Ausbildung zum Juristen
ANTOINE LAURENT
DE LAVOISIER wurde am 26. August 1743 in Paris geboren. Er war der
Sohn eines Edelmannes und Rechtsanwaltes.
Ab 1754 besuchte LAVOISIER das College Mazarin und studierte ab 1760 an der Pariser Universität Jura. Bereits vier Jahre später promovierte er zum Doktor jur. und war als Anwalt des Pariser Parlaments eingetragen. Allerdings übte er diese Funktion nie aus. Stattdessen galt seit 1763 sein ganzes Interesse der Chemie. Hierzu besuchte er die Vorlesungen von ROUELLE am Jardin du Roi. Bei GUETTARD, einem Mineralogen, der ihn stark beeinflusste, war LAVOISIER Mitarbeiter.
Chemie als Freizeithobby
Die Französische Akademie nahm LAVOISIER schon 1768 auf. Zeitgleich
übte er zahlreiche öffentliche Funktionen aus. Seine gesamte
freie Zeit widmete er der Chemie.
Einkünfte für seinen Lebensunterhalt erwarb er durch den Eintritt
in die Gesellschaft der Generalsteuerpächter, der Ferme. Durch diese
Gesellschaft kam er zu erheblichem Wohlstand.
ANTOINE LAURENT DE LAVOISIER zählte in der Chemiegeschichte zu den bedeutendsten Persönlichkeiten. Schon in jungen Jahren erwarb er wissenschaftliches Ansehen, nachdem er 1765 seinen ersten Vortrag vor der Französischen Akademie gehalten und drei Jahre später seine erste Arbeit über Gips veröffentlicht hatte. Seinem höheren wissenschaftlichen Ansehen folgte 1775 seine Berufung zum Direktor der staatlichen Schießpulververwaltung. Hier sorgte er dafür, dass die Produktion von Salpeter unter seiner Leitung innerhalb kurzer Zeit gesteigert wurde. Daneben bemühte er sich um die Umsetzung neuer Kenntnisse in der Wirtschaft und wirkte als Mitglied in vielen wissenschaftlich-technischen Kommissionen der Akademie mit.
Aufklärung des Verbrennungsvorganges
Mit Beginn des Jahres 1772 bemühte sich LAVOISIER um die Aufklärung
des Verbrennungsvorgangs. Für die Untersuchung der chemischen Vorgänge
nutzte er als Messinstrument die Waage. Er versuchte den Nachweis zu erbringen,
dass sich das Gewicht aller an der Reaktion beteiligten Stoffe nicht verändert.
Dabei bezog er sich in der Praxis erstmalig auf ein Prinzip, das bis zu
diesem Zeitpunkt nur philosophische Geltung hatte. Nach diesem Prinzip
ist die Menge der Materie vor und nach einer jeden Reaktion gleich.
1772 konnte LAVOISIER eine ungewöhnliche Beobachtung machen. Bei der Verbrennung von Schwefel und Phosphor nahm die Masse zu. Schließlich erbrachte er den Nachweis, dass sich bei der Verbrennung von Diamant ein Gas bildet und absorbierte es durch Kalklauge.
1774 veröffentlichte LAVOISIER seine Arbeit
"Opuscules physiques et chimiques". Darin erläuterte
er, dass es nicht möglich ist, in einem geschlossenen Raum Metalle
unbegrenzt zu verbrennen. Eine Verbrennung von Metallen ist nur so lange
möglich, bis sich das Volumen der Luft um etwa ein Fünftel verringert
hat. Das Luftgemisch, das dann noch im Raum ist, hat sich qualitativ verändert,
so LAVOISIER. In einem geschlossenen Gefäß führte er die
Verkalkung (Verbrennung), also die Oxidation des Zinns durch, und erkannte,
dass sich der Teil der Luft mit dem Metall verbindet, der auch die Atmung
ermöglicht. Durch Erhitzen von Quecksilberoxid gelang es ihm, den
Sauerstoff darzustellen und
auf umgekehrtem Weg das Quecksilberoxid zurück zu gewinnen. Eine
Gewichtsabnahme bei Verbrennungsvorgängen deutet er so, daß
eine Substanz an die umgebende Luft abgegeben werden mußte. Die
Tatsache, dass die verbrannten Stoffe bei Versetzen mit Wasser in eine
Säure umwandelt wurden, führte zum Begriff "Oxygène"
bzw. "Sauerstoff".
Das erhaltene Ergebnis überzeugte LAVOISIER davon, dass die bisher
gültige Phlogistontheorie hier nicht zutrifft. Diese Phlogistontheorie
nach PRIESTLEY ging davon aus, dass Sauerstoff und Stickstoff nur deshalb
miteinander reagieren, weil im Sauerstoff Salpeter enthalten sei. LAVOISIER
hingegen fand durch seine Arbeiten die richtige Deutung und ging davon
aus, dass Säuren entstehen,
wenn Stickstoff, Schwefel und Phosphor mit Luft verbrannt werden.
1777 beschäftigte er sich mit den Vorgängen der Atmung. Dabei stellte er fest, dass unter der Atmung Sauerstoff zu "fixer Luft", wie Kohlenstoffdioxid damals genannt wurde, wird und dass dieses Kohlenstoffdioxid von Kalklösung absorbiert wird.
1780 wurde das Eiskalorimeter von LAVOISIER und LAPLACE in der Pariser
Akademie der Wissenschaften vorgestellt. Dieses Instrument, es ist das
erste, das als 'Kalorimeter' bezeichnet wurde, diente zur Bestimmung verschiedener
Wärmemengen. Sie bestätigten damit die Äquivialenz von
tierischer Atmung mit der Verbrennung von Holzkohle - in beiden Fällen
wird Sauerstoff zu Kohlendioxid verbrannt.
