Antoine Lavoisier

Antoine-Laurent de Lavoisier (lə-VWAH-zee-ay; Französisch: [ɑ̃twan lɔʁɑ̃ də lavwazje]; 26. August 1743 – 8. Mai 1794), nach der Französischen Revolution auch als Antoine Lavoisier bekannt, war ein französischer Adliger und Chemiker, dessen Arbeit von entscheidender Bedeutung war zur chemischen Revolution im 18. Jahrhundert und beeinflusste die Entwicklung sowohl der Chemie als auch der Biologie erheblich.

Antoine-Laurent de Lavoisier ( lə-VWAH-zee-ay; Französisch: [ɑ̃twanlɔʁɑ̃dəlavwazje]; 26. August 1743 – 8 Mai 1794), nach der Französischen Revolution auch Antoine Lavoisier, war ein französischer Adliger und Chemiker, der eine zentrale Rolle in der chemischen Revolution des 18. Jahrhunderts spielte und großen Einfluss sowohl auf die Geschichte der Chemie als auch auf die Geschichte der Biologie hatte.

Lavoisiers bedeutende Beiträge zur Chemie werden weitgehend auf seine Umwandlung der Disziplin von einer qualitativen in eine quantitative Wissenschaft zurückgeführt.

Lavoisier ist bekannt für die Identifizierung von Sauerstoff entscheidende Rolle bei der Verbrennung und widerlegt damit die vorherrschende Phlogiston-Theorie. Im Jahr 1778 benannte er Sauerstoff offiziell, klassifizierte ihn als Element und erkannte 1783 auch Wasserstoff als Element an. Mit präziseren experimentellen Messungen als seine Vorgänger begründete Lavoisier das aufkommende Prinzip, dass die Masse der Materie in einem geschlossenen System trotz Änderungen in ihrer Form oder ihrem Zustand konstant bleibt. Dieses Prinzip, das heute als Massenerhaltungssatz bezeichnet wird, erleichterte später die Formulierung der ausgewogenen physikalischen und chemischen Reaktionsgleichungen, die in der zeitgenössischen Wissenschaft verwendet werden.

Lavoisier trug zur Einführung des metrischen Systems bei, stellte die erste umfassende Liste der Elemente zusammen – einschließlich einer Vorhersage der Existenz von Silizium – und war maßgeblich an der Reform der chemischen Nomenklatur im Jahr 1787 beteiligt.

Seine Frau und Laborassistentin, Marie-Anne Paulze Lavoisier, erlangte Anerkennung als angesehene Er war selbstständiger Chemiker und arbeitete mit ihm an der Entwicklung des metrischen Maßsystems.

Lavoisier hatte einflussreiche Positionen in mehreren Adelsräten inne und fungierte als Verwalter der Ferme générale. Die Ferme générale stellte eine der am meisten verachteten Institutionen des Ancien Régime dar, vor allem aufgrund ihrer beträchtlichen Gewinne auf Kosten des Staates, des geheimen Charakters ihrer vertraglichen Vereinbarungen und der aggressiven Taktiken ihrer bewaffneten Agenten. Diese umfangreichen politischen und wirtschaftlichen Engagements stellten die finanziellen Mittel für seine wissenschaftlichen Bemühungen bereit. Auf dem Höhepunkt der Französischen Revolution wurde er wegen Steuerbetrugs und des Verkaufs von gepanschtem Tabak angeklagt. Trotz Gnadengesuchen zur Anerkennung seiner wissenschaftlichen Beiträge wurde er guillotiniert. Ungefähr achtzehn Monate nach seiner Hinrichtung entlastete ihn die französische Regierung offiziell.

Biografie

Frühes Leben und Bildung

Antoine-Laurent Lavoisier wurde am 26. August 1743 in eine wohlhabende Adelsfamilie in Paris hineingeboren. Als Sohn eines Anwalts im Pariser Parlament erbte er im Alter von fünf Jahren nach dem Tod seiner Mutter ein beträchtliches Vermögen. Lavoisier begann seine Ausbildung 1754 im Alter von elf Jahren am Collège des Quatre-Nations der Universität Paris (auch bekannt als Collège Mazarin). Während seiner letzten zwei Jahre (1760–1761) an der Einrichtung wurde seine wissenschaftliche Neugier geweckt und veranlasste ihn, Studien in Chemie, Botanik, Astronomie und Mathematik zu betreiben. Im Rahmen seines Philosophieunterrichts wurde er von Abbé Nicolas Louis de Lacaille betreut, einem angesehenen Mathematiker und beobachtenden Astronomen, der in Lavoisier eine dauerhafte Leidenschaft für meteorologische Beobachtungen weckte. Anschließend schrieb sich Lavoisier an der juristischen Fakultät ein und erwarb 1763 einen Bachelor-Abschluss und 1764 ein Lizentiat. Obwohl er einen Abschluss in Rechtswissenschaften erwarb und als Rechtsanwalt zugelassen wurde, praktizierte er nie als Anwalt, sondern widmete seine Freizeit dem weiteren wissenschaftlichen Studium.

Frühe wissenschaftliche Arbeit

Lavoisiers intellektuelle Entwicklung war zutiefst von den Idealen der französischen Aufklärung geprägt, und er fand eine besondere Faszination für Pierre Macquers Wörterbuch der Chemie. Er besuchte regelmäßig naturwissenschaftliche Vorlesungen, wobei sein tiefes Engagement für die Chemie maßgeblich von Étienne Condillac, einem angesehenen französischen Gelehrten des 18. Jahrhunderts, beeinflusst wurde. Seine erste chemische Veröffentlichung erschien 1764. Zwischen 1763 und 1767 betrieb er geologische Studien bei Jean-Étienne Guettard und arbeitete anschließend im Juni 1767 mit Guettard an einer geologischen Untersuchung von Elsass-Lothringen zusammen. 1764 legte Lavoisier der Französischen Akademie der Wissenschaften, Frankreichs bedeutendster wissenschaftlicher Einrichtung, seine Eröffnungsarbeit vor, in der er die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Gips detailliert beschrieb (hydratisiertes Calciumsulfat). Zwei Jahre später, 1766, erhielt er vom König eine Goldmedaille für einen Aufsatz über die Herausforderungen der städtischen Straßenbeleuchtung. Lavoisier erhielt 1768 eine vorläufige Berufung in die Akademie der Wissenschaften und trug 1769 zur Erstellung der ersten geologischen Karte Frankreichs bei.

Lavoisier als Sozialreformer

Öffentlich orientierte Forschung

Während Lavoisier in erster Linie für seine wissenschaftlichen Beiträge gewürdigt wurde, investierte er auch erhebliches persönliches Vermögen und Engagement in gemeinnützige Initiativen. Als humanitärer Helfer zeigte Lavoisier großes Interesse an seinen Landsleuten und bemühte sich häufig um die Verbesserung des öffentlichen Wohlergehens durch Fortschritte in der Landwirtschaft, der Industrie und der wissenschaftlichen Anwendung. Sein frühestes aufgezeichnetes philanthropisches Unterfangen erfolgte im Jahr 1765, als er der Französischen Akademie der Wissenschaften einen Aufsatz vorlegte, in dem er Verbesserungen für die städtische Straßenbeleuchtung vorschlug.

Im Jahr 1768, drei Jahre später, initiierte er ein Projekt zum Entwurf eines Aquädukts. Ziel war es, die Pariser Bürger durch die Umleitung von Wasser aus dem Fluss Yvette mit sauberem Trinkwasser zu versorgen. Da der Bau jedoch nie zustande kam, konzentrierte er seine Bemühungen auf die Reinigung des Wassers aus der Seine. Dieses Unterfangen weckte Lavoisiers Interesse an der Wasserchemie und den Verantwortlichkeiten der öffentlichen Abwasserentsorgung.

