LA QUÍMICA MODERNA, Fundadores

LOS FUNDADORES DE LA QUÍMICA MODERNA: STAHL-BOYLE-PRIESTLEY-LAVOISIER

 

 

 

 

Lavoisier y los Gases

Mujeres Astrónomas

Robert Boyle

Rumford y el Calor

Joule y la Energía


La razón de que la química tardara tanto en hacer su propia revolución se debió al sujeto de su materia. Las pruebas que los astrónomos necesitaban las tenían ante sus ojos. Incluso sin la ayuda de un telescopio, Tycho Brahe fue capaz de acumular datos sobre los planetas que más tarde permitieron a Kepler deducir sus leyes de los movimientos planetarios.

Con su ayuda, Galileo pudo observar  los movimientos de los satélites de Júpiter. Y cuando utilizó su plano inclinado para experimentar con las leyes que rigen la caída de los cuerpos, se sirvió nuevamente de sus ojos para llegar a una verdad subyacente. Cuando Newton combinó las leyes de Galileo y de Kepler para formular su ley de la gravitación universal, aplicó el poder de su mente a las pruebas que veían sus ojos.

Los químicos no tenían tanta suerte: los hechos en química eran invisibles. Incluso el microscopio, que abrió nuevos mundos a los biólogos, le servía de muy poco a la química; revelaba estructuras desconocidas hasta ese momento y extrañas nuevas formas de vida, pero no ofrecía ninguna pista sobre la naturaleza de los materiales que las componían. Era perfectamente razonable, si uno se dejaba guiar por las apariencias, tratar el agua como un elemento igual que el oro o el azufre.

Observando el agua no hay manera de saber que es una combinación de dos gases o, mirando el aire, que es la mezcla de uno de esos gases y de un tercero; no importa que el gas común a los dos, al aire y al agua, esconda el secreto del fuego. Se necesitó un siglo de experimentos, del tipo defendido por Boyle, para que la química pasara de ser una investigación mágica a una ciencia respetable. Y gran parte de ese tiempo se dedicó a perseguir una quimera: la búsqueda de un «elemento» —el flogisto— que no existía.

DESDE STAHL HASTA LAVOISIER: Hacia 1720, las ideas teóricas de los químicos no se diferenciaban mucho de las que habían animado a PARACELSO. En cambio, hacia 1820 se habían vuelto, en sus rasgos esenciales, semejantes a las que profesamos hoy. Estos cien años, de los cuales la mayor parte pertenecen al siglo que estamos historiando, representan, pues, el período de la laboriosa gestación y del nacimiento de la química moderna.

Al igual que ARISTÓTELES, en los umbrales del siglo XVIII, los químicos consideraban el agua y el aire corno elementos y ensayaban describir las reacciones con la ayuda de principios marcadamente vitalistas. Las lecciones de BOYLE, con su clara concepción sobre el elemento químico, estaban olvidadas, y la teoría del flogisto, desarrollada por STAHL, sirvió para interpretar una gran parte de los fenómenos experimentales. (GEORG ERNST STAHL (1660-1734), médico del rey de Prusia, popularizó las ideas de su maestro JOHANN J. BECHER, dándoles forma más doctrinal.

Cuando los cuerpos, enseñó, arden o se calcinan, escapa de ellos un elemento vital, un principio ígneo, el flogisto; cuando se recupera por reducción la sustancia original, el flogisto es incorporado de nuevo al cuerpo. Los metales, que son cuerpos compuestos, pierden su flogisto al calentarse, convirtiéndose en cal metálica (óxido), pero basta calentar la cal con carbón u otro cuerpo rico en flogisto para ver regenerarse el metal original.

Por supuesto, STAHL no ignora que la combustión exige la presencia del aire, sin embargo su papel, aunque importante, es según STAHL, pasivo: en el vacío, el flogisto no puede separarse del cuerpo, y el aire es el que permite su escape, recogiéndolo. Sin duda, después de las investigaciones de MAYOW y BOYLE se sabía que los metales al quemarse aumentan de peso, hecho cardinal que los flogicistas se vieron obligados a ignorar o atribuir al flogisto un peso negativo, cosa que hicieron en efecto los más ortodoxos de sus filas. A pesar de todo, la teoría de STAHL, puramente cualitativa, que presentaba la realidad al revés, tiene el innegable mérito de haber unificado los fenómenos de calcinación y combustión que el siglo anterior todavía separaba.

