Contribuciones a la química

En el momento en que Cavendish comenzó su trabajo químico, los químicos estaban empezando a reconocer que los» aires » que evolucionaron en muchas reacciones químicas eran entidades distintas y no solo modificaciones del aire ordinario. Cavendish informó de su propio trabajo en Tres Documentos que contenían Experimentos sobre Aire Artificial en 1766. Estos documentos contribuyeron en gran medida al conocimiento de la formación de «aire inflamable» (hidrógeno) por la acción de ácidos diluidos sobre metales. Cavendish también distinguió la formación de óxidos de nitrógeno a partir del ácido nítrico. Su verdadero carácter químico aún no se conocía, pero la descripción de Cavendish de sus observaciones tenía casi el mismo patrón lógico que si estuviera pensando en términos modernos, la principal diferencia es que usó la terminología de la teoría del flogisto (es decir, una sustancia en llamas libera en su entorno un principio de inflamabilidad).

El otro gran mérito de Cavendish es su cuidado experimental y precisión. Midió la densidad del hidrógeno, y aunque su figura es la mitad de lo que debería ser, es sorprendente que incluso haya encontrado el orden de magnitud correcto, considerando lo difícil que era manejar una sustancia tan intratable. No es que su aparato fuera crudo; donde las técnicas de su época lo permitían, su aparato (como el espléndido equilibrio que sobrevive en la Institución Real) era capaz de obtener resultados refinados.

Cavendish investigó los productos de la fermentación, mostrando que el gas de la fermentación del azúcar es indistinguible del» aire fijo » caracterizado como un constituyente de tiza y magnesia por Negro (ambos son, en el lenguaje moderno, dióxido de carbono).

Otro ejemplo de la experiencia técnica de Cavendish fueron los experimentos en agua Rathbone-Place (1767), en los que estableció el estándar más alto posible de minuciosidad y precisión. Es un clásico de la química analítica. En él Cavendish también examinó el fenómeno de la retención de «tierra calcárea» (tiza, carbonato de calcio) en solución, y al hacerlo descubrió la reacción reversible entre el carbonato de calcio y el dióxido de carbono para formar bicarbonato de calcio, la causa de la dureza temporal del agua. También descubrió cómo ablandar dicha agua agregando cal (hidróxido de calcio).

En su estudio de los métodos de análisis de gases, Cavendish hizo una observación notable. Estaba encendiendo aire con exceso de oxígeno (para formar óxidos de nitrógeno) sobre álcali hasta que no se produjo más absorción y señaló que una pequeña cantidad de gas no se podía reducir más, «de modo que si hay alguna parte del aire flogístico de nuestra atmósfera que difiere del resto, y no se puede reducir a ácido nitroso, podemos concluir con seguridad que no es más de 1/120 parte del todo.»Como se sabe ahora, había observado los gases nobles de la atmósfera.

Una de las investigaciones de Cavendish sobre el problema actualmente absorbente de la combustión hizo una contribución sobresaliente a la teoría fundamental. Sin tratar particularmente de hacerlo, en 1784 Cavendish determinó la composición del agua, mostrando que era un compuesto de oxígeno e hidrógeno («aire desflogístico» y «aire inflamable»). Joseph Priestley había informado de un experimento de Guerra en el que la explosión de los dos gases había dejado un rocío a los lados de un recipiente previamente seco. Cavendish estudió esto, preparó agua en cantidad mensurable, y obtuvo una cifra aproximadamente correcta para su composición de volumen.