Pneumatische chemie
De chemie die Lavoisier als student studeerde, was niet een onderwerp dat vooral bekend stond om zijn conceptuele helderheid of theoretische nauwkeurigheid. Hoewel chemische geschriften aanzienlijke informatie bevatten over de stoffen die chemici bestudeerden, bestond er weinig overeenstemming over de precieze samenstelling van chemische elementen of tussen verklaringen van veranderingen in samenstelling. Veel natuurfilosofen beschouwden de vier elementen van de Griekse natuurfilosofie – aarde, lucht, vuur en water – nog steeds als de primaire substanties van alle materie. Chemici zoals Lavoisier concentreerden hun aandacht op het analyseren van mengsels (dwz verbindingen), zoals de zouten die worden gevormd wanneer zuren worden gecombineerd met basen. Ze hoopten dat ze door eerst de eigenschappen van eenvoudige stoffen te identificeren, theorieën zouden kunnen construeren om de eigenschappen van verbindingen.
Eerder werd beweerd dat de elementen te onderscheiden waren door bepaalde fysische eigenschappen: water en aarde waren onsamendrukbaar, lucht kon zowel uitzetten als samenpersen, terwijl vuur niet kon worden ingesloten of gemeten. In de jaren 1720 demonstreerde de Engelse geestelijke en natuurfilosoof Stephen Hales dat atmosferische lucht zijn “veer” (dwz elasticiteit) verliest zodra het wordt “gefixeerd” in vaste stoffen en vloeistoffen. Misschien, suggereerde Hales, was lucht eigenlijk gewoon een damp zoals stoom, en zijn veer, in plaats van een essentiële eigenschap van het element te zijn, werd gecreëerd door warmte. Hales experimenten waren een belangrijke eerste stap in de experimentele studie van specifieke lucht of gassen, een onderwerp dat pneumatische chemie werd genoemd.
In de jaren 1750 demonstreerde de Schotse chemicus Joseph Black experimenteel dat de lucht die in bepaalde reacties wordt gefixeerd chemisch verschilt van gewone lucht. Black wilde weten waarom gebluste ongebluste kalk (gehydrateerd calciumoxide) werd geneutraliseerd bij blootstelling aan de atmosfeer. Hij ontdekte dat het slechts één component van de atmosfeer opnam, kooldioxide, die hij vaste lucht noemde. Blacks werk markeerde het begin van onderzoeksinspanningen die waren gericht op het identificeren van chemisch verschillende soorten lucht, een onderzoeksgebied dat snel groeide in de tweede helft van de eeuw. Pneumatische chemie was dus een levendig onderwerp op het moment dat Lavoisier geïnteresseerd raakte in een bepaalde reeks problemen. waarbij lucht betrokken was: de gekoppelde verschijnselen van verbranding, ademhaling en wat 18e-eeuwse chemici calcineren noemden (de verandering van metalen in een poeder, zoals dat wordt verkregen door het roesten van ijzer).