PROCESO HISTORICO DE LA QUÍMICA
Época primitiva
No hay duda que la Química debía nacer con la conquista del fuego por el
hombre, y que sus orígenes deberán encontrarse en las artes y oficios técnicos
del hombre primitivo, de los que tenemos idea por los materiales usados por él
y encontrados en los restos de las civilizaciones desaparecidas. Los artículos normalmente encontrados son de metal, cerámica,
vidrio, pigmentos y telas teñidas, lo que constituyen los conocimientos sobre
los que está basada la «Química» de aquellos tiempos.
El hombre primitivo se interesaría en primer lugar por los metales por ser
materiales resistentes y duraderos a los que podía dárseles forma con mayor o
menor facilidad.
Los objetos más antiguos conocidos son de oro, situándose en
una época anterior a los 5000 años a. J.C. Por encontrarse a veces
juntos el oro y la plata,
y ser su separación difícil, se obtenía una aleación,
el electrón (por su parecido al ámbar), que durante
un gran tiempo se consideró un metal distinto.
En la Edad del oro y de la plata se conoció también el
cobre.
La Edad del Bronce se sitúa sobre los 4000 años a. J.C. En el Egipto de las
primeras dinastías y en la Grecia de HOMERO, el bronce ocupó el lugar
del hierro en nuestra época. Los fenicios adquirieron una gran
reputación en el trabajo del bronce y, aunque pueblo poco
belicoso, fabricaba las armas más ricas y mejores.
La Edad del Hierro sucede a la del Bronce y su principio puede fijarse sobre
los 200 años a. J.C. Las dificultades que ofrece su preparación y su
trabajohicieron del hierro en los primeros tiempos un metal oneroso, utilizado
muy parcamente. En la Edad del Hierro se
aprendió a fabricar acero, se conoció que su resistencia aumenta con el temple y se llegó
incluso a protegerlo de la corrosión.
La metalurgia fue más que una técnica un arte sagrado
encomendado a los sacerdotes. Los metales obtenidos del interior de la Tierra,
concebida como un dios, fueron relacionados con el Sol y los planetas: el oro
el Sol, la plata a la Luna, el cobre a Venus, el hierro a Marte,
el estaño a Júpiter, el plomo a Saturno y el mercurio a
Mercurio. Los antiguos veían en el número siete una manifestación de
carácter universal, y así conocían siete planetas, siete metales, siete dioses,
siete maravillas del mundo, la hidra de siete cabezas, las siete bocas del
Nilo, las siete estrellas del carro de David, los siete días de la semana,
identificados con los astros, etc. Si aún hoy día consideramos sin
base científica los siete colores del arco iris lo debemos a esta
concepción de los antiguos. Los siete metales indicados, junto con el
carbón y el azufre, incluían todos los elementos conocidos al principio de la
Era cristiana.
De todas las civilizaciones antiguas, la más avanzada
en las artes químicas y la más relacionada con la química europea moderna fue
la egipcia. Los egipcios fueron maestros en la fabricación de vidrios y
esmaltes; imitaban a la perfección los metales nobles, así como el rubí, el
zafiro y la esmeralda; utilizaron ampliamente el cuero y usaron la lana, el
algodón y el lino que sabíanblanquear y teñir con índigo, púrpura y rubia,
prepararon perfumes, bálsamos, productos de belleza y venenos, cuya química fue
muy floreciente en la antigüedad; obtuvieron jabones y diferentes sales de
sodio, potasio, cobre, aluminio y otros metales; y utilizaron el betún en
embalsamamientos y en decoración. Pero todas estas prácticas eran
fundamentalmente empíricas y no constituían una ciencia ni
siquiera en forma rudimentaria.
Concepciones filosóficas en la época antigua
El hombre prehistórico, al buscar el origen y la naturaleza de todo lo que le
rodeaba creó los mitos en los que cada cosa, cada fuerza natural era un dios o
una figura humana; de aquí las teogonías y las cosmogonías de los pueblos
primitivos, en las que los fenómenos se imaginan producidos por la acción de
agentes sobrenaturales cuya intervención explica todas las anomalías aparentes
del universo.
Este estado teológico de la Ciencia se mantuvo hasta el siglo VI a. J.C.,
en que apareció en Grecia un poderoso movimiento intelectual y sus más grandes
filósofos especularon sobre el mundo y sobre la naturaleza de la materia, y
plantearon claramente muchos de los problemas fundamentales de la Ciencia.
La idea de la existencia de un principio permanente origen de todo fue ya un
principio tangible; para TALES, de Mileto (aproximadamente 624-565 a.
J.C.) fue el agua; ANAXIMENES (alrededor de 585-524 a. J.C.) sostuvo
que era, el aire, y para HERACLITO, de Efeso (aproximadamente 540-475 a.
J.C.) era el fuego. Más, tarde, EMPÉDOCLES, de Agrigento
(alrededor de 500-430 a.J.C.) aceptó los elementos de sus antecesores, a los
que agregó uno más, la tierra, substituyendo así el principio
único de la Escuela naturalista Jónica por los cuatro elementos: tierra, agua,
aire y fuego, que servían de alguna manera de soporte a las cualidades
fundamentales de caliente y frío, y seco y húmedo, y dos fuerzas
cósmicas, el amor y el odio, que son las raíces de todas
las cosas. Esta teoría de los cuatro elementos fue aceptada
por ARISTÓTELES de Estagira (384-322
antes de J.C.), el más grande pensador griego y un infatigable escritor, cuya
autoridad hizo que perdurase durante unos dos mil años.
Por la misma época, LEUCIPO y su discípulo DEMÓCRITO, de Abdera (460-370
a. J.C.), en oposición a ZENÓN, de Elea, enseñaron la discontinuidad de la
materia formada de átomos, el ser, y de vacío, el no
ser, resultante de los intersticios entre aquellos, y permitiendo su
movimiento. A pesar de la tendencia positiva de
las ideas de DEMÓCRITO, Sus seguidores no desarrollaron su pensamiento que
ofrece una estrecha relación con las teorías científicas modernas.
