Minicurso – História das Ciências e sua contribuição para o ensino de Ciências<br />Lavoisier e a Constituição da Química ...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Esta aula está embasada pela leitura e análise dos artigos e livros aba...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />5. Lavoisier: uma revolução na química (L. TOSI - QN vol . 12 , nº 1, 1...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A partir das leituras, foram destacados os seguintes aspectos:<br /><ul...
 A química do século XVII – Robert Boyle.
 A teoria do Flogisto – Stahl.
 A descoberta do Oxigênio.
 As experiências sobre combustão.
 Revolução Científica:    - na perspectiva kuhniana;     - de Lavoisier na Química do século XVIII e depois.
 A publicação das obras: O Método de Nomenclatura Química e oTratado Elementar de Química.
Lavoisier e a Revolução Francesa.</li></li></ul><li>Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Biografia de Lavois...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Lavoisier e sua esposa Marie-Anne Pierrette Paulze.<br />Lavoisier (174...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />O estudioso da História das Ciências, J. R. Partington, aponta 3 razões...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />As contribuições de Boyle são, segundo Partington:<br />O conceito de e...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Antes da teoria do Flogisto<br />Considerações ponderais<br />Parece te...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Foi desenvolvida pelo médico alemão Georg Ern...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Lavoisier questiona a teoria do flogistíco, e...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Síntese da água por Joseph Priestley (relatad...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Problemas na teoria do Flogisto apontados por Lavoisier<br />A teoria d...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A descoberta do Oxigênio <br />Credita-se a Scheele essa descoberta (17...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />“Experiência do pelicano” ou verificação da conservação da massa.<br />...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experiências de Lavoiser sobre a combustão<br />Sobre a combustão em ge...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experiências de Lavoiser sobre a combustão<br />Combustão do diamante:<...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Síntese e decomposição da água.<br />Realizou, experiência da combustão...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experimentos em Química Orgânica<br />Publicou com Leplace uma análise ...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Para Kuhn, paradigma são as realizações científicas universalmente reco...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Revolução científica:<br />Para alguns historiadores das ciências, a pa...
Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />1. Contesta a teoria do Flogisto (1772/74).<br />2. Estudo do HgO por P...
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Lavoisier e a constituição da química moderna

  1. 1. Minicurso – História das Ciências e sua contribuição para o ensino de Ciências<br />Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Jailson Alves<br />
  2. 2. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Esta aula está embasada pela leitura e análise dos artigos e livros abaixo:1. Paradigmas, crises e revoluções: a história da química na perspectiva kuhniana. (M. C. M. OKI - QNEscola nº 20, 2004). Apresenta-se os principais conceitos introduzidos por Thomas Kuhn, onde o autor (Kuhn) analisa a revolução química de Lavoiser e o Sistema de Filosofia de Dalton; 2. A revolução química de Lavoisier: uma verdadeira revolução? (C. A. L. FILGUEIRAS – QN vol. 18, nº 2, 1995). O autor questiona o caráter revolucionário da obra de Lavoisier;3. Lavoisier e a conservação da massa (R. A. MARTINS e L. P. MARTINS - QN vol. 16, nº 3, 1993). Discute-se a atribuição dada a Lavoisier do Princípio da conservação da massa; 4. As possíveis origens da Química Moderna, (A. M. ALFONSO-GOLDFARB e M. H. M. FERRAZ - QN. v. 16, n. 01, 1993). Analisa-se a atribuição dada a Lavoisier como o fundador da Química Moderna;<br />
  3. 3. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />5. Lavoisier: uma revolução na química (L. TOSI - QN vol . 12 , nº 1, 1989). Faz-se uma homenagem à memória de Lavoisier e aos 200 anos da publicação do Tratado Elementar de Química; 6. A evolução da Química: I - de Boyle a Lavoisier (M. C. FILHO – QN vol. 7, nº 2, 1984). Discute-se a química do Século XVII e XVIII;7. Contribuições da história da ciência para formação docente e educação científica: o que dizem os artigos sobre Lavoisier no periódico Química Nova de 1978 a 2004 (H. E. SILVEIRA e P. C. P. NETO - QNEscola). Apresentam-se os resultados de uma investigação documental no periódico Química Nova, entre 1978 e 2004 que abordam a vida e/ou obra de Lavoisier.Livros:1. A Estrutura das Revoluções Científicas, de Thomas Kuhn (1970); e2. História da Química: Primeira parte - Dos primórdios a Lavoisier, de Juergen Heinrich Maar, (2ª edição, 2008).<br />
  4. 4. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A partir das leituras, foram destacados os seguintes aspectos:<br /><ul><li> Biografia de Lavoisier.
