L'evoluzione della chimica: dalla teoria del flogisto alla scoperta dell'ossigeno

In questo appunto viene descritta in ambito chimico quella che è la teoria del flogisto, coloro che l'hanno ripresa e le sue caratteristiche.

Teoria del flogisto

Nel periodo che va dalla metà del secolo XVI alla metà del sec. XVII, si è scoperto l’obiettivo della chimica dopo numerose scoperte fatte in campi sbagliati e furono demoliti i pregiudizi alchimisti. Infatti già alla fine del secolo XV, Leonardo da Vinci combatteva gli alchimisti definendoli dei ciurmatori, successivamente Biringuccio, precursore di Lavoisier per l’invenzione della bilancia, con l’opera “Pirotecnica” attaccò a fondo gli alchimisti e mostrò che la chimica aveva un importante campo di lavoro da svolgere fra le scienze sperimentali, indipendentemente dai fantastici obiettivi degli alchimisti.
È seguito poi un periodo non meno importante in cui un gran numero di ricerche intorno al fenomeno della combustione della calcinazione ha originato una vera teoria scientifica, quella del flogisto.
I fondatori della teoria del flogisto furono G. E. Stahl (1660-1734) e Becher. La teoria del flogisto è stata ritenuta valida fino alla fine del XVIII secolo. Con essa si dava della combustione, dell’ossidazione e in genere di tutti i fenomeni chimici legati al calore una spiegazione generale; i metalli venivano considerati costituiti da una calce, ossido, e da flogisto. Durante la calcinazione (ossidazione) si sarebbe liberato il flogisto volatile e sarebbe rimasta la calce fissa. Analogicamente, i combustibili erano ritenuti costituiti da cenere e flogisto: durante la combustione si sarebbe liberato il flogisto, rimanendo la cenere. Si ammetteva che le sostanze combustibili e quei metalli che per riscaldamento all’aria si trasformano in calci, contenessero tutte un costituente comune, il flogisto, che perdevano nella combustione o calcinazione. La teoria del flogisto ebbe il merito di servire da guida nello studio di quegli importanti fenomeni che oggi si chiamano di ossidazione e riduzione.
La teoria del flogisto fu dimostrata falsa dai lavori di Lomonosov e Lavoisier, i qual dimostrarono che combustione e calcinazione sono reazioni chimiche che richiedono la presenza dellìossigeno.

I flogisti

Tra i flogistici si trovano nomi gloriosi come Cavendish, Priestley e Scheele.
- H. Cavendish (1731-1810) scoprì e isolò l’idrogeno che ottenne da metalli e acidi diluiti: provò che l’acqua è formata da idrogeno e da un altro gas che si trova nell’aria ed è una miscela di due gas. Ottenne inoltre l’acido nitrico d’aria e acqua e intravide l’esistenza di un gas assolutamente inerte che solo un secolo dopo fu isolato (l’argo).
J.Priestley (1733-1804), ha operato nell’epoca di Cavendish; egli ha isolato l’ossigeno nel corso dell’anno 1774 ottenendolo mediante riscaldamento dell’ossido di mercurio. Egli ebbe scoperto anche degli altri gas e soltanto l’azoto senza, quindi, riconoscerne la natura. Lo svedese Sheele (1742-1786) sembra avere scoperto l’ossigeno nei due anni precedenti rispetto a Priestley, ma egli era stato il primo a rendere nota al pubblico la scoperta. Aveva studiato e anche isolato azoto e cloro. La scoperta di quest’ultimo elemento era stata fatta nel 1770: la paternità di questa però fu assegnata a Daniel Rutherford, che nel corso del 1772 aveva isolato il gas e aveva pubblicato i risultati delle esperienze da lui fatte.
In Italia il Fontana (1730 -1805), seguace della teoria di Stahl, eseguì importanti ricerche sui gas, Perché si può considerare il fondatore della gasometria. Inventò l’eudiometro, scoprì il gas d’acqua, fece ricerche sull’ossido d’azoto; rivelò poi il potere assorbente del carbone e segnalo per primo i fenomeni catalitici. Il Fabbroni (1752 -1822), di idee antiflogistiche, intravide la teoria chimica della pila.
Con Lavoisier possiamo dire che inizia effettivamente la chimica moderna. Nel 1772 e Lavoisier intraprese lo studio della combustione, facendo uso largo e sistematico della bilancia. Poté così dimostrare che bruciando per esempio lo zolfo e il fosforo non vi sarebbe stata una perdita, ma l'aumento di peso dovuto alle combinazioni di queste sostanze con una parte dell’aria e che tale parte dell’aria operante la combustione era precisamente il gas scoperto da Priestley, l’ossigeno. Osservando poi che il mercurio si univa all’ossigeno dell’aria formando l'ossido rosso da cui Priestley aveva ottenuto l’ossigeno, effettuò la sua celebre esperienza riportata in tutti i trattati di chimica per determinare la composizione dell’aria. Nel complesso riuscì mirabilmente a interpretare le più importanti esperienze di flogistici e spiegare ciò che gli stessi esponenti della teoria del flogismo non erano riusciti a chiarire. Per smontare le teorie flogistiche e per affermare i principi che si fondano sulla chimica moderna, Lavoisier si ispirò ampiamente sull’opera che sperimentavano i chimici flogistici. Egli fu accusato di non aver risaltato nella dovuta maniera l’opera dei chimici che lo hanno preceduto, e soprattutto per non aver “elogiato” la scoperta dell’ossigeno, fatta Sheele e Priestley. Lavoiseir fu il primo a capire la funzione importante e fondamentale dell’ossigeno; infatti ne fece la base dei suoi studi: grazie a lui la combustione uscì dalla ignoranza delle teorie sul flogisto e delle scoperte importanti fatte dagli studiosi del flogisto ottennero una corretta spiegazione. I metalli e i metalloidi combustibili sono elementi e non una combinazione delle calci con il flogisto e le calci sono composti. Lavoisier per superare la teoria sul flogisto usò una giusta spiegazione degli eventi chimici ma usò anche un preciso principio sul calore.
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