl intentó demostrar que el flogisto en el hollín y el azufre eran idénticos convirtiendosulfatos al hígado de azufre utilizando carbón vegetal. No tuvo en cuenta el aumento de peso por combustión de estaño y plomo que se conocía en ese momento. [12]

JH Pott [ editar ]

Johann Heinrich Pott, alumno de uno de los alumnos de Stahl, amplió la teoría e intentó hacerla mucho más comprensible para el público en general . Comparó el flogisto con la luz o el fuego, diciendo que los tres eran sustancias cuyas naturalezas se entendían ampliamente pero no se definían fácilmente . Pensó que el flogisto no debería considerarse como una partícula, sino como una esencia que impregna las sustancias, argumentando que en una libra de cualquier sustancia no se pueden simplemente seleccionar las partículas de flogisto. [9]Pott también observó el hecho de que cuando se queman ciertas sustancias aumentan de masa en lugar de perder la masa del flogisto a medida que escapa; según él, el flogisto era el principio básico del fuego y no podía obtenerse por sí solo. Se consideraba que las llamas eran una mezcla de flogisto y agua, mientras que una mezcla de flogisto y tierra no podía arder correctamente. El flogisto que impregna todo en el universo, podría liberarse en forma de calor cuando se combina con ácido. Pott propuso las siguientes propiedades:

  1. La forma de flogisto consiste en un movimiento circular alrededor de su eje.
  2. Cuando es homogéneo, no se puede consumir ni disipar en el fuego.
  3. Se desconoce la razón por la que causa expansión en la mayoría de los cuerpos, pero no es accidental. Es proporcional a la compacidad de la textura de los cuerpos oa la intimidad de su constitución.
  4. El aumento de peso durante la calcinación es evidente solo después de un largo tiempo, y se debe o bien al hecho de que las partículas del cuerpo se vuelven más compactas, disminuyen el volumen y, por lo tanto, aumentan la densidad como en el caso del plomo; o que pequeñas partículas pesadas de aire se alojen en la sustancia como en el caso del óxido de zinc en polvo.
  5. El aire atrae el flogisto de los cuerpos.
  6. Cuando se pone en movimiento, el flogisto es el principal principio activo en la naturaleza de todos los cuerpos inanimados.
  7. Es la base de los colores.
  8. Es el principal agente de fermentación. [9]

Las formulaciones de Pott proponían pocas teorías nuevas; simplemente proporcionó más detalles y hizo que la teoría existente fuera más accesible para el hombre común.

Otros [ editar ]

Johann Juncker también creó una imagen muy completa del flogisto. Al leer el trabajo de Stahl, asumió que el flogisto era de hecho muy material. Por lo tanto, llegó a la conclusión de que el flogisto tiene la propiedad de la ligereza, o que hace que el compuesto sea mucho más ligero de lo que sería sin el flogisto. También demostró que se necesitaba aire para la combustión al poner sustancias en un matraz sellado y tratar de quemarlas. [9]

Guillaume-François Rouelle trajo la teoría del flogisto a Francia, y fue un científico y profesor muy influyente, por lo que ganó un punto de apoyo bastante fuerte muy rápidamente. Muchos de sus estudiantes se convirtieron en científicos muy influyentes por derecho propio, incluido Lavoisier. [10] Los franceses vieron el flogisto como un principio muy sutil que se desvanece en todo análisis, pero está en todos los cuerpos. Esencialmente, siguieron directamente de la teoría de Stahl. [9]

Giovanni Antonio Giobert presentó el trabajo de Lavoisier en Italia. Giobert ganó un concurso de premios de la Academia de Letras y Ciencias de Mantua en 1792 por su trabajo refutando la teoría del flogisto. Presentó un artículo en la Académie royale des Sciences de Turín el 18 de marzo de 1792 titulado Examen chimique de la doctrine du phlogistique et de la doctrine des pneumatistes par rapport à la nature de l'eau ("Examen químico de la doctrina del flogisto y la doctrina de los neumatistas en relación con la naturaleza del agua "), que se considera la defensa más original de la teoría de la composición del agua de Lavoisier que apareció en Italia. [13]

