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Antoine Laurent de Lavoisier

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Antoine Lavoisier Unterschrift Lavoisiers

Antoine Laurent de Lavoisier [lavwaˈzje] (* 26. August 1743 in Paris; † 8. Mai 1794 in Paris) war ein französischer Chemiker und Naturwissenschaftler, Rechtsanwalt, Hauptzollpächter, Ökonom und Leiter der französischen Pulververwaltung. Mit der Einführung von quantitativen Messmethoden und daraus resultierenden Überlegungen widerlegte er die Phlogistontheorie und wurde so zu einem der Mitbegründer der modernen Chemie und gilt als Vater der ersten chemischen Revolution.[1]

Leben und Wirken

Lavoisier und seine Frau Marie, Jacques-Louis David (1788), Metropolitan Museum of Art

Herkunft

Seine Vorfahren stammten aus Villers-Cotterêts, einer kleinen Stadt nördlich von Paris in einem großen Waldgebiet, und stiegen aus dem Bauernstand auf (einer seiner Vorfahren war in der Stadt im 17. Jahrhundert Postmeister). Antoine Laurent de Lavoisier war der älteste Sohn des Arztes und Rechtsanwalts Jean Antoine Lavoisier (1715–1775) und dessen Frau Émilie Punctis (ca. 1729 bis 1748), die die Tochter eines Advokaten war. Sein Vater erbte noch als Jura-Student in Paris 1741 von seinem Onkel Waroquier den Posten eines Anwalts am Parlement, dem obersten Gericht in Paris. Seine Eltern heirateten am 28. Mai 1742 [2] und wohnten in Paris in der Straße Cul-de-sac Pecquet (quartier des Blancs-Manteaux) im alten Haus des Onkels.[3] Seine zwei Jahre jüngere Schwester war Marie Marguerite Émilie Lavoisier (1745–1760), eine weitere jüngere Schwester starb noch als Kind. Nach dem frühen Tod der Mutter zog die Familie in das Haus der Großmutter mütterlicherseits, Madame Punctis, in der Rue de Four St. Eustache. Dort lebte Lavoisier bis zu seiner Heirat im Jahre 1771. Den Platz seiner Mutter in der Erziehung nahm seine Tante Constance Punctis ein. Der Vater von Lavoisier kaufte 1775 einen Posten, der ihm einen erblichen Adelstitel verschaffte und den Lavoisier bei seinem Tod erbte.

Studium, Geologie und erste Experimente

Bereits in jungen Jahren interessierte sich Lavoisier für die Naturwissenschaften. Er besuchte ab 1754 als Tagesschüler das Collège Mazarin (Collège des Quatre Nations), wo er neben einer gründlichen klassischen Ausbildung (er gewann Preise für griechische und lateinische Übersetzungen) auch die beste damals in Paris mögliche Ausbildung in Naturwissenschaften und Mathematik genoss. Er hörte Vorlesungen des Chemikers Guillaume-François Rouelle (1703–1770), des Experimentalphysikers Jean-Antoine Nollet (1700–1770), des Mathematikers Nicolas Louis de Lacaille (1713–1762) und des Botanikers Bernard de Jussieu (1699–1777), wobei ihn insbesondere Lacaille in den Naturwissenschaften unterrichtete und förderte. Statt des Bakkalaureats-Abschluss begann er 1761 auf Wunsch seines Vaters mit dem Jurastudium. 1764 promovierte er zum Doktor der Rechte und wurde in die Pariser Anwaltsliste immatrikuliert.

Sein besonderes Interesse galt damals der Meteorologie, Geologie, Mineralogie, und Chemie. Ein Freund der Familie, Jean-Étienne Guettard (1715–1786), regte ihn früh zur Beschäftigung mit Geologie und Mineralogie an und da dazu auch Kenntnisse der Chemie nötig waren auch mit dieser Wissenschaft. So hörte er weitere Vorlesungen am Jardin du roi bei Guillaume-François Rouelle und besuchte dessen Laborkurse in dessen Apotheke.[3][4] Er legte eine Gesteins- und Mineraliensammlung an und erforschte 1763 die Umgebung seines Heimatorts mit Guettard. Dieser plante eine geologische Kartierung Frankreichs, die ihm 1766 genehmigt wurde, und unternahm in Vorbereitung dazu Lavoisier auf seine Erkundungsreisen in Nordfrankreich und die Normandie mit. Lavoisier richtete sich ein kleines Forschungslabor ein und begann mit ersten Experimenten. Im Alter von 22 Jahren veröffentlichte er seine erste Arbeit, eine Abhandlung über den Gips, Analyse du gypse (1765) als erste einer geplanten Reihe von Untersuchungen über Mineralanalysen. Im Gegensatz zu seinen Vorgängern untersuchte er diese mit nassen chemischen Methoden (wie in der Natur durch die Wirkung des Wassers beobachtet). Gips, wie man ihn im Pflaster von Paris fand, war nach ihm ein neutrales Salz auf Basis einer schwefelhaltigen Säure und Kalk, das bei Erhitzen Wasser freigab (Kristallwasser nach Rouelle). Zu diesen Erkenntnissen war allerdings schon Marggraf gekommen und Étienne Mignot de Montigny, der die Arbeit für die Akademie prüfte, hatte dies auch schon veröffentlicht, wenn auch nicht so gründlich wie Lavoisier. Er hielt darüber einen Vortrag vor der Akademie (1765), die ihn 1768 veröffentlichte in ihrer Mémoir-Reihe. Schon damals bemühte er sich um die Aufnahme in die Académie des sciences zunächst als adjoint als damals jüngster Kandidat. Zunächst zog man allerdings in der Sektion Chemie den älteren Cadet de Gassicourt vor. Lavoisier verstand sich damals und auch später in erster Linie als Experimentalphysiker, für die damals noch keine Sektion existierte (sie wurde erst 1785 auf Initiative von Lavoisier eingerichtet) und nur in analytischen Arbeiten wie der über Gips als Chemiker.[5]

1764 beteiligte er sich mit einer gründlichen das Thema erschöpfenden Preisschrift an dem Wettbewerb, die der Generalleutnant der Pariser Polizei für eine Arbeit über die beste Straßenbeleuchtung ausgelobt hatte. Zwar gewann keiner den Preis, er erhielt aber 1766 von der Akademie im Namen des Königs eine Goldmedaille. Mit Guettard machte er im Jahr 1767 eine Studienreise in die Vogesen, Elsaß und Lothringen, als Teil der Arbeiten zu einem mineralogisch-geologischen Atlas von Frankreich. Bis 1770 arbeitete er mit Guettard an insgesamt 16 regionalen geologisch-mineralogischen Karten zusammen (mit Symbolen für Gesteins- und Mineralvorkommen) und war mit dem Projekt bis 1777 verbunden, als es Antoine Monnet übernahm. Lavoisier war dabei für barometrische Höhenmessungen, Neigungsmessungen, Wasser- und Mineralanalysen zuständig, Lavoisier begann aber auch ein Forschungsprogramm für eine Theorie der Geologie, wobei er von Rouelle, Guettard und Buffon (Théorie de la terre 1749) ausging. Guettard ging von zwei Formationen aus, einem kristallinen Grundgebirge (terre ancienne) und der Sedimentablagerung aus einer Meeresüberflutung (terre nouvelle). Lavoisier erkannte in der Terre nouvelle bald eine Abfolge mehrerer Meeresvorstöße mit wechselnder Ablagerung von feinem und grobem Material. Auch die Terre ancienne bestand nicht aus einer Schicht sondern nach Lavoisier wahrscheinlich ais einer Abfolge älterer Küstenablagerungen. Sein Interesse an Geologie schwand auch später nicht, seine Überlegungen dazu veröffentlichte er aber erst 1788.

Er gab seine Pläne für die Aufgabe in die Akademie unterstützt von seiner Familie nicht auf. 1768 veröffentlichte er eine Arbeit über Analyse von Wasserproben, die er auf seinen Reisen mit Guettard getätigt hatte. Außer Mineralwasser untersuchte er auch Trinkwasserproben, was er für gesellschaftlich viel bedeutender hielt. Neben der Bestimmung von Salzen nach Verdampfen benutzte er auch ein von ihm neu entwickeltes Hydrometer zur Bestimmung des spezifischen Gewichts der Proben. Im Jahre 1768 wurde er dann in der Académie des sciences als Assistent der Chemie (chimiste-adjoint) gewählt. Die direkte Wahl fiel zwar auf den älteren Metallurgen und Bergbauingenieur Gabriel Jars, er wurde aber mit Sondergenehmigung adjoint chimiste surnuméraire und als Jars 1769 starb rückte er auf dessen Posten.

Lavoisier und die Ferme générale

1768 trat Lavoisier der Ferme générale bei, der Organisation der Hauptzollpächter.[6] Die Zahl dieser Hauptzollpächter (fermiers) war anfangs auf 40, ab 1775 dann auf 60 Personen begrenzt. Der Auftragnehmer, also der fermier, verpflichtet sich zur Zahlung einer Pacht an die Staatskasse und erhielt im Gegenzug einen Überschuss aus den Zolleinnahmen, so beispielsweise für den Handel mit Salz und Tabak und die Einfuhr von Waren nach Paris. Zölle wurden nicht nur an den Außengrenzen sondern auch zwischen den Provinzen im Land erhoben, wo erhebliche Preisunterschiede zum Beispiel für Salz bestanden. Der Schmuggel blühte und die Zolleinnehmer hatten eigene bewaffnete Beamte, die diesen bekämpften und das Recht hatten Grund und Haus jeder Person zu durchsuchen. Die Strafen auf Salzschmuggel waren drakonisch (Galeere) und die Steuerpächter waren beim einfachen Volk verhasst. Für die Pacht etwa von 1768 bis 1774 hatte die Ferme 90 Millionen Livres per annum zu zahlen. Somit musste ein Pächter 2,25 Millionen Livres vorstrecken. Um solch hohe Summen vorlegen zu können, verbargen sich hinter einem Ferme häufig gleich mehrere Personen, die man als Gehilfen bezeichnete. Lavoisier war zunächst Gehilfe des Fermiers François Baudon (* 1686)[7]

Die ersten Tätigkeiten Lavoisiers in der Ferme générale bestanden in Inspektionsreisen; so hielt er sich etwa einige Monate im Jahr 1768 in der Picardie auf. Im nächsten Jahr war er mit der Kontrolle der Tabakfabriken und Zollstellen im Norden Frankreichs beschäftigt. Sein Vorgesetzter war sein späterer Schwiegervater, an ihn wurden die Berichte adressiert. 1779 wurde er vollwertiges Mitglied der Ferme. Deren Gewinne wurden ab 1780 durch Finanzminister Necker zur Hälfte dem Staat übertragen und die Zinsforderungen der Ferme für ihr vorgestrecktes Kapital beschränkt.

Lavoisier war nachdem er 1782 Leiter der Pariser Zölle geworden war Initiator des 1785 begonnenen Baus der Mauer der Generalpächter (Mur des Fermiers généraux), deren Zweck es war, den Schmuggel bei der Erhebung der Einfuhrsteuer auf Waren nach Paris zu unterbinden. Paris hatte seit dem 16. Jahrhundert keine Mauer mehr gehabt und der Bau erzeugte viel Unwillen. Eine Polemik griff Lavoisiers Arbeiten über Atmung auf und sprach davon, sie würde die Stadt in ihrer eigenen schlechten Luft ersticken lassen. Im Laufe der Jahre in seiner Tätigkeit als Mitglied der Korporation der Steuerpächter Ferme générale konnte Lavoisier ein großes Vermögen erwerben, aus dem er beträchtliche Summen für die Finanzierung seiner Forschungen einsetzte.