  5. 5. A química do século XVII – Robert Boyle.
  6. 6. A teoria do Flogisto – Stahl.
  7. 7. A descoberta do Oxigênio.
  8. 8. As experiências sobre combustão.
  9. 9. Revolução Científica: - na perspectiva kuhniana; - de Lavoisier na Química do século XVIII e depois.
  10. 10. A publicação das obras: O Método de Nomenclatura Química e oTratado Elementar de Química.
  11. 11. Lavoisier e a Revolução Francesa.</li></li></ul><li>Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Biografia de Lavoisier<br />Casa-se com <br />Marie-Anne Pierrette Paulze.<br />Nasce <br />Antoine-Laurent de <br />Lavoisier.<br />Lavoisier <br />é morto.<br />Revolução Francesa.<br />Publica o Tratado Elementar de Química.<br />Adquire uma participação na Ferme Général, empresa de combrança de impostos.<br />Dirige a Academia de Ciências. Foi também seu Tesoureio e Presidente interino (91).<br />Publica O Método de Nomenclatura Química. <br />É eleito <br />membro da <br />Académie des <br />Sciences.<br />Instala-se no Arsenal e monta seu laboratório.<br />“Inventa” o oxigênio.<br />Gradua-se <br />em direito.<br />26/08<br />1743<br />16/12<br />1771<br />8/05<br />1794<br />1776<br />1787<br />1789<br />1763<br />1785<br />1768<br />1777<br />28 anos/14 anos<br />50 anos<br />25 anos<br />
  12. 12. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Lavoisier e sua esposa Marie-Anne Pierrette Paulze.<br />Lavoisier (1743-1794).<br />
  13. 13. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />O estudioso da História das Ciências, J. R. Partington, aponta 3 razões para considerar Boyle o fundador da Química moderna:<br />Percebeu que a Química merece ser estudada por ela própria, separada da alquimia e da medicina (iatroquímica);<br />Introduziu na Química um método experimental rigoroso; e<br />Apresentou uma definição clara de “elemento” (corpos simples, primitivos e não combinados...), mostrando experimentalmente que nem os quatro elementos aristotélicos nem os três princípios alquímicos paracelsianos são elementos.<br />A química do século XVII – Robert Boyle<br />
  14. 14. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />As contribuições de Boyle são, segundo Partington:<br />O conceito de elemento.<br />A Lei de Boyle e estudo sobre gases (numa dada temperatura, o volume de uma certa massa de um gás é inversamente proporcional à pressão exercida por ele.)<br />Experimentos sobre combustão.<br />Experimentos sobre calcinação.<br />Publicou o livro “O Químico Cético” em 1659.<br />
  15. 15. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Antes da teoria do Flogisto<br />Considerações ponderais<br />Parece ter sido o alquimista árabe Abu Musa Jabir Ibn Hayyan, aliás Geber (c.721-c.815) quem observou que a “cal” (hoje denominada óxido) que se forma na queima de um metal pesa mais do que o próprio metal antes de ser queimado. Porém, até a época de Lavoisier, essa hipótese nunca havia sido testada experimentalmente. <br />Também não se discutia, até Lavoisier, a conservação da massa, que Lavoisier testa experimentalmente.<br />Combustão<br />O químico alemão Johann Joachim Becher (1635-1682) afirmou que a combustão era devida à “terra combustível”, era esse tipo de "terra" que se liberava quando uma substância se calcinava.<br />Os sólidos eram classificados em três tipos de "terras": pinguis, lapida ou vitrificável e mercuralis. <br />Essa hipótese foi publicada no seu livro intitulado Física Subterrânea (1669). <br />