Desafío y desaparición [ editar ]

Finalmente, los experimentos cuantitativos revelaron problemas, incluido el hecho de que algunos metales aumentaron de peso después de quemarse, aunque se suponía que habían perdido flogisto. Algunos [ ¿quién? Los defensores del flogisto explicaron esto concluyendo que el flogisto tiene un peso negativo; otros, como Louis-Bernard Guyton de Morveau , dieron el argumento más convencional de que es más ligero que el aire. Sin embargo, un análisis más detallado basado en el principio de Arquímedes, las densidades del magnesio y su producto de combustión mostraron que el simple hecho de ser más liviano que el aire no podría explicar el aumento de peso. El propio Stahl no abordó el problema de los metales que se queman ganando peso, pero quienes siguieron su escuela de pensamiento fueron los que trabajaron en este problema. [9]

Durante el siglo XVIII, cuando quedó claro que los metales ganaban peso después de ser oxidados, el flogisto se consideró cada vez más como un principio más que como una sustancia material. [14] A finales del siglo XVIII, para los pocos químicos que todavía utilizaban el término flogisto, el concepto estaba vinculado al hidrógeno . Joseph Priestley , por ejemplo, al referirse a la reacción de vapor de hierro, al tiempo que reconoce plenamente que la gana peso de hierro después de que se une con el oxígeno para formar una cal , óxido de hierro, el hierro también pierde "la base de aire inflamable ( hidrógeno ), y esta es la sustancia o principio, al que le damos el nombre de flogisto ". [15] SiguiendoEn la descripción de Lavoisier del oxígeno como el principio oxidante (de ahí su nombre, del griego antiguo: oksús , "agudo"; génos , "nacimiento" refiriéndose al supuesto papel del oxígeno en la formación de ácidos), Priestley describió el flogisto como el principio alcalino. [dieciséis]

El flogisto siguió siendo la teoría dominante hasta la década de 1770, cuando Antoine-Laurent de Lavoisier demostró que la combustión requiere un gas que tenga peso (específicamente, oxígeno ) y que podría medirse pesando recipientes cerrados. [17] El uso de recipientes cerrados por De Lavoisier y anteriormente, por Mikhail Lomonosov , también negó la flotabilidad que había disfrazado el peso de los gases de combustión y culminó en el principio de conservación de la masa . Estas observaciones resolvieron la paradoja de la masa y sentaron las bases para la nueva teoría de la combustión del oxígeno . [18] Elizabeth Fulhame demostró mediante un experimento que muchas reacciones de oxidaciónocurren solo en presencia de agua , que involucran directamente al agua y que el agua se regenera y es detectable al final de la reacción. Basándose en sus experimentos, no estuvo de acuerdo con algunas de las conclusiones de Lavoisier ni con los teóricos del flogisto que él criticaba. Su libro sobre el tema apareció impreso poco después de la ejecución de Lavoisier como miembro de Farm-General durante la Revolución Francesa . [19] [20]

Los químicos experimentados que apoyaron la teoría del flogisto de Stahl intentaron responder a los desafíos sugeridos por Lavoisier y los químicos más nuevos. Al hacerlo, la teoría del flogisto se volvió más complicada y asumió demasiado, lo que contribuyó a la desaparición general de la teoría. [18] Mucha gente intentó remodelar sus teorías sobre el flogisto para que la teoría funcionara con lo que Lavoisier estaba haciendo en sus experimentos. Pierre Macquer reformuló su teoría muchas veces, y aunque se dice que pensó que la teoría del flogisto estaba condenada al fracaso, apoyó el flogisto y trató de hacer que la teoría funcionara. [21]

Notas [ editar ]