Darüber hinaus untersuchte Lavoisier die Luftqualität und widmete sich der Erforschung der Gesundheitsgefahren, die durch die Auswirkungen von Schießpulver auf die Atmosphäre entstehen. Im Jahr 1772 führte er nach einem Brandschaden im Hôtel-Dieu-Krankenhaus eine Studie durch, in der er Wiederaufbaumethoden vorschlug, die eine ausreichende Belüftung und saubere Luftzirkulation gewährleisten würden.

In dieser Zeit waren die Pariser Gefängnisse weithin für ihre unbewohnbaren Bedingungen und die unmenschliche Behandlung der Insassen bekannt. Lavoisier beteiligte sich 1780 und erneut 1791 an Untersuchungen zur Gefängnishygiene und gab Empfehlungen zur Verbesserung der Lebensbedingungen; Diese Vorschläge wurden jedoch weitgehend ignoriert.

Nach seiner Aufnahme in die Akademie organisierte und sponserte Lavoisier auch Wettbewerbe, die darauf abzielten, die Forschung zum Wohle der Allgemeinheit zu lenken und seine eigenen wissenschaftlichen Bemühungen zu ergänzen.

Philanthropische Unterstützung für den wissenschaftlichen Fortschritt

Lavoisier stellte sich vor, dass öffentliche Bildung untrennbar mit den Grundsätzen der „wissenschaftlichen Geselligkeit“ und des philanthropischen Engagements verbunden sei.

Lavoisier bezog den Großteil seines Einkommens aus Investitionen in die General Farm. Diese finanzielle Unabhängigkeit ermöglichte es ihm, sich ganztägig der wissenschaftlichen Forschung zu widmen, einen komfortablen Lebensstil aufrechtzuerhalten und erhebliche finanzielle Beiträge zur Verbesserung der Gemeinschaft zu leisten. (Diese Vereinigung trug insbesondere später zu seiner Hinrichtung während der Schreckensherrschaft bei.)

Öffentliche Mittel für wissenschaftliche Forschung waren in dieser Zeit knapp und der Beruf bot den meisten Wissenschaftlern nur eine begrenzte finanzielle Vergütung. Folglich nutzte Lavoisier sein persönliches Vermögen, um in Frankreich ein hochentwickeltes und hochentwickeltes Labor einzurichten, das es angehenden Wissenschaftlern ermöglichte, ungehindert von Finanzierungsengpässen zu forschen.

Lavoisier setzte sich auch für eine öffentliche wissenschaftliche Ausbildung ein. Er gründete zwei Institutionen, das Lycée und das Musée des Arts et Métiers, die speziell als öffentliche Bildungseinrichtungen konzipiert waren. Das Lycée, unterstützt von wohlhabenden und aristokratischen Gönnern, begann 1793, regelmäßige Kurse für die Öffentlichkeit anzubieten.

Die Ferme générale und die eheliche Allianz

Mit 26 Jahren erwarb Lavoisier gleichzeitig mit seiner Wahl in die Akademie der Wissenschaften einen Anteil an der Ferme générale. Dieses Finanzunternehmen fungierte als Steuerlandwirtschaftsunternehmen und überwies geplante Steuereinnahmen an die königliche Regierung im Gegenzug für das Vorrecht, diese Steuern einzutreiben. Im Auftrag der Ferme générale genehmigte Lavoisier den Bau einer Mauer rund um Paris, um die Erhebung von Zöllen auf Waren zu erleichtern, die in die Stadt ein- und ausfuhren. Seine Beteiligung an der Steuererhebung erwies sich zu Beginn der Terrorherrschaft in Frankreich als schädlich für seinen Ruf, da Steuern und unzureichende Regierungsreformen die Hauptauslöser der Französischen Revolution waren.

Im Jahr 1771, im Alter von 28 Jahren, festigte Lavoisier seine soziale und wirtschaftliche Stellung weiter, indem er Marie-Anne Pierrette Paulze heiratete, die 13-jährige Tochter eines hochrangigen Beamten innerhalb der Ferme générale. Sie wurde zu einer unverzichtbaren Mitarbeiterin in Lavoisiers wissenschaftlicher Karriere und übersetzte insbesondere englische wissenschaftliche Texte wie Richard Kirwans Essay on Phlogiston und Joseph Priestleys Forschungen. Darüber hinaus leistete sie Laborunterstützung und fertigte zahlreiche Skizzen und gravierte Illustrationen der wissenschaftlichen Instrumente an, die Lavoisier und seine Mitarbeiter verwendeten. Madame Lavoisier übernahm auch die Herausgabe und Veröffentlichung von Antoines Memoiren (die aktuelle Existenz englischer Übersetzungen ist noch nicht bestätigt) und veranstaltete intellektuelle Zusammenkünfte, bei denen prominente Wissenschaftler über chemische Konzepte und Herausforderungen diskutierten.

Der renommierte Künstler Jacques-Louis David fertigte 1788, kurz vor der Französischen Revolution, ein Porträt von Antoine und Marie-Anne Lavoisier an. Dieses Gemälde wurde kontrovers von der öffentlichen Ausstellung im Pariser Salon ausgeschlossen, da befürchtet wurde, dass seine Ausstellung eine antiaristokratische Stimmung hervorrufen könnte.

Nach seiner Aufnahme in die Ferme générale erfuhren Lavoisiers wissenschaftliche Aktivitäten über einen Zeitraum von drei Jahren einen vorübergehenden Rückgang, da erhebliche Teile seiner Zeit offiziellen Aufgaben der Ferme générale gewidmet waren. Dennoch reichte er in dieser Zeit eine bemerkenswerte Abhandlung bei der Akademie der Wissenschaften ein, in der er sich mit der angeblichen Umwandlung von Wasser in Erde durch Verdunstung befasste. Durch sorgfältige quantitative Experimente zeigte Lavoisier, dass der „erdige“ Rückstand, der nach längerem Erhitzen von Wasser unter Rückfluss in einem Glasbehälter beobachtet wurde, nicht auf die Umwandlung von Wasser in Erde zurückzuführen war, sondern auf die fortschreitende Erosion des Inneren des Glasbehälters durch das kochende Wasser. Darüber hinaus bemühte er sich um Reformen des französischen Währungs- und Steuersystems, um die Belastung der Bauernschaft zu verringern.

Tabakverfälschung

Der Farmers General behielt eine monopolistische Kontrolle über die Produktion, den Import und den Verkauf von Tabak in ganz Frankreich und erwirtschaftete aus den damit verbundenen Steuern jährliche Einnahmen von 30 Millionen Livres. Diese Einnahmen begannen jedoch zu sinken, da ein Schwarzmarkt für geschmuggelten und gepanschten Tabak, der häufig mit Asche und Wasser vermischt war, immer stärker wurde. Lavoisier entwickelte eine diagnostische Methode, um das Vorhandensein von Asche in Tabak festzustellen, und stellte fest: „Wenn ein Vitriol-Spiritus, Aqua Fortis oder eine andere Säurelösung auf Asche gegossen wird, kommt es sofort zu einer sehr intensiven Sprudelreaktion, begleitet von einem leicht wahrnehmbaren Geräusch.“

Außerdem stellte Lavoisier fest, dass die Beimischung einer minimalen Menge Asche den Tabakgeschmack verstärkte. In Bezug auf einen Anbieter von verfälschten Produkten bemerkte er: „Sein Tabak genießt in der Provinz einen sehr guten Ruf … der sehr geringe Anteil an Asche, der hinzugefügt wird, verleiht ihm einen besonders scharfen Geschmack, den die Verbraucher suchen. Vielleicht könnte die Farm einen gewissen Vorteil erzielen, wenn sie bei der Herstellung des Tabaks etwas von dieser flüssigen Mischung hinzufügt.“ Lavoisier stellte außerdem fest, dass eine übermäßige Wasserzugabe zur Erhöhung des Tabakvolumens zwar zur Fermentation und einem unerwünschten Geruch führte, eine winzige Menge Wasser jedoch das Produkt tatsächlich verbesserte.

