EVOLUCION HISTORICA DE LA QUIMICA.

IntroducciónBases Metodológicas para una Historia de la Química

(Adaptado de V. Kuznetsov. Revista Problemas del Mundo Contemporáneo)

Resulta frecuente encontrar en los libros de Historia de la Química una división en capítulos o etapas que responde a la orientación del trabajo de los químicos en la época , o al tipo de sustancias que estudiaban. Así una división posible es la siguiente:

   - Química en la Antigüedad   - Alquimia   - Iatroquimia y Química Técnica   - Química Moderna   - Química Orgánica   - Química Física

   Sin embargo, una clasificación más acorde con un propósito epistemológico es la planteada por Kuznetsov. Este autor parte de que el propósito de la Química en todos los tiempos ha sido obtener sustancias con propiedades que sean de utilidad para el hombre. Por lo que el problema teórico de la Química ha sido investigar cuál es el origen de estas propiedades.   La forma en que los químicos han dado solución a este problema es lo que permite periodizar la química. Un aspecto interesante de esta propuesta es el hecho de que a cada etapa está asociada un sistema conceptual diferente y un método de investigación de la realidad particular. El paso de una etapa a otra significa una revolución particular en el campo de la Química, después de la

cual el modo de abordar el estudio de la realidad transita por una etapa de acumulación de conocimientos, evolutiva o de ciencia normalPrimera etapa

   Esta etapa abarca una gran parte del desarrollo de la Química: antigüedad, alquimia, iatroquimia, química técnica, donde el hombre encontraba y empleaba las sustancias útiles por casualidad o accidente. No existía un método característico para investigar el origen de las propiedades y no existía una teoría científica capaz de explicarlas. Las ideas sobre la constitución de las sustancias eran de carácter especulativo.   Esta etapa comienza aproximadamente en 1660 con la figura de Robert Boyle. Este investigador define el concepto de elemento, y clasifica las sustancias en cuerpos simples o compuestos, introduce la hipótesis corpuscular para explicar la constitución de las sustancias y la idea de una fuerza atractiva como origen de la afinidad química entre las sustancias. 

Segunda etapa

Esto lo lleva a buscar métodos para investigar la composición de las sustancias surgiendo así el análisis químico. La acumulación de conocimientos por medio del análisis permitió establecer el primer sistema conceptual de la Química que comprende las leyes estequiométricas y la teoría atómica. En esta primera revolución en la Química la figura de Antoine Lavoisier resulta crucial.

Tercera etapaEl desarrollo del análisis químico permitió conocer que las propiedades de las sustancias no sólo dependen de la composición sino también de la estructura. En esta etapa aparece el concepto de isomería, se conoce de la tetravalencia del carbono, de la existencia de los grupos funcionales, de los homólogos y se llega al establecimiento de una teoría estructural, lo que constituye el segundo sistema de conceptos dentro de la Química. 

   El manejo de este sistema de conceptos y el dominio del método sintético representa una profundización en el conocimiento de las sustancias y sus transformaciones

Cuarta etapaEsta etapa está asociada a la Química macromolecular: plásticos, elastómeros, vidrios, cerámicas, sustancias en las cuales sus propiedades dependen de las condiciones de la reacción de obtención. Aquí la termodinámica clásica y estadística, la cinética química, la estereoquímica, conforman el fundamento teórico de esta etapa.

Quinta etapa

Esta última etapa se encuentra asociada al uso de enzimas y microorganismos en la producción de sustancias activas biológicamente

Conclusiones   La ventaja de esta periodización consiste en destacar los periodos revolucionarios y evolutivos en el desarrollo de la Química, teniendo como desventaja que las ramas interdisciplinarias quedan fuera de esta clasificación

Las primeras sustancias y reacciones empleadas por el hombre Las primeras explicaciones naturalistas

   Esta etapa del desarrollo de la Química  está caracterizada por el hecho de que el hallazgo de sustancias con propiedades útiles se realiza de modo casual. No obstante, esta casualidad se da en el fragor de la lucha del hombre por su subsistencia. En la búsqueda de alimento, vestido, vivienda, medicamentos, el hombre fue acumulando conocimientos y experiencias valiosas.     Al comienzo, en la era paleolítica y neolítica, el hombre utilizaba todo lo que encontraba en la naturaleza de un modo directo. En el transcurso de miles de años, logró obtener un numeroso grupo de sustancias útiles mediante procedimientos simples tales como calentamiento, disolución, trituración, maceración o hervidura.     El conocimiento químico empírico acompaña la evolución de la civilización humana.

No todo fue oroLas tres etapas de la trasmutaciónAlquimia esotéricaAlquimia árabeAlquimia hindú y chinaLa alquimia durante el Imperio RomanoLa alquimia en la Edad Media tardía

   No todo fue oro.

   En el siglo III a.n.e. ocurre un acontecimiento político de gran importancia, la conquista del mundo antiguo por Alejandro Magno. Alejandro logra fundar el primer gran imperio universal, dominando territorios tan vastos como Grecia, Egipto, Mesopotamia, Persia y la India.    Bajo la égida alejandrina, la cultura clásica griega se difunde ampliamente, y los territorios conquistados constituyen el crisol donde surge el helenismo. Esta

cultura, que tuvo por centro la ciudad de Alejandría, dominó el mundo antiguo durante los siguientes tres siglos, aun a pesar de la muerte de Alejandro Magno y del desmembramiento de su imperio.     A Alejandría, con su gran biblioteca y su famoso Museo, concurren estudiosos de todo el mundo helenístico, y en esa ciudad ocurre un gran desarrollo de las ciencias aplicadas, no así de la filosofía. La geometría de Euclides, la física de Herón, la anatomía humana de Erasistrato, la hidrostática de Arquímedes, constituyen ejemplos del nivel alcanzado por los científicos alejandrinos. Estos científicos ejecutaron experimentos, perfeccionaron instrumentos y realizaron mediciones, que permitieron incluso readmitir las ideas atomísticas de Demócrito y la existencia del vacío. No obstante estos científicos no fueron filósofos, no intentaron ofrecer una concepción del mundo alternativa a la de Aristóteles, y sus ideas acabaron olvidadas en los antiguos manuscritos.    Es justamente en la Alejandría del período helénico donde se sitúa el nacimiento de la alquimia. La alquimia en sus inicios se asemejaba a las artes practicadas por los antiguos artesanos egipcios en metalurgia, tintorería, vidriería, y tintorería. Paulatinamente, la alquimia va incorporando ideas provenientes de la filosofía aristotélica y el misticismo oriental, orientando sus propósitos a la transmutación de los metales y a la búsqueda del elixir de la vida.     El término alquimia proviene de la voz egipcia chem que quiere decir negro. No se conoce exactamente si esta denominación se refiere a las tierras negras del Nilo, o a la asociación de las prácticas alquimistas con la magia o el arte negro. Otra hipótesis acerca del origen de esta palabra se remite a Zósimo, de la escuela de Alejandría y el más antiguo de los alquimistas del que se tiene referencia, el cual plantea que los ángeles escribieron el libro Chema, revelador de los secretos de la naturaleza y por lo que fueron arrojados del cielo. El prefijo al data de una época posterior de la civilización árabe, que fue una gran cultivadora de la alquimia.