EPICURO, de Samos (342-270 a. J.C.), el más ilustre de ellos, creó la palabra
átomo y le asignó un peso esencial. El atomismo
de DEMÓCRITO, expuesto en forma brillante en el inmortal
poema De rerum Natura del romano
LUCRECIO, está construido totalmente por conceptos filosóficos, y no es hasta
1677 en que BOYLE lo establece y DALTON en 1803
lo desarrolla como
resultado de observaciones científicas.
Puede parecer sorprendente que los grandes
pensadores griegos no buscasen unaconfirmación experimental de sus
abstracciones, pero ellos aceptaban que todo conocimiento debía adquirirse
únicamente mediante pura especulación y que el experimento no sólo era
innecesario sino que incluso disminuiría su dignidad. Este error del empleo del razonamiento sin experimentación mantuvo
estacionado el progreso de la Ciencia durante muchos siglos.
A partir del año 300 a. J.C. la ciencia griega se desplaza a Alejandría, en
cuya Escuela florecieron grandes matemáticos, astrónomos y biólogos, si bien
fue decayendo hasta apagarse hacia el año 400 de nuestra Era. En el siglo
II a. J.C. las ideas científicas llegaron a Roma, pero los romanos,
guerreros y constructores, pero poco abiertos a las cosas del espíritu, y estoicos frente a
la Naturaleza, no prosiguieron la herencia científica de los griegos.
Alquimia
En la Edad Media, y especialmente en el período del 400-1000,
conocido por la Edad Tenebrosa, la preocupación teológica llena los espíritus y
únicamente hacia el siglo VII empieza a adquirir la Ciencia entre los árabes
una cierta importancia. Los conocimientos químicos aprendidos de los
egipcios y las ideas filosóficas heredadas de los antiguos a través de la
Escuela alejandrina dieron a la alquimia en manos de los árabes, y después en
toda Europa, una significación especial.
Los alquimistas consideraron los metales como cuerpos compuestos formados
por dos cualidades-principios comunes, el mercurio, que representaba
el carácter metálico y la volatilidad, y el azufre que poseía la
propiedad de combustibilidad. En elcurso del tiempo se unió un tercer
principio, la sal, que tenía la propiedad de la solidez y la
solubilidad. Estos tres principios o elementos, los llamados «tría prima» de
los alquimistas substituyeron en la Edad Media a los elementos aristotélicos, y
aunque al principio tuvieron un carácter abstracto,
fueron considerados más tarde como
materiales. Consecuencia inmediata de su pensamiento fue para los alquimistas
la posibilidad de la transmutación de los metales innobles en nobles y,
concretamente, la conversión del
plomo, mercurio u otros metales corrientes
en oro.
Esta transmutación, conocida como la «Gran Obra», debía realizarse en presencia
de la «piedra filosofal» cuya preparación fue la tarea primera de los
alquimistas. En el siglo XIII se extendió el objetivo de la alquimia
al buscar el «elixir filosofal o de larga vida», imaginado como una infusión de
la piedra filosofal, el cual debía eliminar la enfermedad, devolver la
juventud, prolongar la vida e incluso asegurar la inmortalidad.
La Alquimia fue, en general, una práctica secreta debido a los hombres que la
relacionaban con la magia y a causa de Dios, pues los alquimistas se creían los
elegidos para ser depositarios de la verdad y por ello no debían divulgar sus
conocimientos. Escribieron en un lenguaje
hermético describiendo más bien operaciones qué hechos y haciendo uso de signos
y símbolos. Un libro de alquimia, el Liber
Mutus, no contiene ningún texto sino quince grabados, en su mayoría
ininteligibles, para hacer conocer la preparación de la piedra filosofal.
Lostrabajos de los alquimistas, aunque infructuosos en el descubrimiento de la
piedra filosofal y del elixir de larga vida, y estériles, por tanto, en la
consecución de la «Gran Obra», produjeron indudables progresos a la química del
laboratorio, puesto que prepararon un gran número de nuevas substancias,
perfeccionaron muchos aparatos útiles y desarrollaron técnicas que constituyen
la base de la subsiguiente investigación.
La alquimia árabe aparece con su más brillante cultivador GEBER (Abou
Moussah Diafar al Sofi Geber), que parece vivió y murió en Sevilla hacia
finales del siglo
VIII y fue uno de los sabios más grandes del
mundo.GEBER escribió numerosas obras y entre ellas la Summa
Perfectionis, el tratado de Química más antiguo que se
conoce. Posteriores
a GEBER son RHASÉS 0 RAZÉs (siglo
X), AVICENA (siglo XI), cuyo prestigio fue inmenso como alquimista,
filósofo, astrónomo, matemático y, sobre todo, médico,
y AVERROES (1126-1198), nacido en Córdoba, célebre por sus
comentarios sobre ARISTÓTELES y que ejerció un gran influjo en el
pensamiento medieval. Se reconoce a los árabes el preparar la sal
amoníaco, el aceite de vitriolo (ácido sulfúrico), el agua fuerte (ácido
nítrico), el agua regia, ciertos sulfuros metálicos, varios compuestos de
mercurio y arsénico, y la preparación del espíritu de vino (alcohol).,
Los siglos X, XI y XII, de total postración científica en el mundo occidental,
fueron los más florecientes para la ciencia española
(arábiga-judaica-cristiana), la cual, al difundirse a toda Europa, originó en
el siglo XIII unpoderoso resurgimiento científico en el que la Alquimia
adquiere una extensa significación.
Entre los alquimistas de Occidente hay que destacar en primer lugar,
cronológicamente y por su sabiduría, a SAN ALBERTO MAGNO (1193 o
1206-I280), dominico alemán, llamado el Doctor Universal- y considerado como
el ARISTÓTELES de la Edad Media, y de los pocos que en esta época se
dedicaron a observar por sí mismos a la Naturaleza.
Se debe a SAN ALBERTO la preparación de la potasa cáustica
mediante la cal, procedimiento que aún se practica en los laboratorios.