Hochzeit und Laboratorium in der Rue Neuve des Bons Enfants

Lavoisier, damals 28 Jahre alt, heiratete am 16. Dezember 1771,[8] die erst 13-jährige Anne Pierette Paulze, spätere Marie Lavoisier (1758–1836). Sie war die Tochter von Jacques Paulze (1723–1794)[9] und Claudine Catherine Thoynet de Rozières († 1761).[10] Als Generalsteuereinnehmer (Hauptzollpächter) im Agrarbereich fungierte Jacques Paulze als Vorgesetzter Lavoisiers in der Ferme générale und war einer von deren einflussreichsten Mitgliedern. Außerdem war er Direktor der Französischen Ostindienkompanie Directeur de la Compagnie des Indes und sein Schwager war der Finanzminister Joseph Marie Terray. Bei dieser zivilen Zeremonie wurde der Heiratsvertrag unterzeichnet, der zukünftigen Rechtsstand, Vermögensstand und finanzielles Dispositionsrecht regelte. Die kirchliche Trauung führte der Pfarrer von Saint-Roch am Montag, den 16. Dezember 1771 in der Rue Neuve des Petits Champs durch.

Das junge Ehepaar bezog ein Haus in der Rue Neuve des Bons Enfants,[3][11] das von einem Garten umgeben war. Dieses Haus war ein Hochzeitsgeschenk von Lavoisiers Vater, der sich auf ein Gut in der Nähe von Paris, in Le Bourget, zurückzog. Dort, in der Rue Neuve des Bons Enfants, war es den beiden nun möglich, ein großes Laboratorium einzurichten, in dem seine Frau, die ebenfalls gerne experimentierte, unter anderem das Laborbuch (in der Regel war sie bei den Experimenten anwesend) führte und wissenschaftliche Werke übersetzte zum Beispiel aus dem Englischen (die Sprachkenntnisse von Lavoisier waren begrenzt). Außerdem war sie eine gute Zeichnerin (Schülerin von David) und steuerte Illustrationen zum Beispiel für Lavoisiers Hauptwerk Traité bei. Eines von Lavoisiers größten Verdiensten war es, bei seinen Experimenten alles genau zu notieren, zu messen und zu wiegen. Er ließ Apparate und Instrumente konstruieren, mit denen vor allem Gase genauer als bisher gemessen und gewogen werden konnten. Später war er in der Lage, größere Gasmassen zu speichern und Gase bis auf eine Genauigkeit von 50 Milligramm zu wiegen. Wertvoll für spätere Naturwissenschaftler war auch die methodische Dreiteilung der Darstellung von chemischen Versuchen, die sich bis heute erhalten hat. Er gliederte die Versuchsbeschreibungen in

  1. Experiment (préparation de l’expérience, heute: Versuchsbeschreibung)
  2. Erfolg (effet, heute: Versuchsergebnis)
  3. Betrachtungen (réflexions, heute: Schlussfolgerungen)[12]

Lavoisier teilte seine Zeit streng ein und bemühte sich neben seinen sonstigen Verpflichtungen bis zu sechs Stunden täglich experimentieren zu können, von 6 bis 8 oder 9 Uhr morgens und 19 bis 22 Uhr sowie an einem Tag der Woche am ganzen Tag (sein Jour de bonheur), worauf er sich besonders freute und darauf hinfieberte.[13] Häufig waren Gäste anwesend bei den Experimenten und Lavoisier unterhielt sich dabei mit ihnen über die Versuche.

Das Ehepaar ging gerne in die Oper und hatte eine eigene Loge. Die Ehe war harmonisch und glücklich. Das Ehepaar hatte keine Kinder.

Académie des sciences und andere Gesellschaften

Lavoisier war wie geschildert bereits 1768 mit nur 25 Jahren in den erlesenen Kreis der Wissenschaftler der Französischen Akademie, Académie des sciences, aufgenommen, als jüngstes ordentliches Mitglied. 1772 wurde er assoziiertes Mitglied und 1778 pensionnaire (der höchste Rang). Er nahm regelmäßig an den zweimal wöchentlich stattfindenden Sitzungen der Akademie teil. Später fanden Sitzungen von verschiedenen Ausschüssen der Akademie häufig unter seinem Vorsitz in seinem Privathaus statt, von Experimenten begleitet und Gastmahlen, für deren guten Ruf seine Ehefrau stand. Ein Komitee, in dem Lavoisier war, untersuchte den Zustand der Gefängnisse und Hospitäler, ein anderes, in dem auch Benjamin Franklin war, den tierischen Magnetismus von Franz Anton Mesmer.

Im Jahre 1782 wurde er Mitglied der Société royale de médecine, im Jahre 1783 in der Société royale d’agriculture und im Jahre 1785 in dem Comité d’agriculture, wo er auch über seine Landwirtschaftsexperimente vortrug.

Lavoisier wurde als weithin berühmter Wissenschaftler 1784 zum Leiter (Direktor) der Akademie der Wissenschaften Frankreichs berufen. In dieser Funktion hatte er auch Zugang zum König, unter anderem war es seine Aufgabe die Mitglieder dem König vorzustellen. 1788 wurde er zum Mitglied (Fellow) der Royal Society gewählt.[14]

Inspekteur über die Schießpulverfabriken und Geschäftsmann

Eleuthère Irénée du Pont (1771–1834) und Antoine Laurent de Lavoisier (1743–1794) bei der Laborarbeit

Im Jahre 1775 wurden er und drei weitere Personen von Jacques Turgot (1727–1781) zu Inspekteuren über die Schießpulverfabriken ernannt, Comité des Poudres et Salpêtres.[15] Um einheitliche Bedingungen zu schaffen verfasste er 1777 ein kleines Buch mit Vorschriften über die Pulverherstellung, das 1794 in hoher Auflage neu aufgelegt wurde, ohne Lavoisier zu nennen. Die Qualitätssteigerung durch Lavoisier war ein wichtiger Faktor in den Erfolgen der französischen Armeen in der Revolutionszeit. In seiner leitenden Funktion in der staatlichen Pulververwaltung war er in der Lage, die Produktion erheblich zu steigern, und erreichte hohe Einsparungen bei den Produktionskosten. In dieser Zeit lernte er auch Eleuthère Irénée du Pont de Nemours (1771–1834)[16] kennen.[17] In der alten Pulvermühle in Corbeil-Essonnes arbeitete du Pont für Lavoisier als Chemikant. Die Pulvermühle schloss 1822. Er kam auch mit dem Vertreter der Amerikaner in deren Unabhängigkeitskrieg, für den diese Pulver aus Frankreich bezogen, in Paris Benjamin Franklin in freundschaftlichen Kontakt und stand mit ihm später in Briefwechsel. Eleuthère Irénée du Pont baute später in den USA deren Pulverproduktion auf und war der Begründer der US-amerikanischen Chemiedynastie DuPont.

Im Arsenal von Paris[18], einem ausgedienten Munitionsdepot am rechten Seineufer, verfügte Lavoisier über eine Dienstwohnung mit einem gut ausgestatteten Laboratorium. Lavoisier erhielt 2400 Livres im Jahr und erhielt einen kleinen Anteil für jedes Pfund produziertes Pulver. Sein Vermögen nahm zu und er kaufte 1778 ein Gut Fréchines bei Blois, das im Lauf der Zeit auf 200 Hektar anwuchs. Das von seinem Vater 1778 geerbte Gut verpachtete er. Lavoisier begann sich auch wissenschaftlich mit Landwirtschaft auf seinem Gut zu befassen, versuchte viele Ideen umzusetzen, doch seine „Experimente“ waren dort weniger erfolgreich und er machte Verluste[19], auch wenn er die Produktion auf seinem Gut steigerte.

Lavoisier war einer der reichsten Männer Frankreichs. Als Geschäftsmann war er Anhänger des freien Handels und der Physiokraten, erkannte durchaus die Mängel im System und kritisierte die Ausbeutung der Bauern in Frondiensten, hohen Pachtgebühren und Leibeigenschaft. Bei Gründung des Vorläufers der Nationalbank, der Caisse d'escompte, durch Turgot 1776 wurde er einer der Direktoren und spielte in ihr eine wichtige Rolle.

Französische Revolution und Tod

Lavoisier war in der Sitzung 1787/88 Mitglied der Stände-Versammlung in der Provinz Orléans, wo sein Gut lag. In der Versammlung setzte er sich für Reformen ein, sie kam aber zu keinen bedeutenden Beschlüssen. Er kandidierte auch für die 1789 einberufene Generalversammlung, wurde aber nur Ersatzabgeordneter.

Am Anfang der Französischen Revolution war er noch in der Leitung der Pulververwaltung und als Bankdirektor unmittelbar Teil der Ereignisse. Er geriet unter Druck, als die revolutionären Massen misstrauisch jede Pulverlieferung aus dem Arsenal verfolgten und war auch vorübergehend im Juli 1789 verhaftet, bis Lafayette und der mit Lavoisier befreundete Bürgermeister Jean-Sylvain Bailly die Lage klärte. Andere Amtsträger waren zu dieser Zeit vom Mob bei solchen Gelegenheiten an den Laternen erhängt worden. Er meldete sich zur Bürgerwehr und wurde in den Gemeinderat von Paris gewählt, spürte aber auch unmittelbar wie unpopulär er war (das Bild von David von ihm und seiner Frau musste aus diesem Grund einer Kunstausstellung entfernt werden). Die Steuerpächter wurden anfangs noch nicht abgesetzt, da man auf ihre Einnahmen angewiesen war, was diese in Sicherheit wog (keiner von ihnen verliess das Land). Auch Lavoisier sah 1790 in einem Brief an Joseph Black, dass seine Tage in öffentlichen Ämtern gezählt waren, aber noch immer keine unmittelbare Bedrohung sondern eher Gelegenheit zu mehr Freizeit, was er zu einer Englandreise nutzen wollte. Lavoisier setzte auch seine Forschung zur Atmung fort, wobei er mit Armand-Jean-François Seguin zusammenarbeitete und bereitete noch größere Veröffentlichungen vor. Er engagierte sich politisch im gemäßigten aber kurzlebigen Club der Freunde der Verfassung, dem auch dem Physiokraten Pierre Samuel du Pont de Nemours, Condorcet und Abbé Sieyes angehörten. Im September 1790 wurde er nicht mehr in den Gemeinderat gewählt. Die Akademie litt unter mangelnder Finanzierung, stiess aber 1790 ein Programm zur einheitlichen Einführung von Maßen (metrisches System) und Gewichten an, das 1791 offiziell genehmigt wurde und in deren Kommission Lavoisier als Sekretär und Schatzmeister war (mit Haüy war er außerdem für die Bestimmung der Dichte des Wassers zuständig). Im März 1791 wurde den Steuerpächtern der Vertrag gekündig und deren Aufgabe von der staatlichen Zollverwaltung übernommen, womit ein sich lange hinziehender Abwicklungsprozess begann. Lavoisier bemühte sich vergeblich um die Mitgliedschaft im Zollausschuss. Im Sommer 1791 verlor er auch im Rahmen einer Umstrukturierung seinen Posten als einer der Direktoren der Pulververwaltung. Die Wohnung und das Labor im Arsenal durfte er nach seinem Protest allerdings weiter bewohnen. Im Herbst 1791 wurde er in Zeiten finanzieller Not Schatzmeister der Akademie und unterstützte notleidende Kollegen teilweise aus eigener Tasche. In den Augen der Revolutionäre war die Akademie eine Institution des Königs und des Adels. Im selben Jahr richtete die Nationalversammlung ein Konsultationsbüro für wissenschaftliche und technische Probleme ein, dessen Chemie-Ausschuss Lavoisier angehörte und für die er als erste Aufgabe Material für Papiergeld vorschlug. Er veröffentlichte 1791 einen umfangreichen Bericht über die finanzielle Situation des Staates und eine Studie über die Situation der Landwirtschaft.

