-El pensamiento
griego
-La alquimia
árabe
-La alquimia
hindú
-La alquimia China
-Piedra Filosofal
– Función del Cinabrio en
el
pensamiento
alquímico
-Alquimia en la edad
media
-Alquimia en el
Renacimiento
-Biografía de
Paracelso
-Teoría
del Flogisto
-Aporte a la química de Lavoisier
y biografía
-La química del siglo
18
-La química del siglo
19
-Investigaciones
recientes en la química
-La química del
año 2000
-Conclusiones
Personales
-Bibliografía
Alquimia
Griega:
Los orígenes de la química
se pierden en la noche de los tiempos. Estos orígenes son
técnicos y mágicos a la vez. Cuando se funda la
civilización griega, ya se conocen el cobre, el
bronce y el hierro; el oro
y la plata se usan para ornamentos y el plomo fácil de
trabajar estálejos de ser ignorado. Se conoce la manera de
obtener tintes (púrpura del múrex), de fundir los
esmaltes y desde la más remota antiguedad, se extrae el
cinabrio (sulfuro rojo), un líquido brillante como la
plata, muy pesado y que posee todas las propiedades de un
metal.
Los primeros filósofos griegos, cuyo método de
planteamiento de la mayor parte de los problemas era
teórico y especulativo, llegaron a la conclusión de
que la tierra
estaba formada por unos cuantos elementos o sustancias
básicas. Empédocles de Agriento, alrededor del 430
a.C. estableció que tales elementos eran cuatro: tierra,
aire, agua y fuego.
Un siglo más tarde, Aristóteles supuso que el cielo
constituía un quinto elemento, el éter. Los griegos
creían que las substancias de la tierra
estaban formadas por las distintas combinaciones de estos
elementos en distintas proporciones.
Los griegos se planteaban la
cuestión de si la materia era
continua o discontinua, es decir si podía ser dividida y
subdividida indefinidamente en un polvo cada vez más fino,
o si, al término de este proceso se
llegaría a un punto en el que las partículas fuesen
indivisibles. Leucipo de Mileto y su discípulo
Demócrito de Abdera (aprox 450 a.C.) insistían en
que la segunda hipótesis era la verdadera.
Demócrito dio a éstas partículas el nombre
de átomos (o sea no divisible). Llegó incluso a
sugerir que algunas substancias estaban compuestas por diversos
átomos o combinaciones de éstos. También
pensaba que una sustancia podía convertirse en otra al
ordenar sus átomos de diferente manera. Si tenemos en
cuenta que es sólo una sutil hipótesis, es sorprendente la exactitud de
esta intuición. Pese a que la idea pueda parecer hoy
evidente, estaba muy lejos de serlo en la época en que
Platón
y Aristóteles la
rechazaron.
En el 600 a.C. el filósofo griego
Tales de Mileto
descubrió que una resina fósil descubierta en las
playas del Báltico, a la cual nosotros llamamos
ámbar y ellos llamaron elektron tenía la
propiedad de
atraer plumas, hilos o pelusa al ser frotada con un trozo de
piel.
El pensamiento
alquímico de la antigua Grecia se
basó en teorías
y especulaciones y muy pocas veces en la experimentación.
Muchas de las escrituras griegas del tema se conservaron y
despertó el estudio de ésta ciencia en la
edad
media.
Alquimia
Árabe
La alquimia árabe es tan
misteriosa en sus orígenes como la griega. Durante los
califatos de los Abasidas desde 750 a 1258, floreció en
Arabia una escuela de
farmacia. El primer trabajo conocido de esta escuela es la
obra que se difundió en Europa en su
versión latina titulada De alchemia traditio summae
perfectionis in duos libros
divisa, atribuido al científico y filósofo
árabe Abú Musa al-Sufí, conocido en
Occidente como Geber; este trabajo, que podemos considerar como
el tratado más antiguo sobre química propiamente
dicha, es una recopilación de todo lo que se creía
y se conocía por entonces
Algunos historiadores sugieren que la
alquimia árabe desciende de una escuela
asiática occidental mientras que la alquimia griega
desciende de una escuela egipcia.
Esta escuela
asiática no es ni china ni
india. Se
puede afirmar que la alquimia árabe estaba asociada con
una ciudad específica en Siria, Harran, que, según
parece, fue en la que se desarrollaron la mayor parte de los
conocimientos alquímicos árabes.
Los alquimistas árabes trabajaron
con oro y mercurio, arsénico y azufre, y sales y
ácidos, y se familiarizaron con una amplia gama de lo que
actualmente llamamos reactivos químicos. Ellos
creían que los metales eran cuerpos
compuestos, formados por mercurio y azufre en diferentes
proporciones
El alquimista
árabe más grande fue seguramente ar Razí
(850-923), un científico persa que vivía en
Baghdad. Ar Razí clasificó a los materiales
usados por el alquimista en
cuerpos (a los metales): piedras, vidrio, sales,
etc. Y espíritus: mercurio, azufre, amoníaco, etc.
El real objetivo de
éstos alquimistas era el de producir oro por medio de
reacciones catalíticas de ciertos elementos. Ar
Razí escribió un libro sobre
las aguas fuertes que según los estudiosos del tema no
eran mas que soluciones de
sal corrosivas.
Las escrituras de Ar Razí
representan el apogeo de la alquimia árabe. No se sabe si
se dedicó a la medicina que
siguió siendo independiente aunque hubo una tendencia
árabe de dar mayor énfasis a los remedios minerales que a
los provenientes de plantas que
fueron los remedios por excelencia en la cultura
griega.
Allá por el año 670 d.C.,
un alquimista sirio, Calínico, inventó según
se cree el fuego griego. Era una mezcla de cal viva, petróleo y
azufre a la que se le atribuye la salvación de
Constantinopla cuando los musulmanes le pusieron sitio por
primera vez. Al entrar en contacto con el agua la cal
viva se encendía y el
petróleo ardía en llamas.
Muchos de los escritos árabes
revelaban un carácter místico que contribuía
poco al avance de la química, pero otros intentaban
explicar la transmutación en términos
físicos. Los árabes basaban sus teorías
de la materia en las
ideas aristotélicas, pero su pensamiento
tendía a ser más específico, sobre todo en
lo referente a la composición de los metales. Ellos creían
que los metales consistían en
azufre y mercurio, no propiamente estas sustancias que
conocían muy bien, sino más bien el principio del
mercurio, que confería la propiedad de
fluidez a los metales, y el principio del
azufre que convertía en combustibles a las sustancias y
corroía a los metales. Las reacciones químicas se
explicaban en términos de cambios en las cantidades de
esos principios dentro
de las sustancias materiales.
Alquimia
Hindú
La Alquimia China
está muy relacionada con la hindú, durante el auge
de éstas civilizaciones éstas se mantuvieron en
estrecho contacto por lo que muchas ideas acerca de la alquimia
coinciden. Se cree que las heredaron de los Griegos
traídas por Alejandro
Magno en sus conquistas.
Las Vedas (las más antiguas
escrituras sagradas hindúes), contienen algunas pistas
sobre la alquimia en la antigua India que
presentan semejanzas con la alquimia de la antigua China. Los
Chinos e hindúes planteaban la relación entre el
oro y la larga vida.
El mercurio que fue tan importante en la
alquimia occidental es mencionado por Arthashastra durante los
siglos 3ro y 4to a.C. se planteaba la posible conversión
de metales comunes en oro.
Pero la alquimia de la medicina y la
inmortalidad eran los principales intereses de los
hindúes. No parecía muy importante la
conversión de metales. En la India los
elixires de la inmortalidad no eran de gran importancia y se
trataba de simples remedios minerales para
algunas enfermedades.
Los Chinos e Hindúes asociaban a
la alquimia con el misticismo religioso aunque a partir de los
siglos 10 al 12 esto cambió. Se encontraron escrituras
claramente alquímicas pertenecientes a estos
siglos.
Los primeros pensamientos
filosóficos hindúes (siglo5 a.C.) planteaban a la
naturaleza
como una concepción de elementos materiales
(fuego, viento, agua, tierra y
espacio). China e
India
poseían grandes recursos de
salitre.
Uno de los grandes descubrimientos fue
la sal de amoníaco descubierto durante los siglos 1 y 2
d.C. Su importancia se basó en su capacidad de
sublimación disociándose en 2 materiales
corrosivos, amoníaco y ácido clorhídrico los
cuáles atacan fuertemente a los metales.
Alquimia
China
Resulta muy complicado determinar la
aparición de la alquimia en el pensamiento
humano pero las evidencias parecen demostrar que ésta se
desarrollo
antes en China que en Occidente. La alquimia china esta
relacionada con propósitos más antiguos que la
metalurgia o
la medicina.
Planteaba la inmortalidad física y se remonta
al siglo 8 a.C. Para el siglo 4 a.C. planteaba que esto se
lograría con drogas
mágicas denominadas el elíxir de la vida, y lo
planteaba como una solución de oro lo cual era
hipotético por la dificultad de disolver
oro.
Son posibles las influencias indias ya
que la alquimia china es muy similar a la india.
Talvés la alquimia se desarrollo en
China como un asunto doméstico. Se le asoció al
taoísmo, religión
mística formada en el siglo 6 a.C.
Los tratados sobre
alquimia más antiguos conocidos relacionan a la alquimia
con las matemáticas místicas de 64
hexagramas (figuras de 6 líneas usadas para
adivinación). La relación con la práctica
química es tenue pero menciona algunos materiales e
implica operaciones
químicas. El primer alquimista chino que fue
razonablemente conocido fue Ko Hung (283-343 d.C.), quien
escribió un libro
conteniendo obscuras recetas para elixires, en su mayor parte
compuestos de arsénico y mercurio. El libro
alquímico chino más famoso es el Tan chin yao chuen
(grandes secretos de la alquimia), probablemente escrito por Sun
Ssu-miao (581-673 d.C.), y es un tratado práctico en la
creación de elixires (mercurio, azufre y las sales de
mercurio y arsénico son prominentes) para lograr la
inmortalidad, plantea otras sustancias para la cura de enfermedades y la
fabricación de piedras preciosas.
