LA QUÍMICA: UNA REVOLUCIÓN CIENTIFICA

Hola, espero te encuentres muy bien, el día de hoy podemos reflexionar que es mucho lo que hemos avanzado en este recorrido de la historia sobre la química y algunos de los grandes personajes, cuya intención era dar explicaciones de todo lo que sucedía en el mundo que habitamos, puesto que había innumerables fenómenos que hasta los momentos se desconocían pero que podrían ser explicables. 

 En relación a lo antes mencionado, te presento esta sencilla pero fructífera actividad que te mostrará la importancia de todos los aportes e investigaciones de los grandes personajes de la ciencia. Lo único que tienes que hacer es completar el siguiente cuadro con 5 ejemplos de la aplicación de la química en diferentes áreas, guíate por el ejemplo (0).   

Cómo ya sabías los primeros pasos hacia la ciencia fueron a través de ilustraciones sencillas sobre todo lo que nuestros antepasados descubrían o se imaginaban, de allí surge toda la revolución científica, desde los primeros petroglifos y símbolos alquimistas que realizaron esas grandes civilizaciones hasta los símbolos químicos que hoy en día forman parte de todo lo que nos rodea. 

 Pues bien, no es un secreto que el ser humano siempre quiere buscar respuesta a todas sus interrogantes, pues de allí surge la evolución y el debatir de las ideas que han sido planteadas a través de los tiempos; en esta unidad vamos a comprender la importancia que tienen estos grandes científicos en la actualidad, y como comienza a tomar sentido lo que hemos llamado la revolución científica de la química. 

LA QUÍMICA DE LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA (SIGLOS XVI – XVIII)

En esta época fue el renacer de la experimentación y la diversificación de las ciencias en las diferentes ramas, donde hubo científicos destacados, por sus teorías donde trataban de explicar algunos de los fenómenos ya presentes en el período.

 Surgen los primeros laboratorios (como se pueden observar en esta imagen), los mismos estaban dotados de instrumentos y equipos para la comprobación de las hipótesis planteadas.

ROBERT BOYLE (1627)   

Boyle, En 1651, atacó a la Alquimia y a los alquimistas, que anunciaban que podían convertir cualquier metal en oro. Definió la Química como una ciencia y enunció la primera definición moderna de elemento químico, como sustancia que no es posible descomponer en otras, para ello se basó en experiencias con el cesio (Cs), el Osmio (Os), cadmio (Cd), entre otros. En 1661 publicó el primer libro moderno de química “El Químico Escéptico” en el que explicaba la mayoría de sus descubrimientos.

JOSEPH BLACK (1728)     

         Al comienzo de su carrera científica, Alrededor de 1750, Black desarrolló la balanza analítica, superó con creces la precisión de cualquier otra balanza de la época y se convirtió en una importante herramienta científica para la mayoría de los laboratorios de química.

 Luego Black estudió las propiedades de la magnesia alba, un carbonato de magnesio básico que lo llevó a descubrir lo que él llamó “aire fijo”, que en la actualidad se conoce como dióxido de carbono. Tras realizar un experimento en el que encerró un ratón y una vela encendida dentro de una caja con CO₂, observó que el aire fijo era más denso. El ratón murió y la vela se apagó, por lo que dedujo que ese aire era irrespirable. Esta fue la primera vez que alguien demostró que el aire estaba compuesto de más de un gas.

  Así mismo, en 1755 se convirtió en la primera persona en reconocer el magnesio (Mg) como elemento. Tras su regreso a Glasgow en 1756, conoció a James Watt, quien despertó su interés por las propiedades de los objetos y de las sustancias cuando se calentaban. Su trabajo fue la primera investigación sistemática de lo que más tarde se conoció como termodinámica. Los experimentos que emprendió le llevaron a descubrir conceptos como el calor latente y el calor específico. Además, contribuyeron en el trabajo paralelo de James Watt sobre el desarrollo de la máquina de vapor, y transformaron la forma en que se medía el calor.

