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Los
experimentos de Boyle: Robert Boyle fue
un aristócrata nacido en Waterford, Irlanda, en 1627. Séptimo hijo varón, y
decimocuarto en total, del rico primer conde inglés de Cork. En 1641, a los
catorce años, Robert se encontraba en Florencia con su tutor cuando oyó hablar
de la muerte de Galileo. Esto lo llevó a estudiar su trabajo, y el resultado fue
un interés permanente por la ciencia.
Cuando volvió a Inglaterra en 1644 se
estableció en Dorset, pero pasaba mucho tiempo en la casa londinense de su
hermana, donde frecuentó al grupo de científicos que más tarde formaría el
núcleo de la Royal Society En 1654 se trasladó a Oxford y se instaló allí
catorce años, durante los que dirigió muchos de los experimentos que labraron su
reputación.
Robert
Boyle (imagen arriba) (Lismore, 25 de enero de 1627 - Londres, 30 de diciembre
de 1691)
Químico y físico irlandés, hijo
del primer conde de Cork y séptimo varón de un total de 14 hijos. De muy joven,
va a estudiar a Eton. Su intención es ingresar en la Iglesia, pero debe
renunciar a ello a causa de su precario estado de salud. De Eton viaja por
Europa durante seis años, a la vuelta de los cuales ha heredado el señorío de
Stelbridge, en el que se establece. Fue uno de los primeros en conceder
credulidad a las transformaciones propugnadas por los alquimistas. No en vano
sus aficiones teológicas derivaron hacia una gran atención para con lo oculto.
Funda el «Colegio Invisible», que perderá su carácter esotérico para convertirse
en la «Royal Society» (1645).
Algunos historiadores británicos se han referido a Boyle como «el padre de la
química», pero eso es llevar el orgullo nacional demasiado lejos. (Dado
el
trabajo en equipo que suponen los descubrimientos científicos, es dudoso que
nadie deba llamarse «el padre» de nada. Pero si a alguien le pertenece el título
de «padre de la química» es al francés Lavoisier, que vivió un siglo después.)
Boyle no creó la química moderna, lo que hizo fue liberar a la química de parte
del peso muerto que arrastraba del pasado y aclarar el camino para lo que
llegaría después, sentando el principio de que los hechos químicos deben ser
establecidos mediante experimentos, no por simples especulaciones de salón.
Los
experimentos de Boyle, que llevó a cabo con la ayuda de ayudantes a sueldo,
fueron muchos y variados. Usando la bomba de aire recientemente inventada, fue
el primero en demostrar la aseveración de Galileo de que, en el vacío, una pluma
y un trozo de plomo caen a la misma velocidad, y también estableció que el
sonido no se transmite en el vacío. Su descubrimiento más importante gracias a
la bomba de aire fue el principio (aún conocido corno Ley de Boyle en los países
de habla inglesa) de que el volumen ocupado por un gas es inversamente
proporcional a la presión con la que este gas se comprime. Es decir, que si se
dobla la presión, el volumen se divide por dos, y así sucesivamente; y también
que, si se elimina la presión, el aire «recupera» (su propia palabra) su
volumen original. Habiendo establecido que el aire era comprimible, Boyle se
convenció de que éste estaba compuesto de pequeñas partículas separadas por
espacio vacío. Todas estas ideas se publicaron en un libro con un título muy
largo, que suele llamarse La
elasticidad del aire y que jugó un papel significativo para establecer la idea
de la naturaleza atómica de la materia.
El
libro más importante de Boyle, El químico escéptico, se publicó en 1661, y al
año siguiente Boyle se convirtió en miembro fundador de la Royal Society. Fue en
este libro donde apuntó la idea de que todas las sustancias podían ser divididas
en ácidos, álcalis o neutros mediante el uso de lo que llamamos indicadores.
Aunque sus experiencias se
desarrollaron dentro de un gran campo, tanto de la Física como de la Química, se
centraron fundamentalmente en el aire, para lo que fue clave la máquina
neumática ideada por Otto von
Guericke. En estos experimentos contó con la colaboración de otro
gran físico: R. Hooke.