Describe con exactitud la afinación del oro y de la plata mediante copelación
con plomo, establece la composición del cinabrio, señala el efecto del calor
sobre el azufre y emplea por vez primera la palabra afinidad en el
sentido usado hoy día al decir que «el azufre ennegrece la plata y abrasa en
general a los metales a causa de la afinidad natural que tiene por ellos».
Explica en sus obras la preparación de la cerusa y del minio, y la de los acetatos de cobre y
plomo; expone la acción del agua fuerte (ácido
nítrico) sobre los metales, y señala, el primero, la separación mediante ella del oro y de la
plata en las aleaciones preciosas.
Contemporáneo de SAN ALBERTO es el inglés ROGER
BACON (I2I4-I294), fraile franciscano que profesó en París y en
Oxford, y la más vasta inteligencia que ha tenido Inglaterra. En su
obra Speculum alchimiae alude a un aire que
es alimento del
fuego y otro que lo apaga, habla de una llama producida al destilar las
materias orgánicas y vulgariza el empleo de lapólvora. Defendió la experimentación
y combatió con tesón a ARISTÓTELES.
Debe también mencionarse a SANTO TOMÁS DE AQUINO (1225-I274), el
Doctor Angélico, discípulo de SAN ALBERTO en Colonia, que escribió un
tratado sobre la esencia de los minerales y otro sobre la piedra filosofal; RAMÓN
LULL o RAIMUNDO LULIO (I232-1315), el Doctor Iluminado, fogoso
alquimista y apóstol español, de Mallorca, que escribió numerosas obras e hizo
escuela entre los alquimistas al fijar la atención sobre los productos
volátiles de la descomposición de los cuerpos; ARNALDO DE
VILANOVA (1245-1314), médico alquimista catalán, cuyas obras publicadas
dos siglos más tarde ejercieron una gran influencia;
Nicolás FLAMEL(1330-1418), francés, que consiguió enormes riquezas y que
hizo creer a sus contemporáneos que había descubierto el secreto de la piedra
filosofal; y el monje benedictino alemán Basilio VALENTIN (siglo XV),
de cuya existencia real se duda en la actualidad, autor de varias obras, siendo
la más conocida El Carro Triunfal del Antimonio.
La Iatroquímica o Química Medicinal.
Aunque la transmutación de los metales fue creída hasta el siglo XIX, la
Alquimia fue perdiendo su carácter ideal para ser, en un gran número, de sus
supuestos cultivadores, charlatanería y engaño, llegándose a prohibir por Reyes
y Papas. A principios del siglo XVI los esfuerzos de
muchos alquimistas se dirigen a preparar drogas y remedios al
señalar PARACELSO (1493-1541) que la misión de la Alquimia era
la curación de la enfermedad. Aparece una transición entre la Alquimia y laverdadera
Química, que se conoce como iatroquímica o
química médica.
Contemporáneo de PARACELSO es Georg AGRICOLA (1496-1555), de su: verdadero
nombre Landmann, médico sajón, que en su obra De Re Metallica expone
en forma clara, desprovista de especulaciones filosóficas, todos los
conocimientos metalúrgicos de la época, y en la que se manifiestan
preocupaciones de químico y de ingeniero y se inicio el análisis químico.
Seguidores de PARACELSO, pero más claros y menos imbuidos
de superstición, son LIBAVIUS (1540-1616), médico alemán que prepara
el cloruro estánnico, estudia los fundentes en Metalurgia y obtiene muchos
medicamentos; VAN HELMONT (1577-1644), médico belga, profundamente
religioso y un gran investigador -es notable su investigación acerca del crecimiento
de un pequeño sauce, que duró cinco años- que combate los cuatro elementos
de ARISTOTELES, eliminando el fuego y la tierra, que inventa la
palabra gas y al que debemos los estudios sobre el gas
silvestre (gas carbónico); y LEMERY (1645-1715) que escribe su
voluminoso Cours de Chymie en el que describe las distintas
operaciones de la Química.
La Química durante el renacimiento científico.
En esta época, en el llamado siglo rebelde, se había creado en Europa un nuevo clima intelectual. En el siglo XIV se
había producido en Italia un movimiento humanista que
al volver al pensamiento de la antigüedad clásica hizo posible la
reconstrucción del
espíritu griego.
El Renacimiento, primero en el campo de la literatura y
después en el de las artes, pasó pronto al pensamientocientífico, y al unirse
observación y teoría se inicia la ciencia experimental que substituye a las
especulaciones filosóficas de la Edad Media. Es LEONARDO DE VINCI
(I452-1519) el que introduce en el dominio científico los principios del Renacimiento
y el ,que abre el camino a Francis BACON (1561-1628), Canciller de Inglaterra,
el teórico del método experimental, que en 1620 en su obra Novum
Organum erige la observación en sistema filosófico; a GALILEO (I564-1642),
famoso astrónomo y físico italiano cuya actividad intelectual fue inmensa al
conmover las doctrinas científicas de su tiempos y a DESCARTES (1596-1650),
filósofo francés que en su Discurso del Método publicado en 1637
establece claramente las bases del método científico.
Las nuevas ideas consiguieron grandes progresos en Matemáticas, en Física y en
Filosofía, y al pasar después a la Química modifican la vieja mentalidad de sus
cultivadores; desaparece el hermetismo de sus escritos, se comunican los
resultados de sus observaciones, para lo cual se crean en muchos países
Academias Científicas, y sólo se precisa disponer de una técnica de medición
para que la Química pueda desarrollar su carácter de verdadera ciencia.
