Antoine Laurent de Lavoisier

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