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Asimov
Preparado por Patricio Barros 1
Introduccin
La concisin, amenidad y eficacia didctica caractersticas de
Isaac Asimov hacen de
esta Breve Historia de la Qumica un instrumento inmejorable para
todo aquel que
est interesado en aproximarse a esta ciencia. Asimov traza la
evolucin de este
mbito de conocimiento desde el momento en que el hombre comenz a
efectuar
alteraciones en la naturaleza de las sustancias de una forma
intuitiva, hasta la edad
moderna, momento en el que, a travs de la adquisicin progresiva
de rigor
metodolgico y la acotacin del terreno de estudio, se va
constituyendo plenamente
como disciplina cientfica.
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Captulo 1
La antigedad
Contenido:
1. La piedra y el fuego
2. Los metales
3. Grecia: los elementos
4. Grecia: los tomos
1. La piedra y el fuego
Los primeros hombres que empezaron a utilizar instrumentos se
servan de la
naturaleza tal como la encontraban. El fmur de un animal de buen
tamao o la
rama arrancada de un rbol eran magnficas garrotas. Y, qu mejor
proyectil que
una piedra?
Con el paso de los milenios, los hombres primitivos aprendieron
a tallar las piedras,
dndoles un borde cortante o una forma que permitiera asirlas
fcilmente. El
siguiente paso consisti en unir la piedra a un astil de madera
tallado para este
propsito. Pero, de todas formas, sus piedras talladas seguan
siendo piedras, y su
madera tallada segua siendo madera.
Sin embargo, haba ocasiones en que la naturaleza de las cosas s
cambiaba. Un
rayo poda incendiar un bosque y reducirlo a un montn de cenizas
y restos
pulverizados, que en nada recordaban a los rboles que haba antes
en el mismo
lugar. La carne conseguida mediante la caza poda estropearse y
oler mal; y el jugo
de las frutas poda agriarse con el tiempo, o convertirse en una
bebida
extraamente estimulante.
Este tipo de alteraciones en la naturaleza de las sustancias
(acompaadas, como a
veces descubran los hombres, de cambios fundamentales en su
estructura)
constituyen el objeto de la ciencia que hemos dado en llamar
Qumica. Y una
alteracin fundamental en la naturaleza y en la estructura de una
sustancia es un
cambio qumico.
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La posibilidad de beneficiarse deliberadamente de algunos
fenmenos qumicos se
hizo realidad cuando el hombre fue capaz de producir y mantener
el fuego (lo que
en trminos histricos se conoce como descubrimiento del fuego).
Tras este
hallazgo el hombre se convirti en un qumico prctico al idear
mtodos para que la
madera -u otro material combustible- se combinase con el aire a
una velocidad
suficiente y producir as luz y calor, junto con cenizas, humo y
vapores. Haba que
secar la madera y reducir a polvo una parte para utilizarla como
yesca; haba que
emplear algn mtodo -como el frotamiento- para alcanzar la
temperatura de
ignicin, y as sucesivamente.
El calor generado por el fuego serva para producir nuevas
alteraciones qumicas:
los alimentos podan cocinarse, y su color, textura y gusto
cambiaban. El barro
poda cocerse en forma de ladrillos o de recipientes. Y,
finalmente, pudieron
confeccionar cermicas, piezas barnizadas e incluso objetos de
vidrio.
Los primeros materiales que us el hombre eran universales, en el
sentido de que
se encuentran en cualquier parte: madera, hueso, pieles,
piedras... De todos ellos la
piedra es el ms duradero, y los tiles de piedra tallada son los
documentos ms
claros de que disponemos actualmente para conocer aquel dilatado
periodo. Por eso
hablamos de la Edad de la Piedra.
An estaba el hombre en esta poca de la piedra tallada cuando,
unos 8.000 aos
a. de C, en la regin que ahora conocemos como Oriente Medio, se
introdujo un
cambio revolucionario en la produccin de alimentos: hasta ahora
el hombre obtena
la comida cazando, igual que cualquier otro animal. Pero a
partir de este momento
aprendi a domesticar y cuidar animales, disponiendo as siempre
de comida
abundante y segura. Y, lo que es an ms importante, aprendi a
cultivar las
plantas. Como consecuencia de la acumulacin de alimentos que
trajeron consigo la
cra de animales y la agricultura, se registr un importante
aumento de la poblacin.
La agricultura exige fijar el lugar de residencia, y as nuestros
antecesores
construyeron viviendas, desarrollndose poco a poco las primeras
ciudades. Esta
evolucin determina literalmente el comienzo de la civilizacin,
pues esta palabra
viene del trmino que en latn significa ciudad.
Durante los dos primeros milenios de esta civilizacin naciente,
la piedra se
mantuvo como material caracterstico de los instrumentos, si bien
se descubrieron
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nuevas tcnicas de manufactura. Esta Nueva Edad de la Piedra o
Neoltico se
caracteriz por un cuidadoso pulido de la piedra. La alfarera fue
otro de los factores
que contribuyeron al desarrollo. Lentamente, los logros del
Neoltico superior se
extendieron fuera de la regin de Oriente Medio. Hacia el ao 4000
a. de C.
aparecen caractersticas de esta cultura en el oeste de Europa.
Pero en esta poca
las cosas ya estaban suficientemente maduras en Oriente Medio,
Egipto y Sumeria,
lo que hoy es Irak, para que se produjesen nuevos cambios.
El hombre empezaba a servirse de unos materiales relativamente
raros. Alentado
por las tiles propiedades de estos materiales, aprendi a
sobrellevar las
incomodidades de una bsqueda tediosa y unos procedimientos
complicados y
llenos de contrariedades. A estos materiales se les conoce por
el nombre de
metales, palabra que expresa ella misma el cambio, ya que
probablemente deriva
del vocablo griego que significa buscar.
2. Los metales
Los primeros metales debieron de encontrarse en forma de
pepitas. Y con seguridad
fueron trozos de cobre o de oro, ya que stos son de los pocos
metales que se
hallan libres en la naturaleza. El color rojizo del cobre y el
tono amarillo del oro
debieron de llamar la atencin, y el brillo metlico, mucho ms
hermoso y
sobrecogedor que el del suelo circundante, incomparablemente
distinto del de las
piedras corrientes, impulsaban a cogerlos. Indudablemente, el
primer uso que se
dio a los metales fue el ornamental, fin para el que serva casi
cualquier cosa que se
encontrara: piedrecillas coloreadas, perlas marinas...
Sin embargo, los metales presentan una ventaja sobre los dems
objetos
llamativos: son maleables, es decir, que pueden aplanarse sin
que se rompan (la
piedra, en cambio, se pulveriza, y la madera y el hueso se
astillan y se parten). Esta
propiedad fue descubierta por casualidad, indudablemente, pero
no debi pasar
mucho tiempo entre el momento del hallazgo y aquel en que un
cierto sentido
artstico llev al hombre a golpear el material para darle formas
nuevas que
pusieran ms de relieve su atractivo.
Los artfices del cobre se dieron cuenta de que a este metal se
le poda dotar de un
filo cortante como el de los instrumentos de piedra, y que el
filo obtenido se
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mantena en condiciones en las que los instrumentos de piedra se
mellaban.
Posteriormente vieron cmo un filo de cobre romo poda volver a
afilarse con ms
facilidad que uno de piedra. Solamente la escasez del cobre
impidi que su uso se
extendiera ms, tanto en la fabricacin de herramientas como en la
de objetos
ornamentales.
El cobre se hizo ms abundante cuando se descubri que poda
obtenerse a partir
de unas piedras azuladas. Cmo se hizo este descubrimiento, o
dnde o cundo, es
algo que no sabemos y que probablemente no sabremos jams.
Podemos suponer que el descubrimiento se hizo al encender un
fuego de lea sobre
un lecho de piedras en el que haba algunos trozos de mineral.
Despus, entre las
cenizas, destacaran pequeas gotas de cobre brillante. Quiz esto
ocurri muchas
veces antes de que alguien observara que si se encontraban
piedras azules y se
calentaban en un fuego de lea, se produca siempre cobre. El
descubrimiento final
de este hecho pudo haber ocurrido unos 4.000 aos a. de C. en la
pennsula del
Sina, al este de Egipto, o en la zona montaosa situada al este
de Sumeria, lo que
hoy es Irn. O quiz ocurriera simultneamente en ambos
lugares.
En cualquier caso, el cobre fue lo suficientemente abundante
como para que se
utilizara en la confeccin de herramientas en los centros ms
avanzados de la
civilizacin. En una tumba egipcia se ha encontrado una sartn con
una antigedad
aproximada de 5.200 aos a. de C. En el tercer milenio a. de C.
se descubri una
variedad de cobre especialmente dura, obtenida al calentar
juntos minerales de
cobre y de estao, casi seguro que por accidente (fig. 1). A la
aleacin (trmino que
designa la mezcla de dos metales) de cobre y estao se le llam
bronce, y hacia el
ao 2000 a. de C. ya era lo bastante comn como para ser utilizado
en la confeccin
de armas y corazas. Se han hallado instrumentos de bronce en la
tumba del faran
egipcio Itetis, que rein aproximadamente 3.000 aos a. de C.
El acontecimiento histrico ms conocido de la Edad del Bronce fue
la guerra de
Troya, en la que soldados con armas y corazas de bronce
disparaban flechas con
punta de este metal contra sus enemigos. Un ejrcito sin armas de
metal estaba
indefenso frente a los soldados de bronce, y los forjadores de
aquella poca
gozaban de un prestigio semejante al de nuestros fsicos
nucleares. Eran hombres
poderosos que siempre tenan un puesto entre los reyes. Y su
oficio fue divinizado
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en la persona de Hefaistos, dios mitolgico de la fragua. Incluso
hoy da -y no por
casualidad- Smith, o alguno de sus equivalentes, es el apellido
ms comn entre
los pueblos de Europa1.
La suerte iba a favorecer de nuevo al hombre de la Edad del
Bronce, que descubri
un metal an ms duro: el hierro. Por desgracia era demasiado
escaso y precioso
como para poder usarlo en gran cantidad en la confeccin de
armaduras. En efecto,
en un principio las nicas fuentes de hierro eran los trozos de
meteoritos,
naturalmente muy escasos. Adems, no pareca haber ningn
procedimiento para
extraer hierro de las piedras.