Lavoisier war ab 1791 heftigen und unflätigen Angriffen von Seiten des Arztes und revolutionären Publizisten Jean Paul Marat ausgesetzt, den er sich 1780 zum Feind gemacht hatte, als er dessen fehlerhafte Schrift über Verbrennung abkanzelte. 1792 verschärfte sich die Lage in Paris mit dem Beginn des Revolutionskriegs und nach dem Sturm auf die Tuilerien verliess auch Lavoisier seine Wohnung im Arsenal und mietete ein Haus am Boulevard de la Madeleine. Im Herbst hatte er sämtliche Ämter verloren und überlegte eine Apotheke zu eröffnen. Er war aber nach wie vor in Angelegenheiten der Akademie engagiert, die schließlich nach der Machtübernahme der Jakobiner im Sommer 1793 aufgelöst wurde. Als Mitglied des Konsultationsbüros war er an den Vorschlägen zur Reform des öffentlichen Unterrichts beteiligt einschließlich der Gründung neuer Eliteuniversitäten wie der École Polytechnique, der Ende 1793 umgesetzt wurde. Die Revolutionäre beschlossen auch, sich genauer mit der sich verzögernden Abwicklung der Steuerpächterverwaltung der Fermier zu beschäftigen und diese zu beschleunigen. In diesem Zusammenhang wurde die Wohnung von Lavoisier durchsucht und versiegelt, was bald darauf teilweise wieder aufgehoben wurde damit Lavoisier seine Kommissionsarbeit fortsetzen konnte.

Als Mitglied der verhassten Fermiers généraux wurde er im November 1793 gemeinsam mit 28 Kollegen (ehemaligen Steuerpächtern) inhaftiert, zunächst unter dem Vorwand ihre Abrechnung zu beschleunigen, wozu sie vom Gefängnis in den ehemaligen Palast der Steuerpächter gebracht wurden, wo die Haftbedingungen aber schlechter waren. Ihr Vermögen wurde beschlagnahmt und auch Gut und Haus von Lavoisier erneut versiegelt. Ende Januar legten die Fermiers ihre Schlußabrechnung vor. Gleichzeitig hatte man aber eine Kontrollkommission gebildet, die zu dem Schluß kam, dass die Fermiers den Staat um 130 Millionen Livre betrogen hätten (gerüchteweise waren vorher noch erheblich höhere Summen im Gespräch). Über die Berichte wurde geheim im Finanzausschuss beraten. Besonders ein ehemaliger wegen Unterschlagung verfolgter Angestellter der Steuerverwaltung, Antoine Dupin, tat sich als treibende Kraft in der Verfolgung und Kontrolle der Abrechnung hervor. Im Mai 1794 wurde der Fall der Steuerpächter dem Revolutionstribunal übergeben. Eigentlich war dieses nicht zuständig, aber man hatte inzwischen weitere Anklagepunkte wie Verfälschung des Tabaks (Zugabe von Wasser was das Gewicht und damit den Preis erhöhte) hinzugenommen und im Prozess kam noch (ohne jeglichen Beweis) Geldzuweisung an Feinde der Republik im Ausland dazu, worauf der Tod stand. Öffentlicher Ankläger war nicht Antoine Quentin Fouquier-Tinville sondern Liéndon. Die Anklageschrift erhielten sie erst am Vorabend des Prozesses spät nachts und sie konnten sich am Prozesstag nur je 15 Minuten mit den insgesamt vier Verteidigern beraten. Der Prozess war eine Farce und ein Schauprozess, sie wurden einstimmig zum Tode verurteilt und ihr Vermögen eingezogen. Am selben Donnerstag, dem 8. Mai 1794, wurden sie nachmittags auf dem Place de la Révolution (heute Place de la Concorde) mit der Guillotine hingerichtet. Lavoisier soll aufrecht die Stufen zur Guillotine hochgegangen sein ohne dass man ihm Angst anmerkte.[20] Er war der vierte auf dem Schafott, sein Schwiegervater wurde vor ihm geköpft. Dem fanatischen vorsitzenden Richter des Revolutionstribunals Jean-Baptiste Coffinhal (1762–1794) wird oft der Ausspruch in den Mund gelegt: «La république n’a pas besoin de savants et de chimistes, le cours de la justice ne peut être suspendu.» („Die Republik braucht weder Wissenschaftler noch Chemiker. Der Lauf der Justiz darf nicht aufgehalten werden.“)[21] Die Geschichte ist aber nach Guerlac apokryph.[22] Der Biograph Grimaux[23] gibt an, dass sich die Quellen in Wortwahl, Umständen und Autor des Zitats widersprechen (Fourcroy schrieb sie dem vorsitzenden Richter zu) und keine direkten Zeugenaussagen bekannt sind. Allerdings wird es auch in dem Artikel über Lavoisier von Cuvier in der Biographie Michaud aufgegriffen, der auf unveröffentlichte biographische Aufzeichnungen von Madame Lavoisier zurückgeht (die im erhaltenen Manuskript aber nur bis 1793 gehen), und Grimaux hielt eine derartige Äußerung des Richters deshalb dennoch für wahrscheinlich.

Lavoisiers Freund, der italienische Mathematiker und Astronom Joseph-Louis Lagrange (1736–1813) resümierte einen Tag nach der Hinrichtung verbittert:

Vorlage:Zitat-fr

Lagrange hatte als Vorsitzender des wissenschaftlichen und technischen Konsultationsbüros noch vorher eine Stellungnahme abgegeben, in der Lavoisier (der dies erbeten hatte) bescheinigt wurde zu den führenden Wissenschaftlern Europas zu zählen. Jean Noël Hallé überbrachte es am Prozesstag dem Gericht. Auch der Ausschuß für Maße und Gewichte hatte sich vergeblich für ihn eingesetzt (René-Just Haüy, Jean-Charles de Borda, die selbst als Geistlicher bzw. ehemaliger Adliger gefährdet waren) mit dem Argument, Lavoisiers Untersuchungen über Wärmeausdehnung wären für ihre Arbeit unverzichtbar. Von anderen engen Mitarbeitern, die teilweise gut mit den Revolutionären vernetzt waren oder sogar den Jakobinern angehörten (Morveau, Hassenfratz, Gaspard Monge, Fourcroy),[24] wurden dagegen keine öffentlichen Stellungnahmen in der Zeit des Terrors bekannt, was Madame Lavoisier später erzürnte. Fourcroy hatte sich aber anscheinend vor dem Prozess persönlich bei Robespierre für Lavoisier verwendet und war dafür in eine Sitzung des Ausschusses für öffentliche Sicherheit vorgedrungen, was dieser aber mit Schweigen überging worauf auch keiner anderer das Wort ergriff.[25]

Wie die anderen an diesem Tag Guillotinierten liegt Lavoisier in einem Massengrab auf dem Cimetière des Errancis.

Die Witwe Marie Lavoisier war aufgebracht über die aus ihrer Sicht mangelnde Unterstützung ihres Mannes durch französische Wissenschaftler und andere hochgestellte Personen. Vom Juni bis August 1794 sass sie selbst im Gefängnis. Nach dem Ende der Terrorherrschaft wurde Lavoisier wie die anderen Steuerpächter rehabilitiert und die Witwe Lavoisier, die auch eine aktive Rolle bei der Anklage von Dupin 1795 wegen seiner unrühmlichen Rolle in der Verfolgung der Fermiers spielte (Madame Lavoisier hatte vor dem Prozess noch wversucht Dupin dazu zu bewegen ihren Mann bei der Anklage rauszuhalten, verlor aber dabei die Contenance), bekam das beschlagnahmte Vermögen zurück. Es stellte sich nunmehr heraus, dass diese dem Staat überhaupt kein Geld schuldeten, sondern im Gegenteil noch Ansprüche hatten. Auf einer Gedenkfeier am 10. August 1796, bei dem Fourcroy die Rede hielt, wurde Lavoisier auch offiziell gewürdigt.

Lavoisier arbeitete ab 1791 an einem größeren auf fünf Bände angelegten Werk, den Mémoires de physique et chimie, mit denen er seinen Plan weiter vorantreiben wollte die Chemie so exakt wie die Physik zu machen. Der Druck des ersten Bandes hatte 1793 schon begonnen, als er durch die Schließung der Akademie unterbrochen wurde. Insgesamt existierten die ersten beiden Bände (je rund 410 Seiten) und 40 Seiten des vierten Bandes als Manuskripte. Marie Lavoisier liess sie erst 1805 drucken und dann auch nur privat an ausgesuchte Gelehrte verteilen. Sie liefern wesentlich neue Erkenntnisse über Lavoisiers Forschung in den letzten Jahren auch mit Revisionen bereits veröffentlichter Arbeiten, wurden aber nicht in den Gesammelten Werken, die ab 1862 erschienen, berücksichtigt.[26] Teilweise sind die dort gesammelten Reporte auch von Séguin (der Marie Lavoisier anbot das Vorwort zu schreiben, was diese ablehnte), Fourcroy und dessen Assistent Louis-Nicolas Vauquelin und Louis Charles Henri Macquart.

Naturwissenschaftliches Wirken

Sammlung von Gerätschaften aus dem Laboratorium von Lavoisier. Musée des Arts et Métiers Paris

Lavoisier war ein geschickter Experimentator und seine systematische Trennung von Vermutungen und Spekulationen zu einer klar strukturierten gedanklichen Beweisführung gaben der wissenschaftlichen Chemie das nötige Rüstzeug für weitere Fortschritte.

Eine Hauptphase seiner Forschung setzte 1772 ein, dem nach seinem Biographen Guerlac entscheidenden Jahr, in dem er seine gegen die Phlogistontheorie gerichtete Verbrennungstheorie zu entwickeln begann und mit dem von Joseph Priestley entdeckten Sauerstoff der Luft in Verbindung brachte. Er untermauerte das quantitativ mit Wägungen basierend auf dem von ihm erstmals für chemische Reaktionen explizit formulierten und herausgestellten Massenerhaltungssatz, entwickelte eine Theorie der Säuren mit dem Sauerstoff als Basis und klärte die Zusammensetzung von Kohlendioxid (fixe Luft nach Joseph Black) und anderen Luftbestanteilen und klärte. Außerdem begann er mit seinen Untersuchung der Atmung, was ihn dann in seiner letzten Schaffensphase besonders beschäftigte. Ein weiterer Höhepunkt war sein Nachweis nach der Entdeckung des Wasserstoffs durch Henry Cavendish, dass Wasser kein Element war, was große Aufmerksamkeit fand und auch seine Vorbereitung eines Generalangriffs auf die Phlogistontheorie abschloss, die ab 1785 erfolgte. Er legte seine Erkenntnisse 1789 in seinem Lehrbuch dar und veröffentlichte 1787 mit Kollegen eine neue, rationale chemische Nomenklatur, die international rasch Verbreitung fand. In der letzten Phase befasste er sich mit der Erforschung von Lebensvorgängen (Atmung, Gärung, Stoffwechsel) und der quantitativen Wärmelehre.

Frühe Arbeiten

Die Arbeiten zur Mineralogie und zum Gips sowie seine Wasseranalysen wurden schon oben erwähnt.