Anschließend setzten die Fabriken des Farmers General die Empfehlung von Lavoisier um und fügten ihrem verarbeiteten Tabak konsequent 6,3 Volumenprozent Wasser hinzu. Um dieser genehmigten Ergänzung Rechnung zu tragen, belieferte der Farmers General die Einzelhändler mit siebzehn Unzen Tabak und stellte ihnen nur sechzehn Unzen in Rechnung. Um die Einhaltung dieser vorgeschriebenen Mengen durchzusetzen und dem Schwarzmarkt entgegenzuwirken, führte Lavoisier ein strenges System von Kontrollen, Buchhaltung, Überwachung und Tests ein. Dieser umfassende Rahmen erschwerte es den Einzelhändlern erheblich, illegalen Tabak zu erwerben oder ihre Gewinne durch unerlaubte Massenproduktion zu steigern.

Lavoisiers energische und strikte Umsetzung dieser Maßnahmen löste jedoch bei den Tabakhändlern im ganzen Land erhebliche Unmut aus. Diese weit verbreitete Unbeliebtheit sollte später während der Französischen Revolution zu negativen Folgen für ihn führen.

Königliche Landwirtschaftskommission

Lavoisier befürwortete die Schaffung einer Königlichen Landwirtschaftskommission und fungierte anschließend als deren Sekretär. Er investierte persönlich beträchtliche Mittel, um die landwirtschaftliche Produktivität in der Sologne-Region zu steigern, einem Gebiet, das durch unfruchtbares Ackerland gekennzeichnet ist. Die hohe Luftfeuchtigkeit in der Region führte häufig zu Roggenfäule und Ergotismus in der Bevölkerung. Im Jahr 1788 legte Lavoisier der Kommission einen Bericht vor, in dem er ein Jahrzehnt der Bemühungen auf seiner Versuchsfarm dokumentierte, die auf die Einführung neuartiger Nutzpflanzen und Viehrassen abzielten. Seine Ergebnisse deuten darauf hin, dass das vorherrschende Steuersystem den Pächtern trotz des Potenzials für Agrarreformen nicht genügend Ressourcen zur Verfügung stellt, sodass es unmöglich ist, Änderungen in ihren traditionellen landwirtschaftlichen Methoden vorherzusehen.

Schießpulverkommission

Lavoisiers Verbrennungsforschung wurde inmitten eines anspruchsvollen Zeitplans öffentlicher und privater Aufgaben durchgeführt, insbesondere im Zusammenhang mit der Ferme Générale. Darüber hinaus übernahm er zahlreiche Berichte und Ausschussaufträge für die Akademie der Wissenschaften, deren Aufgabe es war, im Auftrag der königlichen Regierung bestimmte Themen zu untersuchen. Lavoisier, bekannt für seine außergewöhnlichen organisatorischen Fähigkeiten, übernahm oft die Verantwortung für die Erstellung dieser offiziellen Berichte. Im Jahr 1775 wurde er zu einem von vier Schießpulverkommissaren ernannt und ersetzte damit eine private Einrichtung, ähnlich der Ferme Générale, die es versäumt hatte, Frankreich ausreichend mit Munition zu versorgen. Seine Bemühungen steigerten sowohl die Quantität als auch die Qualität des französischen Schießpulvers erheblich und verwandelten es in eine Einnahmequelle der Regierung. Diese Ernennung verschaffte Lavoisier auch einen erheblichen Vorteil für seine wissenschaftlichen Aktivitäten. Als Kommissar erhielt er sowohl eine Residenz als auch ein Labor im königlichen Arsenal, wo er von 1775 bis 1792 residierte und seine Arbeit durchführte.

Lavoisier war eine Schlüsselfigur bei der Gründung des Schießpulverunternehmens Du Pont, nachdem er Éleuthère Irénée du Pont, den Gründer des Unternehmens, in Frankreich in den Techniken der Schießpulverherstellung geschult hatte. Éleuthère Irénée du Pont räumte ein, dass die Schießpulverfabriken von Du Pont ohne Lavoisiers wohlwollende Unterstützung ihren Betrieb nicht aufgenommen hätten.

Während der Revolution

Lavoisier gewährte Pierre Samuel du Pont de Nemours im Juni 1791 ein Darlehen von 71.000 Livres und ermöglichte damit den Erwerb einer Druckerei für die Herausgabe einer Zeitung. Diese Veröffentlichung mit dem Titel La Correspondance Patriotique sollte sowohl Berichte über die Debatten der Nationalen Verfassungsgebenden Versammlung als auch Artikel der Akademie der Wissenschaften enthalten. Die revolutionären Umwälzungen führten jedoch zu einem raschen Scheitern des anfänglichen journalistischen Unterfangens des Älteren du Pont. Anschließend wurde sein Sohn E.I. du Pont gründete Le Republicain, das daraufhin Lavoisiers neueste chemische Abhandlungen veröffentlichte.

Lavoisier leitete auch die Kommission, die zur Schaffung eines standardisierten Gewichts- und Maßsystems eingesetzt wurde und sich im März 1791 für die Einführung des metrischen Systems einsetzte. Der Konvent nahm dieses neue System am 1. August 1793 offiziell an. Lavoisier gehörte zu den 27 Farmers General, die vom Konvent inhaftiert werden sollten. Trotz einer kurzen Zeit des Versteckens ergab er sich am 30. November 1793 freiwillig zum Verhör im Kloster von Port Royal. Er behauptete, er habe sich seit mehreren Jahren nicht mehr für die Ferme Générale engagiert und seine Bemühungen stattdessen wissenschaftlichen Aktivitäten gewidmet.

Am 23. Dezember 1793 wurde Lavoisier zusammen mit dem Mathematiker Pierre-Simon Laplace und anderen Mitgliedern aus der Kommission für Gewichte entlassen und Maßnahmen aufgrund politischer Erwägungen.

Zu seinen letzten bedeutenden Beiträgen gehörte ein dem Nationalkonvent vorgelegter Vorschlag, der sich für eine Reform des französischen Bildungswesens einsetzte. Darüber hinaus setzte er sich für mehrere im Ausland geborene Wissenschaftler ein, darunter den Mathematiker Joseph Louis Lagrange, und unterstützte sie bei der Befreiung von einem Dekret, das alle Ausländer ihres Eigentums und ihrer Freiheit beraubt hätte.

Letzte Tage und Ausführung

Mit der zunehmenden Intensität der Französischen Revolution sah sich die äußerst unpopuläre Ferme générale zunehmender Kritik ausgesetzt und wurde schließlich im März 1791 abgeschafft. 1792 war Lavoisier gezwungen, von seinem Posten in der Schießpulverkommission zurückzutreten und seine Residenz und sein Labor im Royal Arsenal zu räumen. Anschließend, am 8. August 1793, wurden alle wissenschaftlichen Einrichtungen, einschließlich der Akademie der Wissenschaften, auf Antrag von Abbé Grégoire aufgelöst.

Am 24. November 1793 wurde ein Befehl zur Verhaftung aller ehemaligen Steuerpächter erlassen. Lavoisier und seine Kollegen vom Farmers General wurden mit neun Anklagepunkten konfrontiert, darunter dem Vorwurf, den Staat bei fälligen Geldern betrogen und Tabak vor dem Verkauf mit Wasser verfälscht zu haben. Lavoisier bereitete seine Verteidigung vor, bestritt die finanziellen Vorwürfe und betonte vor Gericht, dass sie konsequent an der Qualität des Tabaks festhielten. Dennoch schien das Gericht zu der Annahme geneigt zu sein, dass eine Verurteilung und die Beschlagnahme der Vermögenswerte des Farmers General dem Staat eine erhebliche finanzielle Erholung bescheren würden. Infolgedessen wurde Lavoisier am 8. Mai 1794 im Alter von 50 Jahren zusammen mit seinen 27 Mitangeklagten in Paris durch die Guillotine hingerichtet.