  16. 16. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Foi desenvolvida pelo médico alemão Georg Ernst Stahl (1660-1734). <br />Essa teoria postulava que o flogisto era a matéria do fogo, que se desprendia dos corpos em combustão, formados por cal e flogisto, e ao serem calcinados, perdiam o flogisto (a matéria do fogo), transformando-se em cal:<br />Metal  Calx (o óxido do metal) + flogisto <br />Calx (o óxido do metal) + flogisto  metal<br />Os combustíveis eram ricos em flogisto, que cediam-no ao ar no momento da combustão.<br />(O aumento de peso não parecia criar grandes problemas para a teoria, apesar da importância crescente das medidas ponderais.)<br />Seus experimentos foram publicados no livro Experimenta, observationes, animadvertiones Chymical et Physical.<br />
  17. 17. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Lavoisier questiona a teoria do flogistíco, e diz:<br />“... todo o ar que respiramos não é apto a se fixar para formar parte das cales metálicas, mas existe na atmosfera um fluído elástico particular que se encontra misturado com o ar e que, no momento em que se esgota a quantidade desse fluido contido na campânula, a calcinação não se pode mais realizar”. Opuscules Physiques et Chimiques. Lavoisier, Oeuvres, Tome I, p. 634 (citado por TOSI, 1989) <br />Por outro lado, para explicar por que os metais aumentavam de peso quando se calcinavam, isto é, quando perdiam flogisto, Stahl admitiu que este possuía a propriedade de leveza por ter peso negativo. <br />Lavoisier também questionou essa contradição, de ora o flogisto ter peso negativo, ora positivo.<br />
  18. 18. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A teoria do Flogisto<br />Síntese da água por Joseph Priestley (relatada em 1782).<br />Provocou a combinação do ar inflamável com ar desflogisticado com auxílio de faíscas elétricas e obteve água.<br />Porém, não caracterizou a água como uma substância composta.<br /> faiscas<br />ar inflamável + ar desflogisticado  água<br />Para Cavendish, um flogistonista, não era água que se formava; ela já existia nos dois gases. E propunha:<br />Água - flogístico  ar desflogisticado<br />Água + flogístico  ar inflamável<br />
  19. 19. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Problemas na teoria do Flogisto apontados por Lavoisier<br />A teoria do flogístico Stahliano começou a ser questionada por Lavoisier em experiências realizadas sobre a combustão, a partir de 1772. <br />Lavoisier formulou a hipótese de que as substâncias ganham peso ao serem queimadas porque absorvem o ar desflogisticado, denominado por ele de oxigênio (gerador de ácido), em 1777.<br />Ele atribuiu a causa do calor a um "fluido imponderável“. e o denominou de matière du feu (“matéria de fogo”).<br />A matéria de fogo Lavoisieriana só recebeu o nome de calórico no livro Método da Nomenclatura Química, publicado em 1787, junto com Morveau, Berthollet e Fourcray.<br />
  20. 20. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />A descoberta do Oxigênio <br />Credita-se a Scheele essa descoberta (1771). Ele publicou o livro “Tratado Químico sobre Ar e Fogo”<br />Mas credita-se também a J. Priestley a descoberta do oxigênio (1774), que fora chamado por ele de "ar desflogisticado”.<br />Kuhn e outros pesquisadores discutem o valor e o real alcance dessa descoberta para a história da Química.<br />Apesar de Lavoiseir não ter reivindicado sua descoberta, atribui-se a ele a “invenção” do oxigênio, colocando-o no devido lugar na química da combustão, baseado nas suas experiêcias sobre combustão.<br />Carl Wilhelm Scheele (1742 – 1786)<br />Joseph Priestley (1733 – 1804)<br />