   Los datos originales sobre los alquimistas provienen de los papiros de Leyden y de Estocolmo, así como de los manuscritos de los enciclopedistas romanos como Plinio el ViejoEl papiro de Estocolmo contiene recetas para la elaboración de mordientes y tintes, y para preparar gemas de imitación. El papiro de Leyden se ocupa de la metalurgia y del mismo se deduce el dominio de estos artesanos en la obtención de imitaciones del oro y la plata.    En los manuscritos que han sobrevivido aparecen los nombres de alquimistas, muchas veces asociados a personas famosas o dioses con el fin de darle una mayor autoridad al texto. Así, figuran entre ellos, Hermes Trimegistos, el tres veces grande, que no es más que Thot, el dios egipcio de la ciencia, Moisés, Demócrito, Cleopatra, o María la Hebrea. Esta última probablemente existió y a ella se le atribuye el famoso baño de María. 

   Los alquimistas que obtenían aleaciones metálicas con aspecto de oro, no dudaban que fueran formas más o menos perfectas de este metal. La aplicación de la teoría aristotélica acerca de que la finalidad del mundo era la perfección, inducía a creer que en los metales menos perfectos, innobles, existía un esfuerzo hacia la perfección, hacia el oro. Se suponía que este tránsito ocurría espontáneamente en la naturaleza y que podría ser logrado por los alquimistas.    En la base de la trasmutación de los metales en oro estaba la idea de una materia prima indiferenciada, común a todos los cuerpos, a la que se le podían eliminar las cualidades que la convertían en plomo o hierro y fijarles las propiedades del oro.

   Las tres etapas de la trasmutación.La experiencia en tintes textiles había llevado a los alejandrinos a considerar el color como una quinta cualidad de la sustancia. El negro era la ausencia de esa cualidad, y que entre el rojo y el amarillo, existía una gama de colores que tendía a la perfección. Estas ideas las llevaron a pensar en la obtención del oro como un proceso de tinción o teñido que pasaba por tres etapas.    Melanosis o muerte del metal por ennegrecimiento. Mediante calentamiento moderado para oxidarlo o por tratamiento con azufre o disoluciones de sulfuros convertían el metal a óxidos o sulfuros de color negro, eliminándole así sus propiedades metálicas.    Leucosis o blanqueado. En este paso, el metal era tratado con oropimente (sulfuro de arsénico). El oropimente producía un blanqueado, que se interpretaba como su conversión en plata. Posteriormente en la leucosis fue empleado el mercurio, obteniéndose posiblemente una amalgama de color plateado.    Xantosis o amarillamiento. Finalmente el metal era tratado con una mezcla de polisulfuros, a la que llamaban theion hudor, lo cual significa agua divina, que le daba al metal el color amarillo, característica fundamental del oro.    Entre la leucosis y la xantosis, a veces se incluía un paso intermedio, denominado iosis, en el cual se obtenía el coral de oro, de color rojo. En este paso era introducida una semilla de oro que debía crecer durante el proceso. Con el decursar del tiempo esta idea se transformó y estas semillas fueron agentes colorantes llamados iksirs, que devinieron en elixires. De ahí, el término elixir de la vida.     Más o menos en la misma época, posiblemente influenciados por la alquimia china, los alquimistas comenzaron a usar el término de piedra filosofal. Originalmente se suponía que esta piedra fuera una panacea para las enfermedades humanas, pero la idea fue transferida a la transmutación de los metales. Los metales diferentes al oro estaban enfermos y la piedra filosofal los curaba transformándolos en oro. La piedra filosofal se convirtió en el símbolo del secreto de la transmutación y su búsqueda fue el objetivo de la alquimia

durante siglos. El proceso de la transformación de los metales no nobles en oro se conocía como la Gran Obra u Opus Magnus.     Más tarde, el espíritu o Pneuma que acercaría a los metales a su fin de perfección era el azufre, sustancia asociada al elemento fuego, e imprescindible en la melanosis. La sustancia que ayudaría al metal a adquirir nuevamente sus características metálicas, se asoció almercurio, por ser un elemento agua o líquido. A los dos elementos azufre y mercurio, se le sumó posteriormente un tercer elemento, la sal o tierra, que le daría al metal la solidez o dureza características. De ese modo se conformaba el número mágico tres o Tría Prima, los tres elementos que en la Edad Media sustituyeron los elementos aristotélicos.    La necesidad de guardar el secreto de las técnicas o procedimientos de la Gran Obra hizo que los alquimistas recurrieran a un lenguaje hermético, e incluso que incluyeran el misticismo de las civilizaciones orientales.     Por esa razón, la alquimia surge de la fusión de tres movimientos culturales: las prácticas artesanales de los antiguos egipcios, la filosofía griega y el misticismo oriental, mezcla que pudo producirse sólo gracias a la cultura helénica.    La alquimia, aunque infructuosa en su propósito de transformar el plomo y el hierro en oro, requirió un intenso trabajo de laboratorio para el tratamiento de los metales y para la obtención de reactivos. Para los alquimistas la clave del éxito estaba en la repetición de los procesos hasta alcanzar la perfección. Ello permitió la obtención de muchas sustancias químicas, el mejoramiento de técnicas y procedimientos como la destilación, el baño de María, la fabricación de utensilios como el alambique o la retorta, filtros u hornos, que conformaron el legado de los alquimistas a la Química.

Alquimia esotérica.

La alquimia comprende dos grandes ramas: la alquimia esotérica y la alquimia exotérica. La alquimia exotérica tenía como fines la búsqueda de la piedra filosofal, capaz de lograr la transformación de los metales en oro y la búsqueda del elixir de la vida, poción que procuraba la inmortalidad. Sus practicantes no se diferenciaban, y posiblemente eran los mismos artesanos que poseían grandes habilidades para el trabajar los metales.    La alquimia esotérica surge probablemente mucho antes de la exotérica, y está estrechamente vinculada con la astrología y la religión, como un intento de entender a Dios o a los dioses, y de encontrar la salvación eterna. La filosofía del helenismo fue una filosofía moral que se ocupaba de reconciliar al hombre con las incertidumbres de la vida. El esoterismo interpretaba las transformaciones de las sustancias como alegorías y sus observaciones eran usadas para sus ideas religiosas. Los resultados de la alquimia esotérica, por estas razones, eran encubiertas por un lenguaje hermético, críptico y oscuro, que ha caracterizado a la alquimia por generaciones. Entender e interpretar los escritos alquímicos es muy complicado debido a su significado místico y

religioso. Un pasaje críptico que ostensiblemente es una técnica para un proceso químico puede encubrir una práctica religiosa.    Es difícil separar a los hábiles artesanos de la antigüedad, de los alquimistas exotéricos y a éstos de los esotéricos. Posiblemente las tres actividades se daban en una misma persona

   Alquimia árabe.

