La Revolución Química de Lavoisier
En su obra *Revolución Química*, Lavoisier entrelaza tres hechos cruciales: el descubrimiento de los gases, la teoría del calórico y el empleo de la balanza. La contribución más notable de Lavoisier fue una reconversión de la teoría del flogisto (que postulaba que todas las sustancias combustibles contenían una sustancia sin peso llamada flogisto).
Esta reconversión invirtió el orden químico, transformando sustancias consideradas simples en compuestas. Los metales pasaron a ser simples, mientras que las cales, ahora óxidos, se entendieron como combinaciones con el oxígeno.
Lavoisier y el Papel del Oxígeno
Un problema persistente para los químicos de la época era la reducción y ganancia de peso en ciertas reacciones químicas. El aumento de peso se atribuía a la adición de una sustancia, posiblemente el fuego. Sin embargo, se descubrió que el fuego no tenía peso, y la teoría del flogisto implicaba una pérdida de peso, lo que generó cautela y falta de consenso sobre la importancia de estos fenómenos.
Lavoisier descubrió que, tanto en la combustión como en la calcinación, el aumento de peso de los productos se debía al aire que se fijaba en ellos durante el proceso. Este descubrimiento se basó en experimentos de Hales y en la observación de la ganancia de peso en la formación de ácidos de fósforo por el farmacéutico parisino Mitouard. El espíritu ácido del fósforo pesaba más que el fósforo original, lo que se atribuía al aire ambiental. Lavoisier analizó experimentos de Black y Priestley, observando que el aire absorbido en la calcinación de metales parecía liberarse en los procesos inversos de combustión, donde se recuperaba el metal.
Lavoisier estableció que la combustión y la calcinación eran incompletas en frascos cerrados y que la ganancia de peso era aproximadamente igual al peso del aire absorbido, aunque desconocía la naturaleza de ese aire. Calentó plomo y estaño en recipientes cerrados, observando un aumento de peso proporcional al volumen del recipiente al abrirlos. Esto confirmó su idea de que el aire se absorbía y combinaba con el metal, lo que no ocurría en frascos cerrados. Lavoisier se propuso reformar la teoría del flogisto, determinando la naturaleza de ese aire en cuestión.
Entre 1773 y 1774, Lavoisier elaboró sus primeras ideas sobre la respiración, entendiéndola como un tipo de combustión. En 1774, Priestley, en París, determinó las propiedades de un aire obtenido de la cal de mercurio, lo que proporcionó a Lavoisier una nueva pieza del rompecabezas. En 1777, Lavoisier encajó todas las piezas: los diferentes gases no eran modificaciones de una sustancia elemental, sino combinaciones distintas que se diferenciaban de sus bases. En los procesos de combustión, calcinación y respiración, el aire se combinaba con el combustible, acidificándolo. Sin embargo, la teoría aún no explicaba ciertas reacciones que sí explicaba el flogisto.
La solución llegó de Inglaterra, donde Priestley, mediante una chispa eléctrica, hizo estallar una mezcla de hidrógeno y oxígeno, observando un residuo acuoso en la superficie de la campana. Cavendish identificó este residuo como agua y constató que en esta reacción no se producía pérdida de peso, sugiriendo que el agua era una combinación de hidrógeno y flogisto. Lavoisier tuvo noticia de este experimento y encontró lo que buscaba: el agua era producto de la combustión del aire inflamable y resultaba de una combinación de hidrógeno y oxígeno. El agua como elemento compuesto encajaba perfectamente en su nueva teoría.
Cuando en 1783 Lavoisier constató la descomposición del agua tras un experimento con carbón y agua donde se producía CO2, descubre que el gas formado (H2) es producto del agua no del carbón (H20 +C = CO2 +H2), tras una serie de mediciones estequiometrias donde podían constatar que aquel gas no venia del carbón. Con esto la teoría de Lavoisier llegaba a su culminación.
La Nueva Nomenclatura Química
En la época en que Lavoisier lanzaba su nueva teoría, existía una necesidad de racionalizar la nomenclatura química. Los nombres adjudicados a las sustancias desde la Antigüedad se habían multiplicado sin categorías concretas. Existían nombres como «azúcar de plomo» o «azúcar de Saturno» (acetato de plomo), y sales con el nombre de su investigador, como la sal de Glauber. Esto dificultaba la memorización de las sustancias. Las farmacopeas, como la *London Pharmacopeia* en 1746, jugaron un papel importante en la categorización y sistematización de estas sustancias. Era crucial que las nuevas sustancias que se incorporaban a la química recibieran una denominación racional que se extendiera a todas las sustancias. Lavoisier entendía que los hechos debían tener impresiones exactas para nombrarlos, o de lo contrario tendríamos impresiones falsas de ellos (refiriéndose a los elementos).
En el nuevo método de nomenclatura química, Lavoisier propuso un método binomial. Las sustancias compuestas de dos elementos se nombraban por el elemento común seguido del nombre del elemento específico, considerando elementos simples aquellos que aún no se habían descubierto ni descompuesto. Cuando estos dos elementos variaban en proporción, se variaba la terminación del último nombre (ácido sulfúrico y ácido sulfhídrico, H2SO4 y H2SO3).