Sin embargo, las igualdades entre los
materiales usados en la alquimia china, hindú y occidental
son más sorprendentes que sus diferencias. De todas
maneras la alquimia china difiere de la occidental por sus
objetivos.
Mientras que en occidente los objetivos
principales eran la transmutación de sustancias y los
elixires de inmortalidad, ninguno de estos dos objetivos
parecen haber sido muy importantes en China.
La alquimia china fue consistente desde
el principio, y hubo una pequeña controversia en su
historia. Los
alquimistas chinos han variado sus recetas para los elixires de
la inmortalidad o talvés sólo cambiaron sus nombre;
de todas formas se han encontrado aproximadamente 1000 recetas.
En occidente había conflictos
entre los partidarios de la farmacia química y hierbal. En
China los remedios minerales fueron
siempre aceptados. En Europa
había conflictos
entre los que pensaban que el objetivo
principal de la alquimia era hacer oro y los que creían
que era el desarrollo de
nuevas medicinas. En China este último fue el
dominante.
La alquimia china siguió su
propio camino mientras que en occidente las numerosas promesas
religiosas de la inmortalidad hicieron que la alquimia no tuviera
como prioridad lograr la inmortalidad. Las deficiencias de la
religión
china le dieron a la alquimia la oportunidad de llenar ese lugar.
Muchos de los elixires desarrollados por los chinos eran
venenosos lo que llevó a los alquimistas chinos a moderar
se peligrosidad variando sus ingredientes o por medio de
manipulaciones químicas. El gran deseo de los chinos por
la inmortalidad llevó al historiador inglés
de la ciencia
Joseph Needham a realizar una lista sobre los emperadores chinos
que murieron por envenenamiento a causa de la ingestión de
dichos elíxires. Finalmente una sucesión de muertes
reales hicieron a los alquimistas y emperadores mas cuidadosos y
la alquimia china desapareció. Talvés el pueblo
chino adoptó el budismo que
ofrecía formas más fáciles de lograr la
inmortalidad.
Uno de los descubrimientos
químicos más grandes fue la pólvora
desarrollada en China (mezcla de salitre, azufre y
carbón). Los chinos la conocían desde mucho antes
que en occidente aunque estos la usaban para hacer fuegos
artificiales. La pólvora llegó a Europa en el
Siglo 13.
Piedra
Filosofal
Los alquimistas de la edad media
creían que para lograr la transmutación de metales
como el plomo, sin gran valor, en oro
o plata había que agregar y combinar una cantidad justa de
Mercurio para lograr la transmutación. Por otro lado
también pensaban que para que esta reacción se
produzca tendría que ocurrir en presencia de un
catalizador al que se llamó piedra filosofal. La historia de la alquimia es
básicamente la búsqueda de este
catalizador.
He aquí un tratado sobre la piedra
filosofal de la edad
media:
Pasos para lograr la Piedra Filosofal
según autor anónimo de la edad
media
Primera parte de la
obra
Tomad doce partes del más puro
menstruo de una hembra prostituida y una parte del cuerpo
inferior perfectamente lavado, mezcladlo todo junto hasta que
toda la materia sea
amalgamada en un vaso ovalado y de cuello largo Pero es necesario
añadir primero al cuerpo dos o cuatro partes del menstruo,
y dejarlo reposar aproximadamente durante quince días,
tiempo en el
que se realiza la disolución del cuerpo.
Tomad después esta materia y
estrujadla para extraer de ella el menstruo, que
guardaréis sobre el cuerpo que quedará tras la
compresión, añadiréis una o dos partes de
nuevo menstruo, y lo dejaréis reposar aún ocho
días, después de los cuales procederéis como
al principio, reiterando en lo mismo hasta que todo el cuerpo sea
llevado a agua.
Todas estas operaciones se
harán a fuego lento de cenizas y con el vaso bien cerrado
(bouché avec de la carte).
Segunda parte de la
obra
Tomad toda el agua de
vida y colocadla en un vaso cerrado como el de antes, y con el
mismo grado de fuego de cenizas, que es el primer grado de fuego,
cada ocho días se formará una piel negra que
flotará en la superficie y que es la cabeza del cuervo, la
cual mezclaréis con el polvo negro depositado en el fondo
del vaso, después de haber tirado por inclinación
el agua de
vida.
Volveréis a colocar esa agua en el
vaso y volveréis a proceder del mismo modo, hasta que ya
no se forme más negrura.
Tercera parte de la
obra
Tomad toda la cabeza de muerto que
habéis amasado y colocadla en el huevo filosófico a
fuego de cenizas de encina, y sellad herméticamente su
orificio, pero usad una sola pasta en las junturas de las dos
partes del huevo a fin de que pueda ser abierto con
facilidad.
Durante los primeros ocho días,
más o menos, no daréis más de beber a
vuestra tierra negra y
muerta, porque está aún embriagada de humedad.
Después, cuando haya sido desecada y alterada, la
abrevaréis con agua de vida
en igual peso. Abriendo el vaso a este efecto, mezcladlo bien y,
a continuación, lo volvéis a cerrar y lo
dejáis reposar, no hasta que sea totalmente desecado, sino
sólo hasta la coagulación; continuad después
imbibiendo hasta que la materia haya
absorbido toda el
agua.
Cuarta parte de la
obra
Tomad después esta materia y
colocadla en un huevo a fuego de segundo grado, dejándola
así durante algunos meses hasta que finalmente,
después de haber pasado por diversos colores, se
vuelva blanca.
Quinta parte de la
obra
Una vez la tierra sea
blanca, tendrá una potencia
apropiada para recibir la semilla, a causa de la fecundidad que
ha adquirido por las operaciones
precedentes. Tomad pues esta tierra,
después de haberla pesado, y divididla en tres partes.
Tomad una parte de fermento, cuyo peso sea igual a una de las
partes de vuestra materia dividida y cuatro partes del menstruo
de la hembra prostituida, y haced una amalgama con el fermento
laminado, como antes, y con el menstruo, y haced la
disolución a calor lento
durante catorce días, hasta que el cuerpo sea reducido a
una cal sutil, pues aquí no se busca el agua de
vida.
Tomad después el menstruo con la
cal del cuerpo y las tres partes de vuestra tierra blanca,
y haced con todo esto una amalgama en un mortero de
mármol, amalgama que pondréis en un vaso de cristal
a fuego de segundo grado durante un mes.
Finalmente, dadle al fuego su tercer
grado hasta que la materia se vuelva muy blanca, y su aspecto
será como el de una masa grosera y dura como la piedra
pómez, pero pesada.
Hasta aquí llega la
operación de la piedra al blanco. Para hacer la piedra al
rojo se debe operar de la misma manera, pero al final es
necesario someterlo a fuego de tercer grado durante más
tiempo y de
forma más vehemente que para la piedra al
blanco.
Sexta parte de la preparación
de la piedra para hacer la
proyección
Son muchos los que han hecho la piedra
desconociendo, sin embargo, la manera de hacer la
preparación para hacer la proyección. Y, sin
embargo, la piedra hecha y acabada no hace ninguna
transmutación si no se hace que tenga ingreso en los
cuerpos. Por ello, romped vuestra piedra a trozos, moledla y
colocadla en un vaso bien enlutado hasta el cuello para que pueda
soportar un gran fuego, como el de cuarto grado, y sometedlo a
fuego de carbón tan fuerte que la arena alcance una
temperatura
tal que al lanzar sobre ella unas gotas de agua se oiga un
ruido, y tan
fuerte que no sea posible tocar con la mano el cuello del vaso
que está sobre la arena a causa de su gran calor.
Mantened vuestro vaso en este grado de
fuego hasta que vuestra materia se convierta en un polvo muy
sutil y muy ligero, cosa que, de ordinario, ocurre en el espacio
de un mes y medio.
Séptima y última parte
del aumento y multiplicación de la
piedra
Una vez hayáis hecho la piedra, la
podéis multiplicar hasta el infinito sin necesidad de
volver a hacerla de nuevo.
Una vez tengáis la piedra hecha y
acabada por la quinta parte de la operación,
tomaréis la mitad de ella para usarla en la
preparación necesaria para la proyección, y la otra
mitad la guardaréis para multiplicarla.
Pesad pues esta parte, y si pesa tres
partes, tomad una parte, pero no del menstruo, sino del agua de
vida. Tendréis de este modo cuatro partes que
pondréis en un huevo a fuego de segundo grado durante un
mes, después del cual pasaréis al tercer grado del
fuego hasta el final, como ya hemos enseñado antes en la
quinta parte de la operación.
Importancia del Cinabrio en el
pensamiento
alquímico:
Según los alquimistas de la
edad media una
sustancia puede transformarse en otra simplemente
añadiendo y sustrayendo elementos en las propiedades
adecuadas. Se creía que el Mercurio era el elemento el que
confería las propiedades metálicas a los elementos
y Creían que todos los metales estaban formados por
diferentes combinaciones de mercurio y azufre, que era el que
convertía a las sustancias en combustibles y
corroía los metales.
A partir de esto dedujeron que agregando
y combinando mercurio y azufre en cantidades adecuadas con un
metal base como el plomo, éste transmutaría en oro
o plata.
En la tabla
periódica figura con las letras Hg ya que los romanos
lo llamaban hidragyrum que significa plata
líquida
Tratado anónimo de la edad
media acerca de la de la preparación y purificación
del mercurio.
"Tomad, pues, vuestro mercurio, y
purificadlo bien pasándolo a través de un lienzo
plegado tres veces, cosa que haréis varias veces hasta que
aparezca puro como el agua límpida y
cristalina.
Nosotros rechazamos todas las
demás formas de purificar el mercurio, como aquellas que
lo purifican mediante el vinagre, la sal, la orina, la cal viva,
el vitriolo y otros corrosivos que destruyen la humedad del
mercurio en lugar de exaltarla, y que más que ser
útiles, estorban."