Eine populäre Legende erzählt, dass Richter Coffinhal einen Antrag auf Rettung von Lavoisiers Leben, der ihm die Fortsetzung seiner wissenschaftlichen Experimente ermöglichen sollte, abrupt zurückwies. Berichten zufolge erklärte Coffinhal: „La République n'a pas besoin de savants ni de chimistes; le cours de la Justice ne peut être suspendu.“ („Die Republik braucht weder Gelehrte noch Chemiker; der Lauf der Gerechtigkeit kann nicht aufgeschoben werden.“) Ironischerweise wurde Richter Coffinhal selbst weniger als drei Monate später nach der Thermidor-Reaktion hingerichtet.

Lavoisiers tiefgreifende wissenschaftliche Bedeutung war artikuliert von Lagrange, der die Hinrichtung mit den Worten beklagte: „Il ne leur a fallu qu'un moment pour faire tomber cette tête, et cent années peut-être ne suffiront pas pour en reproduire une semblable.“ („Sie brauchten nur einen Augenblick, um diesen Kopf abzuschneiden, und hundert Jahre würden vielleicht nicht ausreichen, um so etwas zu reproduzieren.“

Entlastung

Ungefähr achtzehn Monate nach seiner Hinrichtung entlastete die französische Regierung Lavoisier vollständig. Während der darauffolgenden Zeit des Weißen Terrors wurden seine Besitztümer an seine Witwe zurückgegeben, zusammen mit einer kurzen Notiz, in der es hieß: „An die Witwe von Lavoisier, die fälschlicherweise verurteilt wurde.“

Blinkexperiment

Eine apokryphe Erzählung über Lavoisiers Hinrichtung besagt, dass er nach der Enthauptung absichtlich mit den Augen geblinzelt habe, um zu zeigen, dass der abgetrennte Kopf noch bei Bewusstsein sei. Bestimmte Versionen dieses Berichts legen nahe, dass Joseph-Louis Lagrange Lavoisiers Blinzeln beobachtet und dokumentiert hat. Dieser Geschichte fehlt jedoch die Bestätigung in zeitgenössischen Aufzeichnungen über Lavoisiers Tod, und die Entfernung der Hinrichtungsstätte von der Öffentlichkeit hätte Lagrange daran gehindert, Zeuge eines solchen angeblichen Experiments zu werden. Die Erzählung entstand wahrscheinlich aus einer Dokumentation des Discovery Channel über Guillotinen aus den 1990er-Jahren und verbreitete sich anschließend online, um, wie eine Quelle es beschreibt, zu einer urbanen Legende zu werden.

Beiträge zur Chemie

Sauerstofftheorie der Verbrennung

Im Gegensatz zum vorherrschenden wissenschaftlichen Verständnis seiner Zeit stellte Lavoisier die Theorie auf, dass sich gewöhnliche Luft oder einer ihrer Bestandteile bei der Verbrennung mit Substanzen verbindet. Er untermauerte diese Hypothese durch experimentelle Demonstrationen.

Ende 1772 begann Lavoisier mit der Untersuchung der Verbrennung, einem Bereich, auf dem er letztendlich seine tiefgreifendsten wissenschaftlichen Beiträge leisten sollte. Am 20. Oktober reichte er der Akademie eine Notiz mit detaillierten Angaben zu seinen ersten Verbrennungsexperimenten ein und berichtete, dass beim Verbrennen von Phosphor in Verbindung mit einer beträchtlichen Luftmenge ein saurer Phosphorspiritus entstand und dass der Phosphor während dieses Prozesses an Gewicht zunahm. Einige Wochen später, am 1. November, hinterlegte Lavoisier eine zweite versiegelte Notiz bei der Akademie, in der er seine Beobachtungen und Schlussfolgerungen um die Verbrennung von Schwefel erweiterte. Er postulierte weiter, dass „das, was bei der Verbrennung von Schwefel und Phosphor beobachtet wird, durchaus bei allen Stoffen zutreffen kann, die durch Verbrennung und Kalzinierung an Gewicht zunehmen: und ich bin überzeugt, dass die Gewichtszunahme von metallischem Kalk auf dieselbe Ursache zurückzuführen ist.“

Joseph Blacks „Fixed Air“

Im Jahr 1773 führte Lavoisier eine umfassende Überprüfung der vorhandenen Literatur zum Thema Luft durch, wobei er sich insbesondere auf „feste Luft“ konzentrierte, und wiederholte zahlreiche Experimente, die von anderen Forschern auf diesem Gebiet durchgeführt wurden. Seine Erkenntnisse aus dieser Rezension wurden 1774 in einem Buch mit dem Titel Opuscules physiques et chimiques (Physikalische und chemische Aufsätze) veröffentlicht. Während dieses Untersuchungsprozesses führte Lavoisier seine erste eingehende Untersuchung der Arbeit von Joseph Black durch, einem schottischen Chemiker, der für seine bahnbrechenden quantitativen Experimente mit milden und ätzenden Alkalien bekannt ist. Blacks Forschungen zeigten, dass die Unterscheidung zwischen einem milden Alkali wie Kreide (CaCO₃) und seinem ätzenden Gegenstück wie Branntkalk (CaO) auf die Eindämmung von „fester Luft“ im ersteren zurückzuführen ist. Bei dieser „festen Luft“ handelte es sich nicht nur um in der Kreide eingeschlossene gewöhnliche Luft, sondern um eine besondere chemische Spezies, die heute als Kohlendioxid (CO§4_{5§) identifiziert wird und auch ein Bestandteil der Atmosphäre ist. Lavoisier erkannte anschließend die Identität zwischen Blacks fester Luft und dem Gas, das freigesetzt wurde, als metallische Kalke mit Holzkohle reduziert wurden, und schlug weiter vor, dass die Luft, die sich während der Kalzinierung mit Metallen verbindet und dadurch deren Gewicht erhöht, tatsächlich Blacks feste Luft oder CO§67§.}

Joseph Priestley

Im Frühjahr 1774 führte Lavoisier Experimente zur Kalzinierung von Zinn und Blei in verschlossenen Gefäßen durch und bestätigte schlüssig, dass die bei der Verbrennung beobachtete Gewichtszunahme von Metallen auf deren Verbindung mit Luft zurückzuführen ist. Allerdings blieb die kritische Frage bestehen, ob es sich bei dieser Kombination allgemein um die atmosphärische Umgebungsluft oder nur um einen bestimmten Bestandteil davon handelte. Im Oktober besuchte der englische Chemiker Joseph Priestley Paris, wo er Lavoisier traf und ihn über ein Gas informierte, das er durch Erhitzen von Quecksilberoxid mit einer Brennlinse erzeugt hatte, und wies auf dessen außergewöhnliche Fähigkeit hin, die Verbrennung aufrechtzuerhalten. Priestley war sich zu diesem Zeitpunkt noch nicht sicher über die genaue Natur dieses Gases, vermutete jedoch, dass es sich um eine hochreine Variante gewöhnlicher Luft handelte. Anschließend führte Lavoisier unabhängige Untersuchungen zu dieser besonderen Substanz durch. Diese Untersuchungen gipfelten in seinen Memoiren „Über die Natur des Prinzips, das sich während ihrer Kalzinierung mit Metallen verbindet und deren Gewicht erhöht“, das der Akademie am 26. April 1775 vorgelegt wurde und häufig als „Ostererinnerungen“ bezeichnet wird. In den ursprünglichen Memoiren zeigte Lavoisier, dass Quecksilberoxid als echter metallischer Kalk fungierte, der mit Holzkohle reduziert werden konnte und dadurch Blacks fixierte Luft freisetzte. Umgekehrt ergab die Reduktion ohne Holzkohle ein Gas, das sowohl die Atmung als auch die Verbrennung deutlich steigerte. Er kam schließlich zu dem Schluss, dass dieses Gas lediglich eine gereinigte Form gewöhnlicher Luft darstellte, und behauptete, dass es die Luft selbst sei, „ungeteilt, ohne Veränderung, ohne Zersetzung“, die sich während der Kalzinierung mit Metallen verband.