La mayor parte de los grandes químicos de la época se adhirieron a la doctrina flogística, lo que, sin embargo, no les impidió realizar descubrimientos fundamentales. El inglés STEPHEN
HALFS (1677-1761) creó los primeros dispositivos para recoger gases y preparó varios de éstos, pero sin reconocer las diferencias químicas entre las sustancias aeriformes. Pero JOSEPH BLACK, de quien ya hemos hablado, descubrió que el “aire fijo” —el anhídrido carbónico— posee propiedades muy distintas de las
del aire común, y el inglés HENRY CAVENDISH (1731-1810), filósofo excéntrico y experimentador de primera magnitud, aisló y estudió
el “aire inflamable” —el hidrógeno de hoy—, encontrando con el aire ordinario forma una mezcla explosiva.

El boticario sueco KARL WILHELM SCHEELE (1742-1786) e, pendientemente, el teólogo unitariano JOSEPH PRIESTLEY (1733-1804) obtuvieron, por calentamiento de óxido rojo de me y de otros óxidos, el “aire de fuego" o “aire desflogisticado"  decir, el oxígeno de nuestra nomenclatura. PRIESTLEY estableció con toda claridad que el oxígeno mantiene la combustión  y que la presencia de oxígeno es indispensable para la respiración de los seres vivientes.

Las investigaciones de CAVE SCHEELE y PRIESTLEY se entrecruzan y se completan. Al quemar “aire inflamable” en “aire desflogisticado” -esto es, hidrogeno en oxígeno—, CAVENDISH muestra que el producto de la combustión es agua. Si la proporción volumétrica del oxígeno y del hidrógeno es de 1 a 2, ambos gases, comprueba CAVENDISH, desaparecen para formar un peso de agua igual a la su los pesos de los dos gases.

Por otra parte, los experimentos de SCHEELE y de PRIESTLEY dejan fuera de duda que el aire es una mezcla de dos  gases. Así, agua y aire —dos “elementos aristotélicos”. terminan por revelarse cuerpos compuestos.

SCHEELE realizó un número extraordinario de hallazgos: descubrió la barita, el magnesio, el cloro; obtuvo muchos ácidos orgánicos e inorgánicos. La glicerina, la aldehída y la caseína se agregan a la sorprendente serie de sus descubrimientos.

Estos éxitos se acumularon hacia 1780 y enriquecieron incomparablemente el patrimonio de los conocimientos químicos de la humanidad. Sin embargo, todos estos grandes experimentadores mantuvieron la doctrina de STAHL. Revisar la teoría del flogisto y el concepto cardinal del elemento bajo la nueva luz de los conocimientos adquiridos, fue obra de LAVOISIER.

LAVOISIER: Al sintetizar los descubrimientos de sus predecesores, el químico francés ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794) se atribuyó a veces laureles ajenos. La vanidad, que le hacía olvidar lo que debía a otros, echa sin duda sombras sobre su carácter, pero no disminuye sus auténticos méritos. Repitió cuidadosamente los experimentos de PRIESTLEY y CAVENDISH, probó que el aire es una mezcla de nitrógeno y oxígeno y que el agua es un compuesto de oxígeno e hidrógeno; demostró que en todos los casos de combustión el oxígeno se combina con la materia quemada Sostiene, pues, lo contrario de lo postulado por la doctrina de STAHL, según la cual la materia, en lugar de ganar, pierde una sustancia en la combustión. Balanza en mano, Lavoisier probó el aumento de peso.

De la explicación de las reacciones, LAVOISIER eliminó los entes inverificables e imaginarios para introducir el criterio cuantitativo, la determinación de los pesos, antes y después de la transformación Este criterio desde entonces será la guía suprema en la interpretación de los fenómenos químicos. Para realizar su gran révolution chimique no tuvo necesidad de invocar nuevos principios; le bastó recurrir al antiguo axioma de la conservación de la materia, para establecer lo que el buen sentido siempre había sugerido: “El peso del compuesto en las reacciones, es igual a la suma de los pesos de los componentes” .

A esta verdad agrega otra que el buen sentido no podía adivinar: “Los elementos siguen subsistiendo a través de todas las composiciones y descomposiciones”.

Sin duda, largo tiempo antes, BOYLE había formulado el concepto de elemento, mas no había dado una lista de las sustancias elementales, y los hechos empíricos a su disposición no bastaban para imponer a los investigadores la nueva noción. Con LAVOISIER llegó ese momento crucial en la historia de la química: definió los elementos como los últimos términos de la eficacia del análisis, como sustancias simples, que no podemos suponer compuestas hasta que “la experiencia nos demuestre que en realidad lo son”. Su célebre tabla de elementos, publicada en 1789, comprende 33 sustancias, de las cuales la gran mayoría todavía siguen siendo indescomponibles.

Todo el mundo conoce el trágico fin de LAVOISIER. Era uno de los fermiers généraux, arrendatarios de impuestos, y su Posición social lo expuso durante la Revolución francesa al odio popular. Condenado a la pena capital, fue enviado a la guillotina. “La República no necesita sabios”, dijo el juez.

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