El problema radica en que el hierro est unido mucho ms
firmemente, formando
mineral, de lo que estaba el cobre. Se requiere un calor ms
intenso para fundir el
hierro que para fundir el cobre. El fuego de lea no bastaba para
este propsito, y
se hizo necesario utilizar el fuego de carbn vegetal, ms
intenso, pero que slo
arde en condiciones de buena ventilacin.
El secreto de la fundicin del hierro fue por fin desvelado en el
extremo oriental de
Asia Menor, y al parecer en una poca tan temprana como 1.500 aos
a. de C. Los
hititas, que haban levantado un poderoso imperio en Asia Menor,
fueron los
primeros en utilizar corrientemente el hierro en la confeccin de
herramientas. Se
conservan cartas que un rey hitita envi a su virrey, destacado
en una regin
montaosa rica en hierro, fechadas aproximadamente en el 1280 a.
de C, y en las
que se dan detalles inequvocos sobre la produccin del metal.
El hierro puro (hierro forjado) no es demasiado duro. Sin
embargo, un instrumento
o una armadura de hierro mejoraban al dejar que una cantidad
suficiente de carbn
vegetal formara una aleacin con ese metal. Esta aleacin -que
nosotros llamamos
acero- se extenda como una piel sobre los objetos sometidos a
tratamiento y les
confera una dureza superior a la del mejor bronce, mantenindose
afilados durante
ms tiempo. El descubrimiento en territorio hitita de la
manufactura del acero
marca el punto crucial en la metalurgia del hierro. Un ejrcito
protegido y armado
con hierro duro poda enfrentarse a otro ejrcito pertrechado de
bronce con muchas
probabilidades de vencer. Estamos en la Edad del Hierro.
1 Smith = forjador, herrero. (N. del T.)
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Mineral de hierro y Crisol
Figura 1. Crisoles primitivos ideados para alcanzar la
temperatura adecuada para la reduccin de los diferentes minerales.
En el horno para cobre (a) la mena funda en un crisol sobre fuego
de lea. La reduccin del mineral de hierro (b) requera ms
calor, y para obtenerlo se llenaba el horno de carbn vegetal,
suministrando oxgeno mediante un fuelle.
Los dorios, antigua tribu griega, equipados con armas de hierro,
invadieron la
pennsula de Grecia desde el norte, ms o menos en el 1100 a. de
C, y
gradualmente fueron venciendo a los pueblos micnicos que, pese a
su ms
avanzada civilizacin, slo disponan de armamento de bronce. Otros
grupos de
griegos penetraron en Canan portando armas de hierro. Eran los
filisteos, que tan
importante papel juegan en los primeros libros de la Biblia.
Frente a ellos los
israelitas permanecieron indefensos hasta que, bajo el mando de
Sal, fueron
capaces de fabricarse sus propias armas de hierro.
El primer ejrcito abundantemente equipado con hierro de buena
calidad fue el
asirio, lo que le permiti, 900 aos a. de C., formar un poderoso
imperio.
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Antes de que apuntaran los das gloriosos de Grecia, las artes
qumicas haban
alcanzado un estado de desarrollo bastante notable. Esto era
particularmente cierto
en Egipto, donde los sacerdotes estaban muy interesados en los
mtodos de
embalsamado y conservacin del cuerpo humano despus de la muerte.
Los
egipcios no slo eran expertos metalrgicos, sino que saban
preparar pigmentos
minerales y jugos e infusiones vegetales2.
De acuerdo con cierta teora, la palabra khemeia deriva del
nombre que los egipcios
daban a su propio pas: Kham. (Este nombre se usa tambin en la
Biblia, donde, en
la versin del rey Jacobo, se transforma en Ham.) Por
consiguiente, khemeia puede
ser el arte egipcio.
Una segunda teora, algo ms apoyada en la actualidad, hace
derivar khemeia del
griego khumos, que significa el jugo de una planta; de manera
que khemeia sera
el arte de extraer jugos. El mencionado jugo podra ser
sustituido por metal, de
suerte que la palabra vendra a significar el arte de la
metalurgia.
Pero, sea cual sea su origen, khemeia es el antecedente de
nuestro vocablo
qumica.
3. Grecia: los elementos
Hacia el ao 600 a. de C, el sutil e inteligente pueblo griego
diriga su atencin hacia
la naturaleza del Universo y la estructura de los materiales que
lo componan. Los
eruditos griegos o filsofos (amantes de la sabidura) estaban ms
interesados en
el por qu de las cosas que en la tecnologa y las profesiones
manuales. En
resumen, fueron los primeros que -segn nuestras noticias- se
enfrentaron con lo
que ahora llamamos teora qumica.
El primer terico fue Tales (aproximadamente 640-546 a. de C).
Quiz existieron
griegos anteriores a Tales, e incluso otros hombres anteriores a
los griegos, capaces
de meditar correcta y profundamente sobre el significado de los
cambios en la
naturaleza de la materia, pero ni sus nombres ni su pensamiento
han llegado hasta
nosotros.
Tales fue un filsofo griego nacido en Mileto (Jonia), regin
situada en el Egeo, la
costa oeste de lo que ahora es Turqua. Tales debi de plantearse
la siguiente 2 Las artes qumicas tambin se desarrollaron en India y
China. Sin embargo, la lnea del progreso intelectual en qumica
arranca de Egipto, por lo cual voy a limitar mi exposicin a esta
lnea.
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cuestin: si una sustancia puede transformarse en otra, como un
trozo de mineral
azulado puede transformarse en cobre rojo, cul es la naturaleza
de la sustancia?
Es de piedra o de cobre? O quiz es de ambas cosas a la vez?
Puede cualquier
sustancia transformarse en otra mediante un determinado nmero de
pasos, de tal
manera que todas las sustancias no seran sino diferentes
aspectos de una materia
bsica?
Figura 2. La cosmologa alquimista incorpor los cuatro elementos
de Aristteles junto con las equivalencias terrestres y celestes,
haciendo corresponder los mismos smbolos a los planetas y a 105
metales. Este grabado es original de Robert Fludd (1574-1637), que
dio la espalda al espritu cientfico de su poca y se lanz a la
bsqueda de lo oculto.
Para Tales la respuesta a la ltima cuestin era afirmativa,
porque de esta manera
poda introducirse en el Universo un orden y una simplicidad
bsica. Quedaba
entonces por decidir cul era esa materia bsica o elemento3.
Tales decidi que este elemento era el agua. De todas las
sustancias, el agua es la
que parece encontrarse en mayor cantidad. El agua rodea a la
Tierra; impregna la
3 Elemento es un vocablo latino de origen incierto. Los griegos
no lo utilizaron, pero es tan importante en la qumica moderna que
no hay manera de evitar su empleo, incluso al referirse a
Grecia.
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atmsfera en forma de vapor; corre a travs de los continentes, y
la vida es
imposible sin ella. La Tierra, segn Tales, era un disco plano
cubierto por la
semiesfera celeste y flotando en un ocano infinito.
La tesis de Tales sobre la existencia de un elemento a partir
del cual se formaron
todas las sustancias encontr mucha aceptacin entre los filsofos
posteriores. No
as, sin embargo, el que este elemento tuviera que ser el
agua.
En el siglo siguiente a Tales, el pensamiento astronmico lleg
poco a poco a la
conclusin de que el cielo que rodea a la Tierra no es una
semiesfera, sino una
esfera completa. La Tierra, tambin esfrica, estaba suspendida en
el centro de la
cavidad formada por la esfera celeste.
Figura 2a. Robert Fludd
Los griegos no aceptaban la nocin de vaco y por tanto no crean
que en el espacio
que hay entre la Tierra y el distante cielo pudiera no haber
nada. Y como en la parte
de este espacio que el hombre conoca haba aire, pareca razonable
suponer que
tambin lo hubiese en el resto.
Tal pudo haber sido el razonamiento que llev a Anaxmenes, tambin
de Mileto, a
la conclusin, hacia el 570 a. de C, de que el aire era el
elemento constituyente del
Universo. Postul que el aire se comprima al acercarse hacia el
centro, formando
as las sustancias ms densas, como el agua y la tierra (figura
2).
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Por otra parte, el filsofo Herclito (aproximadamente 540-475 a.
de C), de la
vecina ciudad de feso, tom un camino diferente. Si el cambio es
lo que
caracteriza al Universo, hay que buscar un elemento en el que el
cambio sea lo ms
notable. Esta sustancia, para l, debera ser el fuego, en
continua mutacin,
siempre diferente a s mismo. La fogosidad, el ardor, presidan
todos los cambios4.
En la poca de Anaxmenes los persas invadieron las costas jnicas.
Tras el fracaso
de un intento de resistencia, el dominio persa se volvi ms
opresivo, y la tradicin
cientfica entr en decadencia; pero antes de derrumbarse, los
emigrantes jonios
trasladaron esta tradicin ms al oeste.
Pitgoras de Samos (aproximadamente 582-497 a. de C.), natural de
una isla no
perteneciente a Jonian, abandon Samos en el 529 a. de C. para
trasladarse al sur
de Italia, donde se dedic a la enseanza, dejando tras de s un
influyente cuerpo
de doctrina.
Empdocles (aproximadamente 490-430 a. de C), nacido en Sicilia,
fue un
destacado discpulo de Pitgoras, que tambin trabaj en torno al
problema de cul
es el elemento a partir del que se form el Universo. Las teoras
propuestas por sus
predecesores de la escuela jnica lo pusieron en un compromiso,
porque no vea de
qu manera iba decidirse por una u otra.
Pero, por qu un solo elemento? Y si fueran cuatro? Podan ser el
fuego de
Herclito, el aire de Anaxmenes, el agua de Tales y la tierra,
que aadi el propio
Empdocles.
Aristteles (384-322 a. de C), el ms influyente de los filsofos
griegos, acept esta
doctrina de los cuatro elementos. No consider que los elementos
fuesen las
mismas sustancias que les daban nombre. Es decir, no pensaba que
el agua que
podemos tocar y sentir fuese realmente el elemento agua;
simplemente es la
sustancia real ms estrechamente relacionada con dicho
elemento.