1770 veröffentlichte er seine Abhandlung über die Natur des Wassers (Mémoire sur al nature de l'Eau et sur lés Expériences par les quelles on a prétendu prouver la possibilité de son changement en terre), die seine analytischen und experimentellen Fähigkeiten demonstrierte. Lavoisier wollte die Behauptung einiger Chemiker widerlegen, dass Wasser in Erde umgewandelt werden könne. Er erhitzte über mehrere Monate mehrfach destilliertes Wasser in einem abgeschlossenen, von Gasen befreitem Gefäß (Pelikan), fand keinerlei Zuwachs an Gewicht und führte die beobachteten Verunreinigungen durch genaues Wiegen auf die Glashülle zurück.

1772 veröffentlichte Lavoisier eine aufsehenerregende Arbeit (Sur la destruction du diamant par le feu) in den Mémoirs der Akademie, in der er mit einem Brennglas einen Diamant unter einer luftdicht abgeschlossenen Glashaube verbrannte. Es entstand fixe Luft (Kohlendioxid) und Lavoisier konnte nachweisen, dass der Diamant aus reinem Kohlenstoff bestand. Er wiederholte den Versuch mit Variation der Atmosphäre unter der Glashaube, wobei bei fixer Luft und im Vakuum keine Verbrennung stattfand. Die ersten Experimente erfolgten 1771 im Labor von Rouelle, in größerem Maßstab führte er es mit Pierre Joseph Macquer, Mathurin Brisson und Louis Claude Cadet de Gassicourt durch.

Das Prinzip der Oxidation

Vorgeschichte und Einflüsse auf Lavoisier

Bei Experimenten zur Verbrennung fand man bei typischen Substanzen wie Holz, Kohle, Papier heraus, dass der Rückstand der Verbrennung leichter war als das Ausgangsprodukt. Man schloss daraus, dass beim Verbrennen eine Substanz aus dem Ursprungsmaterial entweicht. Diese Substanz musste, obgleich unsichtbar, aber ein Gewicht haben. Da dieses Phänomen bei fast jeder Verbrennung zu beobachten war, ging man davon aus, dass es sich um ein und dieselbe Substanz handeln müsse. Georg Ernst Stahl (1659–1734) gab dieser Substanz den Namen Phlogiston. Die Überlegung, auch Phlogistontheorie genannt, war dann bis weit in das 18. Jahrhundert hinein paradigmatisch. In England führte Robert Boyle (1626–1692) ebenfalls Verbrennungsexperimente durch. Er führte an, dass der Verbrennungsrückstand (Entstehen einer stein- oder salzartigen Substanz, Verkalken) in einigen Experimenten mit Metallen schwerer war als der Ausgangsstoff. Beobachtet wurde das im 17. Jahrhundert auch von Jean Rey, Ole Borch und John Mayow (Tractus de sal-nitro et spiritu nitro-aereo, Oxford 1669), wobei letzterer dafür einen Anteil der Luft verantwortlich machte, den er Salpeterluft nannte und auch für die Atmung und die Bildung von Säuren verantwortlich machte. Boyle führte die Gewichtszunahme auf Feuerteilchen zurück, die sich mit dem Metall vereinigten, und auch die Anhänger der Phlogistontheorie griffen zu diesen oder anderen ad hoc Erklärungen, für sie stellte die Verbrennung von Metallen mit Gewichtszunahme demnach eine Ausnahme gegenüber dem weitaus häufiger beobachteten Fall einer Gewichtsabnahme bei Kohle, Holz, Papier dar.[27] 1772 erschien ein Buch von Guyton de Morveau, dass diese Gewichtszunahme auch bei der Verbrennung von anderen Metallen außer Blei und Zinn nachwies.

Ein wichtiger Punkt, dass die Gewichtszunahme bei Verbrennung in einem abgeschlossenen Raum von der Luftmenge abhing, erkannte schon 1774 Giambatista Beccaria in Turin (was Lavoisier bekannt war). Beccaria beeinflusste ihn wie auch andere Chemiker in Europa auch mit seinen Experimenten über die Wirkung elektrischer Entladungen auf Metallkalke was eine Verbindung des Phlogiston mit Elektrizität schuf (veröffentlicht 1772).

Lavoisiers Apparatur zur Zerlegung von rotem Quecksilberoxid. Das berühmte Phlogiston-Experiment. Zeichnung von Marie Lavoisier aus dem Traité élémentaire de chimie (1789)
Traité élémentaire de chimie (1789)

Stephen Hales empirische Forschung über die Elastizität der Luft, aber auch deren Fixierbarkeit in festen Körpern fanden in der Übersetzung seines Werkes Vegetable staticks, or an account of some statical experiments on the sap of vegetables. (1727) durch Georges-Louis Leclerc de Buffon aus dem Jahre 1735 Eingang in die französische Gelehrtenwelt und beeinflussten auch zu Lavoisier.[28][29] Lavoisier kannte es vermutlich auch aus den Vorlesungen von Rouelle. Eine weitere Quelle für die Idee der Fixierung von Komponenten von Luft war der anonym erschienene Enzyklopädieartikel von Turgot über die Expandierbarkeit von Gasen und Dämpfen, der auch Ideen der Phasenumwandlung von Stoffen von fest über flüssig bis gasförmig enthielt.

In den 1750er Jahren entdeckte Joseph Black beim Erhitzen von Kalkstein Kohlendioxid (fixe Luft) und fand dass es schwerer als Luft war, die Verbrennungsflamme löschte, bei der Atmung entstand und Tiere tötete. Außerdem konnte es in Wasser gelöst durch Kalkmilch geleitet wiederum Kalkstein ausfällen. Viele Erkenntnisse von Hales und Black waren in Frankreich über die Übersetzung von Experimental Essays on Medical and Philosophical Subjects (1766) von David MacBride (1726–1778) bekannt, da dieser ein medizinischer Schriftsteller war behandelte er allerdings hauptsächlich mögliche Anwendungen in der Medizin.

1774 veröffentlichte Pierre Bayen über die Freisetzung eines Gases (das er fälschlich für die fixe Luft von Joseph Black hielt) bei Erhitzung (ohne Anwesenheit einer Phlogiston-reichen Substanz wie Kohle) von rotem Quecksilberoxid (Quecksilberkalk), was er mit demselben Gas auch rückgängig machen konnte, wobei sich das Gewicht erhöhte. Er sagte sich daraufhin von der Phlogistonlehre los. Lavoisier war im Herbst 1774 Teil einer Kommission, die das untersuchen sollte. Auch Priestley berichtete über ein ähnliches Experiment 1775 und teilte die Beobachtung von 1774 schon im Oktober desselben Jahres Lavoisier und anderen französischen Wissenschaftlern bei einem Aufenthalt in Paris mit.[30] Er nannte das Gas (Sauerstoff) wenig später dephlogisierte Luft. Priestley fand, dass mit dem Gas Flammen heller leuchteten. Priestley entdeckte noch weitere Gase (er berichtet darüber in seinen ab 1774 erschienenen Experiments and Observations on Different Kinds of Air) und blieb Anhänger der Phlogistontheorie bzw. einer von ihm geschaffenen Erweiterung.

Es gab in diesem Zusammenhang durchaus umstrittene Prioritätsfragen, die Lavoisier geschickt umging. Tatsache ist aber das er die gewonnen Erkenntnisse quantitativ untermauerte und mit vielen weiteren Experimenten überprüfte, wobei er typischerweise einer Analyse gleich die Umkehrung in einer Synthese folgen liess.

Experimente von Lavoisier

Nach Guerlac war 1772 das entscheidende Jahr, in dem sich Lavoisier mit Verbrennung zu befassen begann, nach Beretta geschah das schon um einiges früher.[31] 1766 wurde er mit der Theorie von Johann Friedrich Meyer bekannt, der die Ätzwirkung von Löschkalk und ähnlichen alkalischen Stoffen auf ein acidum pingue zurückführte (und ebenfalls die Gewichtszunahme bei Verbrennung von Metallen zu Metallkalken). Im selben Jahr erwarb er Bücher aus der Bibliothek von Jean Hellot, darunter eine kommentierte Ausgabe des Buches von Stahl über Sulfur und seine Experimente begannen wohl schon damals.

Lavoisier beobachtete 1772 dass Phosphor und Schwefel beim Verbrennen (wobei Säuren entstanden) an Gewicht zunahmen[32] und dabei Bestandteile aus der Luft aufnahmen und er überlegte, ob die schon früher beobachtete Gewichtszunahme bei Metallen nicht auf dieselbe Weise zustande kam. Am 1. November hinterlegte er seine Beobachtungen wie bei besonders wichtigen Entdeckungen üblich in einem versiegelten Umschlag bei der Akademie der Wissenschaften, worin er schrieb:[33]

„Vor ungefähr acht Tagen habe ich entdeckt, dass Schwefel bei der Verbrennung keineswegs Gewicht verliert, sondern im Gegenteil Gewicht gewinnt. Das gleiche tritt beim Phosphor auf: Die Gewichtszunahme stammt aus einer beträchtlichen Menge Luft, die während der Verbrennung fixiert wird und die sich mit den Dämpfen verbindet. Diese Entdeckung hat mich zu der Annahme geführt, dass das, was man bei der Verbrennung von Schwefel und Phosphor beobachtet, auch bei allen anderen Körpern auftreten könnte, deren Gewicht bei der Verbrennung zunimmt.“

Antoine Laurent de Lavoisier

Die Experimente überzeugten ihn auch davon, dass die Luftbestandteile einen wesentlichen Anteil an der Bildung von Säuren hatten. Sie entstanden nach Lavoisier durch Verbrennen von Nicht-Metallen.

Im Februar 1773 begann er ein neues Laborbuch für eine lange Reihe von Experimenten, die nach Lavoisier eine Revolution in der Physik und Chemie bewirken sollten. Untersucht werden sollten alle elastischen Fluide die bei verschiedenen chemischen Reaktionen aus Körpern entwichen und über die bei Verbrennung absorbierte Luft. Dazu unternahm er auch eine Literaturrecherche und wollte alle bekannten Experimente selbst wiederholen und seine eigenen ausdehnen. Er präsentierte seine Ergebnisse der Akademie 1773 veröffentlichte dazu im Januar 1774 ein Buch (Opuscules physiques et chimiques). Im selben Jahr erfuhr er von den Beobachtungen von Bayen und Priestley. Er untersuchte die dephlogisierte Luft von Priestley (Sauerstoff) und fand dass sie das Leben von Vögeln in abgeschlossenen Behältern verlängerte. Mit Kohlenstoff bildete es fixe Luft (Kohlendioxid), womit er deren Zusammensetzung klärte. Die Restluft nach der Verbrennung des Quecksilbers (überwiegend Stickstoff) brachte wie Blacks fixe Luft (Kohlendioxid) Flammen zum erlöschen, erzeugte aber in Kalkwasser keinen Niederschlag.

