Qual a importância do químico francês Lavoisier para o estudo da lei de conservação de massa?

A lei de Lavoisier, também conhecida como lei da conservação das massas, foi proposta por Antoine Laurent Lavoisier por volta de 1775 e afirma o seguinte: “Na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”.

Esta lei foi formulada após Lavoisier realizar um experimento usando uma certa massa de óxido de mercúrio como reagente, o qual foi aquecido dentro de um sistema fechado. O produto desta reação química foi mercúrio e oxigênio, cujas massas somadas foram idênticas ao número da massa do reagente. A equação química da reação descrita acima está mostrada abaixo:

Com esse experimento, Lavoisier chegou à seguinte conclusão: “Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos”. Matematicamente, temos:

Observe o exemplo a seguir:

A lei de Lavoisier foi a primeira das leis das combinações químicas, também conhecidas como leis ponderais. Por meio dela, foram surgindo outras leis que explicavam as regularidades que acontecem nas combinações químicas. Lavoisier é considerado o fundador da Química moderna.

Fala, Gás Nobre, tudo certo? Neste post, vamos falar um pouco sobre a vida e a relevância de Lavoisier, um dos nomes mais importantes para o desenvolvimento da Química Moderna e de conceitos que utilizamos até hoje. Vamos lá?

Quem foi e o que fez Lavoisier?

Antoine Laurent Lavoisier (1743 – 1794) foi um importante cientista francês que viveu no século XVIII, sendo considerado um dos pais da Química moderna.

Nascido em 1743, em Paris, Lavoisier era filho de pais ricos, o que lhe proporcionou uma boa educação. Sempre tendo demonstrado interesse pelas Ciências, entre Matemática, Astronomia, Química, Física, Botânica e Geologia, porém acabou cursando a faculdade de Direito. No entanto, isto não o impediu de construir seu próprio laboratório e tinha a ciência como hobbie, suas descobertas e contribuições foram inúmeras, não se limitando apenas a química.

Aos 22 anos de idade, recebeu a medalha de ouro da Academia de Ciência de Paris, por conta da elaboração de um projeto de iluminação para as ruas da capital francesa. Anos mais tarde, com 25, foi eleito membro da Academia Real de Ciências da França, reconhecimento dado em função de estudos geológicos que desenvolveu em Paris.

Aos 28, em 16 de dezembro de 1771 casou-se com a jovem aristocrata, Marie-Anne Pierrete Paulze, que mais tarde viria a ser conhecida como Marie-Anne ou Madame Lavoisier. Sua jovem esposa tornou-se uma das suas mais importantes colaboradoras, pois possuía amplo conhecimento em línguas (principalmente inglês e latim), sendo responsável pela tradução de inúmeros de seus trabalhos além de traduzir material de outros cientistas para o francês, língua de seu marido. Marie-Anne ainda era uma ótima ilustradora e ilustrou algumas das experiências mais significativas de Lavoisier. 

Em 1779 Lavoisier adquiriu uma participação na Ferme Générale, sistema utilizado pela França na época para taxação de impostos. Desta forma, Lavoisier exercia a função de cobrador de impostos para a Ferme Générale, o que lhe forneceu o tempo e os recursos necessários para se dedicar às suas experiências químicas mais notáveis.

Também em 1779, Lavoisier é designado como inspetor geral de pólvoras e salitres do arsenal de Paris. Foi membro da comissão de agricultura, de 1785 a 1787, onde aplicou-se ao estudo dos problemas de economia e da química agrícolas, e em 1789 foi eleito deputado suplente aos Estados Gerais, integrando, no ano seguinte, a comissão para o estabelecimento do novo sistema de medidas.

Durante a Revolução Francesa, Lavoisier foi considerado como um inimigo do povo por sua atuação como coletor de impostos, sendo condenado e guilhotinado em praça pública em 8 de maio de 1794. 

Joseph-Louis de Lagrange, um importante matemático, sobre a morte de Lavoisier disse: “Não bastará um século para produzir uma cabeça igual à que se fez cair num segundo”. 