El irlandés Robert BOYLE (1627-1691), es el primer químico que rompe
abiertamente con la tradición alquimista. En su famosa obra The
Sceptical Chymist («El químico escéptico»), aparecida en
1661, establece el concepto moderno de elemento al decir que son «ciertos
cuerpos primitivos y simples que no están formados de otros cuerpos, ni unos de
otros, y que son losingredientes de que se componen inmediatamente y en que se
resuelven en último término todos los cuerpos perfectamente mixtos», y supone
que su número ha de ser muy superior a los tres de los alquimistas o a, los cuatro
de los aristotélicos. BOYLE es el primer hombre de Ciencia que adopta
la teoría atómica para explicar las transformaciones químicas, y sus
investigaciones en el campo de la Física y de la Química permiten considerarle
como el precursor de la química moderna al hacer de ella el estudio de la
naturaleza y composición de la materia en vez de ser, como hasta entonces, un
simple medio de obtener oro o de preparar medicamentos.
Entre sus más notables descubrimientos hay que mencionar la ley que lleva su
nombre de la compresibilidad de los gases, el efecto de la presión sobre el
punto de ebullición de un líquido, la clara distinción entre mezclas y
combinaciones, el empleo de muchos reactivos como el nitrato de plata, el gas
amoníaco -para conocer el gas clorhídrico y el sulfhidrato amónico que con el
nombre de licor de Boyle debía adquirir una gran importancia en química
analítica, la utilización del jarabe de violeta como indicador para distinguir
los ácidos y bases, y la obtención de nuevos e importantes compuestos. Sus
ensayos acerca de la oxidación del
cobre le llevan casi al descubrimiento de la composición del aire, pero estos experimentos están muy
anticipados con respecto a las ideas existentes en su época. No
obstante, BOYLE mantiene la idea de la transmutación de los metales y
atribuye al fuego un carácter material.
Lateoría del flogisto
Los químicos de la época de BOYLE estaban poco preparados para
aceptar sus ideas, pero en cambio, atraídos por sus experimentos acerca de los
gases, investigaron con estas nuevas substancias y estudiaron de una manera
general el problema de la combustión.
Se debe a Georg Emst STAHL (1660-1734), químico y médico
alemán, la teoría del flogisto, que aunque falsa, tiene no obstante
el mérito de ser la primera teoría capaz de coordinar el conjunto de los
fenómenos esenciales de la combustión y de la reducción. STAHL basa
su teoría en las ideas del alquimista alemán J.
J. BECHER (1635-1682), el cual, al admitir el elemento terroso,
el elemento combustible y el elemento metálico no hace más que desarrollar
la vieja noción de los tres elementos cuyo origen debe buscarse en las
«exhalaciones» de ARISTÓTELES; un claro ejemplo de la pervivencia de
las ideas.
La teoría del flogisto, conocida también como «sublime teoría», supone que toda
sustancia combustible, tal como un metal, contiene un «principio inflamable»,
denominado posteriormente, flogisto; en la combustión se desprende el
flogisto con acompañamiento de luz y calor y queda un residuo, la “ceniza” o
“cal” del cuerpo combustible. Cuanto más inflamable es un
cuerpo tanto más rico es en flogisto. El proceso de combustión puede expresarse
en la forma simplificada siguiente
Metal (en la combustión) à Cal + Flogisto
El principal interés de la teoría está en que explica el fenómeno inverso de la
combustión, la reducción, pues si se calienta la cal (las cenizas metálicas)con
una sustancia rica en flogisto, tal como el carbón, ésta cede su flogisto a la
cal y el metal se revivifica. Esto es, abreviadamente
Cal + Carbón à Metal
Así, por ejemplo, el plomo calentado en el aire se transforma en un compuesto amarillo, el litargirio;
el plomo es litargirio más flogisto. El carbón,
arde y casi no deja cenizas; es flogisto casi puro. Si se
calienta litargirio con carbón recupera la cantidad precisada de flogisto y se
convierte de nuevo en plomo metálico.
Varios metales tratados por diversos ácidos desprenden el mismo
gas, el aire inflamable (nuestro hidrógeno), que era así
considerado como
el flogisto común a todos los metales. El negro de
humo era imaginado como
flogisto puro.
Varias dificultades se presentaron a la teoría del
flogisto. Se sabía, que al calcinar un metal y formarse su cal
aumentaba el peso, esto es, la pérdida del flogisto era acompañada por un
aumento de peso, y también que el aire era necesario para la
combustión. El primer hecho pudo explicarse mediante la hipótesis
fantástica adicional de que el flogisto tenía un peso
negativo, y el segundo al suponer que un medio era necesario para absorber el
flogisto análogamente a como
una esponja absorbe el agua, si bien no se comprendía la razón de que el aire
residual ocupase un volumen menor que el aire primitivo.
La teoría del flogisto, ejemplo claro del carácter provisional de las teorías
científicas, pudo servir de guía a los grandes investigadores del siglo XVIII
cuya labor experimental constituye la base de la Química comociencia. Citaremos unos pocos nombres.
René Antoine RÉAUMUR (1683-1757), naturalista, químico y físico
francés, cuyas investigaciones sobre la fundición del hierro permiten
considerarlo como el fundador de la siderurgia científica y uno de los
instauradores de la industria moderna.
Andreas Sigismund MARGGRAFF (1709-1782), químico alemán,
descubrió un nuevo procedimiento para obtener el
fósforo y el ácido fosfórico, obtuvo el cinc a partir de sus minerales y
distinguió por la coloración a la llama las sales sádicas de las
potásicas. Sus estudios acerca de la extracción del, azúcar a
partir de la remolacha hicieron posible su fabricación industrial desde 1796.
M.W. LOMONOSSOFF (1711-1765), químico ruso, realiza experimentos sobre la
calcinación de los metales en vasos cerrados, con empleo sistemático de la
balanza; establece la constancia de la materia en los procesos naturales,
atribuye la combustión a una combinación del cuerpo con el aire y explica
las propiedades de los cuerpos a partir de la existencia de átomos y moléculas
(1743).
Joseph BLACK, (1728-1799), profesor de química e investigador
inglés, descubre el gas carbónico al que llamó «aire fijo» por ser fijado por
la cal y el primer “aire artificial” identificado por los químicos. Sus
estudios cuantitativos acerca de los carbonatos son modelo de lógica y unidad y
sirvieron para dar al mundo científico una idea clara
de la naturaleza de la combinación química.