Auch das Verbrennen von Metallen (Blei, Zinn) in geschlossenen Behältern wiederholte er und fand, dass nur ein Teil der Luft (rund ein Fünftel) zur Gewichtszunahme beitrug, die abhängig vom Volumen der Luft war. Dabei fand er auch einen Fehlern in den älteren Versuchen von Robert Boyle dazu. Dieser hatte behauptet in abgeschlossenen Gefäßen eine Gewichtszunahme beobachten zu können, was er auf Feuerteilchen zurückführte, aber sich durch Lavoisier als Meßfehler erwies. Er fand auch dass der vom Metall absorbierte Anteil der Luft (Sauerstoff) schwerer war als die Luft und die nach der Kalzinierung übrig gebliebene Restluft leichter. 1774 trug er seine Ergebnisse der Akademie vor, ein erster Aufsatz (Sur la calcination des metaux dans les vaisseaux fermes et sur la cause de l' augmentation de poids qu'ils acquirent pendant cette operation) erschien 1774 in den Observations sur la physique von Rozier und der Aufsatz erschien ausführlicher 1777 in den Memoirs der Akademie. Noch wichtiger war sein Aufsatz (Memoire sur la nature du principe qui se combine avec les metaux pendant leur calcination, et qui en augmente le poids), der im April 1775 in der Zeitschrift Observations sur la physique erschien und vollständiger 1778 in den Abhandlungen der Akademie. Da die Veröffentlichungen in den Mémoirs der Akademie zu langsam mit jahrelanger Verspätung erfolgten veröffentlichte Lavoisier zunächst in den Observations. In beiden Fällen änderte er aber, was für ihn typisch war, die Inhalte und aktualisierte sie um inzwischen gewonnene Erkenntnisse. Priestley wurde genauso wenig wie Bayen erwähnt.

1776 erschien sein Aufsatz Sur l'existence de l'air dans l'acide nitreux (Über die Existenz von Luft in Salpetersäure), in dem er seine Theorie der Rolle von Sauerstoff bei Säuren darlegte. Für ihn war der Sauerstoff das ausschlaggebende Element, das die Natur der Säuren bestimmte, was die meisten Chemiker übernahmen (bis zur Entdeckung von Chlorwasserstoff durch Humphry Davy 1808). 1779 legte er diese Erkenntnisse in seiner Schrift Considérations générale sur la nature des acides (Allgemeine Überlegungen über die Natur der Säuren) nieder, die erst 1781 erschien. Für den Sauerstoff gebrauchte er nun statt reinstem Bestandteil der Luft (air pur), Lebensluft (air vital) oder sehr atembare Luft (air éminemment respirable) den Ausdruck Oxygen, das heisst er sprach vom säurebildenden Prinzip als dem principe oxigine, woraus in seiner Nomenclature chimique 1787 oxygène wurde (säurebildend aus dem Griechischen). Die Stärke der Säuren wurde nach Lavoisier vom Oxidationsgrad bestimmt, was allerdings zu einigen Komplikationen führte. 1785 zeigte er dass die Lösung von Metallen in Säuren zu ähnlichen Metallkalken wie bei der Kalzinierung an der Luft führte, was er nasse Kalzinierung nannte.

Teilweise arbeitete er in dieser Zeit mit dem Chemiker Jean-Baptiste-Michel Bucquet zusammen, der allerdings 1780 verstarb.

Labor von Lavoisier im Musée des arts et métiers

Kampf gegen die Phlogiston-Anhänger

Lavoisiers Chemie wurde bald als antiphlogistische Chemie bekannt (das Wort stammt von Richard Kirwan 1787). Er propagierte sie insbesondere in seinen Reflexions sur la phlogistique von 1786, die sein Biograph Douglas McKie 1935 eine der bemerkenswertestens Schriften in der Geschichte der Chemie nannte.[34] und Henry Guerlac eine brillante dialektische Leistung. Er setzte sich darin nicht nur mit Stahl auseinander, sondern auch mit seinen moderneren Gefolgsleuten wie Pierre-Joseph Macquer, Priestley oder Antoine Baumé (ohne Priestley oder Baumé überzeugen zu können). Sein eifrigster und einflussreichster Gegner war Jean-Claude Delamétherie, der Herausgeber der Zeitschrift Observation sur la physique war und diese, in der Lavoisier vorher veröffentlicht hatte, zum Sprachrohr seiner Gegner machte. Auf seiner Seite waren die Chemiker Claude-Louis Berthollet, Antoine de Fourcroy und Guyton de Morveau, mit denen er die Nomenclature chimique (1787) verfasste, die international sehr einflussreich wurde und in die sie ihre neue Verbrennungstheorie so einbauten, so dass sich Joseph Black beklagte, dass man mit der neuen chemischen Nomenklatur auch gezwungen sei deren Theorie zu übernehmen. Außerdem veröffentlichte die Gruppe 1788 eine kritisch kommentierte Übersetzung von dem Buch von Essay on Phlogiston von Richard Kirwan (Übersetzung von Marie Lavoisier) und gründete eine neue Zeitschrift, die Annales de Chimie (1789). Schließlich propagierte Lavoisier seine Theorie in seinem Lehrbuch Traité élémentaire de la chimie von 1789 und Fourcroy in seinem ebenfalls sehr einflussreichen Lehrbuch Élemens d'histoire naturelle et de chimie ab der dritten Auflage von 1788 (4. Auflage 1791, 5. Auflage 1793). Die Anhänger der alten Phlogistonlehre traten bis auf wenige Ausnahmen einer nach dem anderen in das neue Lager über, darunter auch Joseph Black, der das 1790 Lavoisier brieflich mitteilte, und Kirwan, einer deren Hauptvertreter. Er kapitulierte 1791 brieflich gegenüber Berthollet vor den französischen Chemikern, was wiederum Lavoisier ärgerte, der sich genötigt sah öffentlich darauf hinzuweisen, dass dies seine Theorie und nicht die der französischen Chemiker sei.[35]

Um den Durchbruch seiner Oxidationstheorie zu fördern, veranstaltete Lavoisier ein Bühnenstück. Auf der Bühne erschien das brennbare Phlogiston, es wurde von Oxygène schwerer Verbrechen beschuldigt. Der Advokat, Professor Stahl, verteidigte das Phlogiston. Schließlich wurde Phlogiston zum Feuertod verurteilt. Madame Lavoisier war dabei die Opferpriesterin.

Elemente und Verbindungen

Lavoisier benutzte die Bezeichnung Substances simples für das, was teilweise dem heutigen Elementbegriff nahekommt. Sie sind nach Lavoisier nicht weiter mit chemischen Mitteln zerlegbar, jedenfalls nach vorläufigem Kenntnisstand, denn die Liste änderte sich zum Beispiel von seiner Nomenclature chimique[36] bis zum zwei Jahre später erschienenen Traité élémentaire de la chimie weil einige Substanzen inzwischen als zusammengesetzt erkannt wurden wie Ammoniak (Berthollet). Die Liste im Traité enthielt nur noch 33 gegenüber 55 in der Nomenclature einfache Substanzen[37], darunter Licht, Kalorik (Wärmestoff), Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff (Azote), die er nochmals gesondert hervorhob als einfache Substanzen, die in allen drei Reichen vorkommen und als Elemente der Körper betrachtet werden können. In der Nomenclature fehlte unter diesen Elementen noch Stickstoff. Der Grund für diese Hervorhebung der fünf Elemente lag darin, dass Lavoisier dafür noch eine weite Verbreitung in der Natur verlangte[38] und sie übernahmen eine Rolle in der Art der Prinzipien der älteren Alchemie. Über die Einstufung des Lichts war sich Lavoisier nie sicher, er wusste aber aus Arbeiten von Jean Senebier und Jan Ingenhousz dass es eine wichtige Rolle in der Pflanzenphysiologie spielte.[39] Im Stickstoff sah er nach Guerlac vielleicht nach der erfolgreichen Analyse des Ammoniak durch Berthollet ein Alkali-Prinzip. Dann folgten in der Liste die Nicht-Metalle (Schwefel, Phosphor, Kohlenstoff und die Radikale (Säurebestandteile) von Salzsäure (Radical muriatique), Flusssäure (Radical fluorique), Borsäure (Radical borique)) sowie die Metalle (Antimon, Silber, Arsen, Bismut, Kobalt, Kupfer, Zinn, Silber, Gold, Eisen, Mangan, Quecksilber, Molybdän, Nickel, Platin, Blei, Wolfram, Zink). Beide Gruppen ordnet er als oxidierbar und säurebildend (Nicht-Metalle) bzw. durch Säuren angreifbar (Metalle) ein. Es folgen noch die alkalischen Erden Kalzium, Magnesium, Aluminium, Baryt (Bariumsulfat) und Silizium. Bei den Erden hielt er es für möglich, dass diese auch Metalloxide sind. Gegenüber der Nomenclature hatte er die alkalischen Substanzen Pottasche, Soda, Ammoniak und neunzehn organische Radikale (wie das der Essigsäure) ausgesondert.

Méthode de Nomenclature Chimique. Paris (1787) von de Morveau, Antoine Lavoisier, Berthollet und de Fourcroy.

In der zweiten Ordnung der Substanzen ordnete er in seiner Nomenklatur diejenigen ein, die durch Einwirkung der Kalorik (Wärme) in gasförmigem Zustand entstanden und in weiteren Ordnungen (drei bis sieben) Substanzen, die durch Einwirkung von Sauerstoff entstanden, wobei er mehrere Oxidationsstufen unterschied (ein Vorläufer des Valenzbegriffs). Dem Sauerstoff kam in dem System eine zentrale Bedeutung zu. Außerdem sind darin noch Reste der alten alchemistischen Lehre von den Prinzipien (Mitteln der Umwandlung) erkennbar.

Spekulationen die nicht vom Experiment überprüft werden konnten war Lavoisier grundsätzlich abgeneigt, so bezeichnete er in einer bekannten Passage im Discours préliminaire seines Traité von 1789, den er auch als seinen Beitrag zur Logik und Philosophie der Wissenschaften verstand, weitere Hypothesen über die Natur der Elemente wie die Existenz von Atomen und Molekülen als metaphysisch mit einer Vielzahl von Möglichkeiten, über die man beim augenblicklichen Stand der Wissenschaft nicht entscheiden könne:[40]

„Alles was man über die Anzahl und Natur der Elemente sagen kann, ist meiner Meinung nach rein metaphysisch: Dies sind unlösbare Probleme, für die es unendlich viele Lösungen gibt, von denen sehr wahrscheinlich keine mit der Natur übereinstimmt. Ich begnüge mich deshalb damit zu sagen, dass wenn wir mit dem Namen Elemente die einfachen und unteilbaren Moleküle meinen, die die Körper bilden, wir sie wahrscheinlich nicht kennen. Wenn wir dagegen mit dem Namen Element oder den Prinzipien der Körper die Idee des letzten Punktes verbinden, bis zu dem wir Stoffe analysieren können, so sind alle Substanzen die wir nicht weiter mit welchen Mitteln auch immer zerlegen können die Elemente. Wir können zwar nicht garantieren, dass diese Körper, die wir als einfach betrachten, nicht selbst aus zwei oder einer viel größeren Anzahl von Prinzipien zusammengesetzt sind, aber da sie bisher nicht getrennt wurden oder für die wir bisher kein Mittel haben, sie zu trennen, müssen wir sie aus unserer Sicht wie einfache Körper behandeln und erst als zusammengesetzt, wenn Erfahrung und Beobachtung uns einen Beweis liefern.“

Antoine Laurent de Lavoisier

Chemische Nomenklatur

Von besonderem Einfluss war die von Lavoisier angestossene Einführung einer rationalen chemischen Nomenklatur. Anorganische Stoffe und Säuren hatten vor 1787 recht sonderbare Namen: Alembrotsalz, Kolkothar, algarothisches Pulver, Pompholix, Zinkblumen, Vitrolsäure usw. Nur eingeweihte Alchimisten wussten mit diesen Namen etwas anzufangen. Guyton de Morveau (1737–1816), Claude-Louis Berthollet (1748–1822), Fourcroy und Lavoisier legten im April 1787 eine neue Nomenklatur,[41] die die Namen der Elemente von anorganischen Stoffen enthielt, der Akademie vor.[12] Mit dieser Nomenklatur konnten nun anorganische Verbindungen einfach und schnell bezeichnet werden.