Importância de Lavoisier para a Química

Como vimos, Lavoisier sempre foi adepto das mais diversas ciências. Suas primeiras pesquisas científicas foram voltadas para as variações de peso que ocorriam em corpos que eram queimados. Em seus estudos, foi o primeiro a observar que um gás, quando em contato com uma substância inflamável, produzia a combustão. A esse gás, ele deu o nome de oxigênio (do grego, oxi significa “ácido” e gen quer dizer “gerador”).

Mas sua contribuição para as ciências haveria de ser ainda mais impactante. Intrigado por esses estudos, Lavoisier continuou com seus experimentos em busca de comprovar uma de suas teorias.

O cientista colocou um metal em um recipiente hermeticamente fechado, pesou-o e o levou a um forno em alta temperatura. Ao retirá-lo, percebeu que o metal combinou-se com o ar e formou um óxido. Ao pesá-lo novamente, comprovou que, mesmo tendo passado por uma transformação, a massa seguia a mesma que havia sido verificada anteriormente.

Lavoisier prosseguiu com seus estudos para comprovar o que havia observado. Ele repetiu a experiência por diversas vezes, testando diferentes reações. Independentemente da reação química que acontecia, a massa do sistema permanecia inalterada.

Isso significa que a massa das substâncias antes da reação era sempre igual à massa resultando de processo. Nada se perde, nada se cria: surgia, assim, a Lei da Conservação das Massas, que mais tarde viria a ser chamada de Lei Lavoisier, em homenagem a seu criador. Com a descoberta da Lei da Conservação das Massas, Lavoisier derrubou a Teoria do Flogisto.  

Leia mais em:
Aula: Leis Ponderais: Lei de Lavoisier
Leis Ponderais: Lavoisier, Proust e Dalton 

Devido a criação da Lei da Conservação das Massas, que segue o princípio de que “na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma” é que a ele foi atribuída erroneamente a autoria desta célebre frase. 

Essa frase é de autoria do filósofo grego Titus Lucrecius (94a.C. – 50a.C.), no seu poema intitulado “De rerum natura” (Sobre a natureza das coisas). Lucrecius baseava suas ideias no atomismo de Epicuro e Democritos, tais filósofos gregos influenciaram não apenas Lavoisier, mas outro importante cientista, Dalton, que se baseou nestas ideias para elaboração da primeira teoria atômica moderna. 

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John Dalton
Modelos Atômico: Dalton (Bola de Bilhar) 

Por volta de 1789, Antoine Lavoisier publicou o Tratado Elementar da Química, em que apresentava, entre outras coisas, uma lista contendo os 33 elementos químicos, alguns deles eram substâncias que eram tidas como elementos, mas Lavoisier se destaca por prever já nesta lista a existência de outros elementos até então desconhecidos. Esta lista é uma das precursoras do que conhecemos hoje como Tabela Periódica. 

Leia mais em:
A História da Tabela Periódica
Tabela Periódica: Entenda a estrutura
Tabela Periódica: O que é e como utilizá-la

Lavoisier e o Oxigênio

A observação do papel do gás oxigênio no processo de combustão foi apenas o início das investigações de Lavoisier sobre esse elemento. O cientista comprovou, em seus estudos, a função do oxigênio na respiração dos animais e nas reações químicas de oxidação. Instituiu, também, o gás como um dos mais importantes constituintes do ar atmosférico.

Coube a Lavoisier, ainda, demonstrar que as moléculas de água eram formadas por duas partes de um gás que ele chamou de hidrogênio (do grego, gerador de água) e uma parte de oxigênio.

Leia mais em:
Oxigênio
Hidrogênio  

A partir de estudos com cobaias, ele estabeleceu os métodos das provas do metabolismo basal. Para isso, ele realizava medições constantes do oxigênio consumido e do dióxido de carbono desprendido por suas cobaias.

Com base nas suas observações, foi o primeiro a demonstrar que a respiração dos animais acontecia por uma espécie de combustão, em que o carbono e o hidrogênio absorvidos por meio da alimentação reagiam com o oxigênio do ar para produzir CO2 e água.

Lavoisier e a Torre Eiffel

Em reconhecimento às suas inúmeras contribuições para a Química e para o meio científico de forma geral, Lavoisier é um dos 72 nomes de célebres franceses gravados na Torre Eiffel. 

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Qual a importância da lei de conservação da massa?

Qual é a importância da lei de Lavoisier?

Como Lavoisier descobriu a lei da conservação da massa?