Naturwissenschaften für Querdenker Vortrag am 23.06.2016 Phlogiston Naturwissenschaften für Querdenker Vortrag am 23.06.2016

Gliederung Einführung Chemie im 17. Jhd. Biographien der Begründer Entstehung der Theorie Stärken der Theorie Schwächen, Grenzen und Gegenargumentation Gründe für das lange Bestehen der Theorie

Einführung Phlogiston = eine spezielle Form der Erde in allen brennbaren Materialien Grundgedanke: Was passiert bei Verbrennung? Ermöglichte die Erklärung einiger Phänomene Hielt sich ca. 100 Jahre

Chemie des 17. Jhd. Keine eigenständige Wissenschaft Geprägt durch Vier-Elemente-Vorstellung und durch Empedokles und Aristoteles Langsamer Übergang von Alchemie zu Chemie Zentrale Fragestellung: „Was passiert bei Verbrennung?“ Grundlegende Auffassung: bei Verbrennung werden Stoffe zerlegt und Teilchen freigesetzt, nicht brennbarer Stoff bleibt zurück

Biographien der Begründer Johann J. Becher (1635-1682) Bedeutenster deutscher Merkantilist Universalgelehrter (Chemie, Medizin, Theologie, Wirtschaft) Scheinbar erfolgreicher Versuch Gold herzustellen Einteilung des Elements Erde in drei spezielle Erden Georg Ernst Stahl (1659-1734) Studium der Medizin und Chemie Weiterentwicklung der Theorie Bechers im Werk „Zymotechnica fundamentalis“ (1697) Unterscheidung von Zerlegung (Analyse) und Zusammensetzung (Synthese) chemischer Körper

Entstehung der Theorie 1667 Veröffentlichung „Physica Subterranea“ von Becher Unterteilung von Erden in: - terra fluida (merkuralische Erde) verleiht Eigenschaften des Metalls und der Flüssigkeiten (Quecksilber) - terra pinguis (fettige Erde) verleiht Brennbarkeit und Öligkeit (Schwefel) - terra lapidea (glasartige Erde) verleiht Schmelzbarkeit (Salz)

Entstehung der Theorie Weiterentwicklung durch Georg Ernst Stahl in seinem Werk „Zymotechnica fundamentalis“ (1697): terra pinguis wird durch Phlogiston ersetzt und bekommt dadurch zentrale Bedeutung Brennbare Stoffe setzen bei der Verbrennung Phlogiston frei Luft kann nur eine bestimmte Menge Phlogiston aufnehmen bei Sättigung endet Verbrennung dephlogistierte Luft verlängert Verbrennung im geschlossenen System (heute sauerstoffreiche Luft)

Entstehung der Theorie Beobachtung → quantitativ verschiedene Verbrennungserzeugnisse Rückschluss: Stoffe enthalten unterschiedlich viel Phlogiston Pflanzen und andere organische Stoffe nehmen Phlogiston auf Begründung durch den Gewichtsverlust beim Verbrennen von diesen Materialien

Entstehung der Theorie Produkte von Verbrennung phlogistonreicher Stoffe sind in Wasser sauer, phlogistonarme basisch Bei Verbrennung von Erzen mit Holzkohle geht Phlogiston von Kohle ins Erz → wird zum Metall

Stärken der Theorie Möglichkeit der systematischen Untersuchung von: Redoxreaktionen Säuren und Basen Salzen Erklärung bekannter Phänomene (Stoppen der Verbrennung in geschlossenem System nach bestimmter Zeit) Verbrennung als chemische Wechselwirkung von Phlogiston mit Umgebung Wechselseitigkeit von Verbrennung (heute Oxidation) und Reduktion Systematisierung und Klassifizierung von Stoffen

Schwächen, Grenzen und Gegenargumentation Verbrennung von Metallen → Metalloxide schwerer als reine Metalle (Gewichtszunahme theoretisch beobachtbar) Phlogiston müsste beim Verbrennen entweichen → Metalle müssten leichter werden Beobachtung zunächst missachtet und auf schlechte experimentelle Bedingungen geschoben Verteidigung: Erste Erklärung: es kommt auf spezifisches Gewicht (Dichte) und nicht auf absolute Masse an Zweite Erklärung: Phlogiston kann negative Masse haben

Schwächen, Grenzen und Gegenargumentation Phlogiston konnte nie isoliert werden  immer mehr widersprüchliche Beobachtungen Lavoisier stürzte Theorie durch quantitative Experimente Verbrennungen in geschlossenen Räumen beobachtet  Erhaltung der Masse beobachtet Benannte dephlogistierte Luft in Sauerstoff um  Masseverlust durch Entstehung von gasförmigen sauerstoffhaltigen Verbindungen

Schwächen, Grenzen und Gegenargumentation Revidierte aristotelischen Elementbegriff und begründete den heute bekannten Lavoisiers Oxidationstheorie Später Erklärungsversuch der Phlogistoniker : Luft sorgt dafür brennbaren Materialien Phlogiston zu entziehen Wasserstoff Hypothese: widerlegt durch Beobachtung, dass Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht  „brennbare Luft“ widerlegt Entkräftung von Phlogiston als Wärmestoff: Benjamin Thompson  konnte Wärme unerschöpflich abführen

Gründe für das lange Bestehen der Theorie Beispiel: Joseph Priestley (1733-1804) englisch-amerikanischer Theologe des Unitarismus, Philosoph, Chemiker und Physiker Entdeckte 1774 Sauerstoff beim Erhitzen von Quersilberoxid → nannte das Gas „dephlogisticated air“ Lebenslanger Anhänger der Phlogiston-Theorie Widerlegte Phlogiston-Theorie mit verschiedenen Experimenten unbeabsichtigt → Fehlinterpretation seiner Experimente um diese Theorie anzupassen

Quellen https://de.wikipedia.org/wiki/Phlogiston https://de.wikipedia.org/wiki/Chemie https://de.wikipedia.org/wiki/Johann_Joachim_Becher https://de.wikipedia.org/wiki/Georg_Ernst_Stahl http://anthrowiki.at/Chemisches_Element https://de.wikipedia.org/wiki/Joseph_Priestley http://www.naklar.at/content/features/phlogiston/ https://de.wikipedia.org/wiki/Antoine_Laurent_de_Lavoisier