Aristteles concibi los elementos como combinaciones de dos pares
de propiedades
opuestas: fro y calor, humedad y sequedad. Las propiedades
opuestas no podan
4 Resulta fcil sonrer ante estas incipientes teoras, pero en
realidad las ideas legadas por Grecia eran bastante profundas.
Probemos a sustituir los trminos aire, agua, tierra y fuego por los
muy similares de gas, lquido slido y energa. Los gases pueden
volverse lquidos al enfriarse, y slidos si el enfriamiento contina.
La situacin es muy semejante a la imaginada por Anaxmenes. Y la
idea que Herclito tena sobre el fuego resulta muy parecida a la que
ahora se tiene sobre la energa; agente y consecuencia de las
reacciones qumicas.
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combinarse entre s. De este modo se forman cuatro posibles
parejas distintas, cada
una de las cuales dar origen a un elemento: calor y sequedad
originan el fuego;
calor y humedad, el aire; fro y sequedad, la tierra; fro y
humedad, el agua.
Sobre este esquema avanz todava un paso ms al afirmar que cada
elemento
tiene una serie de propiedades especficas que le son innatas.
As, es propio de la
tierra el caer, mientras que en la naturaleza del fuego est el
elevarse. Sin
embargo, los cuerpos celestes presentaban caractersticas que
parecan diferentes
de las de las sustancias de la Tierra. En lugar de elevarse o
caer, estos cuerpos
daban la impresin de girar en crculos inalterables alrededor de
la Tierra.
Aristteles supuso que los cielos deberan estar formados por un
quinto elemento,
que llam ter (trmino que proviene de una palabra que
significa
resplandecer, ya que lo ms caracterstico de los cuerpos celestes
es su
luminosidad). Como los cielos no parecan cambiar nunca,
Aristteles consider al
ter como perfecto, eterno e incorruptible, lo que lo haca muy
distinto de los cuatro
elementos imperfectos de la tierra.
Esta teora de los cuatro elementos impuls el pensamiento de los
hombres durante
dos mil aos. Si bien ahora est ya muerta, al menos en lo que a
la ciencia se
refiere, todava pervive en el lenguaje corriente. Por ejemplo,
hablamos de la furia
de los elementos cuando queremos expresar que el viento (aire) y
las nubes
(agua) se manifiestan violentamente por efecto de la tormenta.
En cuanto al
quinto elemento (ter), se vio transformado por la lengua latina
en la
quintaesencia, y cuando hablamos de la quintaesencia de algo,
queriendo indicar
que se encuentra en el estado ms puro y concentrado posible,
estamos en realidad
invocando la perfeccin aristotlica.
4. Grecia: los tomos
Otro importante tema de discusin encontr un amplio desarrollo
entre los filsofos
griegos: el debate sobre la divisibilidad de la materia. Los
trozos de una piedra
partida en dos, incluso reducida a polvo, siguen siendo piedra,
y cada uno de los
fragmentos resultantes puede volver a dividirse. Estas
divisiones y subdivisiones
pueden continuar indefinidamente?
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El jonio Leucipo (aproximadamente 450 a. de C.) parece que fue
el primero en
poner en tela de juicio la suposicin aparentemente natural que
afirma que
cualquier trozo de materia, por muy pequeo que sea, siempre
puede dividirse en
otros trozos an ms pequeos. Leucipo mantena que finalmente una
de las
partculas obtenidas poda ser tan pequea que ya no pudiera seguir
dividindose.
Su discpulo Demcrito (aproximadamente 470-380 a. de C.),
afincado en Abdera,
ciudad al norte del Egeo, continu en esta lnea de pensamiento.
Llam tomos, que
significa indivisible, a las partculas que haban alcanzado el
menor tamao
posible. Esta doctrina, que defiende que la materia est formada
por pequeas
partculas y que no es indefinidamente divisible, se llama
atomismo.
Demcrito supuso que los tomos de cada elemento eran diferentes
en tamao y
forma, y que eran estas diferencias las que conferan a los
elementos sus distintas
propiedades. Las sustancias reales, que podemos ver y tocar,
estn compuestas de
mezclas de tomos de diferentes elementos, y una sustancia puede
transformarse
en otra alterando la naturaleza de la mezcla.
Todo esto tiene para nosotros un indudable aire de modernidad,
pero no debe
olvidarse que Demcrito no apel a la experimentacin para
corroborar sus
afirmaciones. (Los filsofos griegos no hacan experimentos, sino
que llegaban a sus
conclusiones argumentando a partir de los primeros
principios.)
Para muchos filsofos, y especialmente para Aristteles, la idea
de una partcula de
materia no divisible en otras menores resultaba paradjica, y no
la aceptaron. Por
eso la teora atomista se hizo impopular y apenas se volvi a
tener en cuenta hasta
dos mil aos despus de Demcrito.
Sin embargo, el atomismo nunca muri del todo. Epicuro (342-270
a. de C.) lo
incorpor a su lnea de pensamiento, y el epicureismo se granje
muchos
seguidores en los siglos siguientes. Uno de ellos fue el poeta
romano Tito Lucrecio
Caro (95-55 a. de C), conocido simplemente por Lucrecio. Expuso
la teora atomista
de Demcrito y Epicuro en un largo poema titulado De Rerum Natura
(Sobre la
naturaleza de las cosas). Muchos lo consideran el mejor poema
didctico jams
escrito.
En cualquier caso, mientras que los trabajos de Demcrito y
Epicuro perecieron,
quedando apenas unas pocas citas sueltas, el poema de Lucrecio
sobrevivi ntegro,
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preservando los hallazgos del atomismo hasta nuestros das, en
que los nuevos
mtodos cientficos se incorporan a la lucha y la conducen a la
victoria final.
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Captulo 2
La alquimia
Contenido:
1. Alejandra
2. Los rabes
3. El despertar en Europa
4. El fin de la alquimia
1. Alejandra
En la poca de Aristteles, Alejandro Magno de Macedonia (un reino
situado al norte
de Grecia) conquist el vasto Imperio Persa. El imperio de
Alejandro se disgreg
despus de su muerte en el ao 323 a. de C., pero los griegos y
macedonios
mantuvieron el control de grandes reas de Oriente Medio. Durante
varios siglos (el
Perodo Helenstico) tuvo lugar una fructfera mezcla de
culturas.
Ptolomeo, uno de los generales de Alejandro, estableci un reino
en Egipto, cuya
capital fue la ciudad de Alejandra (fundada por Alejandro). En
Alejandra, Ptolomeo
y su hijo (Ptolomeo II) levantaron un templo a las Musas (el
Museo) que cumpla
el mismo fin de lo que hoy llamaramos un Instituto de
Investigacin y una
Universidad. Junto a l se construy la mayor biblioteca de la
antigedad.
La maestra egipcia en la qumica aplicada se uni y fundi con la
teora griega, pero
esta fusin no fue totalmente satisfactoria. En Egipto el saber
qumico estaba
ntimamente ligado con el embalsamado de los muertos y el ritual
religioso. Para los
egipcios, la fuente de todo conocimiento era Thot, el de la
cabeza de ibis, dios de la
sabidura. Los griegos, impresionados por la altura de los
conocimientos de los
egipcios, identificaron a Thot con su propio Hermes y aceptaron
una buena dosis de
misticismo.
Los antiguos filsofos jonios haban separado la religin de la
ciencia. Esta nueva
unin operada en Egipto entorpeci seriamente los posteriores
avances en el
conocimiento.
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Como el arte de khemeia apareca tan estrechamente relacionado
con la religin, el
pueblo llano recelaba a menudo de quienes lo practicaban,
considerndolos adeptos
de artes secretas y partcipes de un saber peligroso. (El
astrlogo con su inquietante
conocimiento del futuro, el qumico con su aterradora habilidad
para alterar las
sustancias, incluso el sacerdote con sus secretos sobre la
propiciacin de los dioses
y posibilidad de invocar castigos servan como modelos de cuentos
populares de
magos, brujos y hechiceros.)
Los destinatarios de estos recelos no solan mostrarse
resentidos, sino que con
frecuencia se crecan, conscientes de que aumentaban su propio
poder y quiz
tambin su seguridad. Despus de todo, a quin se le iba a ocurrir
ofender a un
mago?
Este respeto o recelo popular impuls a los practicantes de la
khemeia a redactar
sus escritos mediante simbolismos oscuros y misteriosos. El
sentimiento de poder y
de estar en posesin de un saber oculto aumentaba an ms con esa
oscuridad.
Por ejemplo, haba siete cuerpos celestes considerados planetas
(errantes,
porque continuamente cambiaban de posicin con respecto al fondo
estrellado) y
tambin eran siete los metales conocidos: oro, plata, cobre,
hierro, estao, plomo y
mercurio (vase figura 2). Pareci atractivo emparejarlos, y lleg
un momento en
que el oro se designaba comnmente como el Sol, la plata como la
Luna, el
cobre como Venus y as sucesivamente. Los cambios qumicos
pudieron entonces
incluirse en una corriente mitolgica.
An quedan recuerdos de aquella poca. La denominacin del
compuesto ahora
llamado nitrato de plata era custico lunar. Este nombre, ya en
desuso, es un
claro indicio de la antigua relacin entre la plata y la luna. El
mercurio debe su
actual nombre al planeta Mercurio. El verdadero nombre antiguo
era hydrargyrum
(plata lquida), y el nombre ingls antiguo era el casi idntico de
quicksilver.
Esta oscuridad ms o menos deliberada sirvi a dos desafortunados
propsitos.
Primero, retard el progreso, ya que los que trabajaban en esta
materia ignoraban -
en parte o del todo-lo que los otros estaban haciendo, de modo
que no podan
beneficiarse de los errores ni aprender de la lucidez de los
dems. En segundo
lugar, permiti que charlatanes y engaadores -contando con la
oscuridad del
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lenguaje- se presentaran a s mismos como trabajadores serios. No
poda
distinguirse al embaucador del estudioso.
El primer practicante de la khemeia greco-egipcia que conocemos
por su nombre
fue Bolos de Mendes (aproximadamente 200 a. de C), una poblacin
del delta del
Nilo. En sus escritos utiliz el nombre de Demcrito, por lo que
se le conoce como
Bolos-Demcrito o, a veces, como seudo-Demcrito.