Alquimia en la Edad
Media
Los sucesores de los griegos en el
estudio de las substancias fueron los alquimistas medievales,
aunque sumergidos en la magia y la charlataneria, llegaron a
conclusiones más razonables y verosímiles que las
de aquéllos, ya que por lo menos manejaron los materiales
sobre los que especulaban.
Durante la edad media, especialmente
entre los siglos 5 y 15, la ciencia fue
oscurecida por las inquietudes religiosas. Sin embargo, en el
siglo 7 la ciencia
reapareció con los árabes, quienes habían
acumulado los antiguos conocimientos de los egipcios y de la
filosofía antigua griega a través de la escuela
alejandrina, fundando una práctica: la alquimia, el
precedente de la química.
La alquimia europea fue heredada de los
árabes de esta forma:
1º- La influencia árabe
penetró en occidente primero por España: el
califato de Córdoba alcanzó su apogeo durante los
reinados de Abderramán II (912-961) y de al-Hákam
II (961-976). Se crearon escuelas y bibliotecas que
atrajeron a los estudiantes de todo el mundo mediterráneo.
Según la tradición, el monje Gerbert, más
tarde papa con el nombre de Silvestre II (999-1003), fue el
primer europeo que conoció las obras alquímicas
escritas por los árabes, aunque personalmente fuera sobre
todo teólogo y matemático.
2º- Pero fueron principalmente las
Cruzadas las que pusieron al occidente en relación con la
civilización árabe y despertaron vivo interés
por la ciencia
oriental. Observemos también que Scicilia constituye un
nexo entre Oriente e Italia: el
astrólogo Miguel Escoto dedicó su De Secretis
(1209), obra en la cual las teorías
alquimistas estaban extensamente desarrolladas, a su maestro el
emperador Federico II de Hohenstaufen.
La alquimia comenzó a ponerse de
moda en
occidente a mediados del siglo 12, época en la cual fue
traducida del árabe al latín la obra conocida con
el nombre de Turba philosophorum (la turba de filósofos). Las traducciones del
árabe aumentaron progresivamente y suscitaron en el siglo
13 una extraordinaria boga literaria de la
alquimia.
Los alquimistas consideraron los metales
como cuerpos compuestos, resultantes de 2 propiedades comunes: el
mercurio, que era lo metálico, y el azufre, que era lo
combustible. Posteriormente consideraron un tercer principio, la
sal, identificada con la solidez y la solubilidad. Estos principios
alquimistas sustitutyeron durante la Edad Media a los elementos
de la filosofía helénica. Una idea inmediata fue la
posibilidad de conseguir la transmutación de los metales,
mediante la combinación de esos tres principios, pero
esta transmutación sólo podía ser factible
en prescencia de un catalizador al que se llamó piedra
filosofal. La historia de la alquimia es
básicamente la búsqueda de la piedra filosofal. Por
otra parte los alquimistas confundidos con magos y brujos,
sufrieron persecución por parte de las autoridades
religiosas.
Tratando de explicar las diversas
propiedades de las sustencias, los alquimistas atribuyeron dichas
propiedades a determinados elementos, que añadieron a la
lista. Identificaron el mercurio como el elemento que
confería propiedades metálicas a las sustancias, y
el azufre, como el que impartía la propiedad de
la combustibilidad.
Según aquellos alquimistas, una
sustancia puede transformarse en otra simplemente
añadiendo y sustrayendo elementos en las propiedades
adecuadas. Un metal como el plomo, por ejemplo, podía
transformarse en oro agregándole una cantidad exacta de
mercurio. Durante siglos prosiguió la búsqueda de
la técnica adecuada para convertir en oro un "metal base"
y en esto se basó toda la alquimia medieval. En este
proceso, los
alquimistas descubrieron sustancias mucho más importantes
que el oro, tales como los ácidos minerales y el
fósforo.
Los ácidos minerales:
nítrico, clorhídrico y, especialmente
sulfúrico; introdujeron una verdadera revolución
en los experimentos de
la alquimia. Éstas sustancias eran ácidos mucho
más fuertes que el más fuerte conocido hasta
entonces (el ácido acético o vinagre), y con ellos
podían descomponerses las sustancias, sin necesidad de
emplear altas temperaturas ni recurrir a largos períodos
de espera.
El primer ácido mineral en
descubrirse fue probablemente el ácido nítrico,
hecho por la destilación de salitre, vitriolo y alumbre.
El que presentó más dificultades fue el
ácido sulfúrico, que era destilado del vitriolo o
alumbre solos pero requería contenedores resistentes a la
corrosión y el calor. Mucho
más difícil fue el ácido clorhídrico
que era destilado de sal somún o sal de amoníaco y
vitriolo o alumbre.
De todas formas, pocos alquimistas se
dejaron tentar por éstos importantes éxitos
secundarios, para desviarse de lo que éllos consideraban
su búsqueda principal. Muchos simulaban producir oro por
medio de trucos de prestidigitación para ganar el apoyo
financiero de los mecenas.
Los trabajos de los alquimistas de la
Edad Media , aunque infructosos en el descubrimiento de la piedra
filosofal y del elixir de la larga vida, y por tanto
estériles, produjeron indudables progresos en la
química de laboratorio,
puesto que prepararon nuevas sustancias, inventaron aparatos
útiles y desarrollaron técnicas empleadas
más tarde por los químicos. Desde el punto de vista
metodológico, se debe a los alquimistas una
operación fundamental en química: la
operación de pesar. Sus filtros exigían una
dosificación minuciosa de los ingredientes que se
mezclaban: así en sus laboratorios "fáusticos", los
alquimistas eleboraron lo que más tarde iba a ser el
método
cuantitativo.
Alquimia en el
Renacimiento
Durante el renacimiento
alquimista se había convertido en químico y
alquimia había pasado a ser la ciencia
llamada Química. Surgió un nuevo interés
por las teorías
griegas sobre el tema. Las investigaciones
realizadas por los alquimistas de la edad media fueron usadas
para fundar las bases de la química moderna. El
conocimiento químico se amplió
considerablemente y los científicos comenzaron a explicar
el universo y
sus fenómenos por medio de la
química.
Comienzan a aparecer obras
qúimicas en el sentido moderno de las palabra. Por otro
lado la alquimia alcanza su apogeo, y se asocia cada vez
más con la cábala, la magia y la
teosofía
Todos los conocimientos químicos
desarrollados durante la edad media comenzaron a ser vistos desde
otra perspectiva mas científica y se formaron las bases
sobre las cuales la química moderna se apoya. Sin embargo
muchos químicos aceptaron algunas doctrinas de la
época como marco de trabajo lo cual retrasó el
desarrollo de
la química aunque esta avanzó a grandes pasos
durante ésta época.
En el brillante nacimiento de esta
ciencia, uno
de los primeros genios fue Robert Boyle, quien formuló la
ley de los
gases que hoy
lleva su nombre. En su obra "El Químico Escéptico"
(1661), Boyle fue el primero en establecer el criterio moderno
por el cual se define un elemento: una sustancia básica
puede combinarse con otros elementos para formar compuestos y que
por el contrario éstas no pueden descomponerse en una
sustancia más simple.
Sin embargo, Boyle conservaba aún
cierta perspectiva medieval acerca de la naturaleza de los
elementos. Por ejemplo creía que el oro no era un elemento
y que podía formarse de algún modo a partir de
otros metales. Las mismas ideas compartía su
contemporáneo Issac Newton, quien
dedicó gran parte de su vida a la
alquimia.
Un siglo después de Boyle, los
trabajos prácticos realizados por los químicos
empezaron a poner de manifiesto que sustancias podían
descomponerse en otras más simples y cuales no. Henry
Cavendish demostró que el Oxígeno se combina con el
hidrógeno para formar el agua, de modo que ésta no
podía ser un elemento. Más tarde, Lavoisier
descompuso el aire (que se
suponía en ese entonces un elemento), en oxígeno y
nitrógeno. Se hizo evidente que ninguno de los elementos
de los griegos eran tales según el criterio de
Boyle.
En cuanto a los elementos de los
alquimistas, el mercurio y el azufre resultaron serlo en el
sentido de Boyle. También lo eran el hierro, el
estaño, el plomo, el cobre, la
plata, el oro y otros no metálicos como el fósforo,
el carbono y el
arsénico. El elemento de Paracelso, la sal, fue
descompuesto en dos sustancias más
simples.
Desde luego, el que un elemento fuera
definido como tal dependía del desarrollo
alcanzado por la química en esa época. Mientras una
sustancia no pudiera descomponerse usando las técnicas
disponibles debía seguir siendo considerada como un
elemento. Por ejemplo, la lista de 33 elementos formulada por
Lavoisier incluía entre otros, los óxidos de cal y
magnesio. Pero catorce años después de la muerte de
Lavoisier en la guillotina durante la Revolución
Francesa, el químico inglés
Humphry Davy, empleando una corriente eléctrica para
escindir las sustancias, descompuso la cal en oxígeno y en
un nuevo elemento, el calcio; hizo lo mismo con el óxido
de magnesio obteniendo oxígeno y un nuevo elemento: el
magnesio.
A pesar del gran giro de esta ciencia en
el renacimiento,
todavía quedaba el gran objetivo de
hacer oro en estudio, fenómeno que recien fue desaprovado
científicamente en el siglo 19. Al estar basado el
poderío
de un país en la cantidad de oro que poseía en La
metrópolis de la Alquimia, Praga, los emperadores
Maximiliano II y Rodolfo II financiaban y entretenían a
todos los alquimistas de Europa para
mantenerlos en su poder y de
poderse hacer oro ellos serían los dueños de
éste.