  1. ^ Wells, John C. (2008). Diccionario de pronunciación Longman (3ª ed.). Longman. ISBN 978-1-4058-8118-0.
  2. ↑ Mauskop, Seymour ( 1 de noviembre de 2002). "Teoría del flogisto de Richard Kirwan: su éxito y destino". Ambix . 49 (3): 185-205. doi : 10.1179 / amb.2002.49.3.185 . ISSN 0002-6980 . PMID 12833914 . S2CID 170853908 .   
  3. ^ James Bryant Conant, ed. El derrocamiento de la teoría del flogisto: la revolución química de 1775-1789 . Cambridge: Harvard University Press (1950), 14. OCLC 301515203 . 
  4. ^ "Priestley, Joseph" . Spaceship-earth.de. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2009 . Consultado el 5 de junio de 2009 .
  5. ^ Ladenburg, Dr. A (1911). Conferencias de Historia de la Química . Prensa de la Universidad de Chicago. pag. 4 . Consultado el 26 de agosto de 2016 .
  6. ^ a b Jugador de bolos, Peter J (2005). Haciendo ciencia moderna: un estudio histórico . Chicago: Prensa de la Universidad de Chicago. pag. 60. ISBN 9780226068602.
  7. ^ Becher, Physica Subterranea p. 256 y siguientes.
  8. ^ Brock, William Hodson (1993). La historia de Norton de la química (1ª ed. Estadounidense). Nueva York: WW Norton. ISBN 978-0-393-03536-0.
  9. ↑ a b c d e f g h White, John Henry (1973). La historia de la teoría del flogisto . Nueva York: AMS Press Inc. ISBN 978-0404069308.
  10. ↑ a b c d Leicester, Henry M .; Klickstein, Herbert S. (1965). Un libro de consulta en química . Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press.
  11. ^ Mason, Stephen F., (1962). A History of the Sciences (edición revisada). Nueva York: Collier Books. Ch. 26.
  12. ^ Ladenburg 1911 , págs. 6-7.
  13. ^ Abbri, Ferdinando (2001). "GIOBERT, Giovanni Antonio" . Dizionario Biografico degli Italiani [ Diccionario biográfico de los italianos ]. 55 . Consultado el 15 de septiembre de 2017 .
  14. ↑ Para una discusión sobre cómo se entendió el término flogisto durante el siglo XVIII, ver: James R Partington & Douglas McKie; "Estudios históricos sobre la teoría del flogisto"; Annals of Science , 1937, 2 , 361–404; 1938, 3 , 1-58; y 337–371; 1939, 5 , 113-149. Reimpreso en 1981 como ISBN 978-0-405-13895-9 . 
  15. ^ Joseph Priestley (1796). Consideraciones sobre la doctrina del flogisto y la descomposición del agua . Filadelfia: Thomas Dobson, p. 26.
  16. ^ Joseph Priestley (1794). Jefes de conferencias de un curso de filosofía experimental . Londres: Joseph Johnson.
  17. ^ Nicholas W. Best, "Reflexiones de Lavoisier sobre Phlogiston 'I: Contra la teoría del Phlogiston" , Fundamentos de la química , 2015, 17 , 137-151.
  18. ↑ a b Ihde, Aaron (1964). El desarrollo de la química moderna . Nueva York: Harper & Row. pag. 81 .
  19. ^ Rayner-Canham, Marelene; Rayner-Canham, Geoffrey (2001). Mujeres en la química: sus roles cambiantes desde la época alquímica hasta mediados del siglo XX . Filadelfia: Chemical Heritage Foundation. págs. 28–31. ISBN 978-0941901277. Consultado el 2 de marzo de 2016 .
  20. ^ Datta, Carolina del Norte (2005). La historia de la química . Hyderabad: Prensa de universidades. págs. 247–250. ISBN 9788173715303. Consultado el 2 de marzo de 2016 .
  21. ^ Partington, JR; McKie, Douglas (1981). Estudios históricos sobre la teoría del flogisto . Arno Press. ISBN 978-0405138508.