Bolos se dedic a lo que se haba convertido en uno de los grandes
problemas de la
khemeia: el cambio de un metal en otro y, particularmente, de
plomo o hierro en
oro (transmutacin).
La teora de los cuatro elementos consideraba que las diferentes
sustancias del
universo diferan nicamente en la naturaleza de la mezcla
elemental. Esta hiptesis
podra ser cierta segn se aceptase o no la teora atomista, ya que
los elementos
podran mezclarse como tomos o como una sustancia continua.
Realmente pareca
razonable pensar que todos los elementos eran intercambiables
entre s.
Aparentemente el agua se converta en aire al evaporarse, y
retornaba a la forma
de agua cuando llova. La lea, al calentarla, se transformaba en
fuego y vapor (una
forma de aire), y as sucesivamente.
Por qu, entonces, considerar algunos cambios como imposibles?
Probablemente
todo era cosa de dar con la tcnica apropiada. Una piedra rojiza
poda convertirse
en hierro gris a travs de un procedimiento que an no se haba
descubierto en
tiempo de Aquiles, quien tuvo que usar armas de bronce. Qu razn
haba para
que el hierro gris no pudiera convertirse en oro amarillo
mediante alguna tcnica
an no descubierta en tiempo de Alejandro Magno?
A travs de los siglos muchos qumicos se esforzaron honradamente
en hallar el
medio de producir oro. Sin embargo, algunos estimaron mucho ms
sencillo y
provechoso pretender hallarse en posesin de la tcnica y
comerciar con el poder y
la reputacin que ello les proporcionaba. Este engao se mantuvo
hasta la poca
moderna, pero no voy a tratar de ello en este libro.
Aunque Bolos en sus escritos da aparentemente detalles o tcnicas
para la
obtencin del oro, no podemos realmente considerarlo un fraude.
Es posible alear
cobre y cinc, por ejemplo, y obtener latn, que tiene un tono
amarillo parecido al
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del oro, y es bastante probable que para los antiguos artesanos
la preparacin de
un metal dorado fuese lo mismo que la preparacin de oro.
Durante la dominacin romana el arte de la khemeia entr en
declive, junto con la
decadencia general del conocimiento griego. Despus del ao 100 d.
de C. es
prcticamente imposible encontrar ninguna aportacin nueva y se
asiste al
surgimiento de una tendencia a volver cada vez ms a las
interpretaciones msticas
de los primeros pensadores.
Por ejemplo, hacia el ao 300 d. de C. un tratadista nacido en
Egipto, Zsimo,
escribi una enciclopedia en veintiocho volmenes que abarcaba
todo el saber sobre
khemeia acumulado en los cinco o seis siglos precedentes, y en
la que haba muy
poco de valor. Para ser exactos, se puede encontrar
ocasionalmente un pasaje con
alguna novedad, como la que parece referirse al arsnico. Tambin
parece que
Zsimo describi mtodos para preparar acetato de plomo y que tuvo
conocimiento
del sabor dulce de este compuesto venenoso (que se ha llamado
hasta hoy azcar
de plomo).
La muerte final sobrevino a causa del miedo. El emperador romano
Diocleciano
tema que la khemeia permitiera fabricar con xito oro barato y
hundir la
tambaleante economa del imperio. En tiempos de Zsimo orden
destruir todos los
tratados sobre khemeia, lo que explica el escaso nmero de ellos
que han llegado
hasta nosotros.
Otra razn es que, con el nacimiento de la Cristiandad, el
pensamiento pagano
cay en desgracia. El museo y la biblioteca de Alejandra
resultaron gravemente
daados a causa de los motines cristianos ocurridos a partir del
ao 400 d. de C. El
arte de la khemeia, por su estrecha relacin con la religin del
antiguo Egipto, se
hizo particularmente sospechoso, convirtindose prcticamente en
clandestino.
En cierta manera el pensamiento griego desapareci del mundo
romano. La
Cristiandad se haba escindido en sectas; una de ellas era la de
los nestorianos, as
llamados porque sus miembros seguan las enseanzas del monje
sirio Nestorio,
que vivi en el siglo v. Los cristianos ortodoxos de
Constantinopla persiguieron a los
nestorianos, algunos de los cuales huyeron hacia el este, hasta
Persia. All los
monarcas persas los acogieron con gran deferencia (posiblemente
con la esperanza
de utilizarlos contra Roma).
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Los nestorianos llevaron consigo a Persia el pensamiento griego,
incluyendo muchos
libros de alquimia, y alcanzaron el cenit de su poder e
influencia hacia el ao 550 d.
de C.
2. Los rabes
En el siglo VII los rabes entraron en escena. Hasta entonces
haban permanecido
aislados en su pennsula desrtica, pero ahora, estimulados por la
nueva religin del
Islam fundada por Mahoma, se extendieron en todas direcciones.
Sus ejrcitos
victoriosos conquistaron extensos territorios del oeste de Asia
y norte de frica. En
el 641 d. de C. invadieron Egipto y, tras rpidas victorias,
ocuparon todo el pas; en
los aos siguientes Persia sufri el mismo destino.
Fue especialmente en Persia donde los rabes encontraron los
restos de la tradicin
cientfica griega, ante la que quedaron fascinados. Esta
admiracin quiz se viera
tambin incrementada por un combate de gran significacin prctica.
En el ao 670
d. de C, cuando sitiaron Constantinopla (la mayor y ms poderosa
ciudad cristiana),
fueron derrotados por el fuego griego, una mezcla qumica que
arda con gran
desprendimiento de calor sin poder apagarse con agua, y que
destruy los barcos
de madera de la flota rabe. Segn la tradicin la mezcla fue
preparada por
Callinicus, un practicante de khemeia que haba huido de su
Egipto natal (o quizs
de Siria) ante la llegada de los rabes.
En rabe khemeia se convirti en al-kmiya, siendo al el prefijo
correspondiente a
la. Finalmente la palabra se adopt en Europa como alquimia, y
los que
trabajaban en este campo eran llamados alquimistas. Ahora el
trmino alquimia se
aplica a todo el desarrollo de la qumica entre el 300 a. de C. y
el 1600 d. de C.
aproximadamente, un perodo de cerca de dos mil aos.
Entre los aos 300 y 1100 d. de C. la historia de la qumica en
Europa es
prcticamente un vaco. Despus del 650 d. de C. el mantenimiento y
la extensin
de la alquimia greco-egipcia estuvo totalmente en manos de los
rabes, situacin
que perdur durante cinco siglos. Quedan restos de este perodo en
los trminos
qumicos derivados del rabe: alambique, lcali, alcohol, garrafa,
nafta, circn y
otros.
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La alquimia rabe rindi sus mejores frutos en los comienzos de su
dominacin. As,
el ms capacitado y clebre alquimista musulmn fue Jabir
ibn-Hayyan
(aproximadamente 760-815 d. de C), conocido en Europa siglos
despus como
Geber. Vivi en la poca en que el Imperio rabe (con Harn al
Raschid, famoso por
Las mil y una noches) se hallaba en la cspide de su gloria.
Sus escritos fueron numerosos y su estilo era relativamente
avanzado. Muchos de
los libros que llevan su firma pueden haber sido escritos por
alquimistas posteriores
y atribuidos a l. Describi el cloruro de amonio y ense cmo
preparar albayalde
(carbonato de plomo). Destil vinagre para obtener cido actico
fuerte, el cido
ms corrosivo conocido por los antiguos. Prepar incluso cido
ntrico dbil que, al
menos en potencia, era mucho ms corrosivo.
Sin embargo, la mayor influencia de Jabir reside en sus estudios
relacionados con la
transmutacin de los metales. Consideraba que el mercurio era el
metal por
excelencia, ya que su naturaleza lquida le confera la apariencia
de poseer una
proporcin mnima de material terroso. Por su parte, el azufre
posea la notable
propiedad de ser combustible (y adems posea el color amarillo
del oro). Jabir crea
que los diversos metales estaban formados por mezclas de
mercurio y azufre, y
solamente restaba hallar algn material que facilitase la mezcla
de mercurio y
azufre en la proporcin necesaria para formar oro.
La antigua tradicin sostena que esta sustancia activadora de la
transmutacin era
un polvo seco. Los griegos lo llamaban xerion, derivado de la
palabra griega
correspondiente a seco. Los rabes la cambiaron por al-iksir, y
en Europa se
convirti finalmente en elixir. Como una prueba ms de que se le
atribuan las
propiedades de seca y terrosa diremos que en Europa fue llamada
vulgarmente la
piedra filosofal. (Recordemos que todava en 1800, un filsofo era
lo que ahora
llamamos un cientfico.)
El sorprendente elixir estaba destinado a poseer otras
maravillosas propiedades, y
surgi la idea de que constitua un remedio para todas las
enfermedades y que
poda conferir la inmortalidad. Por ello se habla del elixir de
la vida, y los qumicos
que trataban de conseguir oro podan conseguir igualmente la
inmortalidad
(tambin en vano).
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En efecto, durante los siglos posteriores, la alquimia se
desarroll segn dos vas
paralelas principales: una mineral, en la que el principal
objetivo era el oro, y otra
mdica, en la que el fin primordial era la panacea.
Seguidor de Jabir, y poseedor de anlogos conocimientos y
reputacin, fue el
alquimista persa Al Razi (aproximadamente 850-925), conocido ms
tarde en
Europa como Rhazes. Tambin l describi cuidadosamente su trabajo,
preparando,
por ejemplo, emplasto de Pars, y describiendo el modo en que
poda emplearse
para hacer enyesados que mantuviesen en su sitio los huesos
rotos. Igualmente
estudi y describi el antimonio metlico. Al mercurio (que era
voltil, esto es,
forma vapor al calentarlo) y al azufre (que era inflamable) aadi
la sal como tercer
principio en la composicin general de los slidos, porque la sal
no era ni voltil ni
inflamable.