  21. 21. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />“Experiência do pelicano” ou verificação da conservação da massa.<br />Encheu com água destilada um “pelicano”, aparelho usado pelos alquimistas.<br />Expulsou o ar por aquecimento e fechou-o. <br />Manteve em aquecimento contínuo por 101 dias. <br />No final, não constatou aumento de peso.<br />Provou a inexistência da transmutação água  terra.<br />(Essa experiência foi lida na Academia em 1770 e publicada em 1773. Foi publicada anonimamente em 1771, na revista Rozier, com o título “Introdução a observações sobre a física”.)<br />
  22. 22. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experiências de Lavoiser sobre a combustão<br />Sobre a combustão em geral :<br />Há liberação de “matéria do fogo” ou de luz.<br />Um corpo só pode queimar em ar puro.<br />Na combustão há destruição ou decomposição do ar puro<br />(o aumento do peso do corpo que queimou é exatamente igual ao peso do ar destruido ou decomposto.<br />4. A substância que aumenta o peso dos corpos converte-os em ácidos.<br />Para Kunh, portanto, Lavoisier foi o inventor do oxigênio, em 1777.<br />(“O que Lavoisier anunciou (...) não foi tanto a descoberta do oxigênio, mas a teoria da combustão pelo oxigênio”.) <br />
  23. 23. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experiências de Lavoiser sobre a combustão<br />Combustão do diamante:<br />2. Combustão do fósforo.<br />3. Combustão do enxofre.<br />4. Aquecimento de metais.<br />Nesses experimentos, o seu mérito é ter repetido com rigor quantitativo muitos experimentos.<br /> aquecimento (CaOH)2 <br />Diamante  CO2  CaCO3<br />
  24. 24. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Síntese e decomposição da água.<br />Realizou, experiência da combustão do álcool, percebendo que a água recolhida tinha massa superior à massa inicial do álcool. Ele sugere que algo se uniu ao álcool durante a combustão, que ele chamou de oxigênio, ou abase do ar<br />Lavoisier realizou, junto com Meusnier, a decomposição da água:<br />Ferro ao rubro <br /> H2O  H2 +FeO<br />A partir da análise desses resultados, pode-se chegar à natureza composta da água.<br />
  25. 25. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Experimentos em Química Orgânica<br />Publicou com Leplace uma análise quantitativa do CO2, obtendo resultados próximos aos que temos hoje.<br />Lavoiser/Laplace<br />Valor aceito atualmente<br />27,875<br />72,125<br />27,273<br />72,727<br />Oxigênio<br />Carbono<br />Essa análise é fundamental para a Química Orgânica, porque todo o carbono orgânico é determinado e dosado em forma de CO2.<br />
  26. 26. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Para Kuhn, paradigma são as realizações científicas universalmente reconhecidas que, durante algum tempo, fornecem problemas e metodologias para uma comunidade praticante de uma ciência.<br />Segundo ele, Lavoisier promoveu uma mudança de Paradigma (Revolução Científica), ao “inventar” o oxigênio, definindo o seu lugar na combustão e tornando ociosa a explicação da combustão pela teoria do Flogisto.<br />Revolução científica:<br />
  27. 27. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Revolução científica:<br />Para alguns historiadores das ciências, a paternidade da Química Moderna, atribuída a Lavoisier, se dá por estes motivos:<br />A derrubada da teoria do Flogisto;<br />A reutilização da química pneumática, teoria anterior a Lavoisier, mas que ele a colocou em um novo contexto.<br /> Isso é tanto mais forte quando se tomam como referência as experiências de Lavoisier, seu trabalho quantitativo, a precisão no uso de equipamentos (sobretudo as balanças analíticas).<br /> Considera-se também a publicização dada ao seu trabalho através das Memórias lidas e publicadas na Academia.<br />