   Estuvo limitada en lo social y en lo geográfico. Socialmente se había convertido en una tarea de la clase superior, practicada en monasterios y academias, tomando un carácter abstracto y literario. El ámbito geográfico la había limitado al cercano oriente. El lenguaje, la religión y las formas de gobierno le daban una coherencia tal a la cultura helénica, que ella misma constituía una muralla a las influencias provenientes de otras culturas antiguas como la china y la hindú.    Estos factores negativos que frenaban el desarrollo cultural fueron repentinamente destruidos por la aparición y rápida difusión de una nueva religión: el islamismo, que se expandió por casi todo el área de las antiguas civilizaciones, desde el Indostán hasta el Atlántico.    En el año 622 se produce la huida de Mahoma desde la Meca hasta Medina, A partir de ese año la nueva religión se extendió rápidamente por toda Arabia y a ello siguió el rápido sometimiento de estados no árabes como Siria, Egipto, Persia y España. Entre los sucesores de Mahoma se estableció una fuerte lucha por el poder quedando éste finalmente en manos de la dinastía Omeya . En el 661 Damasco pasó a ser la sede del poder de los califas Omeyas y se transformó en una de las ciudades más importantes y espléndidas del mundo musulmán. Los califas de la dinastía Omeya no interfirieron en las actividades de los cristianos y continuaron florecientes las escuelas nestorianas.    Bajo el reinado de los Omeyas el Islam comenzó su expansión hacia el occidente, conquistando el norte de África, la Península Ibérica. Asimismo, avanzaron hacia el este adentrándose en la actual Irán y en Asia central. Sucesivos intentos por conquistar Constantinopla, capital del Imperio Bizantino fracasaron. La dinastía Omeya fue perdiendo apoyo popular, ya que a pesar de sus guerras de conquistas no consiguió recompensar a todos los musulmanes, y acabó siendo destronada por los Abasíes.     La dinastía Abasí trasladó la capital a Bagdad, restauró el orden e instituyó reformas destinadas a impartir justicia a todos los musulmanes. Los abasíes dependían para la estabilidad de su gobierno del apoyo persa, y permitieron la enseñanza tradicional de la ciencia en las antiguas escuelas nestorianas. Sabios persas, judíos, griegos, sirios y de otras regiones acudieron a Bagdad. En esos lugares se inició entonces un renacimiento cultural, fomentándose la ciencia de forma inigualada desde los tiempos alejandrinos. Se inició la traducción masiva al árabe de obras de ciencia, medicina y filosofía griega.  

   Esta vinculación de la ciencia con la clase dominante fue la fuente inmediata de su fuerza y posteriormente de su debilidad, pues la ciencia se convirtió en elitista, sin la base popular que ofrecieron a la ciencia alejandrina, los artesanos, orfebres y técnicos manufactureros del antiguo Egipto. Esto llevó finalmente al rechazo de la ciencia, y los científicos se convirtieron en sabios errantes, presos del fanatismo religioso del pueblo.    Una de las ramas de la cultura donde el islamismo hizo mayores aportes fue la Química, a partir del conocimiento desarrollado por los médicos, perfumistas y metalúrgicos musulmanes. La clave del éxito radicó en la superación de los prejuicios de la cultura clásica por los trabajos manuales.    Los trabajos de los árabes demuestran un conocimiento de las técnicas de laboratorio para el tratamiento y obtención de drogas a partir de plantas y animales, la obtención de sales y de metales preciosos. Los árabes no fueron los primeros químicos, trabajaron sobre la base de tradiciones y prácticas muy arraigadas en las civilizaciones egipcias y babilonias, debidamente racionalizadas por los griegos, pero que lograron perfeccionar y desarrollar ampliamente. También emplearon extensamente los conocimientos acerca de la naturaleza de hindúes y chinos. Los árabes fueron los primeros en trazar una separación entre alquimia y química, reservando el primer término para los intentos de trasmutar los metales.    Los primeros alquimistas árabes fueron místicos heredando así la tradición de los alquimistas griegos. Estos alquimistas, al igual que los alejandrinos, escribieron tratados en un lenguaje hermético llenos de revelaciones y que atribuyeron a grandes personalidades de la antigüedad para conferirles autoridad. Entre estos escritos es posible citar la obra Agua de plata y tierra de estrellas, una compilación de documentos realizado por Muhammad ibn Umail (900-960 n.e.), con un marcado carácter místico.    En la misma época apareció otra obra, Turba Philosophorum, en la que se intentó adaptar la ciencia árabe, la cosmología y las teorías alquímicas griegas.    Los árabes realizaron notables avances en la ciencia farmacéutica. En el año 870, Abu Mansur empleó yeso para inmovilizar fracturas. Su farmacopea abarcaba 585 drogas, de las cuales 75 eran de origen mineral, 44 de origen animal y 466 de origen vegetal. Los farmacéuticos islámicos prepararon sus medicamentos en forma de píldoras, jarabes, siropes, emplastos y pomadas.    Jabir Hayyan, es el primer gran nombre de la alquimia árabe, del cual se tienen dudas sobre su existencia real. Se supone que nació alrededor del año 720 y que murió alrededor del 815. Fue miembro disidente de una secta israelí, que estaba involucrada profundamente en la alquimia esotérica, la cual posiblemente fue la autora de los libros adjudicados a su nombre. El Jabir Corpus comprende más de 2000 escritos sobre alquimia, astrología, mecánica, entre otras ramas científicas. Aunque las ideas del Jabir Corpus acerca de la constitución de las sustancias eran básicamente aristotélicas tenían algunas diferencias importantes. Contrario a Aristóteles, para Jabir cualquier sustancia contenía las cuatro cualidades: calor, frío, humedad y sequedad. Las

cualidades contrarias, como el calor y el frío no se anulaban entre sí, sino que coexistían, como el ying y el yang. Otra diferencia importante era el propio concepto de elementos y cualidades. Si para Aristóteles estos eran conceptos filosóficos, abstractos para Jabir, las cualidades y los elementos eran reales y podían ser aislados. El humo y el residuo de una pirólisis eran elementos, aunque no en forma pura. La purificación podía realizarse por extracciones y destilaciones sucesivas, un determinado número de veces, número que tenía connotaciones mágicas. Los escritores del Jabir Corpus consideraban que la destilación podía separar las cualidades de los elementos. Este procedimiento le permitía al alquimista obtener gases, materias inflamables, cenizas y líquidos.   Los metales contenían dos de las cuatro cualidades en calidad de externas, las que le conferían sus propiedades, y otras dos internamente. Por ejemplo, el oro tenía como cualidades externas el calor y la humedad e internas el frío y lo seco; mientras que en la plata estas cualidades estaban invertidas. De este modo podían plantearse la transmutación de plata en oro sacando a relucir las cualidades internas. Para realizar esta transmutación era necesario emplear un elixir, idea tomada de la alquimia china. En la preparación del elixir empleaba sustancias de origen animal y vegetal. El empleo de sustancias de origen animal lo llevó a descubrir el nushadur o sal de amoniaco (cloruro ó carbonato de amonio). Jabir aceptó la modificación helenística de las dos emanaciones: los humos y los vapores, y las amplió, incluyendo otros tipos como los espíritus, las esencias o los principios. Consideraba, por ejemplo, que la emanación humo contenía el elemento tierra transformándose en fuego, es decir, ardían. El azufre, el oropimente (sulfuro de arsénico) y el aceite eran emanaciones humeantes. Las emanaciones vapores contenían el elemento agua transformándose en aire. El mercurio, la sal amoniaco, y el agua eran emanaciones del tipo vapor. Los minerales estaban compuestos por varias combinaciones de los dos espíritus volátiles y de un cuerpo no volátil, una idea desarrollada posteriormente por Paracelso.    En las obras del Jabir Corpus se encuentra la primera clasificación de las sustancias químicas conocidas. Así los minerales se clasificaban en tres grupos: los espíritus, los cuerpos metálicos y los cuerpos. Cada uno de estos grupos contenía a su vez numerosos subgrupos.    El segundo de los filósofos naturalistas árabes cuya importancia ha llegado a nuestros días fue Al-Kindi  (~801-873). Matemático, se ocupó de traducir al árabe y comentar las obras científicas y filosóficas de la Grecia antigua y de intentar aplicar los principios de la geometría a la medicina y a la ciencia en general. Fue un hábil técnico en el laboratorio. Creyó en la astrología pero fue escéptico en relación con la transmutación de los metales en oro, atacando duramente a los alquimistas como charlatanes.    Al-Kindi escribió libros de música, óptica, lógica, astronomía, matemática, meteorología, entre otras. Algunos de sus títulos abarcan conocimientos químicos entre los que se pueden mencionar: Tratado acerca de la Destilación de Aromáticos, Sobre varias clases de Piedra Filosofales, Acerca de los Colorantes, Sobre la inutilidad del reclamo de aquellos que pretenden obtener oro y plata y sus embustes, y Tratado acerca de los actos fraudulentos de los