HENRY CAVENDISH (1766)

En 1766 descubrió las propiedades del hidrógeno. Su trabajo más célebre fue el descubrimiento de la composición del agua. En 1783 publicó Experimentos sobre el aire, donde afirmaba que el aire consiste en una mezcla de oxígeno (O) y nitrógeno (N) en una relación. Impuso la evidencia de que el agua no era un elemento sino un compuesto.

         A través de sus experimentos consiguió sintetizar ácido nítrico (HNO₃) y agua (H₂O). También determinó la densidad y la masa de la Tierra por medio de una balanza de torsión obteniendo que la densidad de la Tierra era 5,45 veces mayor que la densidad del agua, un cálculo muy cercano a la relación establecida por las técnicas modernas (5,5268 veces).

 ANTOINE LAVOISER (1778)

 Famoso por sus estudios sobre la oxidación de los cuerpos, el fenómeno de la respiración animal, el análisis del aire, la ley de conservación de la masa o ley Lomonósov-Lavoisier, la teoría calórica y la combustión, y también sus investigaciones sobre la fotosíntesis, se le considera uno de los protagonistas principales de la revolución científica que condujo a la consolidación de la química.

Entre los experimentos más importantes de Lavoisier fue examinar la naturaleza de la combustión, demostrando que es un proceso en el que se produce la combinación de una sustancia con oxígeno. También reveló el papel del oxígeno en la respiración de los animales y las plantas. En el Tratado elemental de química (1789), Lavoisier aclaró el concepto de elemento como una sustancia simple que no se puede dividir mediante ningún método de análisis químico conocido, y elaboró una teoría de la formación de compuestos a partir de los elementos.

JACQUES CHARLES (1787)

 En 1783, cuando tuvo noticias de los experimentos de los hermanos Montgolfier con su globo, propuso la utilización del hidrógeno, el hasta entonces más ligero de los gases, descubierto 15 años antes por Cavendish como medio más efectivo que el aire caliente para mantener los globos en vuelo y así construyó el primer globo propulsado por hidrógeno, capaz de alcanzar altitudes superiores a un kilómetro.

     En 1787 descubrió la relación entre el volumen y la temperatura de un gas a presión constante, aunque hasta 1802 no publicó sus resultados, que pasarían a ser conocidos como «ley de Charles y Gay-Lussac». También inventó varios dispositivos, entre ellos un densímetro (también llamado hidrómetro), aparato que mide la gravedad específica de los líquidos. 

JOSEPH PROUST (1797)

         La ley de Proust, una de las leyes fundamentales de la química, fue enunciada en 1801 para dar respuesta a la forma en la que se combinan dos o más elementos.

Estas conclusiones le llevaron a enunciar la Ley de las proporciones definidas o constantes, también conocida como la ley de Proust, y que, una vez firmemente aceptada, se convirtió, junto a la Ley de conservación de la masa de Lavoisier y la Ley de las proporciones múltiples de Dalton en una de las más famosas, y abrió el camino al concepto de compuesto químico y al establecimiento de la teoría atómica de Dalton. 

ALESSANDRO VOLTA (1800)

             Alessandro Volta llevó a cabo, con éxito, diversas investigaciones a lo largo de su vida: por ejemplo, descubrió y aisló el gas metano (CH₄) y perfeccionó el electróforo inventado por Johannes Wilcke, un dispositivo que genera electricidad estática. Sin embargo, su gran aportación a la ciencia, y a la humanidad, fue el descubrimiento de la pila voltaica. A fines del siglo XVIII no se conocía prácticamente nada acerca de la electricidad y su estudio se centraba casi exclusivamente en la electricidad estática.

         En 1800 realizó con éxito la demostración del funcionamiento de la primera pila eléctrica, La pila estaba hecha con discos de plata (Ag) y discos de zinc (Zn) colocados de forma alterna y separados por discos de cartón embebidos en salmuera. Cuando el extremo superior y el inferior de la pila se unían mediante un cable, se producía un flujo de corriente eléctrica que, por primera vez, era constante; Poco después, otros investigadores descubrieron que la corriente eléctrica procedente de estas pilas se podía utilizar para descomponer el agua en hidrógeno (H) y oxígeno (O); una posibilidad que, por sus aplicaciones, abría un campo más de investigación para la ciencia.