Al Razi se interes ms por la medicina que Jabir, y esto dio
origen a los aspectos
mdicos de la alquimia, que continuaron con el persa Ibn Sina
(979-1037), mucho
ms conocido como Avicena, versin latinizada de su nombre. En
realidad, Avicena
fue el mdico ms importante entre la poca del Imperio Romano y
los orgenes de
la ciencia moderna. Haba aprendido lo bastante de los fracasos
de siglos y siglos
como para dudar de la posibilidad de formar oro a partir de los
metales. Aunque en
esto era, y sigue siendo, una excepcin entre los
alquimistas.
3. El despertar en Europa
La ciencia rabe declin rpidamente despus de Avicena. Eran
tiempos difciles
para el mundo islmico y se hicieron ms difciles an como
resultado de las
invasiones y victorias de los turcos y mongoles, pueblos
relativamente brbaros. La
palma del liderazgo cientfico abandon a los rabes al cabo de
tres siglos, para no
volver ms, y pas al oeste de Europa.
Los europeos occidentales tuvieron su primer contacto ntimo y ms
o menos
pacfico con el mundo islmico como resultado de las Cruzadas. La
primera Cruzada
fue en 1096, y los cristianos europeos conquistaron Jerusaln en
1099. Durante casi
dos siglos consecutivos existi un dominio cristiano en la costa
siria, como una
pequea isla en el ocano musulmn. Hubo cierta fusin de culturas y
el fluir de
cristianos que volvan a Europa occidental trajo consigo una
cierta apreciacin de la
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ciencia rabe. En este mismo perodo, los cristianos espaoles iban
reconquistando
gradualmente el territorio que haban perdido ante el Islam en
los primeros ocho
siglos. De esta forma, tanto ellos como en general toda la
Europa cristiana tuvieron
una nueva nocin de la brillante civilizacin morisca que se haba
desarrollado en
Espaa.
Los europeos supieron que los rabes posean libros de profundo
contenido cientfico
que haban sido traducidos de los originales griegos -los
trabajos de Aristteles, por
ejemplo-, as como sus propias producciones -los trabajos de
Avicena, entre otros.
A pesar de la relativa aversin a manejar los trabajos de
aquellos que parecan
enemigos mortales e irreconciliables, surgi un movimiento para
traducirlos al latn
con objeto de que pudiesen utilizarlos los estudiosos europeos.
El humanista francs
Gerbert (aproximadamente 940-1003), futuro Papa Silvestre II en
el ao 999, fue
uno de los primeros alentadores de este movimiento.
El escolstico ingls Robert de Chester figura entre los primeros
que tradujeron una
obra rabe de alquimia al latn, acabando dicho trabajo en 1144.
Siguieron muchos
otros, y el principal traductor fue el erudito italiano Gerardo
de Cremona
(aproximadamente 1114-87). Pas mucho tiempo de su vida en
Toledo, que haba
sido tomado por las tropas cristianas en 1085. Tradujo noventa y
dos trabajos
rabes, algunos de ellos extraordinariamente largos.
As, pues, a partir de 1200 aproximadamente los escolsticos
europeos pudieron
asimilar los hallazgos alquimistas del pasado e intentar avanzar
con ellos,
encontrndose, desde luego, con ms callejones sin salida que
amplias vas de
progreso.
El primer alquimista europeo importante fue Alberto de Bollstadt
(aproximadamente
1200-80), ms conocido como Alberto Magno. Estudi intensamente
los trabajos de
Aristteles, y fue a travs de l como la filosofa aristotlica
adquiri tanta
importancia para la erudicin de finales de la Edad Media y
principios de la Moderna.
Alberto Magno describi el arsnico con tanta claridad en el
transcurso de sus
experimentos de alquimia, que en ocasiones se le considera como
descubridor de
esta sustancia, aunque, al menos en forma impura, era
probablemente conocida por
los antiguos alquimistas.
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Un contemporneo de Alberto Magno fue el monje ingls Roger Bacon
(1214-92), a
quien hoy da se le conoce mejor por su creencia claramente
expresada de que en la
experimentacin y en la aplicacin de tcnicas matemticas a la
ciencia residira la
principal esperanza de progreso. Tena razn, pero el mundo no
estaba todava en
condiciones de aceptarlo.
Bacon intent escribir una enciclopedia universal del saber, y en
sus escritos se
encuentra la primera descripcin de la plvora negra. Se le
considera a veces como
su descubridor, pero no lo fue; el verdadero descubridor es
desconocido.
En aquella poca la plvora negra contribuy a destruir el orden
medieval de la
sociedad, proporcionando a los ejrcitos un medio de arrasar los
muros de los
castillos, y a los hombres de a pie una oportunidad de disparar
contra los de a
caballo en el combate. Fue el primer smbolo del progreso
tecnolgico que condujo a
los ejrcitos europeos a conquistar otros continentes durante los
cinco siglos
transcurridos entre 1400 y 1900, conquista que slo en nuestros
das est
invirtiendo su signo.
La alquimia en una orientacin ms mstica se encuentra en trabajos
atribuidos a
los espaoles Arnaldo de Vilanova (aproximadamente 1235-1311) y
Raimundo Lulio
(1235-1315), aunque no es seguro que fueran ellos los verdaderos
autores. Estos
escritos estn profundamente apoyados en la idea de la
transmutacin, y se ha
supuesto incluso (por tradicin) que Lulio fabric oro para el
derrochador Eduardo II
de Inglaterra.
Pero el ms importante de los alquimistas medievales no se conoce
por su nombre,
ya que escribi con el seudnimo de Geber, el alquimista rabe que
haba vivido dos
siglos antes. Nada se sabe de este falso Geber excepto que fue
probablemente
espaol y que escribi alrededor de 1300. Fue el primero en
describir el cido
sulfrico, la sustancia simple ms importante de las utilizadas
por la industria
qumica en la actualidad (despus del agua, aire, carbn y
petrleo). Describi
tambin la formacin de cido ntrico fuerte. Estos cidos se obtenan
de los
minerales, mientras que los cidos conocidos con anterioridad,
como el actico y el
vinagre, procedan del mundo orgnico.
El descubrimiento de los cidos minerales fuertes fue el adelanto
ms importante
despus de la afortunada obtencin del hierro a partir de su mena
unos tres mil
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aos antes. Los europeos lograron llevar a cabo muchas reacciones
qumicas y
disolver numerosas sustancias con ayuda de los cidos minerales
fuertes, cosa que
no podan conseguir los griegos ni los rabes con el vinagre, el
cido ms fuerte de
que disponan.
En realidad los cidos minerales eran mucho ms importantes para
el bienestar de
la humanidad de lo que hubiera sido el oro, incluso de haberlo
obtenido por
transmutacin. El valor del oro habra desaparecido tan pronto
como ste dejase de
ser raro, mientras que los cidos minerales son tanto ms valiosos
cuanto ms
baratos y abundantes. No obstante, la naturaleza humana es tal,
que los cidos
minerales no causaron gran impresin, mientras que el oro sigui
buscndose
vidamente.
Pero entonces, despus de un prometedor comienzo, la alquimia
empez a
degenerar por tercera vez, como haba ocurrido primero entre los
griegos y despus
entre los rabes. La caza del oro se convirti en dominio casi
absoluto de
charlatanes, aunque los grandes eruditos (Boyle y Newton entre
ellos) no pudieron,
ya en el siglo XVII resistirse a dedicar a ello sus
conocimientos.
Una vez ms, igual que bajo el dominio de Diocleciano mil aos
antes, el estudio de
la qumica fue prohibido, ms por miedo al xito en la obtencin de
oro que por
indignacin ante la charlatanera. El papa Juan XXII la declar
anatema en 1317, y
los alquimistas honrados, obligados a trabajar a escondidas, se
volvieron ms
oscuros que antes, mientras que, como siempre, florecieron los
qumicos
deshonestos.
Nuevos vientos se agitaban cada vez con ms violencia en Europa.
Los restos del
Imperio Bizantino, con su capital en Constantinopla, se
extinguan a todas luces. En
1204 fue brutalmente saqueado por los cruzados del oeste de
Europa, y muchos
documentos del saber griego, que hasta entonces haban
permanecido intactos, al
menos en aquella ciudad, se perdieron para siempre.
Los griegos recuperaron la ciudad en 1261, pero a partir de
entonces slo fue una
sombra de lo que haba sido antes. En los dos siglos posteriores,
los ejrcitos turcos
pusieron cerco sin tregua a la ciudad y, finalmente, en 1453,
cay Constantinopla,
que desde entonces ha sido turca. Tanto antes como despus de la
cada los
eruditos griegos huyeron a Europa Occidental, llevando consigo
la parte de sus
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bibliotecas que pudieron salvar. El mundo occidental slo lleg a
heredar restos del
saber griego, pero aun as fueron enormemente estimulantes.
Esta fue tambin la poca de las grandes exploraciones, a lo que
contribuy en el
siglo XIII el descubrimiento de la brjula. En 1497 se explor la
costa de frica y se
dio la vuelta al continente. Con la posibilidad de llegar a la
India por mar y evitar el
mundo islmico, Europa poda comerciar directamente con el lejano
Oriente. An
ms espectaculares fueron los viajes de Cristbal Coln entre 1492
y 1504, gracias
a los cuales pronto se revel (aunque el mismo Coln nunca admiti
este hecho)
que se haba descubierto una nueva parte del mundo.
Los europeos estaban descubriendo tantos hechos desconocidos
para los grandes
filsofos griegos que empez a cundir la idea de que, despus de
todo, los griegos
no eran superhombres omniscientes. Los europeos, que haban
demostrado ya su
superioridad en la navegacin, tambin podan mostrarse superiores
en otros
aspectos.
Se destruy as una especie de bloqueo psicolgico, y result ms
fcil poner en
duda los hallazgos de los antiguos.
En esta misma Era de la Exploracin un inventor alemn, Johann
Gutenberg
(aproximadamente 1397-1468), proyect la primera imprenta
prctica, utilizando
tipos movibles que podan ser desmontados y colocados juntos para
imprimir
cualquier libro que se desease. Por primera vez en la Historia
fue posible producir
libros en cantidad y econmicamente, sin miedo de que se
produjesen errores en
las copias (aunque, por supuesto, poda haber errores en la
composicin).