alquimistas. Uno de sus libros más importantes, Libro acerca de la Química de los perfumes y la Destilación, contiene 197 recetas para la preparación de aceites aromáticos, salvias, y perfumes.    Otro de los grandes químicos musulmanes fue Al- Razi (865-925), conocido en Europa por Rhazes. Nacido en Persia, cursó estudios en las célebres escuelas de Bagdad. Aunque escribió acerca de la Química, fue el médico árabe de más importancia después de Avicena.    Aunque creyó en la transmutación de los metales, al-Razi no estaba interesado en los aspectos místicos o esotéricos de la alquimia. Fue un técnico de laboratorio práctico de gran claridad intelectual y un observador que clasificó no sólo las sustancias químicas, sino también las reacciones y los distintos tipos de aparatos. Escribió cerca de treinta libros de ciencias naturales, once de matemáticas y más de cien acerca de medicina. En su obra más importante El libro del secreto de los secretos, Rhazes intenta destruir la creencia de secretos conocidos solamente por iniciados.    Al-Razi clasificó las sustancias químicas por su origen animal, vegetal o mineral, o derivadas de otras sustancias químicas. Entre las sustancias de origen animal estaban los huesos, la leche, los huevos, la orina y el pelo. Los minerales fueron subdivididos en espíritus, elementos fusibles, piedra, bórax, y sales. Señala el descubrimiento árabe de los álcalis cáusticos (hidróxidos alcalinos) y menciona por primera vez, a los ácidos, entre los que relaciona el vinagre, la leche agria y el jugo de limón, como sustancias capaces de disolver los metales y otros compuestos.    Rhazes empleó en su laboratorio la tradicional chimenea, fuelles, crisoles y hornos para fundir metales. Sus utensilios incluían el alambique, distintos vasos o recipientes colectores, y sus procedimientos abarcaban la destilación. La sublimación, la filtración, la calcinación, la digestión, la decantación y la formación de amalgamas. En general sus técnicas eran conocidas desde la época de los sumerios y no eran mucho más avanzadas que la de los antiguos griegos alejandrinos, pero las instrucciones para llevarlas a cabo eran mucho más detalladas y precisas.    Rhazes aceptaba la creencia de que las sustancias eran combinaciones del espíritu y el alma con material inerte, al cual activaban, y las reacciones químicas eran interpretadas en términos de cambio de las proporciones relativas del alma y el espíritu mediante varias purificaciones.    El más conocido de los filosofos naturalistas islámico fue Ibn-Sina (980-1037), conocido por su nombre latino Avicena. Fue poeta, científico, filósofo y también es considerado como el más grande médico del Islam medieval.    Escribió más de cien libros de medicina, una de las cuales fue la enciclopedia médica, El Canon de Medicina, que fue la obra más importante en el oriente y el occidente hasta la época de Paracelso en el siglo XVI. En esta obra el sienta las reglas de la dosificación de las drogas relacionándolas con sus efectos terapéuticos.

    Se dedicó también a la geología, describiendo minerales, las condiciones de formación de las rocas y propuso una teoría acerca de la formación de los fósiles. Sus trabajos fueron traducidos al latín alrededor del año 1200 y fueron incorporados a las enciclopedias medievales cristianas.    La contribución de Avicena a la química radica en su clara y lógica exposición de las ideas. La única nueva idea atribuible a este científico era que los elementos químicos mantenían su identidad aún en sus compuestos. Según Aristóteles había postulado, cuando las sustancias reaccionan cada una pierde su identidad, produciendo un producto homogéneo o prote hyla, en la cual no quedan restos de sus constituyentes originales. Avicena aseguró que Aristóteles estaba equivocado. Aunque los trabajos de Avicena fueron ampliamente divulgados y leídos, esta sugerencia particular no tuvo una gran influencia en el pensamiento químico posterior.Avicena se reconocía a sí mismo como un médico o un químico, y reservó el término alquimista para aquellos que pretendían obtener oro o plata. Aunque no renegó de la teoría de los cuatro elementos, se mostró realmente escéptico acerca de la transmutación de los metales. Aseveró: "Acerca de las pretensiones de los alquimistas, debe entenderse claramente que no está en sus manos realizar ningún cambio verdadero de las especies. Ellos pueden, no obstante, producir excelentes imitaciones...".    A partir del siglo XI, el poderío del imperio islámico fue decayendo y la ciencia árabe frenó su desarrollo. No obstante, los estudiosos islámicos habían trasladado su ciencia a Sicilia y a España, especialmente al califato de Córdoba, y llevaron con ellos las traducciones de los trabajos de la ciencia helenística, que circularon ampliamente por el mundo islámico. Los trabajos de Jabir y Rhazes eran conocidos en España antes del año 1000. Alrededor del 950 existió un floreciente grupo de alquimistas y químicos en España, aunque sus nombres se desconocen. La reconquista cristiana de España llevada a cabo entre 1085 y 1492, y la expulsión de los moros, provocó una decadencia de la ciencia árabe en el territorio, aunque se conocen algunos trabajos como: Acerca de los alumbres y las sales y Sobre el espíritu alquímico, que datan de esta época.

Alquimia hindú y china.

Bajo el imperio alejandrino el mundo clásico se puso en contacto con el mundo oriental y la mezcla de culturas fue inevitable. La ruta de la seda, que transitaba entre China y Persia, pasaba por la India, y los comerciantes, a la par que compraban y vendían mercancías, intercambiaban conocimientos y creencias. En la antigua India, la alquimia exotérica no alcanzó un desarrollo notable, pero los hindúes habían elaborado desde épocas remotas una filosofía y religiones místicas como el vedismo, el hinduismo y posteriormente el budismo, que tuvieron una gran influencia en el esoterismo de los alquimistas del medio oriente.    En la antigua India, se obtuvieron grandes avances en distintas artes y ciencias, como la artesanía del metal, las matemáticas y la medicina.

