La teoria dell’ossigeno della combustione è il risultato di una campagna impegnativa e sostenuta per costruire una teoria chimica sperimentale della combustione, della respirazione e della calcinazione. La teoria che emerse era per molti aspetti un’immagine speculare della teoria del flogistone, ma ottenere prove a sostegno della nuova teoria implicava più che semplicemente dimostrare gli errori e le inadeguatezze della teoria precedente., Dai primi anni del 1770 fino al 1785, quando gli ultimi pezzi importanti della teoria cadde in luogo, Lavoisier ei suoi collaboratori hanno eseguito una vasta gamma di esperimenti progettati per far avanzare molti punti sulla loro frontiera di ricerca.

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La ricerca di Lavoisier nei primi anni 1770 si concentrò su aumenti di peso e perdite nella calcinazione., Era noto che quando i metalli si trasformavano lentamente in polveri (calx), come è stato osservato nella ruggine del ferro, il calx pesava effettivamente più del metallo originale, mentre quando il calx veniva “ridotto” a un metallo, si verificava una perdita di peso. La teoria del flogistone non ha tenuto conto di questi cambiamenti di peso, poiché il fuoco stesso non poteva essere isolato e pesato. Lavoisier ipotizzò che fosse probabilmente la fissazione e il rilascio di aria, piuttosto che il fuoco, a causare i guadagni e le perdite di peso osservati. Questa idea ha impostato il corso della sua ricerca per il prossimo decennio.,

Lungo la strada, ha incontrato fenomeni correlati che dovevano essere spiegati. Gli acidi minerali, per esempio, sono stati fatti arrostendo un minerale come lo zolfo nel fuoco e poi mescolando il calx risultante con acqua. Lavoisier aveva inizialmente congetturato che lo zolfo combinato con l’aria nel fuoco e che l’aria era la causa dell’acidità. Tuttavia, non era affatto ovvio che tipo di aria rendesse lo zolfo acido. Il problema è stato ulteriormente complicato dalla contemporanea scoperta di nuovi tipi di arie all’interno dell’atmosfera., I chimici pneumatici britannici fecero la maggior parte di queste scoperte, con Joseph Priestley che guidò lo sforzo. Ed è stato Priestley, nonostante la sua inesorabile adesione alla teoria del flogistone, che alla fine ha aiutato Lavoisier a svelare il mistero dell’ossigeno. Priestley isolò l’ossigeno nell’agosto del 1774 dopo aver riconosciuto diverse proprietà che lo distinguevano dall’aria atmosferica. A Parigi, allo stesso tempo, Lavoisier ei suoi colleghi stavano sperimentando una serie di reazioni identiche a quelle che Priestley stava studiando, ma non sono riusciti a notare le nuove proprietà dell’aria che hanno raccolto., Priestley visitato Parigi più tardi quell’anno e in una cena tenutasi in suo onore presso l’Accademia delle Scienze informato i suoi colleghi francesi circa le proprietà di questa nuova aria. Lavoisier, che aveva familiarità con la ricerca di Priestley e lo teneva in grande considerazione, si affrettò a tornare al suo laboratorio, ripeté l’esperimento e scoprì che produceva esattamente il tipo di aria di cui aveva bisogno per completare la sua teoria. Ha chiamato il gas che è stato prodotto ossigeno, il generatore di acidi., L’isolamento dell’ossigeno gli ha permesso di spiegare sia i cambiamenti quantitativi che qualitativi che si sono verificati nella combustione, nella respirazione e nella calcinazione.