Nach seiner Rückkehr aus Paris nahm Priestley seine Untersuchung des aus Quecksilberoxid gewonnenen Gases wieder auf. Seine späteren Erkenntnisse zeigten, dass dieses Gas nicht nur eine hochreine Variante der gewöhnlichen Luft war, sondern vielmehr „fünf- oder sechsmal besser als gewöhnliche Luft“ für Atmung, Entzündungen und alle anderen Anwendungen von gewöhnlicher Luft. Priestley bezeichnete dieses Gas als „dephlogistisierte Luft“ und vermutete, dass es sich dabei um gewöhnliche, von Phlogiston befreite Luft handele. Diese Konzeptualisierung erklärt die deutlich verbesserte Verbrennung von Substanzen und die verbesserte Atmungsfähigkeit dieses Gases, da angenommen wurde, dass es eine wesentlich größere Kapazität zur Absorption von Phlogiston besitzt, das von verbrennenden Materialien und atmenden Organismen freigesetzt wird.

Pionier der Stöchiometrie

Lavoisiers Untersuchungen umfassten einige der frühesten wirklich quantitativen chemischen Experimente. Er maß akribisch die Massen der Reaktanten und Produkte in versiegelten Glasgefäßen und verhinderte so das Entweichen von Gasen – ein entscheidender methodischer Fortschritt in der Chemie. Im Jahr 1774 wies er nach, dass trotz Veränderungen im Aggregatzustand einer chemischen Reaktion die Gesamtmasse der Stoffe vom Beginn bis zum Abschluss der chemischen Umwandlung konstant bleibt. Beispielsweise bleibt die Gesamtmasse eines zu Asche verbrannten Holzstücks unverändert, wenn gasförmige Reaktanten und Produkte berücksichtigt werden. Diese Experimente lieferten empirische Belege für das Massenerhaltungsgesetz. In Frankreich ist dieses Prinzip als Lavoisiers Gesetz anerkannt, eine Paraphrase, die aus einer Erklärung in seinem Traité Élémentaire de Chimie abgeleitet ist: „Nichts geht verloren, nichts wird geschaffen, alles wird transformiert.“ Michail Lomonossow (1711–1765) hatte analoge Konzepte formuliert und sie 1748 experimentell validiert; Zu den weiteren Gelehrten, deren Beiträge Lavoisiers Werk vorausgingen, gehören Jean Rey (1583–1645), Joseph Black (1728–1799) und Henry Cavendish (1731–1810).

Chemische Nomenklatur

Im Jahr 1787 legte Lavoisier zusammen mit Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet und Antoine François de Fourcroy der Akademie einen neuartigen Vorschlag zur Reform der chemischen Nomenklatur vor, der sich mit dem vorherrschenden Mangel an einem rationalen systematischen Ansatz befasste. Diese bahnbrechende Veröffentlichung mit dem Titel Méthode de nomenclature chimique (Methode der chemischen Nomenklatur, 1787) begründete ein neuartiges System, das untrennbar mit Lavoisiers aufkommender Sauerstofftheorie der Chemie verbunden ist.

Die traditionellen Elemente – Erde, Luft, Feuer und Wasser – wurden aufgegeben und durch eine vorläufige Liste von etwa 33 Substanzen ersetzt, die als elementar galten, weil sie sich der Zersetzung in einfachere Bestandteile durch die damals bekannten chemischen Methoden widersetzten. Dieser Elementkatalog umfasste Licht; Kalorien (die Frage der Wärme); die Grundprinzipien von Sauerstoff, Wasserstoff und Azote (Stickstoff); Kohlenstoff; Schwefel; Phosphor; die damals unentdeckten „Radikale“ von Salzsäure, Borsäure und „Flusssäure“; siebzehn Metalle; fünf Erden (hauptsächlich Oxide noch zu identifizierender Metalle wie Magnesia, Baria und Strontia); drei Alkalien (Kali, Soda und Ammoniak); und die „Radikale“ von neunzehn organischen Säuren.

Im neuen Nomenklatursystem wurden Säuren als Verbindungen verstanden, die aus verschiedenen Elementen mit Sauerstoff bestehen. Ihre Namen spiegelten sowohl das konstituierende Element als auch seinen Oxidationszustand wider, beispielhaft dargestellt durch Paare wie Schwefelsäure und schwefelige Säure, Phosphorsäure und phosphorige Säure sowie Salpetersäure und salpetrige Säure. Das Suffix „-ic“ bezeichnete Säuren mit einem höheren Sauerstoffgehalt im Vergleich zu denen, die auf „-ous“ enden.

Entsprechend wurde Salzen, die von „-ic“-Säuren abgeleitet waren, das Suffix „-ate“ zugewiesen, wie es bei Kupfersulfat zu finden ist, während Salze, die von „-ous“-Säuren abstammten, mit dem Suffix „-ite“ abgeschlossen wurden, wie z Begriff „Kupfersulfat“ mit seinem archaischen Vorgänger „Vitriol der Venus“. Lavoisiers innovatives Benennungssystem verbreitete sich rasch in ganz Europa und den Vereinigten Staaten und etablierte sich als Standardpraxis in der Chemie. Diese Einführung markierte den Beginn eines antiphlogistischen Paradigmas in der Disziplin.

Die chemische Revolution und ihre Opposition

Lavoisier gilt weithin als Schlüsselfigur der chemischen Revolution. Seine strengen Messungen und die sorgfältige Pflege der Massenbilanzaufzeichnungen während der Experimente trugen maßgeblich dazu bei, dass das Gesetz der Massenerhaltung breite Akzeptanz fand. Darüber hinaus unterstrich seine Einführung einer neuen binomialen Nomenklatur, die vom System von Linné inspiriert war, die bedeutenden Veränderungen auf diesem Gebiet, die zusammen als chemische Revolution bekannt sind. Lavoisier stieß bei seinen Bemühungen, die Chemie zu reformieren, auf erheblichen Widerstand, insbesondere von britischen Phlogistikwissenschaftlern wie Joseph Priestley, Richard Kirwan, James Keir und William Nicholson. Diese Gegner behaupteten, dass die Quantifizierung von Stoffen nicht automatisch die Erhaltung der Masse beweise. Anstatt Gegenbeweise vorzulegen, behauptete die Opposition, Lavoisier habe seine Forschungsergebnisse falsch interpretiert. Jean Baptiste Biot, ein Verbündeter von Lavoisier, kommentierte seine Methodik und stellte fest, dass „man die Notwendigkeit verspürte, die Genauigkeit von Experimenten mit der Strenge der Argumentation zu verbinden.“ Umgekehrt behaupteten Lavoisiers Kritiker, dass experimentelle Präzision keine Garantie für die Genauigkeit von Schlussfolgerungen und logischen Schlussfolgerungen sei. Ungeachtet dieses Widerstands beharrte Lavoisier darauf, hochpräzise Instrumente einzusetzen, um seine Schlussfolgerungen gegenüber anderen Chemikern zu untermauern, und präsentierte häufig Ergebnisse mit fünf bis acht Dezimalstellen. Nicholson schätzte jedoch, dass nur drei dieser Dezimalstellen eine tatsächliche Bedeutung hatten, und bemerkte:

Sollte behauptet werden, dass diese Ergebnisse nicht bis auf die letzten Ziffern genau sind, muss ich behaupten, dass derart umfangreiche Zahlenfolgen, die gelegentlich die experimentelle Präzision um das Tausendfache übertreffen, lediglich einer auffälligen Zurschaustellung dienen, die für echte wissenschaftliche Untersuchungen unnötig ist. Darüber hinaus neigt man dazu, zu hinterfragen, ob die exactitude scrupuleuse der Experimente wirklich ausreicht, um die Beweise de l'ordre demonstrativ zu erbringen.