    En China, por el contrario, la alquimia si tuvo un desarrollo notable. Se desconoce si el desarrollo inicial de la alquimia china fue totalmente independiente de la alquimia alejandrina, pero es imposible negar el intercambio posterior entre esas culturas por la ya mencionada ruta de la seda. Las artes técnicas en China surgieron desde los primeros estadios de esa civilización. Se conocieron y trabajaron metales como el oro, la plata y el mercurio, éste último obtenido a partir del cinabrio y se obtuvieron buenas imitaciones de oro.     El sustento de las ideas de la alquimia en China es necesario buscarlas en las especulaciones filosóficas sobre la materia. Para los chinos la materia estaba constituida por cinco elementos: metal, madera, fuego, tierra y agua. Aceptaban la existencia de dos contrarios, el ying, que simbolizaba lo femenino, la luna, lo negativo, lo seco y lo frío, representaba las cualidades no deseables en la materia; mientras que el yang reunía las características más apetecibles. El yin y el yan tuvieron una gran influencia en el taoismo. El taoismo, es una filosofía que mantiene que el individuo debe ignorar los dictados de la sociedad y solo ha de someterse a la pauta subyacente del Universo. El Tao representa el camino o senda, el cual no puede ni describirse con palabras ni concebirse con el pensamiento, y al que sólo se accede mediante prácticas espirituales.     Junto al taoísmo filosófico y místico ya expuesto, el taoísmo también se desarrolló en el ámbito popular como un culto en el que el Tao llegó a ser el camino de la naturaleza y se buscaba a través de procesos físicos. Sus adeptos buscaban controlar la naturaleza y la inmortalidad a través de la magia y el uso de diferentes elíxires.     La experimentación en alquimia abrió el camino para el desarrollo, entre los siglos III y VI, de diversos cultos basados en la higiene que pretendían prolongar la vida. El alquimista chinointentaba obtener oro porque creía que este metal era el principio de la inmortalidad. También consideraban que el mercurio y sus compuestos tenían esta cualidad y se conoce que varios emperadores se envenenaron con mercuriales en aras de asegurarse la vida eterna. Este fue el origen de la idea del elixir de la vida cuya búsqueda fue importante en la alquimia medieval.    Entre las contribuciones más importantes de la alquimia china y que llegaron a occidente a través del comercio está el papel, presumiblemente la invención de la pólvora y la fabricación de porcelana de una calidad excepcional.

La alquimia durante el Imperio Romano.A la muerte de Alejandro Magno, el imperio creado por él se desmembra en satrapías gobernadas por sus generales. Tras años de intrigas, guerras y asesinatos, dos grandes reinos se mantienen, el reino de Egipto, gobernado por la dinastía de los Ptolomeos, y el Imperio Seleucida que abarcó casi toda el Asia Menor, Mesopotamia y Persia. Ambos fueron los centros de la cultura helenística la cual persistió durante los siglos que le sucedieron. La capital del Egipto ptolemaico, Alejandría, fundada por Alejandro en el 332 a.C., se

convirtió en foco de rivalidades culturales, a veces superando la importancia de Atenas en ese campo. Cada rincón del mundo heleno se dedicó al cultivo de las artes y las actividades intelectuales. Algunos sabios, como los matemáticos Euclides y Arquímedes, los filósofos Epicuro y Zenón de Citio y los poetas Apolonio de Rodas y Teócrito, pertenecen a esta época.    En el 215 a.C. Roma empezó a interferir en los asuntos de Grecia. Sucesivas guerras le permitieron a los romanos, vencer a las fuerzas macedonias en el 206 a.C., y consiguieron importantes posiciones en Grecia. En el 146 a.n.e. las Ligas Etolia y Aquea fueron disueltas y Grecia fue anexionada en su totalidad por Roma, que creó la provincia romana de Macedonia, cuyo procónsul extendía su autoridad al resto de Grecia. Sólo Atenas, Esparta y Delfos escaparon a esta situación, convirtiéndose en ciudades federadas.    Bajo el dominio romano, Grecia fue duramente castigada y quedó arruinada. Atenas seguía siendo un foco intelectual y de la filosofía, pero su comercio prácticamente desapareció. La extensión del Imperio Romano tuvo sobre la cultura una influencia muy diferente a la del Imperio Alejandrino. La causa de la decadencia de la ciencia en la época de los primeros emperadores hay que buscarla en la crisis general de esa sociedad, derivada de la acumulación del poder a manos de unos pocos esclavistas ricos y en el empobrecimiento de una gran población de esclavos y plebeyos.     En el siglo III de nuestra era, la economía y el comercio estaban en franco deterioro. El ejército era una carga creciente pero necesaria, ya que aunque no se conquistaban nuevas tierras, era necesario para el mantenimiento de las fronteras del imperio frente a los ataques de las tribus bárbaras del norte.    La economía dineraria estaba minada por la inflación, abriendo paso al trueque de objetos. El comercio se limito a los objetos de lujo. El empobrecimiento de la población a causa de las guerras hizo descender la demanda de bienes, lo cual empeoró la situación de mercaderes y artesanos.    El cristianismo, que había nacido como una religión de las clases inferiores oprimidas se había ido extendiendo paulatinamente y hacia el siglo III, la iglesia cristiana era la organización política más poderosa e influyente del imperio.     En el año 395, el Imperio romano quedó dividido en el Imperio romano de Occidente y el Imperio romano de Oriente o bizantino. El Imperio romano de Occidente, la región más reciente y artificalmente civilizada del mundo antiguo, se derrumba, y el sistema de gobierno fue sustituido gradualmente por un sistema feudal. Las invasiones bárbaras acompañaron este cambio.     Después de la caída del Imperio Romano de Occidente, el desarrollo de la cultura siguió dos líneas diferentes en las dos mitades del antiguo imperio. En Occidente sobreviene durante los siglos III al IX, un periodo de oscurantismo, mientras en el Imperio romano de Oriente o Imperio Bizantino, sobrevivió y continuo floreciendo la cultura, con una fuerte influencia helenística. 

   En el Imperio Bizantino, que comprendía las regiones del sureste de Europa, suroeste de Asia y el noreste de África, e incluía los actuales países de la península de los Balcanes, Turquía occidental, Siria, Jordania, Israel, Líbano, Chipre, Egipto y la zona más oriental de Libia, se desarrollaron las técnicas manufactureras, la producción de objetos de lujo, de tejidos, la alfarería y la metalurgia. El telar y la lanzadera, la maquinaria de riego y muchos inventos claves de la mecánica y la navegación nacieron en el Oriente en esa época.    Se sabe muy poco de la ciencia oriental, pero es posible inferir que fuera muy cultivada en Persia y Asia Central. También florecieron las artes y la ciencia en la India y en China.En el siglo IV, la Iglesia Cristiana se vio desgajada por fuertes desacuerdos de origen teológico. Los padres de la iglesia comenzaron a incorporarle al dogma cristiano, las partes menos peligrosas de la antigua filosofía helénica, principalmente el neoplatonismo. Esto condujo a controversias ya que la filosofía subyacente en el Antiguo Testamento era diferente. La Iglesia se divide en facciones, cada una de las cuales acusaba a las otras de herejía. El grupo disidente de mayor influencia tuvo como guía al monje sirio Nestorio que fue excomulgado en el año 431 y que al huir a Siria establece su propia iglesia que se extiende rápidamente por Siria y Persia.    En el año 451 se separan también del cuerpo principal de la iglesia los monofisitas que se establecen fundamentalmente en Egipto.    Tanto los nestorianos como los monofisitas tenían una amplia base helenística. Allí donde se establecieron sus iglesias, llevaron consigo las obras filosóficas y científicas de dicha cultura. Por otro lado no perdieron el contacto con las Iglesias en lengua griega del Imperio romano de Oriente y dispusieron de nuevos manuscritos.     Los monofisitas realizaron sus estudios dentro de los monasterios pero los nestorianos se dedicaron a la enseñanza y fundaron escuelas o academias, entre ellas la de Edesa en Siria y la de Nisibis, en Persia, que contribuyeron a difundir la cultura griega principalmente por Persia y Siria. Tambien se fundó la escuela de medicina en la ciudad de Jundi Shapur, cuya enseñanza estaba en manos de nestorianos y su curriculum era semejante al de Alejandría. Fue necesario para ello traducir los manuscritos griegos al sirio, y entre ellos un gran número de libros alquímicos. De esta forma la alquimia alejandrina se expandió por Mesopotamia y Persia y aunque no se tienen noticias de su desarrollo en estas regiones, es de pensar que se practicase, dado su rápido florecimiento en el islamismo.La alquimia en la Edad Media tardía.

