Teoria abandonată a phlogiston în istoria chimiei timpurii

Omenirea poate să fi învățat cum să facă foc acum multe mii de ani, dar nu am înțeles cum a funcționat până mult mai recent. Multe teorii au fost propuse pentru a încerca să explice de ce unele materiale au ars, în timp ce altele nu, de ce focul a scos căldură și lumină și de ce materialul ars nu a fost același cu substanța de bază.

Teoria phlogiston a fost o teorie chimică timpurie pentru a explica procesul de oxidare, care este reacția care are loc în timpul combustiei și ruginii. Cuvântul "phlogiston" este un termen grecesc antic pentru "ardere", care la rândul său derivă din grecescul "phlox", care înseamnă flacără. Teoria phlogiston a fost propusă pentru prima dată de alchimistul Johann Joachim (J.J.) Becher în 1667. Teoria a fost afirmată mai formal de Georg Ernst Stahl în 1773.

Importanța teoriei Phlogiston

Deși teoria a fost aruncată de atunci, este importantă, deoarece arată tranziția dintre alchimiști care cred în elementele tradiționale ale pământului, aerului, focului și apei și ale adevăraților chimiști, care au efectuat experimente care au dus la identificarea adevăratelor elemente chimice și a acestora reacții.

Cum s-a presupus că funcționează Phlogiston

Practic, modul în care a funcționat teoria a fost că toată materia combustibilă conținea o substanță numită flogiston. Când această materie a fost arsă, phlogistonul a fost eliberat. Phlogiston nu avea miros, gust, culoare sau masă. După eliberarea phlogiston-ului, materia rămasă a fost considerată deflogistă, ceea ce a avut sens pentru alchimiști, pentru că nu le mai puteți arde. Cenușa și reziduurile rămase de la ardere au fost numite calxul substanței. Calxul a furnizat un indiciu asupra erorii teoriei phlogiston, deoarece cântărea mai puțin decât materia inițială. Dacă a existat o substanță numită phogogiston, unde s-a dus?

O explicație a fost că phlogiston ar putea avea o masă negativă. Louis-Bernard Guyton de Morveau a propus că este pur și simplu că phlogiston-ul era mai ușor decât aerul. Cu toate acestea, în conformitate cu principiul lui Arhimede, chiar și mai ușor decât aerul nu ar putea reprezenta schimbarea în masă.

În secolul al XVIII-lea, chimiștii nu credeau că există un element numit phlogiston. Joseph Priestly credea că inflamabilitatea ar putea fi legată de hidrogen. Deși teoria phlogiston nu oferea toate răspunsurile, ea a rămas principala teorie a combustiei până în anii 1780, când Antoine-Laurent Lavoisier a demonstrat că masa nu s-a pierdut cu adevărat în timpul arderii. Lavoisier a legat oxidarea cu oxigenul, efectuând numeroase experimente care au arătat că elementul a fost întotdeauna prezent. În fața unor date empirice copleșitoare, teoria phlogistonului a fost în cele din urmă înlocuită cu chimia adevărată. Până în 1800, majoritatea oamenilor de știință au acceptat rolul oxigenului în ardere.

Aer, oxigen și azot foliologic

Astăzi, știm că oxigenul susține oxidarea, motiv pentru care aerul ajută la alimentarea unui foc. Dacă încercați să aprindeți un foc într-un spațiu lipsit de oxigen, veți avea un timp dur. Alchimiștii și chimiștii timpurii au observat că focul ardea în aer, dar nu în anumite alte gaze. Într-un conținut sigilat, în cele din urmă o flacără se va arde. Totuși, explicația lor nu a fost tocmai corectă. Aerul flogisticat propus a fost un gaz din teoria phlogiston care a fost saturat cu phogogiston. Deoarece era deja saturat, aerul flogisticat nu a permis eliberarea de phlogiston în timpul arderii. Ce gaz foloseau pentru a nu suporta focul? Aerul foliologic a fost identificat ulterior drept elementul de azot, care este elementul principal în aer și nu, nu va suporta oxidarea.