Das Meßprinzip des Eiskalorimeters basiert darauf, dass durch die
jeweils zu bestimmende Wärmemenge Eis geschmolzen werden soll. Am
Ende jedes Versuches wird die entstandene Wassermenge gewogen und dient
als Maß für die jeweils abgegebene Wärme. Wichtig dabei
war, das gesamte Systeme nach außen gut zu isolieren, um Einflüsse
der Umgebung zu vermeiden.
1789 stellte er das Prinzip der Massenerhaltung fest:
"Nichts wird bei den Operationen künstlicher
oder natürlicher Art geschaffen, und es kann als Axiom angesehen
werden, dass bei jeder Operation eine gleiche Quantität Materie vor
und nach der Operation existiert."
Wasser eine Verbindung
Am 26. Juni 1783 gelang es LAVOISIER erstmalig nachzuweisen, dass es sich
bei Wasser um eine Verbindung
aus Sauerstoff und Wasserstoff handelt. Hierzu hatte er Wasserstoff verbrannt.
Mit der Zerlegung des Wassers durch glühendes Eisen führte LAVOISIER
eines der wichtigsten Experimente durch, bei dem er das entstandene Eisenoxid
mittels Wasserstoff wieder reduzierte. Damit war es LAVOISIER erstmalig
gelungen, nacheinander die Zerlegung und Synthese von Wasser durchzuführen.
1784 verwandte LAVOISIER für das Füllen von Flugballons erstmalig Wasserstoff, und ein Jahr später versuchte er durch den Einsatz von Sauerstoff ganz gezielt die Schmelztemperatur von Platin zu erreichen, mit Erfolg. Noch im gleichen Jahr erschien seine Veröffentlichung über die organische Elementaranalyse. Grundlage hierfür bildete die Tatsache, dass man Substanzen bestimmen kann, wenn man sie zu Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff verbrennt.
Bemühen um einen einheitliche
chemische Sprache
Im Jahre 1787 veröffentlichte LAVOISIER gemeinsam mit A. FOURCROY,
GUYTON de MORVEAU und C. L. BERTHOLLET das Buch "Methode
de nomenclature chimique". In ihm sind bereits wesentliche
Elemente der heutigen anorganischen Nomenklatur
(Verzeichnis wichtiger anorganischer Fachbegriffe) enthalten. Etwa zur
gleichen Zeit erarbeiteten die beiden Mitautoren ADET und HASSENFRATZ
einen Entwurf für ein neues Symbolsystem zur Wiedergabe der Elemente
und Verbindungen.
Lavoisier's Hauptwerk
Bereits 1777 hatte LAVOISIER seine antiphlogistischeTheorie der Französischen
Akademie vorgelegt. Nun elf Jahre später veröffentlichte er
hierzu sein Hauptwerk "Traite elementaire de
Chimie", eine zusammenfassende Darstellung der antiphlogistischen
Chemie. Mit seiner Darstellung konnte er die Oxidations- und Reduktionsvorgänge
richtig erklären. Gleichzeitig nahm er eine neue Definition der Begriffe
Base,
Säure und Element
vor. Auch die Begriffe Sauerstoff und Radikal gehen auf LAVOISIER zurück.
"Traite elementaire de Chimie" ist
zweifellos als Geburtsurkunde der modernen Chemie zu bewerten.
LAVOISIER gelang es mit seiner umfassenden Arbeit verschiedene Seiten der Chemie zu beeinflussen und zu bereichern. So war er beispielsweise mit seiner Entwicklung eines Eiskalorimeters mit LAPACE maßgeblich an der Entwicklung der Thermochemie beteiligt. Durch den Einsatz großer Brennlinsen war es LAVOISIER möglich, solche Stoffe wie Diamant zu verbrennen und nachzuweisen, dass Diamant naturgemäß aus Kohlenstoff besteht. Umfassende Forschungsarbeit leistete er auf dem Gebiet der Gärung. Seine Arbeiten führten ihn um 1787/88 zu den Erkenntnissen, dass Zucker zu Alkohol und Kohlenstoffdioxid vergoren wird und sich aus der Oxidation von Alkoholen Essigsäure bildet. 1789 schlossen sich Arbeiten mit SEGUIN an. Gemeinsam erkannten sie, dass unter der Atmung Kohlenstoff langsam zu Kohlensäure verbrannt wird.
Noch heute zählt ANOINE LAURENT DE LAVOISIER zu den größten und bedeutendsten Persönlichkeiten in der Geschichte der Chemie. Weil LAVOISIER seinen Lebensunterhalt u. a. als Mitglied der Gesellschaft für Generalsteuerpächter verdiente, wurde er während der französische Revolution durch das "Comité Revolutionnaire" verhaftet und am 08.05.1794 in Paris durch die Guillotine geköpft und auf dem berühmten Pariser Friedhof Père Lachaise begraben.
Wissenschaftliche Leistungen
LAVOISIER war ein vielseitiger Chemiker.
- Erkenntnis dass Stickstoff, Schwefel und Phosphor beim Verbrennungsprozess zur "Säuren" werden
- Zersetzung und Synthese von Wasser
- Abhandlung über die organische Elementaranalyse
- 1787 Buch "Methode de nomenclature chimique"
- 1789 Hauptwerk mit einer zusammenfassenden Darstellung der antiphlogistischen Chemie, der richtigen Erklärung der Oxidations- und Reduktionsvorgänge und neuen Definitionen für die Begriffe Säure, Element, Base
- Erfindung des Eiskalorimeter, Grundstein für die Entwicklung der Thermochemie
- Klärung der Gärungs- und Atmungsvorgänge