   La caída del Imperio Romano de Occidente y las sucesivas oleadas de bárbaros que penetraron en Europa procedentes del norte y el este, hizo caer a la región en un oscurantismo total. Las ciudades estaban en franca decadencia o desaparecieron totalmente, y la civilización sólo pudo subsistir, fragmentada en pequeños feudos o reinos. El sistema feudal basaba su economía en el cultivo de la tierra y se caracterizaba por el autoconsumo de productos agrícolas y artesanales. Esto favoreció la defensa de las distintas regiones

frente al ataque de las tribus bárbaras germanas y asiáticas, (visigodos, vándalos, hunos). No existía el comercio, ni un estado organizado. Existía la clase campesina y por encima de ella los señores, seglares o clérigos. El rey y el alto clero dependían parasitariamente de los diferentes feudos que eran prácticamente independientes.    Hacia el año 1000, el sistema feudal estaba completamente instituido, con sus jerarquías políticas y religiosas y su arte y saber correspondiente.    En el periodo anterior al siglo X, la Iglesia se ocupó de la supervivencia de la cultura, no obstante durante el proceso de cristianización de las tribus bárbaras no se pudo impedir que la Iglesia misma se barbarizase perdiendo parte de su contenido intelectual y filosófico.    El primer movimiento de recuperación intelectual se produjo durante el reinado de Carlomagno, quien creó las escuelas palatinas en el siglo IX. Este movimiento se vio interrumpido por nuevas invasiones bárbaras, en este caso de normandos, magiares y sarracenos.    En el siglo X, la Iglesia devino en una institución capaz de organizar la vida de la sociedad. Hasta el siglo XIII, poseía el monopolio de la enseñanza e incluso el de saber leer y escribir. Esto dio al pensamiento medieval europeo una gran unidad y limitó en alto grado su horizonte intelectual.     A partir del siglo XII comienzan a manifestarse desavenencias por compromisos económicos entre la Iglesia y la incipiente clase burguesa de mercaderes y artesanos que radicaban en las ciudades. Al propio tiempo se está produciendo en la Europa occidental la penetración del saber árabe debido a la conquista de España por los musulmanes.    Entre los siglos X y XII se traducen al latín multitud de obras árabes y griegas fundamentalmente en el seno de los monasterios europeos, que acumularon en sus bibliotecas manuscritos valiosos de la antigüedad. Por otro lado, existe un renacer del pensamiento intelectual con el surgimiento en el siglo XII de las universidades, marcadassensiblemente por la escolática.    Toda esta situación económica y cultural que se da en la Edad Media tardía provoca el surgimiento de las herejías, ya que el hombre podía acercarse al conocimiento sin mediación de la Iglesia. La respuesta de la Iglesia no se hizo esperar: reprimir por la fuerza a los herejes, mediante la Inquisición y las Cruzadas; y persuadir a través de la conciliación de la religión con la razón, la filosofía y el nuevo saber que estaba socavando los dogmas religiosos.    En este período aunque no se impartía ciencia en las universidades hubo estudiosos que trataron de recoger y sistematizar el saber científico, entre ellos el conocimiento químico y alquímico, que se encontraba disperso en multitud de manuscritos. El primero de estos trabajos enciclopédicos fue el compendio conocido como Liber de Propietatibus Rerum (Libro de las Propiedades de las Cosas), escrito entre 1230 y 1244 por Bartolomé el Inglés, fraile de la

Universidad de París. El libro resume la mayoría de los trabajos griegos y árabes y tuvo una enorme influencia entre filósofos clericales posteriores.     Otro de los enciclopedistas medievales fue el dominico Vincent de Beauvais (1190- ~1264). Escribió el Speculum Naturae (espejo de la Naturaleza), una enorme compilación de los trabajos de más de trescientos autores, muchos de los cuales solo se conocen por la obra de Beauvais. El Speculum contiene vasta información química y alquímica, basadas en fuentes antiguas y no en la propia experiencia del autor. Empleó las ideas henísticas y árabes acerca de los principios y esencias para clasificar muchas nuevas sustancias. Aceptó la ideas de la transmutación de los metales por la naturaleza pero no creyó en la posibilidad de que los alquimistas pudiesen realizarla prácticamente.    Alberto von Bollstadt (1193-1280) fue otro de los importantes enciclopedistas cléricales de la Edad Media. Fue conocido por sus contemporáneos como Alberto Magno. Este autor estuvo muy interesado en la alquimia esotérica, y se dedicó básicamente a la compilación y no a la experimentación.     Resulta imprescindible mencionar al sabio clerical, Tomás de Aquino, quien intentó la monumental obra de conciliar a la religión con el saber científico natural que estaba penetrando en la Europa medieval. Con más fortuna que ningún otro teólogo o filósofo, santo Tomás organizó el conocimiento de su tiempo y lo puso al servicio de su fe. En su esfuerzo para reconciliar fe con intelecto, creó una síntesis filosófica de las obras y enseñanzas de Aristóteles y otros sabios clásicos como san Agustín  y Averroes, Avicena, y otros eruditos islámicos. Santo Tomás consiguió integrar en un sistema ordenado el pensamiento de estos autores con las enseñanzas de la Biblia y la doctrina católica.    Fueron contemporáneos de aquellos grandes eruditos, otros hombres, que aunque contribuyeron poco al avance de la química, se consideraron autoridades en alquimia. Fueron éstos el misionero catalán Raimundo Lull, el médico también catalán Arnaldo de Vilanova y el fraile inglés Roger Bacon.    Roger Bacon (c. 1214-1294), "Doctor Mirabilis" (el "Doctor Admirable"), a diferencia de los estudiosos medievales buscó la confirmación de sus conocimientos mediante la experimentación. Escribió el Opus Maius, donde trataba la necesidad de reformar las ciencias por medio del estudio de las lenguas y de la naturaleza, con la ayuda de diferentes métodos. A pesar de su elevado conocimiento, Bacon aceptaba algunas de las creencias de su época, como la existencia de la piedra filosofal y la eficacia de la astrología. Aunque se le han adjudicado numerosos inventos, muchos de ellos fueron, sin duda alguna, extraídos de sus estudios sobre los científicos árabes. Sus escritos aportaron una nueva e ingeniosa visión sobre la óptica, en concreto de fenómenos como la refracción, el tamaño aparente de los objetos y el aparente aumento de tamaño experimentado por el Sol y la Luna en el horizonte