Gracias a la imprenta, las concepciones poco populares no se
extinguiran
necesariamente por falta de alguien que cargara sobre sus
espaldas la laboriosa
tarea de copiar el libro. Uno de los primeros que apareci en
forma impresa fue el
poema de Lucrecio, que difundi la concepcin atomista a lo largo
y ancho de toda
Europa.
En el ao 1543 se publicaron dos libros revolucionarios que en la
poca anterior a la
imprenta fcilmente hubieran permanecido ignorados por los
pensadores ortodoxos,
pero que ahora se extendieron por todas partes y no pudieron
ignorarse. Uno de
ellos haba sido escrito por un astrnomo polaco, Nicols Coprnico
(1473-1543),
quien mantena que la Tierra no era el centro del universo, como
haban dado por
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sentado los astrnomos griegos, sino que lo era el Sol. El otro
libro estaba escrito
por un anatomista flamenco, Andreas Vesalius (1514-1564), quien
traz la
anatoma humana con una exactitud sin precedentes. Se basaba en
observaciones
del propio Vesalius y rechazaba muchas de las creencias que
databan de las
antiguas fuentes griegas.
Este derrocamiento simultneo de la astronoma y la biologa
griegas (aunque las
concepciones griegas mantuvieran su influencia en algunas zonas
durante un siglo o
ms) marc el comienzo de la Revolucin Cientfica. Esta revolucin
slo penetr
ligeramente en el mundo de la alquimia, pero infundi algn vigor
tanto en los
aspectos mineralgicos como mdicos de la misma.
4. El fin de la alquimia
El nuevo espritu hizo acto de presencia en los trabajos de dos
mdicos
contemporneos, uno alemn, Georg Bauer (1494-1555), y otro suizo,
Teophrastus
Bombastus von Hohenheimm (1493-1591).
Bauer es ms conocido como Agrcola, que en latn quiere decir
campesino (lo
mismo que 'Bauer' en alemn). Se interes en la mineraloga por su
posible
conexin con los frmacos. De hecho, la conexin entre la medicina
y los frmacos
y la combinacin mdico-mineralogista fue un rasgo destacado en el
desarrollo de la
qumica durante los dos siglos y medio siguientes. El libro de
Agrcola De Re
Metallica (Sobre la Metalurgia) (ver fig. 3) se public en 1556,
y en l se renen
todos los conocimientos prcticos que podan recogerse entre los
mineros de la
poca.
Este libro, escrito en un estilo claro y con excelentes
ilustraciones de maquinaria
para la minera, se populariz rpidamente y hoy da an permanece
como un
notable clsico de la ciencia1. De Re Metallica, el ms importante
trabajo sobre
tecnologa qumica anterior a 1700, estableci la mineraloga como
ciencia. (El libro
ms valioso sobre metalurgia y qumica aplicada anterior al de
Agrcola fue el del
monje Theophilus, posiblemente griego, que vivi hacia el ao 1000
d. de C.)
1 Es interesante que la nica traduccin en lengua inglesa del
trabajo de Agrcola, publicada en 1912, se deba al que despus sera
Presidente de los Estados Unidos Herbert Hoover, ingeniero de minas
de profesin, y a su esposa. Una magnfica edicin con ilustraciones
tomadas del original ha sido realizada por Dover Pub.
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Preparado por Patricio Barros 13
En cuanto a von Hohenheim, es ms conocido por su auto seudnimo
Paracelso,
que significa mejor que Celso. Celso fue un romano que escribi
sobre medicina,
y cuyas obras haban sido recientemente impresas. Ambos fueron
objeto de una
desmedida y, en el caso de Paracelso, errnea idolatra.
Figura 3. Portada del libro De Re Metallica, de Agrcola
Paracelso, como Avicena cinco siglos antes, represent un
desplazamiento del
centro de inters de la alquimia, el oro, hacia la medicina.
Paracelso mantena que
el fin de la alquimia no era el descubrimiento de tcnicas de
transmutacin, sino la
preparacin de medicamentos que curasen las enfermedades. En la
antigedad lo
ms frecuentemente usado para estos fines eran las preparaciones
con plantas,
pero Paracelso estaba sinceramente convencido de la eficacia de
los minerales como
frmacos.
Paracelso fue un alquimista de la vieja escuela, a pesar de su
insistencia en contra
de la transmutacin. Acept los cuatro elementos de los griegos y
los tres principios
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Preparado por Patricio Barros 14
(mercurio, azufre y sal) de los rabes. Busc incesantemente la
piedra filosofal en
su funcin de elixir de la vida, e incluso insisti en que la haba
encontrado.
Tambin, con ms fundamento esta vez, obtuvo el metal cinc y con
frecuencia se le
considera su descubridor, pese a que el cinc, en forma de
mineral o de aleacin con
cobre (latn), era conocido desde la antigedad.
Paracelso sigui siendo una figura polmica durante medio siglo
despus de su
muerte. Sus seguidores aumentaron el contenido mstico de sus
concepciones, y en
algunos aspectos las redujeron a sortilegios sin sentido. A esta
corrupcin se uni
las desventajas de un momento en el que la alquimia apuntaba
cada vez ms hacia
una etapa de claridad y racionalidad.
Por ejemplo, el alquimista alemn Andreas Libau (aproximadamente
1540-1616),
ms conocido por el nombre latinizado de Libavius, public una
Alquimia en 1597.
Este libro era un resumen de los logros medievales en alquimia,
y puede
considerarse como el primer texto de qumica de nombre conocido,
pues estaba
escrito con claridad y sin misticismo. De hecho, atac con saa
las oscuras teoras
de los que l llamaba paracelsianos, si bien estaba de acuerdo
con Paracelso en
que la funcin principal de la alquimia era la de auxiliar de la
medicina.
Libavius fue el primero en describir la preparacin del cido
clorhdrico, tetracloruro
de estao y sulfato amnico. Tambin describi la preparacin del
agua regia, una
mezcla de cidos ntrico y clorhdrico cuyo nombre viene de su
capacidad para
disolver el oro. Incluso sugiri que las sustancias minerales
pueden reconocerse por
la forma que adoptan los cristales originados al evaporarse sus
soluciones.
Sin embargo, estaba convencido de que la transmutacin era
posible, y de que el
descubrimiento de mtodos para fabricar oro era un importante fin
del estudio de la
qumica.
En 1604, un alemn llamado Johann Tholde public un texto ms
especializado (no
se sabe nada ms sobre su autor). Atribuy el libro a un monje
alemn, Basil
Valenine, pero es casi seguro que este nombre no es sino un
seudnimo. El
volumen, titulado La carroza triunfal del antimonio, trata sobre
los usos mdicos de
este metal y sus derivados.
Ms tarde, un qumico alemn, Johann Rudolf Glauber (1604-68),
descubri un
mtodo para preparar cido clorhdrico por medio de la accin del
cido sulfrico
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sobre la sal comn. En el proceso obtuvo un residuo, el sulfato
sdico, que
actualmente se sigue llamando sal de Glauber.
Glauber se familiariz con esta sustancia, la estudi
intensivamente y advirti su
actividad laxante. La llam sal mirabile (sal maravillosa) y la
consider como
un curalotodo, casi el elixir de la vida. Glauber se dedic a la
fabricacin de este
compuesto, as como de otros que consider de valor medicinal y
que tambin
resultaron ser de gran valor como modo de ganarse la vida. Si
bien esta ocupacin
era menos espectacular que la fabricacin de oro, result ms til y
provechosa.
La realidad econmica hablaba a gritos incluso para aquellos que
se mostraban
impenetrables al razonamiento cientfico. Haba demasiado de til y
provechoso en
el conocimiento de los minerales y las medicinas como para
perder el tiempo en una
interminable carrera de locos tras el oro.
De hecho, en el curso del siglo XVII la alquimia entr en franca
decadencia, y en el
XVIII se transform en lo que hoy llamamos qumica.
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Captulo 3
La transicin
Contenido:
1. La medida
2. La ley de Boyle
3. La nueva concepcin de los elementos
4. El flogisto
1. La medida
Con todo, y a pesar de su avance, el conocimiento qumico qued
retrasado
respecto a otras ramas de la ciencia.
La importancia de las mediciones cuantitativas y de la aplicacin
de tcnicas
matemticas a la astronoma haba sido reconocida desde muy
antiguo. Una razn
para ello es que los problemas astronmicos que ocupaban a los
antiguos eran
relativamente simples, y algunos de ellos podan abordarse
bastante bien incluso
con la geometra plana.
El cientfico italiano Galileo Galilei (1564-1642), que en los
aos 1590-99 estudi el
comportamiento de los cuerpos durante su cada, protagoniz
espectacularmente la
aplicacin de las matemticas y las mediciones cuidadosas a la
fsica. Los resultados
de su trabajo condujeron, casi un siglo despus, a las
importantes conclusiones del
cientfico ingls Isaac Newton (1642-1727). En su libro Principia
Mathematica,
publicado en 1687, Newton introdujo sus tres leyes del
movimiento, que durante
ms de dos siglos sirvieron como base a la ciencia de la mecnica.
En el mismo libro
Newton present su teora de la gravitacin, que tambin durante ms
de dos siglos
constituy una explicacin adecuada de las observaciones sobre el
universo y que,
dentro de los lmites de nuestras observaciones personales y de
las velocidades que
podemos alcanzar, contina siendo vlida en la actualidad. En
relacin con esta
teora Newton utiliz el clculo infinitesimal, una nueva y
poderosa rama de las
matemticas que l mismo ide.
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Con Newton, la revolucin cientfica alcanz su clmax. Ya no
quedaba ningn
problema pendiente, ni de los griegos ni de la antigedad en
general. Europa
Occidental los haba superado ampliamente, y nunca ms volvera a
mirar hacia
atrs.
Pero este cambio de la descripcin meramente cualitativa a las
cuidadosas medidas
cuantitativas no se registr en la qumica hasta un siglo despus
del decisivo trabajo
de Newton. De hecho, Newton, mientras construa la estructura de
la astronoma y
la fsica con una belleza y una solidez que dejaron atnito al
mundo de la ciencia,
permaneca inmerso en la alquimia buscando ardientemente por toda
Europa
recetas para fabricar oro por transmutacin.