Esto no Era una ventaja para los
alquimistas. En 1595 Edward Kelley, alquimista inglés
junto con John Dee, famosos astrólogo, alquimista y
matemático, perdieron su vida en un intento de escapar de
Rudolf II. En 1603 Christian II torturó a Scotsman
Alexander Seton quien había viajado por Europa haciendo
transmutaciones. La situación era complicada ya que los
alquimistas estaban dejando la transmutación o la medicina para
convertirse en religiosos y científicos de las teorías
griegas.
Entre los libros
más influyentes que aparecieron en esa época
había trabajos prácticos sobre minería y
metalurgia.
Esos tratados
dedicaban mucho espacio a la extracción de los metales
valiosos de las menas, trabajo que requería el uso de una
balanza o una escala de
laboratorio y
el desarrollo de métodos
cuantitativos (véase Análisis químico). Los especialistas
de otras áreas, especialmente de medicina,
empezaron a reconocer la necesidad de una mayor precisión.
Los médicos, algunos de los cuales eran alquimistas,
necesitaban saber el peso o volumen exacto de
la dosis que administraban. Así, empezaron a utilizar
métodos
químicos para preparar medicinas.
Esos métodos
fueron promovidos enérgicamente por el excéntrico
médico suizo Theophrastus von Hohenheim, conocido como
Paracelso. Al crecer en una región minera se había
familiarizado con las propiedades de los metales y sus
compuestos, que según él eran superiores a los
remedios de hierbas utilizados por los médicos ortodoxos.
Paracelso pasó la mayor parte de su vida disputando
violentamente con los médicos de la época, y en el
proceso
fundó la ciencia de la
iatroquímica (uso de medicinas químicas),
precursora de la farmacología. Él y sus seguidores
descubrieron muchos compuestos y reacciones químicas.
Modificó la vieja teoría
del mercurio-azufre sobre la composición de los metales,
añadiendo un tercer componente, la sal, la parte terrestre
de todas las sustancias. Declaró que cuando la madera arde
"lo que se quema es azufre, lo que se evapora es mercurio y lo
que se convierte en cenizas es sal". Al igual que con la teoría
del azufre-mercurio, se refería a los principios, no a
las sustancias materiales que responden a esos nombres. Su
hincapié en el azufre combustible fue importante para el
desarrollo posterior de la química. Los
iatroquímicos que seguían a Paracelso modificaron
parte de sus ideas más extravagantes y combinaron las
fórmulas de él con las suyas propias para preparar
remedios químicos. A finales del siglo XVI, Andreas
Libavius publicó su Alchemia que organizaba el
saber de los iatroquímicos y que se considera a menudo
como el primer libro de
química.
En la primera mitad del siglo XVII
empezaron a estudiar experimentalmente las reacciones
químicas, no porque fueran útiles en otras
disciplinas, sino más bien por razones propias. Jan
Baptista van Helmont, médico que dejó la
práctica de la medicina para dedicarse al estudio de la
química, utilizó la balanza en un experimento para
demostrar que una cantidad definida de arena podía ser
fundida con un exceso de álcali formando vidrio soluble, y
cuando este producto era
tratado con ácido, regeneraba la cantidad original de
arena (sílice). Esos fueron los fundamentos de la ley de
conservación de la masa. Van Helmont demostró
también que en ciertas reacciones se liberaba un fluido
aéreo. A esta sustancia la llamó gas. Así
se demostró que existía un nuevo tipo de sustancias
con propiedades físicas particulares.
En el siglo XVI los experimentos
descubrieron cómo crear un vacío, algo que Aristóteles había declarado
imposible. Esto atrajo la atención sobre la antigua
teoría
de Demócrito, que había supuesto que los
átomos se movían en un vacío. El
filósofo y matemático francés René
Descartes y
sus seguidores desarrollaron una visión mecánica de la materia en la que el
tamaño, la forma y el movimiento de
las partículas diminutas explicaban todos los
fenómenos observados. La mayoría de los
iatroquímicos y filósofos naturales de la época
suponían que los gases no
tenían propiedades químicas, de aquí que su
atención se centrara en su comportamiento
físico. Comenzó a desarrollarse una teoría
cinético-molecular de los gases. En esta
dirección fueron notables los experimentos del
químico físico británico Robert Boyle, cuyos
estudios sobre el 'muelle de aire' (elasticidad)
condujeron a lo que se conoce como ley de Boyle, una
generalización de la relación invrsa entre la
presión y el volumen de los
gases.
A finales del renacimiento con
el nacimiento de la química moderna, la alquimia se
había transformado en una ciencia con
objetivos
religiosos ocupando su lugar la química moderna que
llevaría a cabo descubrimientos sorprendentes durante los
siglos 18, 19 y 20.
Paracelso:
Médico y alquimista suizo nacido
en 1493. Estableció el rol de la química en la
medicina. Publicó el gran libro de la
cirugía en 1536 y una descripción clínica de
la sífilis en 1530.
Hijo de un medico y químico, su
madre murió cuando era muy joven por lo que se mudaron al
sur de Austria donde su padre le enseñó la
teoría y práctica de la química. El joven
Paracelso aprendió de los mineros de la zona mucho acerca
de los metales y se preguntó si algún día
descubriría la forma de transformar el plomo en
oro.
En 1507, a los 14 años, se
unió a un grupo de
jóvenes que viajaban por Europa en busca de grandes
profesores en las universidades. Asistió a varias
universidades quedando decepcionado con la educación
tradicional.
Decía que las universidades no
enseñaban todas las cosas que deberían por lo que
un médico debía concurrir a gitanos, magos, sabios,
ancianos para aprender cosas de ellos. Un doctor debe ser un
viajero, la sabiduría es la experiencia.
Se dice que se graduó en 1510 en
la universidad de
Viena a los 17 años pero se cree que se graduó en
la Universidad de
Ferrara en 1516 (los archivos
universitarios de ese año no se han encontrado). En
Ferrara era libre de criticar la creencia de que los astros
controlaban las partes del cuerpo
humano.
No era un hombre de
establecerse en un lugar por toda la vida por lo que luego de
recibirse paso su vida en casi toda Europa. Participó como
cirujano en las guerras
holandesas. Pasó por Rusia, Lituania, Inglaterra,
Escocia, Hungría, e Irlanda.
En sus últimos años su
espíritu viajero lo llevó a Egipto,
Arabia, Constantinopla. Por cada lugar que visitaba
aprendía algo sobre la alquimia y
medicina.
Luego de viajar por 10 años,
regresó a Austria en 1524 donde descubrió que era
famoso por muchas curas milagrosas que había desarrollado.
Se convirtió en El Gran Paracelso a los 33 años y
fue designado como el médico del pueblo y conferenciante
de la universidad de
Basel y estudiantes de toda Europa concurrían a sus
conferencias. No sólo invitaba a estudiantes sino a todo
aquel al que le interesara el tema. Las autoridades se
escandalizaron por su amplia invitación.
3 Semanas después, rodeado por
una multitud de estudiantes que lo apoyaban quemó los
libros de
Avicenna (el príncipe de los médicos de Arabia) y
los de Galen (médico griego) en frente de la universidad.
Alcanzó la cima de su carrera en
Basel. Su fama se difundió por todo el mundo conocido.
Escribió acerca del poder para
curar de la naturaleza y como
tratar heridas. Decía que si uno prevenía la
infección de una herida esta se curaría por
sí misma. Atacó severamente muchas de las
prácticas médicas erróneas de la
época y descalificó a las píldoras,
infusiones, bálsamos, soluciones,
etc. Como tratamientos médicos.
Su triunfo en Basel duró menos de
un año y había ganado muchos enemigos. Era visto
como un mentecato por los profesionales de la época. De
repente se vio obligado a huir a Alsacia. Pasó varios
años viviendo con amigos y revisó viejos tratados y
escribió nuevos. Con la publicación del Gran Libro
De La Cirugía ganó nuevamente la fama perdida y
aún más. Se volvió un hombre
rico.
En mayo de 1538, en la cima de su
segundo período de gloria volcó a Austria a ver a
su padre y descubrió que había muerto 4 años
antes. En 1541 Paracelso murió a los 48 años de
edad en circunstancias misteriosas.
Logros de
Paracelso:
Sus descubrimientos médicos fueron
muy importantes. En 1530 escribió la mejor
descripción clínica de la sífilis de la
época aprobando el tratamiento de ésta enfermedad
por medio de la ingestión de pequeñas cantidades de
mercurio cuidadosamente medidas. Afirmó que la enfermedad
de los mineros (Silicosis) era resultado de la inhalación
de vapores de los metales y no una venganza de los
espíritus de las montañas. Fundó las bases
de la homeopatía moderna.
Fue el primero en conectar las paperas
con la ingestión de agua con metales (en gral. Plomo). Y
realizó numerosos remedios para numerosas enfermedades.
Teoría del
Flogisto:
A fines del siglo 17 los químicos
alemanes Johann Becher y Georg Stahl plantearon una sustancia
hipotética que representaba la inflamabilidad que usaron
para explicar el fenómeno de la combustión. La teoría del flogisto
planteaba que toda sustancia inflamable contiene flogisto y
durante la combustión esta sustancia perdía el
flogisto hasta que se detenía. El mercurio, por ejemplo
aumenta de peso surante la combustión por lo que se le asigno al
flogisto un peso negativo. Se pensaba que el carbón o el
azufre estaban formados exclusivamente por flogisto y de
ahí derivaba su extrema combustibilidad. El químico
Ingles Joseph Priestley realizó experimentos con
combustiones y comprobó que lo que hoy llamamos
oxígeno era necesario para la combustión, pero describió a este
gas como
aire
deflogistizado. La teoría del flogisto comenzó a
tambalear con el químico francés Antoine Lavoisier
quien descubrió que la combustión es una reacción en la
cual el oxígeno se combina con otra sustancia. Para el
año 1800 la teoría del flogisto había sido
desaprobada por todos los químicos reconociendo como
válido el experimento de Lavoisier.
La teoría del flogisto planteaba
la siguiente fórmula:
metal (en combustión) à
Cal + flogisto.