La Química práctica También descubrió que con azufre, salitre y carbón vegetal, se podía producir la pólvora, sustancia capaz de causar explosiones, aunque en la actualidad se sabe que la pólvora había sido antes utilizada por

los árabes, que probablemente habían conocido de su fabricación en la antigua China. Bacon consideró que las matemáticas y la experimentación eran los únicos medios de llegar al conocimiento de la naturaleza. Sus ideas avanzadas, muchas de ellas opuestas a los dogmas religiosos lo llevaron a prisión.    En este periodo de la Edad Media tardía, se produce en Europa un declinar de la alquimia. Debido al fracaso de los intentos de la transmutación de los metales en oro, existía un considerable escepticismo alrededor de la alquimia exotérica. Por otro lado la Iglesia se oponía fuertemente a la alquimia, entre otras razones por la idea sacrílega de la búsqueda del elixir de la vida. No obstante se realizaron algunos avances en la química práctica que resulta necesario señalar.    La introducción en Europa de la pólvora, obtenida a partir del salitre o nitro, (nitrato de potasio) provocó un estudio cuidadoso de los métodos de separación y purificación de las sales, llamando la atención sobre los procesos de disolución y cristalización. Se hicieron asimismo, algunos intentos de explicar la combustión de la pólvora. La observación de que en la explosión de la pólvora no fuese requerido el aire, llevó a la especulación de que el aire era suministrado por el nitro, y consecuentemente, de que el aire contenía nitro o al menos un espíritu nitroso (ánima). Esta idea fue la precursora de la explicaciones acerca de los proceso de combustión.    Otro hecho experimental de importancia fue la preparación de los fuertes espíritus del vino, a partir de las mejoras en el proceso de destilación. Los árabes aunque destilaron el vino y probablemente cerveza, sólo obtuvieron disoluciones muy diluidas de alcohol, ya que carecían de condensadores o refrigerantes. Se desconoce realmente quien realizó la obtención de alcohol por vez primera, pero probablemente ocurrió en la Escuela de Medicina de Salerno, Italia, alrededor de 1167. Fue usado ampliamente en la Edad Media tardía como antiséptico y anestésico, pero para el alquimista, el artesano o el farmacéutico su importancia radicó en sus propiedades como disolvente, ya que permitía obtener disoluciones de muchas sustancias orgánicas como aceites, ceras, lacas y perfumes. El término alcohol proviene de la palabra árabe al-kuhl, o kohl, un polvo fino de antimonio que se utiliza para el maquillaje de los ojos. En un principio, el término alcohol se empleó para referirse a cualquier tipo de polvo fino, aunque más tarde los alquimistas de la Europa medieval lo reservaron para designar las esencias obtenidas por destilación, estableciendo así su acepción actual. La destilación del alcohol puede considerarse la primera industria química y exigió la fabricación de destiladores, y el desarrollo del serpentín y el condensador complementaron al alambique y la retorta como equipos de laboratorio.    El mejoramiento de las técnicas de destilación permitieron obtener otras sustancias volátiles como el éter, y una consecuencia más importante si se quiere, fue la obtención de los ácidos minerales. Los alquimistas del mundo helénico habían calcinado los vitriolos (sulfatos) pero nunca condensaron sus productos volátiles. Se prepararon el ácido sulfúrico, el ácido clorhídrico y el ácido nítrico, aunque éste último se usó principalmente como componente del

agua regia, (mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico), la cual se convirtió en un reactivo común de laboratorio.    Uno de los grandes avances técnicos de mayor importancia ocurrido durante este período fue el perfeccionamiento del procedimiento de obtención del vidrio. Mediante el método de ensayo error, purificaron las materias primas, usaron mayores temperaturas, introdujeron colores y obtuvieron un vidrio más transparente y resistente. Este material permitió construir los vitrales de las grandes catedrales y fabricar recipientes para el laboratorio.     Los siglos XIV y XV, a diferencia de los tres siglos anteriores, no fueron notables por sus avances científicos, a excepción de la enorme expansión alcanzada en el conocimiento de la tierra por los grandes viajes y descubrimientos. A la Química no le faltó actividad, se centró en la producción de más manuscritos alquímicos y copias de otros ya célebres, que la hicieron entrar en descrédito.    Los libros más influyentes de la Alquimia en el siglo XIV, fueron escritos por un alquimista práctico español, el cual los atribuyó al gran alquimista árabe Geber, aunque no existe la menor relación entre estos manuscritos y el Jabir Corpus. La parte más importante de estos libros radica en sus normas de tipo práctico, las cuales muestran la familiarización del autor con las operaciones y utensilios de laboratorio. Estos trabajos contienen descripciones detalladas de procesos químicos y de experimentos sobre las propiedades de los metales. En ellos se desarrolla la teoría -de gran importancia para los eruditos de la época medieval y del renacimiento- según la cual todos los metales están compuestos de mercurio y azufre, siendo posible transmutar los metales en oro.    En obras de otros autores, humanistas, médicos y científicos, pueden encontrarse referencias a los conocimientos químicos de la época, las sustancias químicas empleadas, los utensilios, entre ellos la balanza, las técnicas usadas en minería para el análisis de minerales, los remedios farmacéuticos, y otros que permitieron el progreso ulterior.    Una de las sustancias químicas de más importancia en esta época fue el alumbre, cuyo empleo como mordiente era conocido desde la antigüedad. Su demanda creció notablemente al caer las tradicionales minas fenicias en manos turcas en 1455, hecho que provocó la necesidad de hallar nuevas fuentes. Minas de alumbre fueron descubiertas al norte de Roma, en la región de Tolfa. La posesión de las minas de alumbre suministró considerables recursos al Papado, que fundó el primer monopolio químico, la Societas Aluminum, en 1492. El alumbre en Europa alcanzó precios muy elevados y por más de 50 años, los químicos de distintas regiones se dedicaron con éxito a la búsqueda de fuentes de alumbre, acabando con el monopolio papal. En las indulgencias emitidas por los Papas en esta época se encuentra que uno de los pocos crímenes que no eran posible perdonar, era la obtención de alumbre de yacimientos rivales. Las minas de Tolfa aún siguen en explotación.

La situación económica, política y social en Europa durante los siglos XVI y XVIILa revolución científica de los siglos XVI y XVIILa iatroquimia

   Los siglos XVI y XVII fueron los escenarios del nacimiento de la ciencia moderna. Los conocimientos en las distintas ramas del saber, que se habían ido acumulando empíricamente durante siglos, fueron organizados, sistematizados, clasificados y permitieron encontrar regularidades, que permitían penetrar en la esencia de los objetos de estudio. Los nuevos conocimientos constituyeron un sistema de conceptos, principios, leyes, hipótesis y teorías, que ofrecen un cuadro cualitativamente diferente en la ciencia. Por otro lado, ese sistema conceptual permitió examinar todo el conocimiento precedente reinterpretándolo a la luz de las nuevas teorías, y sirvió de instrumento metodológico para la búsqueda de nuevas verdades. Este proceso es conocido como la primera revolución científica e influyó decisivamente en los profundos cambios en la visión del mundo sustentada por la Europa medieval. Esta revolución, acaecida en la historia de la ciencia, fue un fenómeno social singular, único, a excepción de la revolución científico tecnológica que está teniendo lugar en la actualidad.      La ocurrencia de la revolución científica fue consecuencia de un largo proceso acumulativo ocurrido en el seno de la propia ciencia, pero no es ajeno a los cambios revolucionarios que tuvieron lugar en la sociedad europea en lo económico, en lo político y en lo social.

