* Visión general del tema:
1.b.
Doctrinas químicas de la antigüedad
1.d.
La Iatroquímica o Química Médica
1.e.
El Renacimiento Científico
1.f.
La Teoría del Flogisto, Lavoisier y la Revolución Química
1.g. La
Teoría Atómica de Dalton
1.h.
La Tabla Periódica de Mendeleiev
El comienzo de la química lo podemos
ubicar en el momento en que el hombre aprende a manipular el fuego, lo que permitió al hombre desarrollar
una gran cantidad de actividades nuevas como asar los alimentos, luego trabajar
con metales, fabricar vidrio, vasijas, etc. En este período estas actividades
eran esencialmente empíricas; no constituían una ciencia como tal.
Culturas como Mesopotamia, Egipto y
China fueron las primeras en realizar los primeros procesos químicos,
principalmente la fundición de metales y fabricar armas y utensilios de cobre,
bronce, hierro.
El hombre prehistórico, al no saber
explicar por qué ocurrían los fenómenos químicos y otros fenómenos de la
naturaleza, los relacionó con dioses. Estas creencias se mantuvieron hasta el
siglo VI a. C en Grecia, en donde apareció un poderoso movimiento intelectual.
En el ámbito de la Química se destacaron dos filósofos con sus propias ideas.
Las ideas de Leucipo y Demócrito eran
mas acertadas de acuerdo al conocimiento que se tiene en nuestros días, pero en
ese tiempo sus ideas no fueron aceptadas; no así las de Aristóteles, que fueron
aceptadas por el mundo de la época y que perduraron hasta fines de la edad media.
Fue una práctica secreta que se
desarrolló durante la Edad Media europea, debido a que los hombres la
relacionaban con Dios y la magia. Los alquimistas creían ser los elegidos, que
poseían la verdad y no podían divulgarla. Escribieron, pero en un lenguaje de
signos muy complicados, de ahí que se desconozcan muchas cosas sobre ellos.
Su
objetivo principal era lograr fabricar la “piedra filosofal”; la cual tendría
la propiedad de transformar los metales en oro, y fabricar también el elixir de
larga vida que aseguraría la inmortalidad. Paralelo a esto, en la cultura
china, también se desarrolló un tipo de alquimia, pero esta con otro objetivo:
para ellos, el oro era un objeto valioso porque era una medicina que podía
conferir larga vida o incluso la inmortalidad a cualquiera que la consumiera.
A pesar de que los trabajos de los
alquimistas fueron infructuosos en sus objetivos principales, lograron preparar
un gran número de sustancias que hasta esa época eran desconocidas,
perfeccionar muchos aparatos útiles y desarrollar técnicas que serían la base
del método científico.
A principios del siglo XVI los esfuerzos
de muchos alquimistas van a dejar de buscar la piedra filosofal y van a empezar
a buscar algo mas necesario, como lo son drogas y remedios. El líder de esta
corriente fue el médico sueco Theophrastus von Hohenheim, conocido como Paracelso.
Este pasó la mayor parte de su vida
disputando violentamente con los médicos de la época, y en el proceso fundó la
iatroquímica, precursora de la farmacología. Él y sus seguidores descubrieron
muchos compuestos y reacciones químicas.
Se caracterizó principalmente por el
regreso del pensamiento griego clásico de la antigüedad. Luego, a esto se
agregan dos elementos que antes no se tomaban tanto en cuenta y que pasarían a
ser esenciales: observación y experimentación. A partir de este momento, la
Química pasa a desarrollarse como una verdadera ciencia.
El científico irlandés Robert Boyle
es el primero en romper con la tradición alquimista, al publicar en 1661 el
concepto de Elemento: “ciertos
cuerpos primitivos y simples que no están formados de otros cuerpos, ni unos de
otros, y que son los ingredientes que componen y en que se resuelven en su
último término todos los cuerpos perfectamente mixtos”; y supone que su número
ha de ser mucho mayor que los 4 propuestos por Aristóteles.