Esta persistencia en el error no puede achacarse por completo a
los qumicos. Si
fueron ms tardos en adoptar las tcnicas matemticas cuantitativas
de Galileo y
Newton fue porque el material con el que trabajaban resultaba ms
difcil de
presentar en una forma lo bastante simple como para ser sometido
a un
tratamiento matemtico.
Con todo, los qumicos hacan progresos, y ya en la poca de
Galileo aparecen
dbiles indicios de la futura revolucin qumica. Tales indicios
surgen, por ejemplo,
en los trabajos del mdico flamenco Jean Baptiste Van Helmont
(1577-1644).
Cultiv un rbol en una cantidad determinada de tierra, aadiendo
agua
peridicamente y pesndolo con cuidado a medida que creca. Desde
el momento en
que esperaba descubrir el origen de los tejidos vivientes
formados por el rbol,
estaba aplicando la medicin a problemas de qumica y biologa.
Hasta la poca de Van Helmont, la nica sustancia area conocida y
estudiada era el
aire mismo, que pareca lo suficientemente distinto de las otras
sustancias como
para servir de elemento a los griegos. En realidad, los
alquimistas haban obtenido
con frecuencia aires y vapores en sus experimentos, pero eran
sustancias
escurridizas, pesadas de estudiar y observar y fciles de
ignorar.
El misterio de estos vapores estaba implcito en el nombre que se
dio a los lquidos
fcilmente vaporizables: espritus, una palabra que originalmente
significaba
suspiro o aire, pero que tambin tena un sentido evidente de algo
misterioso y
hasta sobrenatural. Todava hablamos de espritus para ciertos
alcoholes o para
la trementina. El alcohol es, con mucho, el ms antiguo y mejor
conocido de los
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lquidos voltiles; tanto, que en ingls la palabra spirits ha
terminado por aludir
especficamente a los licores alcohlicos.
Van Helmont fue el primero en considerar y estudiar los vapores
que l mismo
produca. Observ que se parecan al aire en su apariencia fsica,
pero no en todas
sus propiedades. En particular, obtuvo los vapores de la madera
al arder, que
parecan aire, pero que no se comportaban como tal.
Para Van Helmont, estas sustancias parecidas al aire, sin
volumen ni forma
determinados, eran algo semejante al chaos griego: la materia
original, informe y
desordenada, a partir de la cual (segn la mitologa griega) fue
creado el universo.
Van Helmont aplic a los vapores el nombre de chaos, que
pronunciado con la
fontica flamenca se convierte en gas. Este trmino se aplica
todava a las
sustancias parecidas al aire.
Van Helmont llam al gas que obtuvo de la madera gas silvestre
(gas de
madera). Era el que actualmente llamamos dixido de carbono.
El estudio de los gases, la forma ms sencilla de materia, fue el
primero que se
prest a las tcnicas de medicin precisa: sirvi de camino al mundo
de la qumica
moderna.
2. La ley de Boyle
Hacia el final de la vida de Van Helmont, los gases -en
particular el aire, por ser el
gas ms corriente- alcanzaron una nueva y decisiva importancia.
El fsico italiano
Evangelista Torricelli (1608-47) logr probar, en 1643, que el
aire ejerca presin.
Demostr que el aire poda sostener una columna de mercurio de
setenta
centmetros de altura y con ello invent el barmetro.
Los gases, de repente, perdieron su misterio. Eran materiales,
posean peso, como
los lquidos y los slidos ms fcilmente estudiados. Se
diferenciaban de ellos sobre
todo en su densidad mucho ms baja.
La presin ejercida por el peso de la atmsfera fue demostrada de
modo
espectacular por el fsico alemn Otto von Guericke (1602-86).
Invent una bomba
de aire con la que se poda extraer ste de un recipiente, de
manera que la presin
del aire en el exterior no llegaba a igualarse con la presin del
aire interior.
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En 1654, Guericke prepar dos semiesferas de metal que encajaban
mediante un
reborde engrasado. Despus de unir las dos semiesferas y extraer
el aire que
contenan mediante una bomba, la presin del aire exterior mantena
las
semiesferas unidas. Yuntas de caballos unidas a cada una de las
dos semiesferas y
fustigadas para que tirasen lo ms posible en direcciones
opuestas, no lograron
separar las semiesferas. Sin embargo, en cuanto se permiti que
el aire volviese a
penetrar en las semiesferas, pudieron separarlas.
Figura 4. La ley de Boyle, que estableci la relacin de
proporcionalidad inversa
entre la presin y el volumen de un gas a temperatura constante,
deriva del experimento ilustrado. El mercurio vertido en la rama
larga del tubo empuja el aire encerrado hacia la rama corta.
Doblando la altura de la columna de mercurio, la de
aire se reduce a la mitad. La relacin viene expresada en la
curva de la parte superior, que es una seccin de una rama de
hiprbola.
Este tipo de demostraciones despertaron gran inters por las
propiedades del aire. Y
excitaron en particular la curiosidad del qumico irlands Robert
Boyle (1627-91),
quien proyect una bomba de aire ms perfeccionada que la de
Guericke. En vez
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de, por as decir, extraer el aire de un recipiente aspirndolo,
prob el
procedimiento opuesto de comprimirlo.
Robert Boyle
Edme Mariotte
En sus experimentos, Boyle hall que el volumen de una muestra de
aire variaba
con la presin segn una proporcin inversa simple (ver figura 4),
y lo descubri
vertiendo mercurio gota a gota en un tubo muy largo, de
construccin especial, y
dejando una muestra de aire en el extremo corto, cerrado, que se
ajustaba
mediante una espita. Aadiendo ms mercurio al extremo largo y
abierto poda
incrementar la presin del aire encerrado. Si aada suficiente
mercurio como para
someter el aire a una presin doble (doble peso de mercurio), el
volumen del aire
encerrado se reduca a la mitad. Si la presin se triplicaba, el
volumen se reduca a
un tercio. Por otra parte, si se reduca la presin el aire se
expanda. Esta relacin
en la que el volumen disminua a medida que aumentaba la presin
se public por
vez primera en 1622, y todava nos referimos a ella como la ley
de Boyle.
Este fue el primer intento de aplicar mediciones exactas a los
cambios en una
sustancia de particular inters para los qumicos1.
1 Es preciso sealar, sin embargo, que el cambio estudiado por
Boyle no era un cambio qumico. El aire, tanto si se comprime como
si se expande, contina siendo aire. Tal cambio en volumen es un
cambio fsico. El estudio de los
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Boyle no especific que la temperatura debe mantenerse constante
para que dicha
ley sea vlida. Probablemente lo realiz as, y supuso que se dara
por hecho. El
fsico francs Edme Mariotte (1630-1684), que descubri
independientemente la ley
de Boyle hacia el ao 1680, especific que la temperatura debe
mantenerse
constante. Por esta razn, en la Europa continental se alude con
frecuencia a la ley
de Boyle como la ley de Mariotte.
Los experimentos de Boyle ofrecan un centro de atraccin para el
creciente nmero
de atomistas. Como se ha dicho antes, el poema de Lucrecio,
publicado en una
edicin impresa, haba atrado la atencin de los humanistas
europeos hacia las
opiniones griegas sobre el atomismo. Un filsofo francs, Pierre
Gassendi (1592-
1655), se convirti como resultado de ello en un atomista
convencido; y sus
escritos impresionaron tanto a Boyle que, a raz de ello, tambin
ste se convirti al
atomismo.
Mientras la atencin se sigui centrando en los lquidos y slidos
solamente, las
pruebas del atomismo no fueron mayores en tiempo de Boyle que en
el de
Demcrito. Los lquidos y slidos no pueden comprimirse ms que en
proporciones
insignificantes. Si se componen de tomos, estos tomos deben de
estar en
contacto, y no pueden situarse ms juntos de lo que estn. Por lo
tanto, es difcil
argumentar que los lquidos y los slidos tienen que estar
compuestos de tomos,
porque si estuviesen hechos de una sustancia continua sera
tambin muy difcil
comprimirlos. Por qu entonces preocuparse por los tomos?
Sin embargo, el aire, como ya se haba observado en los tiempos
antiguos y como
Boyle pona ahora en claro espectacularmente, poda comprimirse
con facilidad.
Cmo poda ocurrir eso, a menos que estuviese formado por tomos
minsculos
separados por el espacio vaco? La compresin del aire significara
simplemente,
desde este punto de vista, la supresin del espacio vaco en el
volumen, colocando a
los tomos en estrecho contacto.
Si se acepta esta opinin sobre los gases, es ms fcil creer que
tambin los
lquidos y slidos estn compuestos de tomos. Por ejemplo, el agua
se evapora.
Cmo poda ocurrir esto, a no ser que desapareciese en forma de
partculas cambios fsicos de los compuestos qumicos concierne a la
qumica fsica. sta no tuvo existencia real hasta dos siglos despus
de la poca de Boyle (vase captulo 9), pero l puso los
cimientos.
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minsculas? Y, qu sera ms simple, entonces, que suponer que pasa
a vapor
tomo a tomo? Si el agua se calienta, hierve, y el vapor se forma
de modo visible.
El vapor de agua tiene las propiedades fsicas de una sustancia
semejante al aire y,
por tanto, es natural suponer que est compuesto de tomos. Pero,
si el agua est
compuesta de tomos en su forma gaseosa, por qu no en su forma
lquida, as
como en su forma slida de hielo? Y si esto es cierto con el
agua, por qu no para
toda la materia?
Este tipo de argumentos resultaban impresionantes, y por primera
vez desde que se
haban imaginado los tomos, dos mil aos antes, el atomismo comenz
a ganar
numerosos adeptos. Entre ellos, por ejemplo, Newton.
No obstante, los tomos seguan siendo un concepto nebuloso. Nada
poda decirse
sobre ellos, excepto que si se aceptaba su existencia, era ms
fcil explicar el
comportamiento de los gases. Tuvo que pasar otro siglo y medio
antes de que el
atomismo adquiriese un enfoque bien delineado.
3. La nueva concepcin de los elementos
Los estudios de Boyle marcan el final de los trminos alquimia y
alquimista.
Boyle suprimi la primera slaba del trmino2 en su libro El Qumico
Escptico,
publicado en 1661. Desde entonces, la ciencia fue la qumica, y
los que trabajaban
en este campo eran los qumicos.