Lavoisier Antoine Laurent de
(1734-1794)
Químico francés. Se le
Atribuye el descubrimiento del oxígeno y se lo considera
uno de los fundadores de la química moderna.
Estableció la ley de
conservación de la materia y demostró que el
aire está
compuesto por oxígeno y nitrógeno. Sostuvo que la
respiración no es una simple
combustión del carbón, sino que contiene
hidrógeno quemado con formación de vapor de agua,
descubriendo así que los seres vivos utilizan el
oxígeno del aire para la combustión de los alimentos, la
cual produce energía. Realizó importantes trabajos
sobre la nomenclatura
química. Colaboró con Laplace en una serie de
experimentos
para determinar los calores específicos en cierto
número de sustancias.
Durante la Revolución
Francesa fue condenado por el tribunal revolucionario y
ejecutado en la guillotina.
Es considerado por muchos como el
Newton de la
química. Desarrolló nuevos métodos
que hicieron posibles análisis y descubrimientos más
precisos. Decía que sólo cuando los cuerpos eran
analizados en las sustancias que los componen, sólo en
ése caso, sería posible clasificarlos. Fue
quizás el investigador más decisivo en la
conformación de la química.
Lavoisier fue quien derribó la
teoría del flogisto y fundó la química
moderna. En 1774 reemprende un análisis del aire y descubre que
está formado por 2 "aires" distintos. Uno que mantiene las
combustiones y otro en el cual los seres vivos mueren por asfixia
(experimentó con ratones). Realiza la síntesis del
agua. También separó al aire en sus componentes al
agua sumergiendo en esta un hierro al rojo
vivo. Lo llevó a cabo en público y sus mediciones
eran extremadamente precisas para la
época.
La importancia de Lavoisier es que fue
el primero en usar muchas de las técnicas de investigación de hoy en día, que,
para su tiempo eran
novedosas. Derribó la teoría del flogisto hasta ese
momento aceptada por todos los químicos y que era
errónea.
La Química del Siglo
18
La química del siglo 18 se
basó en interacción entre las substancias y la
formación de nuevas substancias desde un punto de vista
totalmente científico. Tomó mucho de sus problemas y
puntos de vista de la óptica,
mecánica de la luz y nociones de
química médica.
En esa época, aproximadamente,
otra observación hizo avanzar la
comprensión de la química. Al estudiarse cada vez
más productos
químicos, los químicos observaron que ciertas
sustancias combinaban más fácilmente o
tenían más afinidad con un determinado producto
químico que otras. Se prepararon tablas que mostraban las
afinidades relativas al mezclar diferentes productos. El
uso de estas tablas hizo posible predecir muchas reacciones
químicas antes de experimentarlas en el laboratorio.
Todos esos avances condujeron en el
siglo XVIII al descubrimiento de nuevos metales y sus compuestos
y reacciones. Comenzaron a desarrollarse métodos
analíticos cualitativos y cuantitativos, dando origen a la
química analítica. Sin embargo, mientras existiera
la creencia de que los gases
sólo desempeñaban un papel
físico, no podía reconocerse todo el alcance de la
química.
El estudio químico de los gases,
generalmente llamados 'aires' empezó a adquirir
importancia después de que el fisiólogo
británico Stephen Hales desarrollara la cubeta o cuba neumática para recoger y medir el volumen de los
gases liberados en un sistema cerrado;
los gases eran recogidos sobre el agua tras ser emitidos al
calentar diversos sólidos. La cuba neumática se convirtió en un
mecanismo valioso para recoger y estudiar gases no contaminados
por el aire ordinario. El estudio de los gases avanzó
rápidamente y se alcanzó un nuevo nivel de
comprensión de los distintos gases.
La interpretación inicial del
papel de los
gases en la química se produjo en Edimburgo (Escocia) en
1756, cuando Joseph Black publicó sus estudios sobre las
reacciones de los carbonatos de magnesio y de calcio. Al
calentarlos, estos compuestos desprendían un gas y dejaban un
residuo de lo que Black llamaba magnesia calcinada o cal (los
óxidos). Esta última reaccionaba con el
'álcali' (carbonato de sodio) regenerando las sales
originales. Así el gas
dióxido de carbono, que
Black denominaba aire fijo, tomaba parte en las reacciones
químicas (estaba "fijo", según sus palabras). La
idea de que un gas no
podía entrar en una reacción química fue
desechada, y pronto empezaron a reconocerse nuevos gases como
sustancias distintas.
En la década siguiente, el
físico británico Henry Cavendish aisló el
'aire inflamable' (hidrógeno). También introdujo el
uso del mercurio en lugar del agua como el líquido sobre
el que se recogían los gases, posibilitando la recogida de
los gases solubles en agua. Esta variante fue utilizada con
frecuencia por el químico y teólogo
británico Joseph Priestley, quien recogió y
estudió casi una docena de gases nuevos. El descubrimiento
más importante de Priestley fue el oxígeno; pronto
se dio cuenta de que este gas era el componente del aire
ordinario responsable de la combustión, y que hacía
posible la respiración animal. Sin embargo, su
razonamiento fue que las sustancias combustibles ardían
enérgicamente y los metales formaban escorias con
más facilidad en este gas porque el gas no contenía
flogisto. Por tanto, el gas aceptaba el flogisto presente en el
combustible o el metal más fácilmente que el aire
ordinario que ya contenía parte de flogisto. A este nuevo
gas lo llamó 'aire deflogistizado' y defendió su
teoría hasta el final de sus
días.
Mientras tanto, la química
había hecho grandes progresos en Francia,
particularmente en el laboratorio de
Lavoisier. A éste le preocupaba el hecho de que los
metales ganaban peso al calentarlos en presencia de aire, cuando
se suponía que estaban perdiendo
flogisto.
En 1774 Priestley visitó Francia y le
comentó a Lavoisier su descubrimiento del aire
deflogistizado. Lavoisier entendió rápidamente el
significado de esta sustancia, y este hecho abrió el
camino para la revolución
química que estableció la química moderna.
Lavoisier lo llamó 'oxígeno', que significa
'generador de ácidos'.
La química del Siglo
XIX:
A principios del
siglo 19, al químico Inglés
John Dalton contempló los elementos desde un punto de
vista totalmente nuevo. Por extraño que parezca, esta
perspectiva se remonta, en cierto modo a la época de los
griegos quienes, después de todo, contribuyeron con lo que
talvés sea el concepto simple
más importante para la comprensión de la materia.
Los griegos se planteaban la cuestión de si la materia era
continua o discontinua, es decir si podía ser dividida y
subdividida indefinidamente en un polvo cada vez más fino,
o si, al término de este proceso se
llegaría a un punto en el que las partículas fuesen
indivisibles. Los griegos llamaron a éstas
partículas átomos (no divisible).
La noción de átomos no fue
nunca descartada de las escuelas occidentales. Dalton
demostró que las diversas normas que
regían el comportamiento
de los gases podían explicarse tomando como base la
naturaleza
atómica de la materia. Según Dalton, cada elemento
representaba un tipo particular de átomos, y cualquier
cantidad de éste elemento estaba formado por átomos
idénticos de ésta clase. Lo que distinguía a
un elemento de otro era la naturaleza de sus
átomos. Y la diferencia básica entre los
átomos radicaba en su peso. Así, los átomos
de azufre eran más pesados que los de azufre y
éstos más pesados que los de oxígeno,
etc.
El químico italiano Amedeo
Avogrado aplicó a los gases la teoría
atómica y demostró que volúmenes iguales de
un gas, fuese cual fuese su naturaleza, estaban formados por el
mismo número de partículas. Es la llamada hipótesis de Avogrado. Al principio se
creyó que estas partículas eran átomos; pero
luego se demostró que estaban compuestas, en la mayor
parte de los casos por grupos de
átomos, llamados moléculas. Si una molécula
contiene átomos de distintas clases es una molécula
de un compuesto químico. Naturalmente era importante medir
los pesos relativos de los distintos átomos, para hallar
los pesos atómicos de las sustancias. Pero los
pequeños átomos se hallaban muy lejos de las
posibilidades ponderables del Siglo 19. Mas, pesando la cantidad
de cada elemento separado de un compuesto químico y
haciendo deducciones a partir del comportamiento
químico de los elementos, se pudieron establecer los pesos
relativos de los átomos. El primero en realizar este
trabajo fue el químico sueco Jons Jacob Berzelius. En 1828
publicó una lista de pesos atómicos basados en dos
patrones de referencia: uno, el obtenido al dar el peso
atómico del oxígeno el valor 100, y
el otro cuando el peso atómico del hidrógeno se
hacía igual a 1.
El sistema de
Berzelius no alcanzó inmediata aceptación; pero en
1860, en el 1er congreso internacional de química,
celebrado en Karlsruhe (Alemania), el
químico italiano Stanislao Canizzaro presentó
nuevos métodos para determinar los pesos atómicos
con ayuda de la hipótesis de Avogrado, menospreciada hasta
entonces. describió sus teorías en forma tan
convincente, que el mundo de la química quedó
conquistado inmediatamente. Se adoptó como unidad de
medida el peso el peso del oxígeno y no del
hidrógeno puesto que el oxígeno podía ser
combinado más fácilmente con los diversos
elementos. El peso atómico del oxígeno fue medido
convencionalmente, en 1850, por el químico belga Jean
Servais Stas, quien lo fijó en 16, de modo que el peso del
hidrógeno, el elemento más liviano, sería
aproximadamente de 1.
A lo largo del Siglo 19 y pese a
realizar múltiples investigaciones
que implicaban la aceptación de las nociones de
átomos y moléculas y a que, por lo general, los
científicos estaban convencidos de su existencia, no se
pudo aportar ninguna prueba directa de que fuesen algo más
que simples abstracciones convenientes. Algunos destacados
científicos, como el químico alemán Wilhelm
Ostwald, se negaron a aceptarlos. Para él eran solamente
conceptos útiles y no reales.