T.Olaf BERGMANN (1734-1784), químico, matemático y mineralogista
sueco, edifica las bases del análisis químico,reconoce el carácter ácido de una
disolución de gas carbónico y tiene del aire una concepción exacta al
considerarlo una mezcla de tres fluidos, el ácido aéreo (gas
carbónico), el aire viciado (nitrógeno) y el aire puro
(oxígeno).
Karl Wilhelm SCHEELE (1742-1786), químico sueco, es el investigador
más extraordinario de todos los tiempos. Sus experimentos con el
dióxido de manganeso le llevan al descubrimiento del oxígeno (algo antes que
PRIESTLEY, si bien lo publicó posteriormente) y del cloro -al que llamó
«espíritu de sal desflogisticado»-; estudió el primero diversos ácidos como el
fluorhídrico, tartárico, oxálico, cianhídrico y molíbdico, aisló el gas
sulfhídrico y la arsenamina, e investigó la naturaleza de numerosos
compuestos. El nombre de SCHEELE ha quedado unido al arsenito de
cobre, que se conoce como verde de Scheele, y
en el mineral scheelita (wolframato cálcico). En su Tratado
elemental del
Aire y del Fuego indica que el aire es una mezcla de dos gases distintos,
el «aire ígneo» y «el aire viciado».
Joseph PRIESTLEY (1733-1804),teólogo unitario inglés, no fue químico de
profesión, pero, hábil experimentador, desarrolló y perfeccionó la técnica de
preparación, recogida y manipulación de los gases. Demostró que las plantas
verdes convertían el aire respirado en aire respirable, preparó y estudió
numerosos gases (cloruro de hidrógeno, amoníaco, dióxido de azufre, óxidos
nítrico y nitroso, peróxido de nitrógeno, fosfamina, etileno, etc'), investigó
el nitrógeno, y en 1 de: agosto de 1774 al concentrar mediante una
potentelente los rayos solares sobre el óxido mercúrico obtuvo el oxígeno, su
mayor descubrimiento. Su tenaz adhesión a la teoría del flogisto le impidió progresar en la
interpretación de sus valiosas investigaciones, y así designó el oxígeno como «aire
desflogisticado».
Henry CAVENDISH (1731-1810), aristócrata inglés, dueño de una gran fortuna, dedicó toda su vida a la Química. Se ha dicho de él que fue «el más rico de todos los sabios y el más
sabio de todos los ricos». Fué el primero que utilizó la cuba
de mercurio, y al hacer actuar el ácido sulfúrico. y
el ácido clorhídrico sobre el hierro, el cinc y el estaño descubrió, en 1766,
el hidrógeno, gas ya entrevisto por PARACELSO, al que llamó «aire inflamable».
Al medir la densidad comprobó en cada caso que se trataba del mismo gas, y al
quemarlo en el aire ordinario y en el oxígeno encontró, con sorpresa, que se
formaba agua y que las proporciones en que dichos gases se combinaban eran de
dos volúmenes de aire inflamable por un volumen de aire desflogisticado. La
síntesis del
agua realizada en 1781 constituye una fecha señalada en la historia de la
Química. En su análisis del aire
halló un 20 % de oxígeno, valor muy próximo al
verdadero, y sospechó la existencia del
argón. Investigó también en el campo de la Física y fue el primero en
determinar la densidad de la Tierra, encontrando el valor de 5 , notablemente exacto. CAVENDISH, químico
flogista, no supo comprender la importancia de sus investigaciones acerca de la
síntesis del
agua.
La Química durante el siglo XIX
1803
JohnDalton propone la ley de Dalton, que describe la relación entre
los componentes de una mezcla de gases y la presión relativa que ejerce cada
uno en la mezcla total.
1805
Louis Joseph Gay-Lussac descubre que el agua está compuesta, en
volumen, de dos partes de hidrógeno y una de oxígeno.
1808
Gay-Lussac descubre varias propiedades físicas y químicas del aire y de otros gases, y realiza las
pruebas experimentales de las leyes de Boyle y de Charles, así como de las relaciones entre
ladensidad y la composición de los gases.
1808
Dalton publica su obra Nuevo sistema de
filosofía química, que contiene la primera descripción científica moderna de
la teoría atómica, así como una clara exposición de
la ley de las proporciones múltiples.
1808
Jöns Jacob Berzelius publica Lärbok i Kemien, en donde propone tanto
la notación como
la simbología química modernas, además de incorporar el concepto del peso
atómico relativo.
1811
El italiano Amedeo Avogadro propone la ley de Avogadro, en la
que afirma que volúmenes iguales de gases a temperatura y presión constantes
contienen el mismo número de moléculas.
1825
Friedrich Wöhler y Justus von Liebig llevan a cabo el primer
descubrimiento (y explicación) oficial de los isómeros, llamados así
previamente por Berzelius. Al trabajar con ácido
cianhídrico y ácido fulmínico, ambos deducen correctamente que la
isomería es causada por diferentes arreglos de átomos dentro de una estructura
molecular.
1827
William Prout realiza la clasificación moderna de
las biomoléculas en los
siguientesgrupos: carbohidratos, proteínas y lípidos.
1828
Wöhler sintetiza la urea, estableciendo así que los compuestos
orgánicos pueden ser producidos a partir de materias primas
inorgánicas, con lo que refuta la teoría del vitalismo.
1832
Wöhler y von Liebig descubren y explican los grupos funcionales y
los radicales en relación a la química orgánica.
1840
Germain Henri Hess propone la ley de Hess, una exposición primeriza
de la ley de la conservación de la energía, que establece que los cambios
de energía en un proceso químico dependen sólo de los reactivos y los productos
y no de la vía específica llevada a cabo entre estos dos estados.
1847
Hermann Kolbe obtiene ácido acético a partir de fuentes completamente inorgánicas, con lo que se desaprueba
de nueva cuenta la teoría del
vitalismo.