  28. 28. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />1. Contesta a teoria do Flogisto (1772/74).<br />2. Estudo do HgO por Priestley e a descoberta/invenção do Oxigênio (1771/74/77).<br />3. Refinamento das idéias, investigação da composição do ar atmosférico (1775/77).<br />4. Completa os estudos envolvendo a síntese/decomposição da água (1777/85).<br />5. Refina a linguagem que será publicada nO Método de Nomenclatura Química (1787) e finaliza o Tratado Elementar de Química (1789). (1785/89).<br />As 5 fases da Revolução Química de Lavoisier<br />
  29. 29. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Capas de 2 edições do Tratado Elementar de Química. <br />À esquerda a original; à direita, uma edição atual, em português.<br />
  30. 30. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />O método de trabalho, experimental e quantitativo, não era apenas pouco usual na química da sua época, como eram contrários ao espírito da metodologia química. Sua originalidade dá a coloração de ciência moderna à Química.<br />Sobre sua forma de trabalhar ele afirmava que:<br />“não tinha espaço para hipótese em seu trabalho de investigação científica, que as especulações não teriam lugar na ciência Química, onde os experimentos devem controlar cada avanço”. <br />[D. Mckie, Antoine Laurent Lavoisier: Scientist, Economist, Reformer, Schuman. N. York, 1952, p. 44 (APUD ALFONSO-GOLDFARB & M. H. M. FERRAZ - QN. v. 16, n. 01, 1993.)]<br />
  31. 31. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Lavoisier e a Revolução Francesa<br />Lavoisier não foi acusado por ter defendido a Academia, mas por ter sido fermier général.<br />Pesou contra ele as acusações retroativas de ter adicionado água ao tabaco e de cumplicidade com as potências estrangeiras, além da crítica recorrente de ter murado a cidade de Paris.<br />No dia 17 de agosto de 1792 abandonou sua casa e seu laboratório no Arsenal e foi morar no Boulevard de la Madeleine.<br />No dia 5 de maio de 1994 foi conduzido à presença do Tribunal Revolucionário. É preso. Escreve sua última carta, endereçada a seu primo Auger de Villers, onde escreve: <br />“... Creio que a minha memória será acompanhada de algum pesar, possivelmente de alguma glória (...) Morrerei inteiro, é outra vantagem que devo adicionar às que já tive.”<br />No dia 7 de maio é julgado e condenado. <br />Na tarde do dia 8 de maio é decapitado.<br />
  32. 32. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />“Em matéria particular de conhecimento e, em particular, dos conhecimentos científicos, não só o futuro nos é imprevisível, como também não nos é imediatamente transparente o próprio passado , mesmo à luz dos conhecimentos ulteriores.”<br />(M. Paty, in A Física do Século XX, pag. 21)<br />
  33. 33. Lavoisier e a Constituição da Química Moderna<br />Lavoisier e a Revolução Francesa<br />“E nada é destruido totalmente daquilo que parece perecer, pois a natureza reforma os corpos uns com a ajuda dos outros e não deixa criar nenhum sem a ajuda fornecida pela morte de um outro.”<br />(Lucrécio, in Poema da Natureza, citado por Paty in A Matéria Roubada, pag 74)<br />
  34. 34. Descreveu a Lei da Conservação da Massa anos antes de Lavoisier<br />Experiência de calcinar metais em recipientes fechados, realizada em 1760.<br />Repetida por Antoine Lavoisier, 13 anos depois.<br />Base para a descoberta da Lei da Conservação da massa. <br />Apesar de ter chegado as mesmas conclusões, o cientista russo não teria recebido crédito pela descoberta por não tê-la divulgado nas academias da Europa.<br />Mikhail Lomonossov<br />Sua obra completa (Polnoye sobraniye sochineny) foi publicada nos anos 1950 por acadêmicos da então União das Repúblicas Socialistas Soviéticas, ocupando 10 volumes. <br />

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