La existencia real de las
moléculas la puso de manifiesto el movimiento
browniano, que observó por primera vez, en 1827, el
botánico escocés Robert Brown, quien
comprobó que los granos de polen suspendidos en el agua
aparecían animados de movimientos erráticos. Al
principio se creyó a que los granos de polen tenían
vida; pero también se manifiesta este fenómeno en
pequeñas partículas de sustancias colorantes
totalmente inanimadas.
En 1863 se sugirió por primera
vez que tal movimiento
sería debido a un bombardeo desigual de las
partículas por las moléculas de agua circundantes.
En los objetos macroscópicos no tendría importancia
una pequeña desigualdad en el número de
moléculas que incidieran de un lado u otro. Pero en los
objetos microscópicos, bombardeados quizá por
sólo unos pocos centenares de moléculas por
segundo, un pequeño exceso, por uno u otro lado,
podría determinar una agitación perceptible. El
movimiento al
azar de las pequeñas partículas constituye una
prueba casi visible de que el agua y la materia en general tienen
partículas.
A medida que, durante el Siglo 19, fue
aumentando la lista de elementos, los químicos empezaron a
verse envueltos en una intrincada maleza. Cada elemento
tenía propiedades distintas, y no daban con ninguna
formula que permitiera ordenar aquella serie de elementos. Puesto
que la ciencia tiene como finalidad el tratar de hallas un orden
en un aparente desorden, los científicos buscaron la
posible existencia de caracteres semejantes en las propiedades de
los elementos.
En 1862, después de haber
establecido Canizzaro el peso atómico como una de las
más importantes herramientas
de trabajo de la química, un geólogo
francés, Aléxandre Émile Beguyer de
Chancourtois, comprobó que los elementos se podían
disponer en forma de tabla por orden creciente, según su
peso atómico, de modo que los de propiedades similares se
hallaran en la misma columna vertical. Dos años más
tarde un químico británico, John Alexander Reina
Newlands, llegó a disponerlos del mismo modo,
independientemente de Beguyer. Pero ambos científicos
fueron ignorados o ridiculizados. Ninguno de los dos logró
ver impresas sus hipótesis. Muchos años más
tarde, una vez reconocida universalmente la importancia de la
tabla
periódica, sus investigaciones
fueron publicadas al fin A. Newlands se le concedió
inclusive una medalla.
El químico rudo Dimitri Ivanovich
Mendeléiev fue reconocido, finalmente, como
el investigador que puso orden en la selva de los elementos. En
1869, él, y el químico alemán Julius Lothar
Meyer, propusieron tablas de los elementos que, esencialmente, se
regían por las ideas de Chancourtois y Newlands. Pero
Mendeléiev fue reconocido por la ciencia ,
porque tuvo el valor y la
confianza de llevar sus ideas más allá que los
otros.
En primer lugar, la tabla
periódica de Mendeléiev ( llamada periódica
porque demostraba la repetición periódica de
propiedades químicas similares) era más complicada
que la de Newlands y más parecida a la que hoy estimamos
como correcta. En segundo lugar, cuando las propiedades de un
elemento eran la causa de que no conservara el orden establecido
en función de su peso atómico, cambiaba
resueltamente el orden, basándose en que las propiedades
eran más importantes que el peso
atómico.
Finalmente, y esto es lo más
importante, cuando Mendeléiev no conseguía que los
elementos encajaran bien en el sistema no
vacilaba en dejar espacios vacíos en la tabla y anunciar,
con lo que parecía un gran descaro, que faltaban por
descubrir elementos los cuáles rellenarían los
vacíos. Pero fue aún más lejos.
Describió el elemento que correspondía a cada uno
de los tres vacíos, utilizando como guía las
propiedades de los elementos situados por encima y por debajo del
vacío de la tabla. Aquí Mendeléiev mostrose genialmente intuitivo.
Los tres elementos predichos fueron encontrados, ya en vida de
éste por lo que pudo vivir el triunfo de su sistema. En 1875,
el químico francés Lecoq de Boisbaudran
descubrió el primero de dichos elementos al que
llamó Galio. En 1879 el químico sueco Lars Fredrik
Nilson encontró el segundo y lo llamó escandinio. Y
en 1886, el químico alemán Clemens Alexander
Winkler aisló el tercero y lo llamó Germanio. Los
tres elementos mostraban casi las mismas propiedades que
predijera Mendeléiev.
Investigaciones Recientes en la
Química:
La Estructura
Atómica:
Dalton fue el primero que
basándose en hechos experimentales construyó una
teoría científica en base a la existencia de
átomos. En ella, se postulaba la indivisibilidad
atómica (los presentaba como diminutas bolitas
homogéneas), idea que permitió el logro de
resultados extraordinarios.
Sin Embargo a fines del Siglo 19 y
comienzos del siguiente, diversas experiencias sugirieron que el
átomo
era divisible, es decir, se hallaba compuesto por otros
corpúsculos. En efecto, J. J. Thomson (1856-1940)
observó que, en ocasiones, escapaban partículas
cargadas con electricidad
negativa a las que denominó electrones. A partir de ello
Thomson concibió al átomo en
1898 como una esfera de electricidad
positiva en la que los electrones negativos estarían
incluidos. Casi toda la masa del átomo
estaría asociada a la electricidad
positiva, conclusión que se deducía al observar
como los fragmentos positivos de los átomos eran mucho
más pesados que los electrones. En 1911, lord Rutherford
llevó a cabo un experimento, hoy clásico, para
comprobar la verdad del modelo de
Thomson: consistió en investigar la dispersión de
las partículas alfa al atravesar delgadas láminas
metálicas. Según el Modelo de
Thomson, el metal estaría formado por átomos, que
serían esferas positivas conteniendo electrones negativos,
es decir, que el metal sería un mar de electricidad
positiva con cargas negativas en su seno. Puesto que las
partículas alfa poseen gran energía se pensó
que atravesarían en línea recta la lámina
metálica, y dado que la carga positiva y la masa
estarían uniformemente repartidas por todo el metal no
existía razón para que las partículas alfa
se desviasen de su trayectoria inicial y no se abriesen paso
rectilíneo a través del metal.
En el experimento las partículas
alfa provenían de un elemento radioactivo, el Polonio, una
placa gruesa de plomo con un orificio permite el paso de un haz
de dichas partículas; en el trayecto de ese haz se coloca
una lámina metálica, y finalmente, una pantalla
recubierta de sulfuro de cinc permite detectar la llegada de las
partículas.
Conforme a lo esperado, el 99% de las
partículas alfa pasaron línea recta, pero hubo
algunas que se desviaron ángulos bastante grandes, y un
número muy reducido de ellas se reflejaron y retrocedieron
sus trayectorias. Para Rutherford el resultado era
increíble. He aquí sus propias palabras: "era casi
tan increíble como si alguien disparase una granada de 15
pulgadas contra un trozo de papel de seda,
fuese rechazada y golpease al lanzador". El modelo de
Thomson no era capaz de explicar tan grandes desviaciones. Si la
carga positiva y la masa estuviesen uniformemente repartidas por
todo el metal, una partícula alfa no tropezaría con
grandes obstáculos ni experimentaría repulsiones
fuertes en ningún punto de su trayectoria. Según
Rutherford, la única posibilidad de espaciar una
desviación tan grande es admitir que la electricidad
positiva y la masa se concentran en regiones my pequeñas.
Así Rutherford sugirió que el átomo
posee un núcleo o centro, en el que se encuentra su masa y
su carga positiva con electrones girando a su alrededor del
núcleo en órbitas circulares (algo parecido a los
planetas
girando alrededor del Sol).
Calculando el porcentage de
partículas que se desviaron, las que pasaron y las que se
reflejaron se pudo calcular el tamaño que ocupa el
núcleo en comparación con el que ocupan los
electrones. Se dedujo que el núcleo ocupa una parte muy
reducida del átomo, que
prácticamente está ocupado por los electrones.
Estableciendo una comparación: si el núcleo
creciese hasta adquirir el tamaño del punto
tipográfico con que termina esta frase, la totalidad de
átomo sería mayor que una casa.
La objeción más seria que
recibió este modelo, y que
obligó a su abandono, fue la de que según las
leyes
físicas clásicas del electrón, poseedor
inicialmente de una cierta cantidad de energía, la
iría perdiendo en forma de ondas
electromagnéticas, lo que provocaría la
precipitación de dicha partícula sobre el
núcleo. De este modo, el átomo, como tal, que
daría destuído, contrariamente a lo que ocurre en
la realidad.
Para superar la anterior
objeción, el físico danés Niels Bohr
recurrió a la denominada teoría de los cuantos
formulada por el alemán M. Planck
(1858-1947).
Según la concepción de
Bohr, los electrones sólo pueden circular alrededor del
núcleo atómico en ciertas órbitas
circulares, seleccionada de acuerdo con unas leyes expresables
matemáticamente.
La hipótesis de Bohr
fue rápidamente aceptada, pero pronto requirió de
ciertas modificaciones para explicar las nuevas observaciones. La
más importante fue la de Sommerfield, que a fin de
permitir la introducción de un nuevo concepto, el
desdoblamiento de cada nivel de energía en subniveles,
introdujo la elipticidad de las órbitas.
La concepción Bohr-Sommerfield
tiene un carácter intuitivo, pero no explica
suficientemente los fenómenos observados. Por ello a
debido abandonarse por otro modelo, mucho
más difícil de comprender, que se basa en el
concepto
matemático de probabilidad.
Dicho modelo afirma que no se puede afirmar con exactitud en que
punto se encuentra el electrón: no obstante, si se puede
prever en que región del espacio se hallará muy
probablemente en un instante determinado. A esta región se
la llama orbital.