1848
Lord Kelvin establece el concepto de cero absoluto, que es la
temperatura a la cual todo movimiento molecular se detiene.
1849
Louis Pasteur descubre que la forma racémica del ácido
tartárico es una mezcla de las
formas levógira y dextrógira, lo cual aclara la naturaleza de
la rotación óptica y ofrece un avance significativo en el campo de
la estereoquímica.
1852
August Beer propone la ley de Beer, que explica la relación entre la
composición de una mezcla y la cantidad de luz que
esta absorbe. Basada parcialmente en un trabajo previo
realizado por Pierre Bouguer y Johann Heinrich Lambert, dicha
ley estableció la técnica analítica conocida como espectrofotometría.
1855
Benjamin Silliman, Jr. promueve los métodos de craqueo del petróleo,
que afinal de cuentas harían posible la industria petroquímica que se
conoce en la actualidad.
1856
William Perkin sintetiza la malva, el
primer colorante sintético de la Historia; su creación fue producto
de un accidente experimental, mientras se intentaba
crear quinina a partir de alquitrán de hulla. Este
descubrimiento marcó el comienzo de la industria de la síntesis de colorantes,
una de las primeras exitosas en el campo de la química.
1857
August Kekulé propone que el carbono es tetravalente, esto es
que forma exactamente cuatro enlaces químicos.
1859–1860
Gustav Kirchhoff y Robert Bunsen sentan las bases de
la espectroscopia como
un medio de análisis químico, que luego los conduciría al descubrimiento del cesio y
el rubidio. Otros utilizarían pronto esta misma técnica
para descubrir elindio, el talio y el helio.
1860
Stanislao Cannizzaro, usando las ideas de Avogadro en torno a
las moléculas diatómicas, compila una tabla de pesos atómicos y
la presenta en el Congreso de Karlsruhe de ese año, poniendo fin así
a décadas de arreglos problemáticos de pesos atómicos y fórmulas moleculares,
además de preceder al descubrimiento de Dmitri Mendeléyev de la tabla
periódica.
1862
Alexander Parkes muestra el plástico celuloide, uno de las
primeros polímeros sintéticos, en la Exposición
Universal llevada a cabo en Londres. Este suceso marcó el inicio de
la industria moderna del plástico.
1862
Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois publica la «hélice telúrica», una
versión primeriza en tres dimensiones de la tabla periódica.
1864John Newlands propone la ley de las octavas,
precursora de la ley periódica.
1864
Julius Lothar Meyer desarrolla una versión primeriza de la tabla
periódica, la cual contiene 28 elementos organizados por su número de valencia.
1864
A partir de las ideas de Claude Louis Berthollet, Cato Maximilian
Guldberg y Peter Waage proponen la ley de acción de masas.
1865
Johann Josef Loschmidt determina el número exacto de moléculas existente
en una mol, tiempo después denominado número de Avogadro.
1865
Kekulé, en base al trabajo de Loschmidt y otros, establece la estructura del benceno como un anillo de seis
carbonos con enlaces químicos simples y dobles alternos.
1865
Adolf von Baeyer comienza a trabajar en el colorante índigo, un hito en la química orgánica industrial contemporánea que
revoluciona la industria de colorantes.
1869
Dmitri Mendeléyev publica la primera tabla periódica moderna, con los 66
elementos conocidos hasta entonces organizados por sus pesos atómicos.
Indudablemente, lo más notable de su contribución es su habilidad para predecir
con precisión las propiedades de algunos elementos aún desconocidos.
1873
Jacobus Henricus van 't Hoff y Joseph Achille Le Bel, trabajando cada
quien por cuenta propia, desarrollan un modelo de enlace químico que explica
los experimentos de quiralidad de Pasteur además de proporcionar una
causa física para la actividad óptica de compuestos quirales.
1876
Josiah Willard Gibbs publica Sobre el equilibrio de las substancias
heterogéneas, una compilación de sus investigaciones
enla termodinámica y la fisicoquímica, que establece el concepto
de energía libre para explicar la base física de los equilibrios
químicos.
1877
Ludwig Boltzmann establece derivaciones estadísticas de muchos conceptos
importantes en la física y en la química, entre los cuales se incluyen
la entropía y las distribuciones de velocidades moleculares en la
fase gaseosa.
1883
Svante Arrhenius desarrolla la teoría de los iones para explicar
la conductividad en los electrolitos.
1884
Van 't Hoff publica Études de Dynamique chimique,
un estudio seminal en el rubro de la cinética química.
1884
Hermann Emil Fischer propone la estructura de la purina, la cual es
clave en muchas biomoléculas, y más tarde la sintetiza, en 1898. También
comienza a trabajar en la química de la glucosa, así como otros azúcares relacionados.
1884
Henry Le Chatelier desarrolla el principio de Le Chatelier, con el
cual se explica la reacción del equilibrio
químico dinámico ante tensiones externas.
1885
Eugene Goldstein nombra a los rayos catódicos, que más tarde otros descubren
que se componen de electrones, y a los rayos anódicos, que igualmente
luego descubren que se componen de iones positivos de hidrógeno que se han
despojado de sus electrones en un tubo de rayos catódicos. Posteriormente, estos últimos serían denominados protones.
1885
Henri Moissan obtiene flúor puro en forma de gas, F2 al
emplear electrodos de iridio-platino y enfriarlos a una temperatura
de -50 °C con el que buscó reducir la reactividad entre el ácido y el
flúor que deseabaobtener. Para lo anterior,
usó un horno eléctrico que posteriormente
dio lugar al análisis de otros elementos —entre los cuales se hallan
el cromo, el manganeso, el molibdeno y el titanio— y
abrió nuevos campos de estudio en la investigación científica e industrial.
Años más tarde, en 1893, Moissan descubrió la moissanita a la cual
erróneamente catalogó como diamante. Poco después la
identificó como carburo
de silicio.
1888
En base a la teoría de la disociación electrolítica propuesta por
Arrhenius, Wilhelm Ostwald propone la ley de Ostwald que
aborda la disociación en las disoluciones de electrolitos.