 Alessandro Volta, es considerado uno de los padres de la electroquímica como disciplina. Por otra parte, Volta también realizo importantes experimentos en electricidad atmosférica como la ignición de gases por chispas eléctricas en recipientes cerrados.

         Fíjate, ya has sido participe de la gran revolución y evolución que ha tenido la química en el desarrollo de este siglo, y también has notado la importancia de reinventar tu pensamiento y transformarlo en acciones, porque todo lo que pensamos imposible de hacer, si es posible, mientras tengas un objetivo claro. Esto fue lo que vivieron los científicos que acabas de estudiar.

 Muy bien ya que tienes una idea más amplia de la repercusión de la química en la actualidad, proseguiremos a estudiar los aportes investigativos de otros científicos que fueron de gran envergadura a través del tiempo. Acá encontraremos muchos personajes con los que vamos a trabajar durante todo el año escolar, y es necesario que tengas una noción de quienes son y como contribuyeron a esta realidad que habitamos, sigue disfrutando este recorrido.   

JOHN DALTON (1803)

 Es conocido especialmente por el modelo atómico en el cual concluyó que los átomos no podían ser creados, ni destruidos, ni divididos. Planteó la teoría de la ley de las proporciones múltiples, la cual establecía que los pesos de los elementos siempre se combinan entre sí en más de una proporción con una cantidad fija formando compuestos distintos. En 1803 formuló esta ley que resume las leyes cuánticas de la química, pudo dar a conocer al mundo su teoría de que, si dos gases se mezclan entre sí, se comportan como si fueran independientes.

 Desarrolló métodos para calcular pesos atómicos de los elementos. Dalton probó por primera vez la teoría de que la lluvia no se produce por un cambio de presión atmosférica, sino por una disminución de la temperatura. También es conocido por haber descrito el daltonismo, defecto visual relativo a la percepción de los colores que padecía y que lleva su nombre. Sus aportes ayudaron a establecer las bases de la química moderna. 

JOSEPH-LOUIS GAY-LUSSAC (1802)

 Es conocido en la actualidad por su contribución a las leyes de los gases. En 1802, Gay-Lussac fue el primero en formular la ley según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura (absoluta) si se mantiene constante la presión (Ley de Charles) y que aumenta proporcionalmente su presión si el volumen se mantiene constante (Ley de Gay-Lussac). Descubrió, junto a Thénard, el boro (B) y el potasio (K). El mismo año demostró que el cloro (Cl), llamado hasta entonces ácido muriático oxigenado, es un elemento químico simple; en 1813, Davy y Gay-Lussac trabajando separadamente, descubrieron el yodo (I). 

AMEDEO AVOGADRO (1811)

         En 1811, enunció la hipótesis que se ha hecho célebre, bajo el nombre de ley de Avogadro, la cual se refiere a los gases ideales; una de sus contribuciones más importantes fue clarificar la distinción entre átomos y moléculas, admitiendo que las moléculas pueden estar constituidas por átomos iguales (distinción que no hacía Dalton, por ejemplo), demostró que la molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno; efectúa la distinción entre los términos masa y peso.

 En 1814, descubrió el número de moléculas contenidas en un mol, conocido como el número de Avogadro, creó la primera tabla de potenciales electroquímicos de los elementos, estudió el concepto de acidez de base y describió los hidrácidos como ácidos sin oxígeno. 

STANISLAO CANNIZZARO (1858)

A parte de su trabajo en la química orgánica, prestó un gran servicio a la química en 1858 en el que insistió en la distinción entre peso atómico y peso molecular, acabando de fijar la hipótesis previamente efectuada por Avogadro, publicó una lista de pesos atómicos fijos (que ahora se conocen como masas atómicas relativas) para los sesenta elementos que entonces se conocían.