Elementos químicos: Quizá
la contribución más significativa de Boyle al desarrollo de lo que más tarde
sería la ciencia química fue su concepto del elemento químico. La propia palabra
no era nueva. Los griegos, siguiendo al filósofo Empédocles, la utilizaban para
describir lo que consideraban las cuatro sustancias fundamentales del universo:
la tierra, el aire, el fuego y el agua. Aunque estos elementos no contenían un
concepto científico en el sentido moderno, sino que eran más bien esencias
místicas incluidas en toda materia viviente y no viviente, y que formaron la
base del pensamiento humano sobre los procesos naturales durante dos mil años.
La
idea de Boyle de un elemento químico era muy diferente. Para él, un elemento era
una sustancia que no podía ser descompuesta en otras sustancias. Un elemento
podía combinarse con otro y formar un compuesto; y un compuesto podía separarse
en sus elementos constituyentes. Pero la prueba de lo que era o no era un
elemento debía decidirse mediante un experimento práctico, no sólo por
deducción. Éste era un punto de vista moderno; y ayudó a crear el universo
mental en el que habitarían los químicos posteriores. Pero hasta el propio Boyle
fue incapaz de superar la influencia de tantos siglos de alquimia, ya que siguió
creyendo en la posibilidad de transformar los metales comunes en oro. Y no
rechazó los elementos antiguos... sólo quiso someterlos a la investigación
experimental.
Descubrir los elementos:
Mientras los científicos empezaban a adoptar esta nueva forma de pensar, los
antiguos «elementos» eran abandonados poco a poco, y el
término comenzó a ser utilizado tal como lo hacemos hoy. Pero la lista de
sustancias a las que podía aplicarse el término en su sentido moderno era breve.
A finales del siglo XVII, y en ese sentido moderno de la palabra, sólo se
reconocían 14 elementos. Nueve de ellos eran metales que se conocían desde la
antigüedad: oro, plata, cobre, plomo, zinc, estaño, hierro, mercurio y
antimonio. Dos eran elementos no metálicos, también conocidos por los antiguos:
carbono y azufre. Dos más eran metales descubiertos en el siglo XVI,
bismuto (en Europa) y platino (en Sudamérica). A estos trece, se agregó un nuevo
elemento no metálico —el fósforo— descubierto en la orina por el propio Boyle en
1680.
En su obra «Sceptical Chymist»
(1661) definió el cuerpo simple como el que no es susceptible de una
descomposición ulterior, definición bien conocida por el papel que ha jugado en
la historia de la Química. También mostró que el método pirognóstico, que hasta
entonces se venía empleando en análisis, no es satisfactorio.
Aunque es cierto que estos 14 elementos se habían identificado a finales del
siglo XVI, no lo es que fueron reconocidos como elementos en el sentido moderno
del término. Cuando los químicos actuales hablan de elementos, utilizan la
palabra en el sentido de ingredientes básicos de los que están compuestos los
materiales del mundo. Para ellos, el aire es un compuesto de dos elementos
—oxígeno y nitrógeno—, con pequeñas cantidades de otros gases. Uno de ellos, el
anhídrido carbónico es considerado un compuesto de dos elementos, carbono y
oxígeno.
Esta visión de la química como una colección de recetas, usando un
pequeño número de ingredientes básicos, era absolutamente ajena a los filósofos
naturalistas del siglo XVII. Aunque reconocían el cobre, el oro y el azufre como
«elementos», para ellos también lo era el aire... y no estaban muy seguros
acerca del fuego. A diferencia de los astrónomos, que jugueteaban iluminados por
el sol de la mecánica newtoniana, los químicos del siglo XVII todavía se movían
en la oscuridad, buscando una luz que les iluminase el camino. Tardarían cien
años más en encontrar su Newton particular y conseguir que la química adquiriera
el lugar que le corresponde entre las ciencias naturales.
Fuente Consultada: Historia de las
Ciencias Desiderio Papp y Historias Curiosas de las Ciencias de Cyril Aydon
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