La teoría del flogisto provenía de 1702
cuando los alemanes Johan Becher y Georg Stahl propusieron que todo material
contiene un elemento común llamado flogisto que se desprende cuando el material
arde. Una vez se ha agotado todo su flogisto el material se convierte en cal la
cual, no obstante, puede reabsorber el flogisto si se calienta en carbón.
Esta teoría que, hoy en día no tiene
ningún sentido, explicaba perfectamente las observaciones cualitativas del
aspecto de los metales y las cales. Sin embargo desde el momento que se introdujeron
criterios cuantitativos la teoría ya no estaba tan clara. Esto lo hizo John
Priestley.
Esto precisamente fue lo que hizo A.
Lavoisier cuando en 1772 inició una serie de experimentos en los cuales
calentaba metales en recipientes cerrados con una cantidad limitada de aire.
Sobre la superficie del metal se desarrollaba una capa de calcinado hasta que
esta no avanzaba más.
Mediante
cuidadosos experimentos llegó a las siguientes conclusiones:
1. el calcinado es más pesado que el
metal original
2. el sistema estudiado pesa lo mismo
antes y después de la combustión.
3. Por tanto, algo en el recipiente debía haber perdido una cantidad de peso equivalente a la ganancia del metal original; y ese algo podría ser el aire.
Los partidarios de la teoría del
flogisto dirían que se iba formando una cal hasta que el aire del sistema se
saturaba de flogisto y ya no podía absorber más. El hecho de que los materiales
ganasen peso cuando se convertían en su cal era debido a que el flogisto es más
ligero que el aire y, al combinarse con las sustancias tiende a levantarlas,
haciendo disminuir su peso; por consiguiente, una pérdida de flogisto debía
hacer más pesada a la sustancia.
Pero la teoría de Lavoisier resultó ser
la correcta. Según ella, debía crearse un vacío parcial en el recipiente;
efectivamente cuando Lavoisier abrió el recipiente el aire se precipitó en él.
Quedó demostrado entonces que la calcinación de un material no era la pérdida
del misterioso flogisto, sino la ganancia de algo muy material: una parte del
aire.
Lavoisier rápidamente comprendió que el
gas que Priestley había descubierto era la parte del aire que se transfería en
las combustiones. Bautizó al nuevo gas como Oxígeno (nombre derivado del
griego, que significa productor de ácidos) por cuanto creía que el oxígeno era
un componente necesario de todos los ácidos.
Otro aporte importante de Lavoisier fue
el de la nomenclatura de compuestos: por ejemplo el Espíritu de Venus pasó a
llamarse ácido acético, el azafrán de Marte a óxido férrico, etc.
Los aportes de Lavoisier a la Química
serán mejor detallados en el apartado.
Aportes
de Lavoisier a la Química.
La hipótesis atómica de John Dalton (1766-1844)
fue formulada a principios del siglo XIX y marcó el comienzo del cálculo
sistemático de pesos atómicos para todos los elementos. De este modo, podían
explicarse las leyes de combinación establecidas durante estos años,
Las ideas de Dalton no fueron universalmente aceptadas por los químicos del siglo XIX. Además de otros aspectos, para el cálculo de los pesos atómicos era necesario realizar algunas "hipótesis a priori" imposibles de comprobar durante estos años, lo que permitió el mantenimiento de la polémica durante un largo período de tiempo. Una prueba de ello es que sigamos utilizando la expresión "hipótesis de Avogadro" para designar la ley que afirma que volúmenes iguales de dos gases, en condiciones iguales de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
El descubrimiento de un gran número de elementos y el
estudio de sus propiedades arrojó resultados inmediatos: existían relaciones
entre algunos de ellos, sobre todo en sus comportamientos químicos similares.
Esto llevó a los científicos a buscar una clasificación de elementos.
Luego de muchos intentos frustrados, el científico Mendeleiev fue el primero en conseguir ordenar correctamente los elementos conocidos en una tabla según sus propiedades periódicas (del último nivel de sus electrones). Esta tabla fue publicada por primera vez en 1869, con los 63 elementos conocidos en ese momento.