1893
Alfred Werner descubre la estructura de
los complejos octaédricos del cobalto, con lo que
establece el campo de la coordinación química.
1894–1898
William Ramsay descubre los gases nobles,
que llenan un gran vacío inesperado en la tabla periódica y conducen a la
creación de los modelos basados en enlaces químicos.
1897
Joseph John Thomson descubre el electrón al usar
el tubo de rayos catódicos.
1897
Eduard Buchner demuestra que la fermentación alcohólica se debe
a la acción de unas enzimas llamadas zimasas y no a la simple acción
fisiológica de las células de la levadura, con lo que descubre la
fermentación en ausencia de células vivas.
1898
Wilhelm Wien demuestra que los rayos anódicos (flujo de iones positivos)
pueden ser desviados por campos magnéticos, y que la cantidad desviada es
proporcional a la relación carga/masa. Este descubrimiento conduciría
luego a la técnica analítica conocida como espectrometría
demasas.
1898
Marie Curie y Pierre Curie aislan el radio y
el polonio de pechblenda.
1900
Ernest Rutherford descubre que el origen de
la radiactividad se debe a la desintegración de los átomos; asimismo,
introduce términos para varios tipos de radiación.
La Química durante el siglo XX
1903
Mijaíl Tsvet inventa la cromatografía, una importante técnica
analítica.
1904
HantarÅ Nagaoka propone un modelo
nuclear del
átomo, donde los electrones giran en órbitas alrededor de un núcleo denso
masivo.
1905
Fritz Haber y Carl Bosch desarrollan el proceso de
Haber para producir amoníaco a partir de la reacción
de nitrógeno e hidrógeno gaseosos, lo cual marca un
hito en la química industrial, teniendo consecuencias notables en la
agricultura.
1905
Albert Einstein explica el movimiento browniano de una manera
que demuestra definitivamente la veracidad de la teoría atómica.
1907
Leo Baekeland inventa la baquelita, uno de los primeros plásticos
exitosos a nivel comercial.
1909
Robert Andrews Millikan mide la carga de electrones individuales con una
precisión sin precedentes a través del experimento de la gota de
aceite, con el cual confirma que todos los electrones tienen la misma carga y
la misma masa.
1909
S. P. L. Sørensen crea el concepto del pH y desarrolla
métodos para medir la acidez de cualquier sustancia.
1911
Antonius Van den Broek propone que los elementos de la tabla periódica
pueden organizarse de una manera más adecuada por medio de sus cargas nucleares
positivas, en vez de sus pesos atómicos.
1911
Selleva a cabo el primer Congreso Solvay en Bruselas, al cual
acuden la mayoría de los científicos más notables de esa época. Este evento continúa celebrándose actualmente de forma periódica, y
para ello se realizan conferencias en física y química.
1911
Rutherford, Hans Geiger y Ernest Marsden realizan
el experimento de la lámina de oro, que demuestra la veracidad del modelo nuclear del átomo, con un núcleo
pequeño y denso de carga positiva rodeado de una nube de
electrones difusa.
1912
William Henry Bragg y William Lawrence Bragg proponen
la ley de Bragg y establecen el campo de la cristalografía de
rayos X, una herramienta importante para dilucidar la estructura cristalina de
sustancias.
1912
Peter Debye desarrolla el concepto de dipolo molecular para
describir la distribución asimétrica de carga presente en algunas moléculas.
1913
Niels Bohr introduce conceptos de la mecánica cuántica a la
estructura atómica, proponiendo lo que hoy en día se conoce como el modelo
atómico de Bohr, donde los electrones sólo existen
enorbitales estrictamente definidos.
1913
Henry Moseley, en base a una idea previa de Van den Broek, introduce el
concepto de número atómico para corregir las deficiencias de la tabla
periódica de Mendeléyev, que se halla basada en el peso atómico.
1913
Frederick Soddy propone el concepto de isótopos para designar a
todos esos elementos que tienen las mismas propiedades
químicas, pero que difieren en sus pesos atómicos.
1913
Joseph John Thomson, expandiendo la obra de Wien, muestra que las partículassubatómicas
cargadas pueden ser separadas por su relación carga/masa, una técnica conocida como espectrometría
de masas.
1916
Gilbert N. Lewis publica «The Atom and the Molecule», considerado como el fundamento de
la teoría del enlace de valencia.
1921
Otto Stern y Walther Gerlach establecen el concepto del espín relativo
a las partículas subatómicas.
1923
Lewis y Merle Randall publican Thermodynamics and the Free
Energy of Chemical Substances, el primer tratado moderno que aborda
la termodinámica química.
1923
Lewis desarrolla la teoría de par de electrones concerniente a las
reacciones ácido/base.
1924
Louis de Broglie introduce el modelo de onda de estructura
atómica, con base en las ideas de dualidad onda corpúsculo.
1925
Wolfgang Pauli desarrolla el principio de exclusión, que establece
que no hay dos electrones en torno a un solo núcleo
que puedan tener el mismo estado cuántico, considerando para ello a
cuatro números cuánticos.
1926
Erwin Schrödinger propone la ecuación de Schrödinger, que proporciona
una base matemática para el modelo de onda de la estructura atómica.
1927
Werner Heisenberg desarrolla el principio de incertidumbre que,
entre otras cosas, explica la mecánica del
movimiento de los electrones alrededor del
núcleo.
1927
Fritz London y Walter Heitler aplican la mecánica cuántica para
explicar la unión covalente de la molécula de hidrógeno, lo cual
marcaría el comienzo de la química cuántica.
1930
Linus Pauling propone las reglas de Pauling, las cuales son
principios fundamentales para el uso
dela cristalografía de rayos X en la deducción de la estructura
molecular.
Modelo de dos formas comunes de nailon.
1930
Wallace Carothers dirige al equipo de químicos en DuPont que
crea el nailon, uno de los polímeros sintéticos más exitosos a nivel
comercial en toda la Historia.