Bedeutende Veröffentlichungen

Die Ostererinnerungen

Die endgültige Ausgabe von Lavoisiers Easter Memoir wurde 1778 veröffentlicht. In der Zwischenzeit hatte Lavoisier ausreichend Gelegenheit, mehrere von Priestleys jüngsten Experimenten zu wiederholen und eigene neuartige Untersuchungen durchzuführen. Er untersuchte nicht nur Priestleys dephlogistisierte Luft, sondern analysierte auch akribisch die Restluft, die nach der Metallkalzinierung verblieb. Seine Ergebnisse zeigten, dass diese Restluft weder die Verbrennung noch die Atmung aufrechterhielt und dass die Kombination von etwa fünf Volumina dieser Luft mit einer Volumina dephlogistisierter Luft normale atmosphärische Luft ergab. Infolgedessen wurde normale Luft als eine Mischung aus zwei chemisch unterschiedlichen Arten mit deutlich unterschiedlichen Eigenschaften identifiziert. Daher behauptete Lavoisier bei der Veröffentlichung der überarbeiteten Ostererinnerungen im Jahr 1778 nicht mehr, dass das Prinzip, das sich mit Metallen während der Kalzinierung verbindet, lediglich gewöhnliche Luft sei, sondern vielmehr „nichts anderes als der gesündeste und reinste Teil der Luft“ oder der „überaus atembare Teil der Luft“. Im selben Jahr führte er für diesen atmosphärischen Bestandteil den Begriff „Sauerstoff“ ein und leitete ihn von griechischen Wörtern ab, die „Säurebildner“ bedeuten. Er beobachtete, dass die Verbrennungsprodukte von Nichtmetallen wie Schwefel, Phosphor, Holzkohle und Stickstoff saure Eigenschaften aufwiesen, was ihn zu der Annahme veranlasste, dass alle Säuren Sauerstoff enthielten, und etablierte damit Sauerstoff als grundlegendes Versauerungsprinzip.

Diskreditierung der Phlogiston-Theorie

Lavoisiers chemische Untersuchungen von 1772 bis 1778 konzentrierten sich hauptsächlich auf die Formulierung seiner neuartigen Verbrennungstheorie. Im Jahr 1783 legte er der Akademie seine Abhandlung Réflexions sur le phlogistique (Reflexionen über Phlogiston) vor, die eine umfassende Kritik der vorherrschenden Phlogiston-Verbrennungstheorie darstellte. Gleichzeitig initiierte Lavoisier eine Reihe von Experimenten zur Zusammensetzung von Wasser, die später als entscheidende Bestätigung seiner Verbrennungstheorie dienten und erhebliche Unterstützung fanden. Zahlreiche Forscher hatten die Reaktion zwischen Henry Cavendishs „entzündlicher Luft“, die jetzt als Wasserstoff bezeichnet wird, und „dephlogistischer Luft“ (verbrannte Luft, die heute als Sauerstoff bezeichnet wird) durch elektrische Funkenbildung von Gasgemischen untersucht. Während alle diese Forscher Cavendishs Synthese von reinem Wasser durch Verbrennung von Wasserstoff in Sauerstoff beobachteten, gingen ihre Interpretationen dieser Reaktion innerhalb des Paradigmas der Phlogiston-Theorie auseinander. Lavoisier wurde im Juni 1783 durch Charles Blagden auf Cavendishs experimentelle Ergebnisse aufmerksam, bevor sie 1784 veröffentlicht wurden, und identifizierte Wasser umgehend als das Oxid eines „wasserstofferzeugenden“ Gases.

In Zusammenarbeit mit Laplace synthetisierte Lavoisier erfolgreich Wasser, indem er Wasserstoff- und Sauerstoffströme in einer über Quecksilber positionierten Glasglocke entzündete. Die aus diesen Experimenten gewonnenen quantitativen Daten untermauerten hinreichend die Behauptung, dass Wasser keine elementare Substanz sei, eine seit mehr als zwei Jahrtausenden bestehende Annahme, sondern vielmehr eine Verbindung aus zwei unterschiedlichen Gasen: Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Interpretation von Wasser als Verbindung lieferte eine Erklärung für die „brennbare Luft“, die entsteht, wenn Metalle in Säuren gelöst werden (identifiziert als Wasserstoff, der aus der Wasserzersetzung resultiert) und für die Reduktion von Kalk durch „brennbare Luft“ (eine Reaktion, bei der sich Gas aus dem Kalk mit Sauerstoff zu Wasser verbindet).

Trotz dieser experimentellen Bemühungen stieß Lavoisiers antiphlogistisches Konzept auf den Widerstand zahlreicher zeitgenössischer Chemiker. Lavoisier versuchte eifrig, schlüssige Beweise für die Zusammensetzung von Wasser zu liefern, um seine theoretischen Thesen zu untermauern. In Zusammenarbeit mit Jean-Baptiste Meusnier führte Lavoisier ein Experiment durch, bei dem Wasser durch einen glühenden Eisenrohrlauf geleitet wurde, was die Bildung von Eisenoxid durch Sauerstoff und die Emission von Wasserstoff aus dem Rohrende erleichterte. Im April 1784 legte er der Académie des Sciences seine Erkenntnisse über die Zusammensetzung des Wassers offiziell vor und beschrieb seine Messungen bis auf acht Dezimalstellen genau. Kritiker entgegneten diesem zusätzlichen Experiment mit der Behauptung, dass Lavoisier weiterhin falsche Schlussfolgerungen zog und dass sein Experiment lediglich die Verdrängung von Phlogiston aus Eisen durch die Wechselwirkung von Wasser mit dem Metall veranschaulichte. Anschließend entwickelte Lavoisier ein fortschrittliches Gerät mit einer pneumatischen Wanne, Präzisionswaagen, einem Thermometer und einem Barometer, die alle sorgfältig kalibriert waren. Dreißig angesehene Wissenschaftler wurden eingeladen, die Zersetzung und Synthese von Wasser mithilfe dieser Ausrüstung zu beobachten, eine Veranstaltung, die viele Teilnehmer von der Gültigkeit von Lavoisiers Theorien überzeugte. Diese öffentliche Demonstration bewies für diejenigen, die dabei waren, eindeutig, dass Wasser eine Verbindung aus Sauerstoff und Wasserstoff ist. Dennoch erwies sich die anschließende Verbreitung der experimentellen Details als unzureichend, da sie die bei den Messungen angewandte akribische Präzision nicht ausreichend vermitteln konnte. Das Begleitpapier endete mit der zügigen Erklärung, dass das Experiment „mehr als ausreichend sei, um die Gewissheit der Aussage über die Zusammensetzung des Wassers zu erlangen“, und behauptete weiter, dass die verwendeten Methoden die Chemie mit anderen physikalischen Wissenschaften verbinden und wissenschaftliche Fortschritte fördern würden.

Grundlegende Abhandlung über Chemie

Lavoisier nutzte die neuartige Nomenklatur in seinem bahnbrechenden Werk Traité élémentaire de chimie (Elementare Abhandlung über Chemie), das 1789 veröffentlicht wurde. Diese Veröffentlichung fasste Lavoisiers umfangreiche Beiträge zur Chemie zusammen und gilt weithin als das erste moderne Lehrbuch auf diesem Gebiet. Im Mittelpunkt dieser Abhandlung stand die Sauerstofftheorie, die als äußerst wirksames Mittel zur Verbreitung dieser neuen wissenschaftlichen Prinzipien diente. Der Text bot eine zusammenhängende Perspektive auf zeitgenössische chemische Theorien, formulierte eine präzise Formulierung des Massenerhaltungssatzes und widerlegte ausdrücklich die Phlogiston-Theorie. Darüber hinaus erläuterte es die Definition eines Elements als einer Substanz, die durch keine etablierte chemische Analysetechnik reduzierbar ist, und führte Lavoisiers Hypothese über die elementare Zusammensetzung chemischer Verbindungen ein. Dieses Werk bleibt als grundlegender Klassiker in den Annalen der Wissenschaftsgeschichte bestehen. Trotz des anfänglichen Widerstands zahlreicher prominenter Chemiker dieser Zeit gegen Lavoisiers innovative Konzepte war die Nachfrage nach Traité élémentaire als akademischem Text in Edinburgh groß genug, um seine Übersetzung ins Englische etwa ein Jahr nach seiner ursprünglichen französischen Veröffentlichung zu rechtfertigen. Letztendlich erwies sich die wissenschaftliche Genauigkeit des Traité élémentaire als überzeugend genug, um nachfolgende Generationen von Chemikern zu überzeugen.