Neben der Nomenklatur wurden auch Zeichen nach Jean-Henri Hassenfratz (1755–1827) und Pierre-Auguste Adet (1763–1834) für die chemischen Elemente eingeführt.[12] Diese Symbole unterschieden sich noch ein wenig von der späteren – im Jahre 1814 von Jöns Jakob Berzelius (1779–1848) entwickelten und heute gebräuchlichen – Elementsymbolen.

Die Entdeckung des Wasserstoffs und Synthese von Wasser

Apparatur Lavoisiers zur Herstellung von Wasserstoff aus Wasser mittels Thermolyse

Aus England hörte Lavoisier im Jahre 1783, dass Henry Cavendish (1731–1810) Wasser in zwei Gase zerlegt hatte.[42] Cavendish gilt als Entdecker des Wasserstoffs, den er brennbare Luft nannte. Bei seiner spektakulären Verbrennung an Luft gab es anscheinend kein Reaktionsprodukt und die Suche danach gewann für Lavoisier große Bedeutung, da die Anhänger der Phlogistonlehre (wie Cavendish selbst) zunehmend Wasserstoff mit dem Phlogiston zu identifizieren begannen, was das Fehlen des Reaktionsprodukts erklären würde.[43]

Lavoisier stellte die Versuche nach und 1783 bis 1785 eigene Untersuchungen an, gewann aus den beiden Gasen wiederum Wasser und stellte daraufhin die These auf:

„Die Verbrennung der beiden Luftarten und ihre Umwandlung zu Wasser, Gewichtsteil für Gewichtsteil, erlaubt kaum noch Zweifel daran, dass diese Substanz, die bislang als Element betrachtet wurde, ein zusammengesetzter Stoff ist.“

Antoine Laurent de Lavoisier

Damit brachte Lavoisier die noch auf Aristoteles beruhenden alten Denkgebäude, die Luft und Wasser für unzerstörbare Elemente hielten, zum Einsturz, und beseitigte gleichzeitig das letzte Hindernis für seinen Angriff auf die Phlogistontheorie. Er untermauerte seine Erkenntnis mit einem weiteren Experiment: Er erhitzte Eisenspäne bis zur Rotglut und leitete Wasserdampf darüber und stellte fest, dass sich das Eisen zu Eisenoxid verwandelt und dabei an Gewicht zugenommen hatte. Er stellte weiterhin fest, dass sich zwar ein Teil des Wasserdampfes wieder zu Wasser kondensiert hatte, ein anderer Teil sich jedoch zu sogenannter brennbarer Luft zersetzt hatte. Lavoisier erkannte, dass er reinen Wasserstoff (hydrogène, wasserbildend von Lavoisier genannt) in seinem Gasbehälter gewonnen hatte. Er nannte das Gas Knallgas.

Auch hier kam es zu Unstimmigkeiten über die Priorität, da Lavoisier sich in seiner Veröffentlichung unklar darüber ausdrückte, dass er von Charles Blagden, einem engen Mitarbeiter von Cavendish, der 1783 in Paris weilte und Experimenten von Lavoisier und Laplace beiwohnte, über dessen Experimente vor der Durchführung seiner eigenen informiert worden war.

Zu den Quellen für die Experimente von Lavoisier[44] zählen auch ein von dem Abbé Felice Fontana 1777 erfundenes Gerät, eine Art umgestülptes Reagenzglas in einem Quecksilberbad. In einem Experiment enthielt das Glas über dem Quecksilber Wasser und Fontana führte rotglühende Kohle ein, die in dem Reagenzglas Wasserstoff erzeugte. Das Instrument ist auf dem Gemälde von David von Lavoisier und seiner Frau abgebildet und wurde von ihm viel benutzt. 1782 demonstrierte Alessandro Volta in Paris Lavoisier sein elektrisches Eudiometer. In einem abgeschlossenen Glasgefäß löste er mit Funken zwischen Verbrennungen in verschiedenen Gasen aus. Dabei hatte er auch bei der Reaktion von Sauerstoff (dephlogisierte Luft) und Wasserstoff (entzündbare Luft) die Bildung einer feuchten Substanz beobachtet, war davon aber so überrascht dass er nicht daran dachte sie mit Wasser zu identifizieren. Er zeigte diesen Versuch aber höchstwahrscheinlich auch Lavoisier (Beccara). Geräte dieser Art waren später auch in Lavoisiers Labor, mit denen die Experimente zur Wassersynthese und -analyse einfacher durchzuführen waren. Für seine überzeugenden Demonstrationen vor Publikum benutzte Lavoisier aber ein großes speziell gefertigtes Gasometer. In seinen Experimenten wurde Lavoisier damals teilweise von Jean-Baptiste Meusnier de la Place unterstützt.

Gesetz der Massenerhaltung und organische Analyse

Das Gesetz der Massenerhaltung bei chemischen Umsetzungen war im 18. Jahrhundert zwar eine bei Wissenschaftlern häufig gemachte allgemeine Annahme, die aber auch mit Unsicherheiten behaftet war, da man zum Beispiel in der Wärme nach der Phlogistontheorie auch einen Stoff sah, der zu Gewichtsänderungen bei Stoffen führen konnte. Edme Mariotte formulierte das Prinzip (Essai de logique 1678) und es war grundsätzlich eine Folge atomistischer Ideen, Lavoisier formulierte es aber als Erster explizit bei chemischen Reaktionen.[45] Lavoisier konnte aus der Verkalkung von Metallen (Metalloxidation) durch sorgfältige Gewichtsmessungen der Luftabnahme, bzw. des spezifischen Gewichtes von Luft, ferner aus Gewichtsbestimmungen durch Zersetzung von 100 Gran[46] Wasser in 15 Gran entzündlichem Gas (Wasserstoff) und 85 Gran Lebensluft (Sauerstoff) nachweisen, dass eine Massenerhaltung bei chemischen Umsetzungen vorliegt. Erst diese klaren Beweise konnten die Phlogistontheorie umstürzen. 1789 stellte er in seinem Traité (Band 1, Kapitel VIII über Gärung) das Prinzip der Massenerhaltung fest:[47]

„Nichts wird bei den Operationen künstlicher oder natürlicher Art geschaffen, und es kann als Prinzip angesehen werden, dass bei jeder Operation eine gleiche Quantität Materie vor und nach der Operation existiert.“

Antoine Laurent de Lavoisier

Lavoisier wurde somit der Begründer der Stöchiometrie, der chemischen Mathematik, die später von Jeremias Benjamin Richter durch das Erkennen des mathematischen Zusammenhanges bei Salzbildungen verbessert wurde.

Neben seinen Arbeiten zur Atmung war er auch ein Pionier der organischen Analyse in seiner Untersuchung der Verbrennung organischer Stoffe und der Gärung, über die er zuerst in seinem Traité berichtet. Er wusste dass bei der Verbrennung pflanzlicher Stoffe Wasser und Kohlendioxid entstehen, wollte aber wissen in welcher Kombination Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in den pflanzlichen Stoffen wie Alkohol vorkamen. Zunächst verbrannte er Öle, dann leicht flüchtigere Substanzen wie Alkohol und Äther, wobei er bei Alkohol auf ein Gewichtsverhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff von 3.6 zu 1 kam (nahe den korrekten 4:1). Bei der Gärung unterschied er wie seine Vorgänger alkoholische Gärung, säureerzeugende Gärung (zum Beispiel Essigsäure erzeugend) und Verwesung. Die heftige Bewegung bei alkoholischer Gärung sah er als Anzeichen für eine heftige chemische Reaktion bei der Umordnung der drei Grundelemente (organische Prinzipien) C, H, O. In diesem Zusammenhang stellte er am Beispiel der Gärung auch erste einfache Reaktionsgleichungen auf, in der Form: Most = Alkohol + Kohlendioxid (Mout de raisin = acide carbonique + alkool).[48][49] Sie war in seinem Traité allerdings nicht wirklich quantitativ gestützt und war nach Arthur Harden ein Beispiel dafür, wie das Genie eines Forschers über die experimentellen Daten triumphierte.[50]

Wärmetheorie, Physiologie der Atmung

Pionier auf diesem Gebiet war in den Jahren 1756 bis 1766 der Schotte Joseph Black, der die Konzepte latente Wärme, spezifische Wärmekapazität und Methoden zu deren Messung einführte, wobei die praktischen Messungen überwiegend James Watt als Erster ausführte, der deren Bedeutung für Anwendungen erkannte. Schüler von Black in Glasgow setzten dessen Arbeit fort (William Irvine (1743–1787), Adair Crawford mit Anwendungen in der Physiologie).[51] Insbesondere Crawford beeinflusste auch Lavoisier.

Dieses Kalorimeter wurde erstmals im Winter 1782/1783 von Antoine Lavoisier und Pierre-Simon Laplace genutzt.

Lavoisier ging wie in seiner Nomenclature chimique von 1787 und seinem Traité élémentaire de la chimie von 1789 dargelegt von der Existenz eines „Wärmestoffs“ („Caloricum“, le calorique) aus, den er zu den grundlegenden Elementen zählte. Er nannte das Vermögen der Chemischen Körper den Wärmestoff zu fassen, in seiner Traité élémentaire de chimie von 1789, auch Fähigkeit der Körper den Wärmestoff aufzunehmen (capacité des corps pour contenir la materière de la chaleur). Nach Lavoisier wurde bei der Verbrennung mit Hilfe des Oxygens (Sauerstoff) aus der Luft auch Wärmestoff freigesetzt, der somit auch Bestandteil der Luft wäre (gasförmiger Sauerstoff bestand aus Kalorik und Sauerstoff). Gelegentlich wurde eingewandt, dass der Wärmestoff nichts anderes als die Phlogistontheorie in neuem Gewand sei, allerdings konnten die Wirkungen im Gegensatz zum Phlogiston exakt gemessen werden. Einen Beweis für die Existenz eines solchen Wärmefluids konnte Lavoisier nie erbringen, wie er 1785 selbst zugeben musste (er sah das aber als geläufige Annahme, die auch seine Phlogiston-Gegner machten).[52] In seinem Traité 1789 erklärte er sogar, dass die Annahme der realen Existenz einer Wärmesubstanz gar nicht für seine Argumentation notwendig wäre, nur die Existenz einer wie auch immer gearteten repulsiven Kraft, die den chemischen Affinitäten entgegenwirkt, die die Körper zusammenhalten.[53]

Laplace und Lavoisier stellen zunächst fest, dass es zwei vorherrschende Auffassungen von der Natur der Wärme gibt: die des Wärmestoffes, eines überall verteilten unwägbarem Fluidums, das in unterschiedlichem Ausmaße zwischen die Räume eines Körpers eindringen konnte und dessen Temperatur bestimmte. Dieser Ansicht neigte Lavoisier zu. Laplace hingegen hatte die Vorstellung, dass Wärme durch die Bewegung kleinster Teile (Moleküle) des Körpers entstünde. Sie wollten nicht zwischen beiden Theorien entscheiden, die nach ihrer Ansicht vielleicht beide zutreffen (da einige Eigenschaften für die eine, andere für die andere Theorie sprächen) sondern Eigenschaften betrachten, die aus beiden Theorien folgen, so die Erhaltung der Wärmemenge, in der Fluidtheorie gültig ebenso wie aufgrund der Energieerhaltung in der Atomtheorie.[54]

Laplace und Lavoisier, die ihre Experimente 1777 begannen und bis 1784 fortsetzten (mit dem Schwerpunkt im Winter 1782/83 sowie 1783/84), benutzten das Eiskalorimeter zur Messung der Wärme. Die zum Beispiel bei der Verbrennung verschiedener Stoffe freigesetzte Wärme schmolz eine entsprechende Menge des Eises und war damit Maß für die Wärmebildung bei der Verbrennung des jeweiligen Stoffes. Das Kalorimeter bestand aus einer Reihe ineinander geschachtelter Töpfe. In den innersten Topf kam der Probekörper. In die äußeren wurde zerstoßenes Eis gefüllt einerseits zur Isolation, andererseits konnte über die Menge des Schmelzwassers um den inneren Behälter die vom Probekörper abgegebene Wärme gemessen werden. Sie maßen zunächst in Festkörpern, Flüssigkeiten, Lösungen, später mit einem speziellen Kalorimeter auch Gase (Wärmekapazitäten und Wärmemengen bei chemischen Reaktionen wie Verbrennung, Lösung, Mischung). Laplace und Lavoisier wollten auch andere zu weiteren Forschungen mit ihren Methoden anregen. Damit schufen sie die Thermochemie. In der Folge setzten sich bis Anfang des 19. Jahrhunderts statt Eiskalorimeter adiabatische Flüssigkeitskalorimeter durch und Eiskalorimeter wurden erst durch Robert Bunsen und John Herschel in abgewandelter Form wiederbelebt.