Partículas
Exóticas:
Los científicos creyeron alguna
vez que los átomos eran estructuras
simples formadas por sólo tres partículas
fundamentales: electrones, protones y neutrones. Sin embargo el
estudio de la radioactividad demostró que cuando un
neutrón se descompone en un protón, liberando un
electrón (descomposición beta), existe una diminuta
porción de masa con la que antes no se contaba, Esto
sólo podía explicarse por la presencia de una
partícula fantasma llamada neutrino. Más tarde se
descubrieron los rayos cósmicos, partículas
especiales del tipo de los electrones pesados, llamadas muones, y
piones o pi-mesones, que mantienen unidos a los protones y
neutrones. Muy pronto se descubrieron otros más,
utilizando aceleradores construidos para desintegrar los
núcleos por medio de la rápida rotación de
las partículas.
Finalmente los científicos se
vieron enfrentados a un desconcertante grupo de
partículas subatómicas, hasta que lograron concluir
que estas podían clasificarse en tres familias. Los
electrones, los muones y los neutrinos son variaciones de una
misma partícula llamada leptón; en tanto que los
protones neutrones y piones son todos del tipo hadrón. Una
tercera familia, conocida
como bosones, incluye diminutas partículas mensajeras que
transmiten toda la fuerza
cósmica del universo. Los
fotones, por ejemplo, son los bosones que transportan la fuerza
electromagnética, y pueden existir partículas
llamadas gravitones, responsables de la fuerza
gravitatoria.
Ahora los físicos creen que todos
los hadrones están constituídos por
partículas incluso más básicas llamadas
quarks. De acuerdo con la teoría de los quarks, estos
vienen en seis formas: arriba, abajo, extraño, encantado,
fondo y cima. Los neutrones y los protones son en esencia
tripletas de quarks; los piones son pares. Junto con los
leptones, los quarks parecen ser las unidades constitutivas del
universo.
Como si esto fuera poco, los
científicos han estado
convencidos de que cada partícula tiene su
antipartícula, su imagen reversa
invisible, semejante pero en todos los sentidos
opuesta. Por cada electrón existe un positrón
invisible de carga positiva; por cada quark un antiquark, etc.
Alguna vez se pensó que debería existir en el universo tanta
antimateria como antimateria; pero ahora los científicos
creen que en su mayoría fue destruída, poco
después del Big Bang, junto con la mayor parte de la
materia, quedando sólo la pequeña cantidad
existente en el universo
actual.
Materiales
Compuestos:
Utilizados en todo, desde la
fabricación de cocinas hasta de naves espaciales, los
plásticos
son uno de los más extraordinarios materiales artificiales
y permanentemente se les encuentran nuevas aplicaciones. Casi sin
excepción, están formados por moléculas
gigantes especiales llamadas polímeros. La mayor parte de
las moléculas que se encuentran naturalmente constan
máximo de 20 ó 30 átomos; pero los
polímeros están formados por cientos e incluso
miles de ellos.
Los polímeros más simples
se crean cuando la presión o el calor hacen
que los monómeros , pequeñísimas
moléculas, se alteren ligeramente y se unan en una larga
cadena semejante a una serie de clips para papeles. Cuando se
encadenan monómeros idénticos, se forman
polímeros de adicción; si dos tipos de
monómeros distintos reaccionan juntos se crean
polímeros de condensación.
El polietileno, por ejemplo, es un
polímero de adición formado por 50000 ó
más monómeros de un hidrocarburo simple llamado
etileno. Otros polímeros, como la celulosa y la seda,
existen naturalmente, pero los polímeros artificiales
pueden modelarse para ajustarlos a una amplia variedad de
propósitos; en la actualidad miles de clases
diferentes.
Se han desarrollado polímeros de
cadena rígida como el Kevlar (inventado en los sesenta),
que son más duros y más livianos que el acero. El Kevlar
se emplea en muchas cosas, desde la fabricación de
esquíes y otros artículos deportivos, hasta
componentes vitales de las aeronaves; se emplea inclusive en
chalecos antibalas. Los plásticos
y los polímeros plásticos
fueron alguna vez casi las únicas moléculas
artificiales, pero desde mediados de los sesenta los
científicos han avanzado enormemente en la creación
de moléculas sintéticas. Las computadoras
les han servido para diseñar y comprobar con rapidez, en
la pantalla, diversas disposiciones moleculares. Las
moléculas sintéticas comprenden ahora desde las
zeolitas artificiales empleadas en la industria
petroquímica, hasta los cristales líquidos usados
en las pantallas digitales.
A comienzos del siglo, los
científicos soñaban con encontrar balas
mágicas, químicos que pudieran radicarse en las
partes enfermas del cuerpo y curarlas. Hoy existen cientos de
drogas de esta
clase, destinadas no sólo a atacar los organismos
causantes de la enfermedad sino también a reemplazar o
bloquear el efecto de ciertos químicos del inferior del
cuerpo.
Alguna vez las empresas
farmacéuticas crearon nuevas drogas
mediante el procedimiento de
prueba y error, ensayando diferentes variaciones hasta encontrar
la molécula perfecta. Hoy, la computadora
hace innecesaria la preparación de estos compuestos, ya
que los investigadores pueden reunir moléculas y probar su
ajuste en una pantalla de computadora.
Elementos
Radioactivos:
Tras el descubrimiento de los rayos X se
abrió una nueva era en la química. El físico
británico Charles Govler Barkla descubrió que,
cuando los rayos X se
dispersaban al atravesar un metal, dichos rayos, refractados
tenían un sensible poder de
penetración que dependía de la naturaleza del
metal. En otras palabras, cada elemento producía sus
rayos X
característicos.
Existían algunas dudas de si los
rayos X eran
corrientes de pequeñas partículas o si
consistían en radiaciones de carácter ondulatorio
similares, en ese sentido, a la luz.
El físico alemán Max
Theodore Felix von Laue demostró que se trataba de
radiaciones con carácter ondulatorio.
Con este descubrimiento, muchos
científicos se sintieron impulsados a investigar estas
nuevas radiaciones, tan espectacularmente penetrantes.
Antoine-Henri Becquerel se había mostrado interesado por
la fluorescencia, osea la radiación
visible.
Becquerel escubrió una sustancia,
el sulfato de uranilo potásico (que cada una de sus
moléculas contenía un átomo de uranio), que
emitía radiación capaz de atravesar delgadas
láminas de metal (en esa época solo se
conocían los rayos X como la
radiación capaz de atravesar delgadas cepas de metal).
Becquerel expuso el sulfato al sol (para que la luz UV estimulara
la fluorescencia) sobre una placa fotográfica. Pero
entonces el cielo se nubló por densos nubarrones y como
sin sol el experimento no resultaría, retiró la
placa y el sulfato. Luego de unos días decidió
revelar las placas con la esperanza de que, a pesar de la falta
de luz directa, se
hubiera emitido una pequeña cantidad de rayos X. Para su
sorpresa la placa estaba totalmente negra a causa de una intensa
radiación. Becquerel llegó a la conclusión
de que esa radiación fue emitida por el uranio contenido
en el sulfato de uranilo potásico. Este descubrimiento
impresionó profundamente a los químicos y muchos
comenzaron a trabajar con este fenómeno. Uno de ellos fue
la joven químico Marie Sklodowska casada con Pierre
Courie.
Marie Courie decidió medir la
cantidad de radiación emitida por el uranio. Marie Curie
fue la que sugirió el términio de radioactividad y
encontró una segunda sustancia radioactiva, el
torio.
Se descubrieron nuevos tipos de
radiación como los rayos gamma y se descubrió que
los elementos radioactivos emitían radiación
mientras se iban convirtiendo paulatinamente en otras sustancias,
se podría decir que sería cm una versión
moderna de la transmutación.
Los Curie descubrieron que la pechblenda
(fuente natural del uranio) contenía regiones más
radioactivas. Consiguieron toneladas de pechblenda y se
instalaron en un cobertizo en condiciones precarias desmenuzaron
la pechblenda en busca de nuevos elementos. En julio de 1898
habían aislado un polvo negro 400 veces más
radioactivo que el uranio. Este elemento se colocó en la
tabla
periódica y los Curie lo bautizaron Polonio en honor a
su país. Siguieron trabajando y ese mismo año
encontraron un elemento aún más radioactivo que el
polonio y lo llamaron radio.
Los Curie fueron los pioneros en la
investigación de los elementos
radioactivos. Marie Curie murió de cáncer a causa
de los trabajos con radiación que realizaba sin
protección alguna. Ya a principios del siglo 20 se
siguieron sumando elementos a la tabla
periódica. Para ese entonces casi todos los elementos
"pequeños" estaban descubiertos. Elementos cada vez
más pesados se fueron sumando a la tabla hasta el
día de hoy que se conocen elementos con pesos
atómicos mayores a 100 (el más pesado tiene un peso
atómico de 110)
Radioisótopos:
Aparte de para producir electricidad, los
reactores nucleares pueden utilizasrse para producir varios tipos
de materiales con diversas aplicaciones. Muchos elementos tienen
sus respectivos isótopos pero muchos de ellos no se
consiguen de forma natural. Estos pueden conseguirse colocando un
elemento en el interior de un reactor nuclear y
bombardeándolo con neutrones. Los productos que
se originan en el bombardeo son inestables tendiendo a volver a
su estado
original emitiendo radiación en un proceso
llamado degeneración radioactiva. Los isótopos
radioactivos reciben el nombre de
radioisótopos.
Por ejemplo, si el yodo en su estado
natural, I-127, se bombardea con neutrones, formará el
radioisótopo I-128. Químicamente es identico al
I-127 pero su núcleo ha absorbido un neutrón por lo
que aumenta su masa.
El I-128 degenera gradualmente para
transformarse nuevamente en I-127, emitiendo radiación
(rayos beta), durante el proceso. En una muestra
cualquiera de I-128, la mitad de ella se habrá
transformado en I-127 en 25 minutos: a esto se le conoce como
período de semidesintegración. El I-128 no es el
único isótopo del yodo que puede producirse
artificialmente por bombardeo de neutrones en un reactor nuclear.
De hecho, se han llegado a producir 21 isótopos del yodo
con períodos de semidesintegracion que van desde los 2,5
segundos hasta los 1720 millones de años (I-129). Por otro
lado, de los elementos conocidos pueden llegar a obtenerse en la
actualidad alrededor de 1400 isótopos
distintos.
