Die verworfene Phlogiston-Theorie in der Geschichte der frühen Chemie

Die Menschheit hat vielleicht vor vielen tausend Jahren gelernt, Feuer zu machen, aber wir haben erst in jüngerer Zeit verstanden, wie es funktioniert. Es wurden viele Theorien aufgestellt, um zu erklären, warum einige Materialien verbrannten, während andere es nicht taten, warum Feuer Hitze und Licht abgab und warum verbranntes Material nicht mit der Ausgangssubstanz identisch war.

Die Phlogiston-Theorie war eine frühe chemische Theorie zur Erklärung des Oxidationsprozesses, bei dem es sich um die Reaktion handelt, die während der Verbrennung und beim Rosten auftritt. Das Wort "Phlogiston" ist ein altgriechischer Begriff für "Abbrennen", der sich wiederum vom griechischen "Phlox" ableitet, was Flamme bedeutet. Die Phlogiston-Theorie wurde erstmals 1667 vom Alchemisten Johann Joachim (J.J.) Becher vorgeschlagen. Die Theorie wurde 1773 von Georg Ernst Stahl formeller formuliert.

Bedeutung der Phlogiston-Theorie

Obwohl die Theorie inzwischen verworfen wurde, ist sie wichtig, da sie den Übergang zwischen Alchemisten, die an die traditionellen Elemente Erde, Luft, Feuer und Wasser glauben, und echten Chemikern zeigt, die Experimente durchführten, die zur Identifizierung der wahren chemischen Elemente und ihrer Elemente führten Reaktionen.

Wie sollte Phlogiston wirken?

Grundsätzlich ging die Theorie davon aus, dass alle brennbaren Stoffe eine Substanz namens Phlogiston enthielten. Als diese Angelegenheit verbrannt wurde, wurde der Phlogiston freigegeben. Phlogiston hatte keinen Geruch, Geschmack, Farbe oder Masse. Nachdem der Phlogiston befreit war, galt die verbleibende Materie als deflogistiert, was für die Alchemisten Sinn machte, da man sie nicht mehr verbrennen konnte. Die Asche und die Rückstände, die bei der Verbrennung übrig blieben, wurden als Kalke der Substanz bezeichnet. Der Calx lieferte einen Hinweis auf den Fehler der Phlogiston-Theorie, da er weniger wog als die ursprüngliche Materie. Wenn es eine Substanz namens Phlogiston gab, wo war sie hingegangen??

Eine Erklärung war, dass der Phlogiston eine negative Masse haben könnte. Louis-Bernard Guyton de Morveau schlug vor, dass Phlogiston einfach leichter als Luft sei. Doch nach Archimedes Prinzip konnte selbst ein geringeres Gewicht als Luft den Massenwechsel nicht erklären.

Im 18. Jahrhundert glaubten die Chemiker nicht, dass es ein Element namens Phlogiston gibt. Joseph Priestly glaubte, dass die Entflammbarkeit mit Wasserstoff zusammenhängen könnte. Während die Phlogiston-Theorie nicht alle Antworten lieferte, blieb sie die Grundtheorie der Verbrennung, bis Antoine-Laurent Lavoisier in den 1780er Jahren nachwies, dass die Masse während der Verbrennung nicht wirklich verloren ging. Lavoisier verknüpfte die Oxidation mit Sauerstoff und führte zahlreiche Experimente durch, die zeigten, dass das Element immer vorhanden war. Angesichts der überwältigenden empirischen Daten wurde die Phlogistontheorie schließlich durch echte Chemie ersetzt. Um 1800 akzeptierten die meisten Wissenschaftler die Rolle von Sauerstoff bei der Verbrennung.

Luft, Sauerstoff und Stickstoff

Heute wissen wir, dass Sauerstoff die Oxidation unterstützt, weshalb Luft hilft, ein Feuer zu speisen. Wenn Sie versuchen, ein Feuer in einem sauerstoffarmen Raum anzuzünden, haben Sie eine harte Zeit. Die Alchemisten und frühen Chemiker bemerkten, dass Feuer in der Luft brannte, jedoch nicht in bestimmten anderen Gasen. In einem versiegelten Behälter würde irgendwann eine Flamme ausbrennen. Ihre Erklärung war jedoch nicht ganz richtig. Die vorgeschlagene phlogistische Luft war ein Gas in der Phlogistontheorie, das mit Phlogiston gesättigt war. Da die Luft bereits gesättigt war, konnte bei der Verbrennung von Phlogiston kein Phlogiston freigesetzt werden. Welches Gas benutzten sie, das das Feuer nicht unterstützte? Phlogisticated Luft wurde später als das Element Stickstoff identifiziert, das das primäre Element in Luft ist, und nein, es wird die Oxidation nicht unterstützen.