Lavoisier widmete seine letzten Experimenten um 1790 der Atmung. Seine Frau, rechts im Bild, am Schreibtisch sitzend dargestellt (sie zeichnete auch das Bild). Als Versuchsperson diente Arman Seguin.

An einer Stelle[55] gibt es einen bemerkenswerten Hinweis auf die mögliche Verwendung kalorischer Messungen bei der Untersuchung chemischen Reaktionen: Das Gleichgewicht zwischen der Wärme, welche die Moleküle der Körper voneinander zu entfernen strebt, kann ein sehr genaues Mittel sein, um diese Affinitäten miteinander zu vergleichen. Mit Affinitäten sind dabei die anziehenden Kräfte gemeint, die die Körper zusammenhalten und der abstoßenden Kraft bei der Wärme entgegenwirken. Wie aus der den nachgelassenen Mémoirs de physique et chimie von Lavoisier deutlich wird, übernahm auch Lavoisier spätestens 1793 diese atomistische Sichtweise (repulsive Kraft zwischen den Molekülen vermittelt durch die Kalorik) und der Affinitäten (anziehende Kräfte).[56] Überwog die Abstoßung bildeten sich Gase, bei überwiegender Anziehung Flüssigkeiten, wobei er auch schon den Fall engen Kontakts (chemische Verbindung) ins Auge fasste. Er plante auch die Theorie der Affinitäten der Stoffe in Angriff zu nehmen, was er bis dahin vermieden hatte, da die Theorie nur qualitativer Natur war.[57]

Laplace und Lavoisier gaben ihren Wärmeforschungen zusätzlich eine physiologische Richtung. So bestimmten beide die Menge Kohlendioxid, air fixe (fixe Luft‘), die ein Kleintier (Meerschweinchen) während einer bestimmten Zeit ausatmete. Dann setzten sie das Tier in das Eiskalorimeter und maßen, wie viel Eis während seiner Anwesenheit in den gleichen zehn Stunden schmolz. Dabei verglichen sie neben den Gasmengen auch die Wärmebildung des Tieres und verglichen sie mit der bei der Verbrennung von Kohle. Lavoisier und Laplace zogen das Fazit, dass Atmung dasselbe wäre wie Verbrennung und dazu diente die Körperwärme der Tiere zu erhalten. Das war auch ein wichtiger Schritt zur chemischen Erklärung der Lebensvorgänge.

Die Bedeutung des Sauerstoffs bei der Atmung und dass dabei Kohlendioxid entstand wies Lavoisier zuerst 1776 in Experimenten mit Philibert Trudaine de Montigny nach. Den Atmungsvorgängen waren auch seine letzten Experimente 1790/91 gewidmet, in denen er von Armand-Jean-François Seguin unterstützt wurde, der sie auch nach seinem Tod fortsetzte. Danach nahm der Verbrauch von Sauerstoff bei der Atmung mit körperlicher Leistung, Verdauung und Temperatur zu, die Aufnahme erfolgte in den Tubuli der Lunge. Schon 1785 fand er, dass nicht der ganze Sauerstoff in Kohlendioxid überging, ein Teil ging seiner Vermutung nach in Wasser über, was er ebenfalls mit Seguin weiter untersuchte.

Sonstiges und Benennungen nach Lavoisier

Schriften (Auswahl)

  • Oeuvres de Lavoisier, 6 Bände, Paris: Imprimerie National 1862 bis 1894 (Hrsg. J. B. Dumas, Edouard Grimaux), Archive, Band 1 (Traité élémentaire de chimie), Band 2 (Mémoirs de chimie et de physique), Band 3 (Mémoirs et rapports sur divers sujets de chimie et de la physique pure), Band 4 (Mémoirs et rapports sur divers sujets de chimie et de la physique pure)
  • Oeuvres de Lavoisier: Correspondance, Band 1–3 (Hrsg. René Fric), Paris: Albin Michel, Band 4 (Hrsg. Michelle Goupil), Paris: Belin 1986, Band 5,6, 7 (Hrsg. Patrice Beret), Paris: Academie des Sciences, Hermann 1993, 1997, 2012
  • Opuscules physiques et chimiques, Paris 1774 (nur der erste von mehreren geplanten Bänden erschien). Archive,
  • Réflexions sur le phlogistique, pour servir de développement à la théorie de la combustion & de la calcination, publiée en 1777, Mémoires de l'Académie royale des sciences 1786.
    • Englische Übersetzung von Nicholas W. Best: Lavoisier’s "Reflections on phlogiston" I: against phlogiston theory, Foundations of Chemistry, Band 17, 2015, S. 137–151, Teil 2, Band 18, 2016, S. 3–13
  • Méthode de nomenclature chimique, proposée par MM. de Morveau, Lavoisier, Bertholet [sic] & de Fourcroy. On y a joint un nouveau système de caractères chimiques, adaptés à cette nomenclature, par MM. Hassenfratz & Adet, Paris 1787, 2. Auflage 1789 (Deutsche Übersetzung von Karl von Meidinger, Wien 1793, Archive, und in gekürzter Form von Christoph Girtanner, Anfangsgründe der antiphlogistischen Chemie, Berlin 1792, Archive), Archive, Ausgabe 1789
  • Traité élémentaire de chimie, 2 Bände, Paris 1789, 2. Auflage 1793 (deutsche Ausgabe von S. F. Hermbstadt Berlin, Stettin 1792). Archive, Band 1, Archive, Band 2
  • Mémoires de chimie, Paris, 2 Bände (von Lavoisier noch 1792 konzipiert, privat von seiner Witwe ab 1803 verbreitet)
    • Gedruckt als Mémoires de physique et de chimie, 2 Bände, Bristol: Thoemmes Continuum, 2004.
  • mit Pierre Simon Laplace: Mémoir sur la chaleur, Mémoir Acad. Sci., 1780 (erschienen erst 1784), S. 355–480 (auch in Oeuvres Band 2 und Nachdruck Gauthier-Villars 1920)
    • Englische Übersetzung: Memoir on Heat (Übersetzer Henry Guerlac), New York: Neale Watson Academic Publications, 1982.
    • Deutsche Übersetzung: Zwei Abhandlungen über die Wärme (aus den Jahren 1780/1784), Hrsg. Isidor Rosenthal, Ostwalds Klassiker, Leipzig 1892, Archive. Dabei wurden auch die Ergänzungen Mémoire contenant les expériences faites sur la chaleur pendant l'hiver de 1783 à 1784, par MM. de Laplace et Lavoisier, pour servir de supplément au mémoire sur la chaleur publié en 1780, berücksichtigt (geschrieben 1793, Versuche Winter 1783/84), die erst in den Mémoires de chimie et physique herausgegeben von Marie Lavoisier erschienen und in den Oeuvres, Band 2.
  • De la richiesse territoriale de la France (Hrsg. Jean-Claude Perrot), Paris: Editions du C.T.H.S., 1988.
  • Patrice Bret (Hrsg.): Lavoisier et l'encyclopédie méthodique: le manusrit des régisseurs des poudres et salpetres, Florenz: Olschki 1997 (Manuskripte über Pulverherstellung, Detonation und Kohle die Lavoisier 1793 für eine Enzyklopädie und ein Handbuch vorbereitete)
  • Marcellin Berthelot: La revolution chimique - Lavoisier, Paris 1890 (mit Auszügen aus den Laborbüchern von Lavoisier), Archive
  • Mémoire sur al nature de l'Eau et sur lés Expériences par les quelles on a prétendu prouver la possibilité de son changement en terre, Mémoirs Acad. Sci. 1770 (Oeuvres, Band 2)
    • Deutsche Übersetzung: Das Wasser, Ostwalds Klassiker, Leipzig: Akademische Verlagsgesellschaft 1930
    • Untersuchungen über das Wasser. Herausgegeben von Peter Buck. Mit einer Einleitung und Biografie von Hermann Klie. Franzbecker – Didaktischer Dienst, Bad Salzdetfurth 1983, ISBN 3-88120-050-9. (Reihe Reprinta Historica Didactica 4).

Weitere Bilder

Literatur

  • Enrico Bellone (Hrsg.): Lavoisier: Die Revolution in der Chemie, Spektrum der Wissenschaft - Biographie, 1998
  • Bernadette Bensaude-Vincent: Lavoisier: Mémoires d’une revolution. Paris: Flammarion, 1993.
  • Martin Carrier: Antoine L. Lavoisier und die Chemische Revolution. In: Pierre Leich (Hrsg.): Leitfossilien naturwissenschaftlichen Denkens. Königshausen & Neumann, Würzburg 2001, ISBN 3-8260-2121-5 (online) (PDF; 245 kB)
  • Édouard Grimaux: Lavoisier 1743–1795, d’après sa correspondance, ses manuscrits, ses papiers de famille et d’autres documents inédits, Paris, 1888, 1896, 3. Auflage 1899, Archive
  • Henry Guerlac: Antoine-Laurent Lavoisier, in Dictionary of Scientific Biography, Band 8, ergänzt in den Ergänzungsbänden (Band 4) von Marco Beretta, Scribner´s 2008
  • Henry Guerlac: Lavoisier—The Crucial Year. The Background and Origin of His First Experiments on Combustion in 1772, Ithaca, N.Y.: Cornell University Press, 1961[60]
  • Henry Guerlac: Antoine-Laurent Lavoisier: Chemist and Revolutionary, New York: Scribner, 1975.
  • Michaela Hörmann: Der Ausbau der Chemie-Terminologie in Frankreich im 18. Jahrhundert. Diplomarbeiten Agentur diplom.de 1995, ISBN 3-8386-0210-2.
  • Frederic L. Holmes Lavoisier and the Chemistry of Life: an exploration of scientific creativity. Princeton University Press 1985, Reprint University of Wisconsin Press 1987
  • Frederic L. Holmes Antoine Lavoisier – the next crucial year: or, the sources of his quantitative method in chemistry. Princeton University Press 1997
  • Ursula Klein, Wolfgang Lefèvre: Materials in eighteenth-century science. MIT-Press, Cambridge 2007, ISBN 978-0-262-11306-9.
  • Albert Ladenburg: Vorträge über die Entwicklungsgeschichte der Chemie, von Lavoisier bis zur Gegenwart. 4. vermehrte und verbesserte Auflage. Vieweg, Braunschweig 1907. (Unveränderter Nachdruck: Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1974, ISBN 3-534-06011-3).
  • Jerome Lalande: An Account of the Life and Writings of Lavoisier. In: Philosophical Magazine. Band 9, 1801, S. 78–85, doi:10.1080/14786440108562671.
  • Josef Lehmkuhl: Ha-Zwei-O und seine phantastische Reise mit Dichtern und Denkern in die Welt der Chemie. Königshausen & Neumann, Würzburg 2006, ISBN 3-8260-3481-3.
  • Douglas McKie: Antoine Lavoisier, London: Victor Gollancz 1935, 1952, Archive
  • Ferenc Szabadváry: Antoine-Laurent Lavoisier, Leipzig: Teubner 1987
  • E. Ashworth Underwood: Lavoisier and the history of respiration. In: Proceedings of the Royal Society of Medicine. Band 37, 1943, S. 247–262. PMC 2180993 (freier Volltext)
  • Max Speter: Lavoisier. In: Günther Bugge: Das Buch Der Grossen Chemiker. Band 1, Verlag Chemie, Weinheim 1984 ISBN 3-527-25021-2.
Commons: Antoine-Laurent de Lavoisier – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien
Wikisource: Antoine Laurent de Lavoisier – Quellen und Volltexte (französisch)
Wikisource: Antoine Laurent de Lavoisier – Quellen und Volltexte