Los radioisótopos tienen muchas
aplicaciones. Pueden utilizarse como fuentes de
radiación para tratamientos médicos; por ejemplo,
el cobalto-60, que emite rayos gamma penetrantes se usa para
tratar el cáncer. Una pequeña aguja de este
material se coloca al lado de los tejidos
cancerosos y los destruye. Una de las aplicaciones más
importantes de los radioisótopos es la de elementos
trazadores, particularmente en diagnósticos
clínicos. Por ejemplo, la circulación de la
sangre por el
interior de las venas puede ser estudiada inyectando una
pequeña cantidad de sodio-24 radioactivo al paciente y
seguir su movimiento a
través del cuerpo mediante un detector de
radiaciones.
Los isótopos pueden utilizarse
para construir fuentes de
energía muy fiables para aplicaciones tales como
marcapasos y balizas. En el viaje a la Luna Apolo 12 se
utilizó un generador de este tipo para proporcionar
energía a una serie de instrumentos que se dejaron en la
superficie lunar.
También se pueden usar en el
ambiente
industrial para descubrir defectos en las piezas. Se coloca un
radioisótopo de un lado de la pieza y del otro lado una
película sensible a la radiación. Al revelarse la
película queda impresa la pieza mostrando cada grieta que
pudiera tener por imperceptible que esta fuera.
La energía
nuclear:
La energía
nuclear es la energía liberada cuando se dividen
cierto tipo de átomos. En el interior de un reactor
nuclear esta división tiene lugar en unas condiciones
controladas cuidadosamente. El funcionamiento de las armas
atómicas depende también de esta división,
pero se lleva a cabo en condiciones totalmente distintas; tal es
el caso de una bomba atómica. En ambos casos se libera
gran cantidad de energía al dividir el
átomo.
En un reactor nuclear la energía
se usa para hacer hervir agua y producir vapor, el cual acciona
turbinas de vapor y produce electricidad. Bajo este aspecto no
existe gran diferencia entre una central térmica que
utilize carbon o fuel-oil como combustible; ambas utilizan
turbogeneradores para transformar el calor en
electricidad. Sin embargo, a diferencia del carbón o
petróleo,
la energía
nuclear no se puede utilizar para otros fines que no sean la
producción de electricidad. No podemos
llevar a cabo la división en una caldera o usarlos para
mover un coche. Ello es debido a a que la energía
nuclear precisa de medios de
control muy
complejos para que su liberación se efectúe de
forma segura y de protecciones de gran espesor para evitar el
escape de los productos
generados en la división atómica. Las centrales
atómicas son muy grandes y su construcción es muy costosa. Están
diseñadas para extraer la escalofriante energía del
átomo en forma segura y controlada.
Las primeras centrales nucleares se
construyeron en Inglaterra y
Estados Unidos
en los años 50. Actualmente existen más de 200
centrales atómicas en funcionamiento en todo el mundo.
Ultimamente su construcción a decaído ya que mucha
gente opina que es una amenaza para el medio ambiente
innecesaria y que podrían ser reemplazadas por otras
fuentes de
energía más seguras. Sin embargo otros esperan a
que las reservas de combustibles fósiles escaseen para que
se produzca un nuevo impulso en este tipo de
energía.
Se vienen haciendo estudios sobre la
fusión
desde hace ya varios años. De lograrse una central de
fusión
que une átomos pequeños en otros más graned
liberándose enrgía mayor a la fisión esta
sería la fuente de energía ideal. Se ha logrado en
Rusia con un aparato llamado Tokomak llevar a cabo fusión.
Claro que a pesar de haber funcionado bien consumió
más electridad de la que generó.
La Química del Año
2000
La química juega un
importantísimo papel en la
vida moderna y lo seguirá haciendo en los años
venideros. Los productos
químicos son escenciales si la población mundial debe ser vestida,
alimentada y resguardada. Las reservas mundiales de combustibles
fósiles se irán eventualmente agotando y nuevos
procesos y
materiales proveeran al mundo del siglo 21 de fuentes de
energía alternativa.
Energia
Alternativa:
Energía
Solar:
Si se pudiera conseguir un material que
convierta a la energía
solar en energía
eléctrica mas eficientemente que los materiales
actuales sería una importante revolución
en la forma de funcionar del mundo y daría un fuerte
empuje a la química. Los actuales paneles solares para la
producción de electricidad sólo
transforman alrededor de un 8% de la energía que reciben
en energía
solar. De las fábricas de estos paneles un
pequeño porcentaje puede llegar a aprovechar un 20% de la
energía como máximo, por ser pocos y caros, se
destinan para los proyectos
espaciales.
Además de ser ineficientes,
durante su fabricación intervienen metales pesados que son
grandes contaminantes por lo que las fábricas de paneles
contaminan casi tanto como "limpian" el planeta los
paneles.
Energía
Nuclear:
El gran peligro de las centrales
nucleares actuales son los desechos sólidos que son parte
del combustible agotado del reactor. Al contrario de lo que mucha
gente piensa las centrales nucleares casi no contaminan la
atmósfera
ni el agua. El agua que enfría el reactor no toma contacto
con el material radioactivo mientras que por sus chimeneas sale
vapor y una cantidad de CO2 miles de veces menor que la de una
central térmica convencional. Siendo los residuos
sólidos los altamente peligrosos una de las tareas de la
química sería hallar una manera segura de
deshacerse de ellos. Actualmente se los sumerge en cubas de agua
durante unos meses hasta que pierden la radioactividad remanente,
luegos se los almacena en edificios especialmente construidos o
en túneles subterráneos que son sistemas bastante
"precarios". En el futuro estos residuos podrán
almacenarse embebidos en cristal con lo cual perderían su
potencial peligrosidad. En un futuro en el que escaseen los
combustibles fósiles talvés sea necesario recurrir
a la energía
nuclear nuevamente.
Fusión
Nuclear:
La fisión nuclear no es la
única fuente de energía de este tipo. Hay otra que
produce una mayor cantidad y es la fusión
nuclear. A esta última se debe la energía que
contiene el Sol y las
estrellas, también la inmesa energía destructiva de
la bomba de hidrógeno. Mientras que en la fisión se
libera energía al dividir un átomo grande en uno
más pequeño, en la fusión se
libera energía al combinar dos átomos ligeros para
formar uno más grande. Se vienen realizando desde 1950
investigaciones de cómo llevar a cabo este
proceso de forma controlada lo cual presenta a los
científicos grandes dificultades. Si se llegara a lograr
una central de fusión sería fácil conseguir
el combustible: el deuterio se puede conseguir del agua
prácticamente en cantidades infinitas y el tritio se saca
del litio que es la sustancia más abundante en el planeta.
Por las chimeneas de una central de fusión saldría
oxígeno y produciría una pequeña cantidad de
desechos de baja peligrosidad.
Otros Avances:
Nuevas Baterías para los
autos
eléctricos.
El principal problema de los autos
eléctricos radica en las baterías. El motor
eléctrico es altamente eficiente si tiene energía
ilimitada pero si tiene que funcionar a base de baterías
este se ve seriamente limitado. Las baterías han
evolucionado mucho desde su invencion y son parte escencial de
gran parte de los aparatos elctrónicos de bajo consumo. Sin
embargo en los aparatos de alto consumo como
por ejemplo un auto éstas son bastante ineficientes: duran
un corto lapso, entregan poca energía, son grandes y
pesadasy requieren un largo tiempo de
recarga. La química del futuro deberá encontrar
nuevas sustancias que al ser combinadas produzcan electricidad
suficiente para hacer andar a un auto por un largo tiempo y con
excelentes prestaciones.
Sólo así el auto eléctrico desplazará
al de combustión interna con lo que se disminuirá
notablemente la contaminación en las ciudades. Si se
imponen los autos
eléctricos sería de mucha importancia la
creación de nuevas fuentes de
energía puesto que aumentaría el consumo de
electricidad en gran medida. Será trabajo de la
química el desarrollo de las centrales de fusión o
un mejoramiento de las de fisión, ya que estas a pesar de
su peligrosidad, casi no contaminan el aire y ofrecen una buena
cantidad de energía por poco combustible a cambio.
También se deberá disminuir los metales pesados
usados en las pilas ya que
estas son grandes contaminantes.
Nuevos
combustibles:
Por otro lados también
sería factible la producción de nuevos combustibles
más eficientes y con una menor tasa de contaminación que combiandos con motores
más eficientes disminuirán la contaminacion
provocada por vehículos. Un descubrimiento reciente en
éste campo fue la nafta sin
plomo.
Nuevos
materiales:
Aunque la tecnología de los
materiales ha progresado enormemente en este último siglo
no hay duda de que lo seguirá haciendo en el siglo
venidero.
Se harán materiales más
resistentes y más livianos para el campo de la
aviación lo cual hará a los aviones más
resistentes, eficientes y seguras.
Se podrán construir autos
más livianos y tan resistentes como los actuales y hasta
aún más. Mejores materiales resistentes al calor
que sustituiran al peligroso asbesto usado actualmente en
calefacciones centrales y trajes para bomberos. Esto no
será totalmente beneficioso ya que aumentarían las
industrias
químicas, la contaminación por parte de plásticos
y materiales sintéticos. Las ventajas serían que
mejores materiales aislantes podrían ahorrar
energía al disminuir la perdida de calor de casas y
heladeras.
Bibliografía:
- Enciclopedia Temática
Océano Tomos 2 y 3 - Enciclopedia Británica
(versión en inglés) - Enciclopedia El Árbol de la
Sabiduría - Introducción a la Ciencia –
Isaac Asimov - Energía Nuclear – Nigel Hawkes
– Ed. Plaza & Janes - Ciencia Explicada –
Clarín - Química – Sienko / Plane – Ed.
Aguilar - Internet –
www.levity.com - Enciclopedia Encarta
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Autor:
Alejandro Carrasco