Auf dem Weg zur modernen Chemie : Antoine Laurent Lavoisiers ‚Traité élémentaire de chimie‘

Antoine Laurent Lavoisier (1734-1794) stellte mit der Veröffentlichung von seinem Werk Traité élémentaire de chimie 1789 grundlegende Weichen für die moderne Chemie. Es wurde für viele Jahrzehnte ein wichtiges Lehrbuch der Chemie, in dem einige bis heute gültige Begriffe definiert wurden.

Lavoisier betrieb seine chemischen Forschungen zu einer Zeit, als noch umstritten war, ob sich die Chemie zu einer eigenständigen exakten Wissenschaft entwickeln konnte. Ein Problem war, dass mit keiner Theorie umfassend erklärt werden konnte, warum es brennbare und unbrennbare Substanzen gab. Bis dahin bezogen sich viele Wissenschaftler auf die gegen Ende des 17. Jahrhunderts von Georg Ernst Stahl (1659-1734) formulierte Phlogiston-Theorie. Nach der enthielten alle brennbaren Körper einen Stoff, der beim Verbrennungsprozess freigesetzt wurde: das Phlogiston (Szabadvary 1973). Weitere Entdeckungen, vor allem zu Gasen und Metallen, machten aber deutlich, dass die Theorie nicht auf alle Substanzen angewendet werden konnte. So nahm bei der Verbrennung von Metallen deren Masse zu, was mit der Freisetzung von Phlogiston nicht begründet werden konnte (Barke 2015).  

Lavoisiers Forschung ab den 1770er Jahren basierte auf quantitativen Experimenten (Lavoisier 1789, S. 325). Er liess neue Instrumente herstellen, mit denen er genauere Messungen zu Verbrennungsprozessen durchführen konnte. 

Abb. 1: Gasometer zur Bestimmung von Volumen, Masse, Druck und Dichte von Gasen, gezeichnet von Marie Lavoisier (1758-1836), (Lavoisier 1789)

Dabei ging er vom immer geltenden Prinzip der Massenerhaltung aus:

… car rien ne se crée, ni dans les opérations de l’art, ni dans celles de la nature, & l’on peut poser en principes que dans toute opération, il y a une égale quantité de matière avant & après l’opération; que la qualité & la quantité des principes est la même, & qu’il n’y a que des changemens, des modifications.C’est sur ce principe qu’est fondé tout l’art de faire des experiences en Chimie: on est obligé de supposer dans toutes une véritable égalité ou équation entre les principes du corps qu’on examine, & ceux qu’on en retire par l’analyse

Lavoisier 1789, 141

Ohne zunächst die Phlogiston-Theorie in Frage zu stellen, entwickelte er im Verlaufe der Jahre die Oxidationstheorie, in der er davon ausging, dass durch das Verbrennen einer Substanz eine Verbindung mit Sauerstoff zustande kam. Der Vorteil seiner Oxidationstheorie war, dass die Existenz des Sauerstoffes im Gegensatz zum Phlogiston nachgewiesen und gemessen werden konnte (Barke 2015).

1785 kritisierte er bei einem Vortrag in der Pariser Akademie der Wissenschaften erstmals offen die Phlogiston-Theorie. Die Kritik rief laut dem Chemiker Martinus van Marum (1750-1837) harsche Reaktionen des Publikums hervor, in einem Ausmass, dass der Vortrag unterbrochen werden musste (Schneider 1988). In den folgenden Jahren vertraten weiterhin zahlreiche Forscher die Phlogiston-Theorie, was Lavoisier bewog, seine gesamten Forschungsergebnisse, die er bis dahin in Aufsätzen und Vorträgen präsentiert hatte, in einem Werk zusammenzuführen. Auch mit der Veröffentlichung der Traité élémentaire de chimie konnte er die Kontroverse, die er unter Wissenschaftlern ausgelöst hatte, nicht beenden. Die Veröffentlichung des Werkes machte aber die Theorie weithin bekannt und half wahrscheinlich dabei, dass sich gegen Ende des 19. Jahrhunderts die Oxidationstheorie gegen die Phlogiston-Theorie durchsetzen konnte (Weyer 2018).

Literatur:

Barke, H.-D. (2015): Lavoisier – Oxidationstheorie und Erhaltung der Masse. In: Barke, H.-D; Harsch, G; Marohn, A.; Kröger S.: Chemiedidaktik kompakt. Lernprozesse in Theorie und Praxis. Heidelberg: Springer Verlag.

Schneider, H. G. (1988): Die Parallelität der Revolutionen in Chemie und Politik um 1800, Mitteilungen der GDCh, Fachgruppe Geschichte der Chemie, 1, 26-40.

Szababadváry, F. (1973): Antoine Laurent Lavoisier. Der Forscher und seine Zeit 1743 – 1794. Stuttgart.

Weyer, J. (2018): Geschichte der Chemie. Band 1: Altertum Mittelalter, 16. Bis 18. Jahrhundert. Heidelberg: Springer Verlag.

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