Physiologische Forschung

Der intrinsische Zusammenhang zwischen Verbrennung und Atmung war schon seit langem bekannt, vor allem aufgrund der unverzichtbaren Rolle der Luft bei beiden Phänomenen. Folglich hielt es Lavoisier für unerlässlich, seine entstehende Verbrennungstheorie auf den Bereich der Atmungsphysiologie auszuweiten. Während seine ersten Abhandlungen zu diesem Thema 1777 der Akademie der Wissenschaften vorgelegt wurden, entstand sein tiefgreifendster Beitrag auf diesem Gebiet im Winter 1782–1783 in Zusammenarbeit mit Laplace. Die Ergebnisse dieser Zusammenarbeit wurden anschließend in einer Abhandlung mit dem Titel „On Heat“ dokumentiert. Lavoisier und Laplace entwickelten ein innovatives Eiskalorimetergerät speziell zur Quantifizierung der Wärmeenergie, die bei Verbrennungs- und Atmungsprozessen freigesetzt wird. Dieses Kalorimeter verfügte über ein mit Schnee gefülltes Außengehäuse, das beim Schmelzen eine konstante Temperatur von 0 °C um eine Innenkammer mit Eis aufrechterhielt. Durch sorgfältige Messungen des Kohlendioxids und der Wärme, die von einem in diesem Gerät eingeschlossenen lebenden Meerschweinchen erzeugt werden, und durch die Korrelation dieser Leistungen mit der Wärme, die entsteht, wenn eine äquivalente Menge Kohlenstoff im Kalorimeter verbrannt wird, um die gleiche Menge Kohlendioxid zu ergeben, die das Meerschweinchen ausatmet, folgern sie, dass die Atmung grundsätzlich einen langsamen Verbrennungsprozess darstellt. Lavoisier brachte diese Schlussfolgerung berühmt zum Ausdruck, indem er sagte: „Die Atmung ist eine Verbrennung“ und behauptete damit, dass der Austausch von Atemgasen eine Form der Verbrennung sei, analog zum Abbrennen einer Kerze.

Diese anhaltende, allmähliche Verbrennung, von der angenommen wird, dass sie in der Lunge stattfindet, ermöglichte es lebenden Organismen, eine Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, die über ihrer Umgebungstemperatur lag, und erläuterte so das zuvor rätselhafte Phänomen der tierischen Wärme. Anschließend führte Lavoisier diese Atmungsuntersuchungen zwischen 1789 und 1790 in Zusammenarbeit mit Armand Seguin fort. Gemeinsam konzipierten sie ein umfangreiches experimentelles Programm zur umfassenden Analyse des Körperstoffwechsels und der Atmung, wobei Seguin als menschliches Subjekt für diese Studien diente. Die Umwälzungen der Französischen Revolution führten leider dazu, dass die vollständige Fertigstellung und Veröffentlichung ihrer Forschungen nicht möglich war. Dennoch regten Lavoisiers bahnbrechende Beiträge auf diesem Gebiet analoge Untersuchungen physiologischer Prozesse für nachfolgende Generationen an.

Wissenschaftliches Erbe

Lavoisiers bahnbrechende Beiträge zur Chemie resultierten aus dem bewussten Bestreben, alle experimentellen Beobachtungen in einen einheitlichen theoretischen Rahmen zu integrieren. Er institutionalisierte die strikte Anwendung des chemischen Gleichgewichts, nutzte die Rolle des Sauerstoffs, um die Phlogiston-Theorie zu widerlegen, und formulierte ein neuartiges System der chemischen Nomenklatur, das auf der (später widerlegten) Behauptung basierte, dass Sauerstoff ein unverzichtbarer Bestandteil aller Säuren sei.

In Zusammenarbeit mit Laplace führte Lavoisier auch bahnbrechende Untersuchungen auf den Gebieten der physikalischen Chemie und Thermodynamik durch. Mithilfe eines Kalorimeters quantifizierten sie die pro Einheit Kohlendioxid erzeugte Wärme und beobachteten letztendlich ein identisches Verhältnis sowohl für Flammen als auch für lebende Organismen, was darauf hindeutet, dass Tiere Energie durch eine verbrennungsähnliche Reaktion erzeugen.

Lavoisier trieb neue Konzepte zur chemischen Zusammensetzung und Umwandlungen weiter voran, indem er die Radikaltheorie vorschlug und postulierte, dass Radikale, die in chemischen Prozessen als unteilbare funktionelle Gruppen fungieren, mit Sauerstoff reagieren. Darüber hinaus führte seine Entdeckung, dass Diamant ein kristallines Allotrop von Kohlenstoff darstellt, zum Konzept der Allotropie in chemischen Elementen.

Lavoisier beaufsichtigte auch den Bau eines teuren Gasometers, das er bei seinen Demonstrationen nutzte. Obwohl er dieses spezielle Instrument für seine eigenen Präsentationen reservierte, entwickelte er in der Folge kompaktere, kostengünstigere und praktischere Gasometer. Diese späteren Modelle boten ausreichende Präzision und ermöglichten es einem breiteren Spektrum von Chemikern, seine Experimente zu reproduzieren.

Seine kollektiven Beiträge gelten weithin als ausschlaggebend dafür, die Chemie zu einer wissenschaftlichen Strenge zu erheben, die mit der in Physik und Mathematik im 18. Jahrhundert erreichten vergleichbar ist.

Nach seinem Tod kuratierten seine Verwandten eine Sammlung der meisten seiner wissenschaftlichen Manuskripte und Instrumente, die im Château de la Canière in untergebracht wurde Puy-de-Dôme.

Im Jahr 1970 benannte das Ministerium für wissenschaftliche und industrielle Forschung offiziell den Mount Lavoisier, der in der neuseeländischen Paparoa Range liegt, ihm zu Ehren.

In der Populärkultur

In der siebten Folge der fünften Staffel von „Breaking Bad“ mit dem Titel „Say My Name“ weist die Figur Walter White Todd Alquist an und erklärt: „Du musst nicht Antoine Lavoisier sein.“ Diese Aussage impliziert, dass die Unterstützung von Alquist bei der Methamphetaminproduktion kein Expertenwissen erfordert.

Auszeichnungen und Ehrungen

Zu seinen Lebzeiten erhielt Lavoisier 1766 vom König von Frankreich eine Goldmedaille für seine Beiträge zur städtischen Straßenbeleuchtung. Anschließend wurde er 1768 in die Französische Akademie der Wissenschaften berufen und 1775 zum Mitglied der American Philosophical Society gewählt.

Im Jahr 1999 wurde Lavoisiers umfangreiches Werk von der American Chemical Society, der Académie des sciences de L'institut de France und der Société Chimique de France zum International Historic Chemical Landmark erklärt. Darüber hinaus erhielt seine Veröffentlichung Méthode de Nomenclature Chimique aus dem Jahr 1788, die gemeinsam mit Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude Louis Berthollet und Antoine François, Comte de Fourcroy, verfasst wurde, einen Citation for Chemical Breakthrough Award der Division of History of Chemistry der American Chemical Society. Diese Auszeichnung wurde 2015 an der Académie des Sciences in Paris verliehen.

