A humanidade pode ter aprendido a fazer fogo muitos milhares de anos atrás, mas não entendemos como funcionava até muito mais recentemente. Muitas teorias foram propostas para tentar explicar por que alguns materiais queimavam, enquanto outros não, por que o fogo liberava calor e luz e por que o material queimado não era o mesmo que a substância inicial.
A teoria de Phlogiston foi uma teoria química inicial para explicar o processo de oxidação, que é a reação que ocorre durante combustão e enferrujando. A palavra "flogisto" é um termo grego antigo para "queimar", que por sua vez deriva do grego "flox", que significa chama. A teoria de Phlogiston foi proposta pela primeira vez pelo alquimista Johann Joachim (J.J.) Becher em 1667. A teoria foi declarada mais formalmente por Georg Ernst Stahl em 1773.
Importância da teoria de Phlogiston
Embora a teoria tenha sido descartada desde então, é importante porque mostra a transição entre alquimistas que acreditam nos elementos tradicionais da terra, ar, fogo e água, e verdadeiros químicos, que conduziram experiências que levaram à identificação de verdadeiros elementos químicos e suas reações.
Como o Phlogiston deveria funcionar
Basicamente, a forma como a teoria funcionava era que toda matéria combustível continha uma substância chamada flogisto. Quando esse assunto foi queimado, o flogisto foi liberado. Phlogiston não tinha odor, sabor, cor ou massa. Depois que o flogisto foi liberado, a matéria restante foi considerada como deflogistada, o que fazia sentido para os alquimistas, porque você não podia mais queimá-los. As cinzas e os resíduos que sobraram da combustão foram chamados de cálice da substância. O cálice forneceu uma pista para o erro da teoria do flogisto, porque pesava menos do que a matéria original. Se havia uma substância chamada phlogiston, para onde ela foi?
Uma explicação é que o flogisto pode ter massa negativa. Louis-Bernard Guyton de Morveau propôs que simplesmente o flogisto era mais leve que o ar. No entanto, de acordo com o princípio de Arquimedes, mesmo sendo mais leve que o ar, não era responsável pela mudança de massa.
No século 18, os químicos não acreditavam que houvesse um elemento chamado flogisto. Joseph Priestly acreditava que a inflamabilidade pode estar relacionada ao hidrogênio. Embora a teoria do flogisto não tenha oferecido todas as respostas, ela continuou sendo a teoria principal da combustão até a década de 1780, quando Antoine-Laurent Lavoisier demonstrou que a massa não estava realmente perdida durante combustão. Lavoisier ligou a oxidação ao oxigênio, conduzindo inúmeras experiências que mostraram que o elemento estava sempre presente. Diante de dados empíricos avassaladores, a teoria do flogisto acabou sendo substituída pela verdadeira química. Em 1800, a maioria dos cientistas aceitou o papel do oxigênio na combustão.
Ar flogístico, oxigênio e nitrogênio
Hoje, sabemos que o oxigênio suporta a oxidação, razão pela qual o ar ajuda a alimentar um incêndio. Se você tentar acender uma fogueira em um espaço sem oxigênio, terá um tempo difícil. Os alquimistas e os primeiros químicos notaram que o fogo queimava no ar, mas não em outros gases. Em uma caixa selada, eventualmente uma chama queimaria. No entanto, a explicação deles não estava certa. O ar flogístico proposto era um gás na teoria do flogisto saturado com o flogisto. Por já estar saturado, o ar flogístico não permitiu a liberação do flogisto durante a combustão. Que gás eles estavam usando que não suportavam fogo? O ar flogístico foi posteriormente identificado como o elemento nitrogênio, que é o elemento principal no ar, e não, ele não suporta oxidação.