 Al ordenar los elementos de menor a mayor peso atómico, las propiedades químicas se repetían curiosamente a intervalos regulares, puso de manifiesto el hecho de que algunos elementos (por ejemplo, el oxígeno) poseen moléculas que contienen dos átomos. Esta aclaración permitió que los químicos consiguieran una “lista" consistente de los elementos. De este modo, proporcionó una nueva comprensión de la química. 

DIMITRI IVÁNOVICH MENDELÉYEV (1861)

 Fue conocido por haber descubierto el patrón subyacente en lo que ahora se conoce como la tabla periódica de los elementos. También trabajó sobre las bases del análisis espectral establecido por los alemanes Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff, se ocupó de problemas químico-físicos relacionados con el espectro de emisión de los elementos. Realizó las determinaciones de volúmenes específicos y analizó las condiciones de licuefacción de los gases, así como también el origen de los petróleos. Su investigación principal fue la que dio origen a la enunciación de la ley periódica de los elementos, base del sistema periódico que lleva su nombre. En 1869 publicó su libro Principios de la química, en el que desarrollaba la teoría de la tabla periódica.

 ¿Sabías qué? Los símbolos químicos asociados a los elementos de la tabla periódica fueron elegidos por los nombres que tienen esos elementos. Pero también existen sus excepciones como es el caso del Hierro (Fe), Cobre (Cu), Oro (Au), Plomo (Pb), entre otros; que sus símbolos químicos corresponden a su nombre en latín

(Ferrum, Cuprum, Aurum, Plumbum….)  

MARIE CURIE Y PIERRE CURIE (1896)

  En 1896 inició la colaboración con su esposa en el estudio de la radiactividad, descubierta por el físico francés H. Becquerel, trabajos que darían como principal fruto el descubrimiento de la existencia de dos nuevos elementos, en 1898: el polonio (Po), nombre que se le dio en recuerdo de la patria de Marie, y el radio (Ra). A partir de entonces, Marie se concentró en la obtención de radio metálico, lo cual logró en colaboración con A. Debierne, mientras que Pierre estudió las propiedades químicas, fisiológicas y luminosas de las emisiones radiactivas, que clasificó, según su carga, en positivas (rayos alfa), neutras (rayos gamma) y negativas (rayos beta).

 Tras el fallecimiento de Pierre, Marie continuó los trabajos y fundó el Instituto del Radio (1914), en el que llevó a cabo un profundo estudio de las aplicaciones de los rayos X y de la radiactividad en campos como el de la medicina, y consiguió la obtención de numerosas sustancias radiactivas con diversas aplicaciones.

Si quieres saber más sobre la historia de Marie Curie y Pierre Curie, recientemente publicaron una película llamada “Radioactive” que relata la historia de estas dos grandes figuras de la ciencia, todo lo que tuvieron que pasar para convertirse en lo que son actualmente y también lo que marcó el inicio de la era nuclear. Te invito a verla.  

Esto demuestra como una idea puede cambiar el futuro, ya que llegamos al  final de este interesante viaje debemos entrar en la reflexión personal de que cada  idea o aporte de quien sea, por lo más mínima que sea es importante para la  transformación de una sociedad, y que estos grandes científicos eran personas  comunes y corrientes como tú y como yo, que simplemente tomaron la decisión de  ser productivos y de expresar su conocimiento sin miedo a lo que la sociedad  comentara, a veces como seres humanos tenemos ideas pero no las ejecutamos por  miedo, por temor al qué dirán, ahora analiza y pregúntate ¿Si estos científicos  hubiesen tenido miedo de expresarse, quienes seriamos en este momento? No le temas a la libertad de expresión, no le temas a tus ideas, explota tu talento al máximo porque el mejor día para brillar es hoy, así que aprovéchalo, es por ello que confiando en tu reflexión te invito a que realices esta actividad de cierre:

1. De todas estas grandes figuras que acabas de conocer, con ¿Cuáles de ellos te identificas y por qué?

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         2. ¿Cuál de estos descubrimientos y aportes consideras que ha sido el más importante para el curso de la historia, y por qué?

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         3.  Si el día de hoy tuvieses la oportunidad de crear, inventar o aportar algo a la ciencia ¿Qué sería y por qué lo escogiste?

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