1931
Erich Hückel propone la regla de Hückel, que explica cuándo una
molécula de anillo plano
posee propiedades aromáticas.
1931
Harold Urey descubre el deuterio por medio de destilación
fraccionada de hidrógeno líquido.
1932
James Chadwick descubre el neutrón.
1932–1934
Pauling y Robert Mulliken cuantifican la electronegatividad,
ideando las escalas que hoy llevan sus nombres (escala de
Pauling y escala de Mulliken, respectivamente).
1937
Carlo Perrier y Emilio Segrè realizan la primera síntesis
confirmada de tecnecio-97, el primer elemento producido artificialmente,
llenando con ello un espacio vacío en la tabla
periódica. Aunque esto resultó controvertido ese año,
previamente dicho elemento pudo haber sido sintetizado en 1925 por Walter
Noddack y otros.
1937
Eugene Houdry desarrolla un método industrial
de craqueo catalítico del
petróleo, lo cual lleva al desarrollo de la primera refinería moderna
de petróleo.
1937
Pyotr Kapitsa, John Allen y Don Misener producen helio-4,
el primer superfluido de viscocidad cero así como una sustancia
que muestra las propiedades de la mecánica cuántica a escala macroscópica.
1938
Otto Hahn descubre el proceso de fisión nuclear en
el uranio y el torio.
1939
Pauling publica La naturaleza delenlace químico, una obra compilatoria de
investigaciones hechas décadas atrás en el rubro de los enlaces químicos. Es
considerado como uno de
los textos de química modernos más importantes, pues explica conceptos como la hibridación, los enlaces covalente y iónico (explicados
en torno a la electronegatividad), y la resonancia, todos ellos
incorporados para describir, entre otras cosas, la estructura del benceno.
1940
Edwin Mattison McMillan y Philip H. Abelson identifican
el neptunio, el primer elemento transuránico sintetizado además
de ser el más ligero, presente en los productos de la fisión de uranio.
Poco después, McMillan se topó con un laboratorio en
la Universidad de California en Berkeley que se
involucraría luego en el descubrimiento de muchos nuevos elementos e isótopos.
1941
Glenn Theodore Seaborg se hace cargo del trabajo de
McMillan consistente en crear nuevos núcleos atómicos. Así,
se convierte en uno de los pioneros de la captura de neutrones y, más
tarde, de otros reacciones nucleares. Además, se
convertiría en uno de los descubridores de nueve elementos químicos nuevos, y
docenas de nuevos isótopos de elementos existentes.
1945
Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin y Charles D.
Coryell realizan la primera síntesis confirmada de prometio, llenando
de esta forma el último espacio vacío en la tabla periódica.
1945–1946
Felix Bloch y Edward Mills Purcell desarrollan el proceso
de resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica analítica
importante en la dilucidación de estructuras de moléculas,
especialmenteen química orgánica.
1951
Pauling utiliza la cristalografía de rayos X para deducir la estructura
secundaria de las proteínas.
1952
Alan Walsh inicia el campo de la espectroscopia de absorción atómica,
un método notable de espectroscopia cuantitativa que
permite medir las concentraciones específicas de un material en una mezcla.
1952
Robert Burns Woodward, Geoffrey Wilkinson y Ernst Otto
Fischer descubren la estructura del ferroceno, uno de los
descubrimientos que daría lugar al establecimiento de la química
organometálica.
1953
James Dewey Watson y Francis Crick proponen la estructura del ácido
desoxirribonucleico (ADN), con lo que se funda el campo de
la biología molecular.
1957
Jens Skou descubre la bomba sodio-potasio, considerada como
la primera enzima capaz de transportar iones.
1958
Max Perutz y John Kendrew hacen uso de
la cristalografía de rayos X para dilucidar la estructura de una proteína, en
concreto de la mioglobina.
1962
Neil Bartlett sintetiza hexafluoroplatinato de xenón, que muestra por
primera vez que los gases nobles pueden formar
compuestos químicos.
1962
George Olah observa carbocatión por medio de reacciones
entre superácidos.
1964
Richard R. Ernst lleva a cabo experimentos que más tarde conducirán al
desarrollo de la técnica de la transformada de Fourier RMN. Esto aumentaría en gran medida la sensibilidad de la técnica, y
daría lugar a la imagen por resonancia magnética (IRM).
1965
Woodward y Roald Hoffmann proponen las reglas de
Woodward-Hoffmann, que usan la simetría de orbitalesmoleculares para
explicar la estereoquímica de reacciones químicas.
1966
Hotosi Nozaki y RyÅji Noyori descubren el
primer modelo de catálisis asimétrica (hidrogenación) utilizando un complejo metálico de transición quiral estructuralmente
bien definido.
1970
John Pople desarrolla el software Gaussian con lo que se
facilitan en gran medida los cálculos de química computacional.
1971
Yves Chauvin ofrece una explicación del mecanismo de
reacción de las reacciones de metátesis olefínica.
1975
Karl Barry Sharpless, junto con un grupo de colegas, descubre una serie de
reacciones de oxidación estereoselectivas, entre las cuales se incluyen
la epoxidación de Sharpless 133 la dihidroxilación
asimétrica de Sharpless,134 135136 y la oxiaminación de
Sharpless.
1985
Harold Kroto, Robert Curl y Richard Smalley descubren
el fulereno, una clase de moléculas grandes de carbono superficialmente
parecidas a la cúpula geodésica diseñada por el
arquitecto Richard Buckminster Fuller.
1991
Sumio Iijima utiliza un microscopio
electrónico para descubrir un tipo de fulereno cilíndrico conocido como nanotubo de
carbono, aunque este tipo de investigaciones ya se había hecho previamente en
1951. Este material es un componente importante en el
campo de la nanotecnología.
1994
Se lleva a cabo la primera síntesis total de Taxol, por obra
de Robert A. Holton y un grupo de colegas.
1995
Eric Cornell y Carl Wieman producen el primer condensado de
Bose-Einstein, una sustancia que muestra las propiedades mecánico cuánticas a escala macroscópica.