Einzelnachweise

  1. The Chemical Revolution of Antoine-Laurent Lavoisier, International Historic Chemical Landmark an der Académie des Sciences in Paris 1999, American Chemical Society.
  2. Die genealogischen Tafeln von Lavoisier sind in Grimaux, Lavoisier, 1895, S. 326, abgedruckt.
  3. a b c PANOPTICON LAVOISIER.
  4. Christian Warolin: Lavoisier a-t-il bénéficié de l’enseignement de l’apothicaire, Guillaume-François Rouelle ? In: Revue d’histoire de la pharmacie. Année 1995, n° 307; vol. 83, S. 361–367. (online, franz.).
  5. Guerlac, Dictionary of Scientific Biography, Band 8, S. 70
  6. Ferenc Szabadváry: Antoine Laurent Lavoisier. Der Forscher und seine Zeit 1743–1794. Gemeinschaftsausgabe des Akadémiai Kiadó, Budapest und der Wissenschaftlichen Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1973, S. 28 ff.
  7. Zu F. Baudon.
  8. Kirchliche Hochzeit. Der Ehevertrag wurde am 4. Dezember unterschrieben. Grimaux, Lavoisier, 1895, S. 40
  9. Genealogie des Vaters.
  10. Genealogie der Mutter.
  11. Chronology of Lavoisier's life and Scientific Career: 1771, abgerufen am 30. Mai 2013.
  12. a b c Max Speter: Lavoisier. In: Günther Bugge: Das Buch Der Grossen Chemiker. Band I, Verlag Chemie, Weinheim 1974, ISBN 3-527-25021-2, S. 304.
  13. Szabadvary, Lavoisier, S. 14. Die Angaben folgen Madame Lavoisier. Guerlac, Dict.Sci. Biogr., S. 84
  14. Eintrag zu Lavoisier, Antoine Laurent (1743–1794) im Archiv der Royal Society, London
  15. Patrice Bret: Lavoisier à la régie des poudres : Le savant, le financier, l’administrateur et le pédagogue. Secrétaire général du Comité Lavoisier de l’Académie des Sciences. Text über seine administrative Bedeutung in französischer Sprache (PDF; 565 kB).
  16. Jaime Wisniak: The History of Saltpeter Production with a Bit of Pyrotechnics and Lavoisier. In: Chem. Educator. 5 2000, S. 205–209, doi:10.1007/s008970000401a.
  17. Lavoisier and Eleuthère Irénée Du Pont de Nemours. ein Gemälde von F.W. Wright.
  18. Vue de l’Arsenal, de l’île Louviers von Pierre-Antoine de Macy (1723–1807)
  19. Szabadvary, Lavoisier, S. 17
  20. Szabadhary, Lavoisier, S. 66. Mit Abdruck des in der Nacht vor dem Urteil verfassten Abschiedsbriefs, der mit den Worten begann Mein Leben war leidlich lang und glücklich und Die Ereignisse, in die ich hineingeraten bin, werden mir wahrscheinlich die Unannehmlichkeiten des Alters ersparen. Ich werde gleichmütig sterben..
  21. Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen L’Abbé de Montgaillard.
  22. Henri Guerlac, Artikel Lavoisier in Dictionary of Scientific Biography, Band 8, S. 85. Dort wird auf J. Guillaume Un mot légéndaire: La république n’a pas besoin de savants, Révolution francais, Band 38, 1900, S. 385-399, und Études revolutionnaires, Reihe 1, Paris 1908, S. 136-155, verwiesen.
  23. Grimoux, Lavoisier, 1895, Appendix VIII, S. 376ff
  24. McKee, Lavoisier, 1935, S. 299
  25. Madison Smartt Bell: Lavoisier in the Year One, Atlas Books, Norton, 2005, S. 182
  26. Marco Beretta, Artikel Lavoisier, New Dictionary of Scientific Biography, Band 4, 2008, S. 217
  27. Szabadvary, Lavoisier, S. 25
  28. Henry Guerlac: Lavoisier: The Crucial Year. The background and Origin of his first experiments on combustion in 1772. Ithaka, New York 1961. Guerlac, Artikel Lavoisier, Dictionary Scientific Biography, Band 8, S. 72.
  29. Marco Beretta: Lavoisier as a reader of chemical literature. In: Revue d’histoire des sciences. Année 1995, Volume 48, Numéro 48-1-2, S. 71–94.
  30. Szabadvary, Lavoisier, S. 32
  31. Marco Beretta, Artikel Lavoisier, New Dictionary of Scientific Biography, Band 4, 2008, S. 214
  32. Auch das war schon vorher beobachtet worden, wie Lavoisier selbst anmerkte, in diesem Fall der Pariser Pharmazeut Pierre Mitouard, was Lavoisier bekannt war, und Andreas Sigismund Marggraf
  33. Lavoisier, Détails historique sur la cause de augmentation de poids, Oeuvres, Band 2, Paris 1862, S. 103
  34. McKie, Lavoisier, 1935, S. 220
  35. Szabadvary, Lavoisier, S. 44
  36. Liste der Substanzen von Lavoisier und Kollegen in der Nomenclature chimique, nach einer englischen Übersetzung herausgegeben von Lyman Spalding in Hanover, New Hampshire 1799
  37. Auflistung der einfachen Substanzen im Traité 1789 in der Internet Database of Periodic Tables.
  38. Henry Guerlac, Artikel Lavoisier, Dictionary of Scientific Biography, Band 8, S. 82. Nach einer Notiz von Lavoisier von 1792.
  39. Guerlac, Dict. Sci. Biogr., Band 8, S. 82
  40. Lavoisier, Traité de la chimie, Band 1, 1789, S. XVII. Original: Tout ce qu’on peut dire sur le nombre & sur la nature des élémens se borne suivant moi à des discussions purement métaphysiques : ce sont des problèmes indéterminés qu’on se propose de résoudre, qui sont susceptibles d’une infinité de solutions, mais dont il est très-probable qu’aucune en particulier n’est d’accord avec la nature. Je me contenterai donc de dire que si par le nom d’élémens, nous entendons désigner les molécules simples & indivisibles qui composent les corps, il est probable que nous ne les connoissons pas : que si au contraire nous attachons au nom d’élémens ou de principes des corps l’idée du dernier terme auquel parvient l’analyse, toutes les substances que nous n’avons encore pu décomposer par aucun moyen, sont pour nous des élémens ; non pas que nous puissions assurer que ces corps que nous regardons comme simples, ne soient pas eux-mêmes composés de deux ou même d’un plus grand nombre de principes, mais puisque ces principes ne se séparent jamais, ou plutôt puisque nous n’avons aucun moyen de les séparer, ils agissent à notre égard à la manière des corps simples, & nous ne devons les supposer composés qu’au moment où l’expérience & l’observation nous en auront fourni la preuve.
  41. Tabelle der chemischen Nomenklatur, Abbildung Mai 1787.
  42. A Brief History of the Study of Gas Chemistry. (PDF) In: mattson.creighton.edu. Archiviert vom Original am 25. Juli 2010; abgerufen am 11. November 2011 (englisch).
  43. Szabadvary, Lavoisier, S. 36
  44. Beccara, Artikel Lavoisier, New Dictionary of Scientific Biography, Band 4, 2008, S. 215
  45. Guerlac, Lavoisier, Dict. Sci. Biogr., S. 82, Fussnote 41
  46. Christoph Girtanner: Anfangsgründe der antiphlogistischen Chemie. 3. Auflage. J. F. Unger, Berlin 1801, S. 606, urn:nbn:de:bvb:12-bsb10072661-1.
  47. Lavoisier, Traité de la chimie, Paris 1801, S. 140f. Car rien ne se crée, ni dans les opérations de l'art, ni dans celles de la nature, et l'on peut poser en principes que dans touts opération, il y a une égale quantité de matière avant et après l'opération.
  48. Szabadvary, Lavoisier, Teubner, S. 22
  49. Lavoisier, Traité de la chimie, Band 1, 1802, S. 141
  50. Zitiert nach Guerlac, Dict. Sci. Biogr., Band 8, S. 83
  51. David Fenby, Heat, its measurement from Galileo to Lavoisier, Pure & Applied Chemistry, Band 59, 1987, S. 91–100
  52. Robert Morris: Lavoisier and the Caloric Theory, British Journal for the History of Science, Band 6, 1972, S. 31. Er bezieht sich auf eine Stelle in Lavoisiers Sur la phlogistique von 1783.
  53. Lavoisier, Traité, Band 1, 1801, S. 5/6
  54. Laplace, Lavoisier, Abhandlung über die Wärme, Ostwalds Klassiker, S. 6f
  55. Laplace, Lavoisier, Abhandlung über die Wärme, Ostwalds Klassiker, S. 39. Die Stelle stammt wahrscheinlich von Laplace, nach Morris, British J. History Science, Band 6, 1972, S. 31, gibt es aber viele Hinweise, dass Lavoisier zu dieser Zeit zunehmend auch mit Molekülmodellen und Kräften zwischen diesen argumentierte.
  56. Marco Beretta, Artikel Lavoisier, New Dictionary of Scientific Biography, Band 4, 2008, S. 217
  57. Es gibt ein Manuskriptfragment von 1768 mit der Skizze einer atomistischen Struktur der Materie, was er aber erst wieder in den nachgelassenen Mémoires von 1793 aufgriff
  58. Eva Königsmann: Antoine Lavoisier im Ehrensaal des Deutschen Museums. In: Die Welt. 13. September 2003, abgerufen am 24. Dezember 2014.
  59. Das Chemielabor aus dem 18. Jahrhundert genannt „Lavoisier-Labor“. Abgerufen am 24. Dezember 2014.
  60. In den 1940er Jahren sah der amerikanische Chemiker und Wissenschaftshistoriker Henry Guerlac in Paris ein unveröffentlichtes Manuskript von Lavoisier durch, das er in seinem Buch Lavoisier: The Crucial Year veröffentlichte. Für dieses Werk erhielt Guerlac 1958 den Pfizer Award von der von George Sarton und Lawrence Joseph Henderson gegründeten History of Science Society (HSS).