Mehrere Lavoisier-Medaillen wurden ihm zu Ehren von verschiedenen Organisationen verliehen, darunter der Société chimique de France, der International Society for Biological Calorimetry und der Firma DuPont. Darüber hinaus erinnert der Franklin-Lavoisier-Preis an die Freundschaft zwischen Antoine-Laurent Lavoisier und Benjamin Franklin. Dieser Preis, zu dem auch eine Medaille gehört, wird gemeinsam von der Fondation de la Maison de la Chimie in Paris, Frankreich, und dem Science History Institute in Philadelphia, PA, USA, verliehen.

Ausgewählte Schriften

• Opuscules physiques et chimiques (Paris: Chez Durand, Didot, Esprit, 1774). (Zweite Auflage, 1801)
• L'art de fabriquer le salin et la potasse, publié par ordre du Roi, by régisseurs-généraux des Poudres & Salpêtres (Paris, 1779).
• Instruction sur les moyens de suppléer à la disette des fourrages, et d'augmenter la subsistence des bestiaux, Supplément à l'instruction sur les moyens de pourvoir à la disette des fourrages, publiée par ordre du Roi le 31 mai 1785 (Anweisung über die Mittel zur Kompensation der Nahrungsmittelknappheit mit Futter und der Erhöhung des Lebensunterhalts des Viehs, Ergänzung zur Anweisung über die Mittel zur Bewältigung der Nahrungsmittelknappheit mit Futter, veröffentlicht auf Anordnung des Königs am 31. Mai 1785).
• (mit Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet, Antoine Fourcroy) Méthode de nomenclature chimique (Paris: Chez Cuchet, 1787)
• (mit Fourcroy, Morveau, Cadet, Baumé, d'Arcet und Sage) Nomenclature chimique, ou synonymie ancienne et moderne, pour servir à l'intelligence des auteurs. (Paris: Chez Cuchet, 1789)
• Traité élémentaire de chimie, présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes (Paris: Chez Cuchet, 1789; Brüssel: Cultures et Civilisations, 1965) (wörtl. Elementary Treatise on Chemistry, präsentiert in neuer Reihenfolge und neben modernen Entdeckungen)
• (mit Pierre-Simon Laplace) „Mémoire sur la chaleur“, Mémoires de l'Académie des sciences (1780), S. 355–408.
• Memoiren mit den Erlebnissen vergangener Zeiten auf dem Chaleur, anlässlich des Lebens von 1783 bis 1784, von P.S. de Laplace & A. K. Lavoisier (1792)
• Mémoires de Physique et de Chimie, de la Société d'Arcueil (1805: posthum)

In Übersetzung

• Essays Physical and Chemical (London: für Joseph Johnson, 1776; London: Frank Cass and Company Ltd., 1970), übersetzt von Thomas Henry aus Opuscules physiques et chimiques.
• The Art of Manufacturing Alkaline Salts and Potashes, veröffentlicht im Auftrag seiner christlichen Majestät und genehmigt von der Royal Academy of Sciences (1784), übersetzt von Charles Williamos aus L'art de fabriquer le salin et la potasse.
• (mit Pierre-Simon Laplace) Memoir on Heat: Read to the Royal Academy of Sciences, 28. Juni 1783, von den Herren Lavoisier & De La Place of the Same Academy (New York: Neale Watson Academic Publications, 1982), übersetzt von Henry Guerlac aus Mémoire sur la chaleur.
• Aufsätze über die Auswirkungen verschiedener Prozesse auf die atmosphärische Luft; With A Particular View To An Investigation Of The Constitution Of Acids, übersetzt von Thomas Henry (London: Warrington, 1783), der diese Aufsätze zusammenstellt:

1. "Experimente zur Atmung von Tieren und zu den Veränderungen, die sich auf die Luft beim Durchgang durch ihre Lungen auswirken." (Vorgelegt an der Académie des Sciences am 3. Mai 1777)
2. „Über die Verbrennung von Kerzen in atmosphärischer Luft und in dephlogistierter Luft.“ (Der Académie des Sciences im Jahr 1777 mitgeteilt)
3. „Über die Verbrennung von Kunckels Phosphor.“
4. „Über das Vorhandensein von Luft in salpetriger Säure und über die Mittel zur Zersetzung und Neukomposition dieser Säure.“
5. „Über die Lösung von Quecksilber in Vitriolsäure.“
6. „Experimente zur Verbrennung von Alaun mit phlogistischen Substanzen und zu den Veränderungen, die sich auf die Luft auswirken, in der das Pyrophor verbrannt wurde.“
7. „Über die Vitriolisierung kriegerischer Pyrite.“
8. „Allgemeine Überlegungen zur Natur von Säuren und zu den Prinzipien, aus denen sie zusammengesetzt sind.“
9. „Über die Verbindung der Materie des Feuers mit verdunstbaren Flüssigkeiten und über die Bildung elastischer luftförmiger Flüssigkeiten.“

• „Reflections on Phlogiston“, übersetzt von Nicholas W. Best aus „Réflexions sur le phlogistique, pour servir de suite à la théorie de la Combustion et de la Calcination“ (vorgetragen vor der Académie Royale des Sciences am 28. Juni und 13. Juli 1783). Diese Arbeit wurde anschließend in zwei verschiedenen Teilen veröffentlicht:

1. Am besten, Nicholas W. (2015). „Lavoisiers „Reflexionen über Phlogiston“ I: Gegen die Phlogiston-Theorie.“ Grundlagen der Chemie, 17(2): 361–378. doi:10.1007/s10698-015-9220-5. S2CID 170422925.Best, Nicholas W. (2016). „Lavoisier's „Reflections on Phlogiston“ II: On the Nature of Heat.“ Foundations of Chemistry, 18(1): 3–13. doi:10.1007/s10698-015-9236-x. S2CID 94677080.Königliche Kommission für Tiermagnetismus – Dies bezieht sich auf die Untersuchungen französischer wissenschaftlicher Einrichtungen aus dem Jahr 1784, die systematische kontrollierte Versuche beinhalteten.
   • Königliche Kommission für Tiermagnetismus – 1784 Untersuchungen französischer wissenschaftlicher Gremien mit systematischen kontrollierten Versuchen

   Zu den Archivressourcen gehören der Fonds Antoine-Laurent Lavoisier, das Comité Lavoisier und Materialien der Académie des Sciences.

   • Archive: Fonds Antoine-Laurent Lavoisier, Le Comité Lavoisier, Académie des sciences
   • Panopticon Lavoisier, ein virtuelles Museum, das Antoine Lavoisier gewidmet ist.
   • Eine umfassende Bibliographie verfügbar bei Panopticon Lavoisier.
   • Les Œuvres de Lavoisier.

   Informationen zu seinen wissenschaftlichen Beiträgen.

   • Der historische Standort von Lavoisiers Labor in Paris.
   • Eine Radio 4-Sendung der BBC über die Entdeckung von Sauerstoff.
   • Eine Untersuchung zur ursprünglichen Klassifizierung von Materialien als „Verbindungen“, die Fred Senese zugeschrieben wird.
   • Die Lavoisier-Sammlung an der Cornell University.

   Eine Zusammenstellung seiner schriftlichen Werke.

   • Werke von Antoine Lavoisier erhältlich über Project Gutenberg.
   • Werke von oder über Antoine Lavoisier, zugänglich über das Internetarchiv.
   • Les Œuvres de Lavoisier (Das Gesamtwerk von Lavoisier), herausgegeben von Pietro Corsi (Universität Oxford) und Patrice Bret (CNRS) (auf Französisch).
   • Oeuvres de Lavoisier (Werke von Lavoisier), bestehend aus sechs Bänden, erhältlich bei Gallica BnF (auf Französisch).
   • Die Autorenseite auf WorldCat.
   • Die Titelseite, Holzschnitte und Kupferstiche, die Madame Lavoisier aus einer Erstausgabe von Traité élémentaire de chimie aus dem Jahr 1789 erstellt hat, können in verschiedenen Formaten kostenlos von den Science History Institute Digital Collections heruntergeladen werden.