Boyle era escptico porque ya no estaba dispuesto a aceptar
ciegamente las
antiguas conclusiones que se haban deducido de los primeros
principios. A Boyle le
desagradaban especialmente los antiguos intentos de identificar
los elementos del
universo por medio de meros razonamientos. En lugar de ello,
defina los elementos
de una forma real, prctica. Un elemento, tal como se haba
considerado siempre
desde el tiempo de Tales, era una de las sustancias simples
primarias de las cuales
se compona el universo. Pero ahora cualquier supuesto elemento
debera ser
examinado con el fin de ver si era realmente simple. Si una
sustancia poda
descomponerse en sustancias ms simples, no se trataba de un
elemento, pero las
sustancias ms simples s podan serlo, hasta el momento en que los
qumicos
aprendiesen a descomponerlas en sustancias an ms sencillas.
2 En ingls es alchemist y chemist. (N. del T.)
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Adems, dos sustancias que fuesen sendos elementos podan unirse
ntimamente
para formar una tercera sustancia, llamada un compuesto, y en
ese caso el
compuesto debera poderse descomponer en los dos elementos
originales.
El trmino elemento, en este contexto, tiene slo un significado
prctico. Una
sustancia como el cuarzo, por ejemplo, poda considerarse un
elemento hasta el
momento en que los qumicos experimentales descubriesen el modo
de convertirla
en dos o ms sustancias ms simples todava. En realidad, segn esta
concepcin,
ninguna sustancia poda ser nunca un elemento excepto en un
sentido provisional,
ya que nunca haba la seguridad de que, al avanzar en los
conocimientos, no fuese
posible idear un procedimiento para descomponer un supuesto
elemento en dos
sustancias ms simples.
Hasta la llegada del siglo XX no pudo definirse la naturaleza de
los elementos en un
sentido no provisional.
El solo hecho de que Boyle exigiese un enfoque experimental al
definir los
elementos (enfoque que se adopt posteriormente), no significa
que supiese lo que
eran los diversos elementos. Poda haber resultado, despus de
todo, que el
enfoque experimental demostrase que los elementos griegos,
fuego, aire, agua y
tierra, eran elementos.
Boyle estaba convencido, por ejemplo, de la validez del punto de
vista alquimista de
que los metales no eran elementos, y que un metal poda
convertirse en otro. En
1689 pidi al gobierno britnico que aboliese la ley contra la
fabricacin alquimista
de oro (tambin ellos teman al trastorno de la economa), porque
crea que
formando oro de un metal bsico, los qumicos podran ayudar a
demostrar la teora
atmica de la materia.
Pero Boyle se equivoc en esto; los metales demostraron ser
elementos. En efecto,
nueve sustancias que reconocemos ahora como elementos haba sido
conocidas por
los antiguos: los siete metales (oro, plata, cobre, hierro,
estao, plomo y mercurio)
y dos no metales (carbono y azufre). Adems, haba cuatro
sustancias reconocidas
ahora como elementos, que haban llegado a ser familiares para
los alquimistas
medievales: arsnico, antimonio, bismuto y cinc.
El mismo Boyle estuvo a punto de ser el descubridor de un nuevo
elemento. En
1680 prepar fsforo a partir de orina. Sin embargo, unos cinco o
diez aos antes,
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el hecho haba sido conseguido por un qumico alemn, Henning Brand
(-
aproximadamente 1692).
Thomas Savery y su mquina El amigo del minero.
A Brand se le llama a veces el ltimo de los alquimistas, y
realmente su
descubrimiento tuvo lugar cuando estaba buscando la piedra
filosofal, que pensaba
hallara (de entre todos los sitios) en la orina. Brand fue el
primer hombre que
descubri un elemento que no se haba conocido, en ninguna forma,
antes del
desarrollo de la ciencia moderna.
4. El flogisto
Los descubrimientos del siglo XVII relativos a la presin del
aire y al fenmeno
inslito que se poda llevar a cabo produciendo un vaco y dejando
actuar a la
presin del aire dieron importantes resultados. A varias personas
se les ocurri que
poda producirse un vaco sin utilizar la bomba de aire.
Supongamos que se hierve agua y se llena una cmara con el vapor,
enfriando
despus la cmara con agua fra. El vapor que hay dentro de la
cmara se
condensar en gotas de agua, y en su lugar se formar un vaco. Si
una de las
paredes de la cmara fuese mvil, la presin del aire exterior
empujara entonces la
pared hacia dentro de la cmara.
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La pared movible podra empujarse de nuevo hacia afuera, formando
ms vapor y
permitindole entrar en la cmara; y podra volver a desplazarse
hacia adentro si,
una vez ms, se condensase el vapor. Si imaginamos que la pared
movible forma
parte de un pistn, observaremos que el pistn se mover hacia
dentro y hacia
fuera, y que este vaivn podra utilizarse, por ejemplo, para
impulsar una bomba.
El resultado de todo esto fue que, por vez primera, la humanidad
ya no tendra que
depender ms de sus propios msculos ni de la fuerza animal. Nunca
ms habra de
estar a expensas de la fuerza favorable o desfavorable del
viento, ni de la energa
localizada en algunos puntos del agua corriente.
Figura 5. La mquina de bombeo de Newcomen, que funciona a
presin
atmosfrica. El agua pulverizada en el interior del cilindro
condensa el vapor, creado un vaco. El pistn desciende en el vado,
para volver hasta arriba del
mbolo por una nueva inyeccin de vapor.
En su lugar dispona de una fuente de energa a la que poda
recurrir en cualquier
momento y en cualquier lugar con slo hervir agua sobre un fuego
de lea o de
carbn. Este fue el factor decisivo que seal el comienzo de la
Revolucin
Industrial.
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El creciente inters despertado a partir de 1650 por la
posibilidad de encontrar
nuevas aplicaciones al fuego y, por medio de las mquinas de
vapor, obligarle a
realizar los trabajos duros de la tierra, llev a los qumicos a
una nueva conciencia
del fuego. Por qu algunas cosas arden y otras no? Cul es la
naturaleza de la
combustin?
Segn las antiguas concepciones griegas, todo lo que puede arder
contiene dentro
de s el elemento fuego, que se libera bajo condiciones
apropiadas. Las nociones
alqumicas eran semejantes, salvo que se conceban los
combustibles como algo que
contenan el principio del azufre (no necesariamente el azufre
real).
En 1669, un qumico alemn, Johann Joachim Becher (1635-82), trat
de
racionalizar ms esta concepcin, introduciendo un nuevo nombre.
Imagin que los
slidos estaban compuestos por tres tipos de tierra. Una de ellas
la llam trra
pinguis (tierra crasa), y la intuy como el principio de la
inflamabilidad.
Georg Ernest Stahl (1660-1734)
Un seguidor de las doctrinas, ms bien vagas, de Becher fue el
qumico y fsico
alemn Georg Ernest Stahl (1660-1734). Propuso un nombre an ms
nuevo para
el principio de la inflamabilidad, llamndole flogisto, de una
palabra griega que
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significa hacer arder. Desarroll despus un esquema -basado en el
flogisto- que
pudiera explicar la combustin.
Stahl mantena que los objetos combustibles eran ricos en
flogisto, y los procesos
de combustin suponan la prdida del mismo en el aire. Lo que
quedaba tras la
combustin no tena flogisto y, por tanto, no poda seguir
ardiendo. As, la madera
tena flogisto, pero las cenizas no.
Adems, Stahl sostena que el enmohecimiento de los metales era
anlogo a la
combustin de la madera, y afirm que los metales contenan
flogisto, pero no as
cuando estaban enmohecidos (o calcinados). La idea era
importante, porque
permiti proponer una explicacin razonable sobre la conversin de
las menas
minerales en metal, el primer gran descubrimiento qumico del
hombre civilizado. La
explicacin consista en esto: una mena mineral, pobre en
flogisto, se calienta con
carbn vegetal, muy rico en flogisto. El flogisto pasa desde el
carbn al mineral, es
decir, el carbn vegetal rico en flogisto se transforma en
cenizas pobres en flogisto,
mientras que con el mineral ocurre precisamente lo
contrario.
Stahl consider que el aire resultaba til en la combustin slo de
un modo
indirecto. Serva nicamente como transportador, captando el
flogisto segn
abandonaba la madera o el metal y transfirindolo a alguna otra
cosa (si es que la
haba disponible).
La teora de Stahl sobre el flogisto encontr oposicin al
principio, en particular la de
Hermann Boerhaave (1668-1738), un fsico holands, quien arga que
la
combustin ordinaria y el enmohecimiento no podan ser diferentes
versiones del
mismo fenmeno.
Est claro que en un caso hay presencia de llama y en el otro no.
Pero para Stahl la
explicacin era que en la combustin de sustancias tales como la
madera, el flogisto
se libera tan rpidamente que su paso calienta los alrededores y
se vuelve visible en
forma de llama. En el enmohecimiento, la prdida de flogisto es
ms lenta, y no
aparece llama.
A pesar de la oposicin de Boerhaave, la teora del flogisto gan
popularidad a lo
largo del siglo xviii. En la dcada de los setenta era casi
universalmente aceptada
por los qumicos, desde el momento en que pareca explicar tantas
cosas y tan
claramente.
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Pero quedaba una dificultad que ni Stahl ni sus seguidores
lograron explicar. Las
sustancias ms combustibles, como la madera, el papel y la grasa,
parecan
consumirse en gran parte al arder. El holln o las cenizas
restantes eran mucho ms
ligeros que la sustancia original, lo cual era de esperar, ya
que el flogisto haba
abandonado la sustancia original. Sin embargo, cuando los
metales se enmohecan,
tambin perdan flogisto, de acuerdo con la teora de Stahl, pero
el metal
enmohecido era ms pesado que el original (un hecho que los
alquimistas haban
observado ya en 1490). Poda el flogisto tener peso negativo, de
modo que una
sustancia al perderlo pesaba ms que antes, como mantenan algunos
qumicos del
siglo XVIII? En ese caso, por qu la madera perda peso al arder?
Haba dos tipos
de flogisto, uno con peso positivo y otro con peso negativo?
Este problema sin resolver no era tan s