bijdragen aan de chemie

op het moment dat Cavendish met zijn chemische werk begon, begonnen chemici nog maar net te erkennen dat de “lucht” die in veel chemische reacties geëvolueerd waren, verschillende entiteiten waren en niet alleen wijzigingen van gewone lucht. Cavendish rapporteerde zijn eigen werk in drie artikelen met experimenten op gefactureerde lucht in 1766. Deze artikelen hebben de kennis over de vorming van “ontvlambare lucht” (waterstof) door de werking van verdunde zuren op metalen sterk vergroot. Cavendish onderscheidde ook de vorming van stikstofoxiden uit salpeterzuur. Hun ware chemische karakter was nog niet bekend, maar Cavendish ‘ beschrijving van zijn observaties had bijna hetzelfde logische patroon alsof hij in moderne termen dacht, met als belangrijkste verschil dat hij de terminologie van de phlogiston theorie gebruikte (dat wil zeggen, een brandende stof bevrijdt in zijn omgeving een principe van ontvlambaarheid).Cavendish ‘ andere grote verdienste is zijn experimentele zorg en precisie. Hij meet de dichtheid van waterstof, en hoewel zijn figuur de helft is van wat het zou moeten zijn, is het verbazingwekkend dat hij zelfs de juiste orde van grootte vond, gezien hoe moeilijk het was om zo hardnekkig een stof te beheren. Niet dat zijn apparaat ruw was; waar de technieken van zijn tijd het toestonden, was zijn apparaat (zoals de prachtige balans die in de Koninklijke instelling overleefde) in staat tot verfijnde resultaten.Cavendish onderzocht de gistingsproducten en toonde aan dat het gas van de gisting van suiker niet te onderscheiden is van de “vaste lucht” die gekenmerkt wordt als een bestanddeel van krijt en magnesia door zwart (beide zijn, in moderne taal, koolstofdioxide).Een ander voorbeeld van Cavendish ‘ technische expertise waren experimenten met Rathbone-Place Water (1767), waarin hij de hoogst mogelijke standaard van grondigheid en nauwkeurigheid stelde. Het is een klassieker van de Analytische Chemie. Daarin onderzocht Cavendish ook het fenomeen van het vasthouden van “kalkhoudende aarde” (krijt, calciumcarbonaat) in oplossing, en daarbij ontdekte hij de omkeerbare reactie tussen calciumcarbonaat en koolstofdioxide om calciumbicarbonaat te vormen, de oorzaak van tijdelijke hardheid van water. Hij ontdekte ook hoe dergelijk water te verzachten door het toevoegen van kalk (calciumhydroxide).In zijn studie van de methoden voor gasanalyse maakte Cavendish een opmerkelijke waarneming. Hij vonk lucht met een teveel aan zuurstof (om stikstofoxiden te vormen) over alkali, totdat er geen absorptie meer plaats vond en merkte op dat een kleine hoeveelheid gas niet verder kon worden verminderd, “zodat als er een deel van de flogisticated lucht van onze atmosfeer dat verschilt van de rest, en niet kan worden gereduceerd tot salpeterzuur, kunnen we veilig concluderen, dat het niet meer dan 1/120 deel van het geheel.”Zoals nu bekend, had hij de edelgassen van de atmosfeer waargenomen.Een van Cavendish ‘ onderzoek naar het op dit moment boeiende probleem van verbranding leverde een uitstekende bijdrage aan de fundamentele theorie. In 1784 stelde Cavendish de samenstelling van water vast, waaruit bleek dat het een verbinding was van zuurstof en waterstof (“gedephlogisticeerde lucht” en “ontvlambare lucht”). Joseph Priestley had een experiment van Warltire gemeld waarbij de explosie van de twee gassen een dauw had achtergelaten aan de zijkanten van een eerder droog vat. Cavendish bestudeerde dit, bereidde water in meetbare hoeveelheid, en kreeg een ongeveer correct cijfer voor de volumesamenstelling.