La situación económica, política y social en Europa durante los siglos XVI y XVII

El desarrollo de las ciudades, del comercio y de la incipiente industria a finales de la Edad Media era incompatible con el sistema feudal imperante en Europa, lo que conllevó a profundas transformaciones en el modo de producción y en las relaciones económicas.      Al mejorar las técnicas industriales, implementarse cambios en los medios de transporte y abrirse mercados más amplios para una gama mayor de productos, la producción de mercancías aumentó considerablemente. No era posible mantener un comercio a base de trueques o de prestar servicios forzados a un terrateniente. La economía se transformó sobre la base del dinero. La manufactura es la forma embrionaria del modo de producción capitalista y prevaleció en Europa desde finales del siglo XV hasta el siglo XVIII.    En los primeros momentos de su existencia, el sistema capitalista era un movimiento económico vigoroso que rompía las limitaciones de un sistema feudal decadente. El empleo de la técnica en la Edad Media tardía obligaba a la agricultura, la manufactura y al comercio a aumentar y a difundirse por amplios

territorios. Las necesidades materiales y el progreso económico conducían a ulteriores desarrollos de la técnica en especial de la minería, la navegación y las artes relacionadas con la guerra.    El triunfo del sistema capitalista de producción sobre el viejo régimen feudal y el establecimiento de la burguesía como clase social dominante no fue un proceso fácil. Intensas luchas políticas, religiosas y sociales duraron alrededor de 250 años y estas luchas adquirieron formas y ritmos diferentes en los distintos países europeos. El siglo XV fue testigo de dos movimientos sociales de gran importancia: el Renacimiento  y la Reforma.    La producción de mercancías para un mercado dominado por los pagos en dinero conllevó a que las ciudades más importantes tratasen de conquistar su independencia económica y política. Esta lucha por la independencia resultó relativamente fácil en las ciudades italianas de Génova, Florencia, Venecia y Milán que eran importantes centros comerciales. Estas ciudades fueron capaces de edificar la civilización renacentista sin grandes contradicciones con la Iglesia Católica. El Renacimiento, en sus aspecto intelectual, fue un movimiento revolucionario que se opuso al modelo de vida medieval. Renacieron las artes, especialmente la pintura, la escultura, la arquitectura y la literatura; y los sabios renacentistas se esforzaron en crear formas nuevas tan próximas como era posible a las de la antigüedad clásica. Para llegar a los antiguos rompieron con la escolástica y fueron a las fuentes originales estudiando a no sólo a Platón y a Aristóteles, sino también a Demócrito y a Arquímedes. De esta manera el saber antiguo penetró y se difundió ampliamente por toda Europa.    En Alemania la lucha por la independencia económica y política de la burguesía comenzó como una rebeldía contra la Iglesia católica, manto ideológico del feudalismo. La Iglesia utilizando el desorden político de un país fragmentado en pequeños principados y sin un poder centralizado, veía a Alemania como cantera principal de sus ingresos. Los burgueses quisieron poner coto a las inacabables pretensiones materiales del Papado y esta lucha derivó en la Reforma religiosa encabezada por Lutero.    La Reforma religiosa prendió en muchos países encarrilados ya en por las vías capitalistas. Estos se separaron de la Iglesia Católica Romana, se negaron a reconocer al papa como jefe de la Iglesia y sometieron a ésta a la fiscalización de las autoridades seglares. La doctrina cristiana se adaptó a las necesidades de la burguesía, por Juan Calvino, que fue el principal teólogo de la Reforma protestante.    La reforma no fue el único movimiento religioso que acompaño los cambios económicos y políticos. Movimientos políticos y sociales como la Contrarreforma emprendida por la Iglesia católica para oponerse al protestantismo, y las Guerras de Religión que se produjeron en Francia, los Países Bajos y Alemania fueron expresión de las pugnas por el poder político entre la burguesía, la Iglesia, la monarquía y la nobleza.

    La primera revolución burguesa triunfante fue la insurrección de los Países Bajos. En el siglo XVI los Países Bajos habían alcanzado un elevado nivel en su producción manufacturera, habían desarrollado fuertemente la ganadería, la pesca y las construcciones navales. Amberes era emporio de un animado comercio mundial. Las contradicciones entre una clase burguesa que había abrazado el protestantismo y que luchaba por mantener sus privilegios económicos entró en contradicción con la metrópoli española, y este enfrentamiento desembocó en una insurrección que duró de 1566 a 1609 y que terminó proclamándose Holanda como un país independiente.    La Revolución burguesa en Inglaterra se desarrolló en medio de cruentas guerras civiles con marcado carácter religioso. La monarquía inglesa pretendió en pugna con el Parlamento, instaurar el absolutismo, lo cual provocó un hondo malestar en la creciente burguesía, que veía en ello un freno a su poder. La hostilidad entre la monarquía y el Parlamento se exacerbó bajo el reinado de Carlos I, desembocando en la Revolución dirigida por Cromwell. La revolución inglesa barrió los últimos restos del feudalismo en el país e instauró una monarquía limitada por un sistema parlamentario. El afianzamiento del capitalismo posibilitó el desarrollo de la agricultura y de la industria en una Inglaterra sin trabas feudales, y permitió que este país se convirtiera en la primera potencia mundial de su época.    Francia, donde los gérmenes de la economía capitalista se vislumbraban en las postrimerías del siglo XV y donde en el XVI tenían vasta propagación las manufacturas, precisó casi un siglo y medio para llevar a cabo la revolución burguesa. Durante este período tuvieron lugar en Francia enfrentamientos políticos y religiosos, que condujeron a la derrota del protestantismo y al establecimiento de la monarquía absoluta. Las guerras sostenidas por la monarquía, el boato y dispendio de la corte, los cuantiosos impuestos, hicieron insostenible el hambre y la miseria de campesinos y artesanos, y los alzamientos populares no se hicieron esperar. Expresión de este descontento social, del movimiento de la burguesía y de las masas populares contra el régimen feudal absolutista fue un movimiento filosófico, político, económico y artístico conocido por la Ilustración. En 1789, se inició la Revolución Francesa con la cual la burguesía tomo el poder político.    El advenimiento del protestantismo en el siglo XVI, terminó con la unidad intelectual del cristianismo hasta ese momento. Inglaterra, Holanda, los países escandinavos, y vastas regiones de Suiza, Alemania, y Francia escaparon del control de la Iglesia Católica. En estas regiones, la iglesia protestante posibilitaba que cada cristiano encontrara su verdad por el estudio de las escrituras. La ilustración y el individualismo intelectual no sólo se permitían sino que se concebían como una obligación.

La revolución científica de los siglos XVI y XVII

Todos los cambios económicos, políticos y sociales ocurridos en los siglos XVI y XVII exigieron el cambio de las ideas científicas. La revolución científica

derrumbó todo el edificio de presupuestos intelectuales heredados de los griegos y convertidos en dogmas por los teólogos de la Edad Media y fueron sustituidos por una nueva visión del mundo en la que la mecánica y el atomismo sustituyeron a la escolástica y a las ideas aristotélicas. El proceso de creación de la ciencia moderna, que acompaño al capitalismo como sistema económico social, permitió grandes avances en el campo de la matemática, la astronomía y la física, pero no encuentra una expresión significativa en el desarrollo de la Química, que queda atrás, prisionera aún de viejas pretensiones alquímicas y de nuevas concepciones flogísticas.      Los adelantos más importantes en una primera fase tuvieron lugar más en la técnica que en la ciencia. Los avances en la navegación dieron lugar a conocimientos en el campo de la astronomía, el desarrollo de máquinas al surgimiento de la mecánica, la fabricación de ramas a la dinámica; y la práctica vinculada con la minería, la metalurgia y con la medicina a la química.    Los grandes viajes de descubrimiento de Cristóbal Colón, Américo Vespucio, Magallanes, Vasco de Gama, no sólo propiciaron el desarrollo de técnicas en la construcción de barcos y avances en la navegación, sino que se produjo una gran demanda de instrumentos de navegación y de mapas.    El estudio del movimiento de las estrellas adquirió una importancia vital para los marinos. No fue casual entonces que fuera precisamente en la astronomía donde se produjera la ruptura con el antiguo modo de pensamiento. El sistema heliocéntrico, planteado por Nicolás Copérnico acerca de la rotación de la tierra sobre su eje y de su movimiento circular alrededor del sol, no sólo socavó una hipótesis científica que perduraba desde la antigüedad, sino que iba en contra de la visión del mundo y la filosofía sostenida por la Iglesia católica. El sistema solar propuesto por Copérnico fue rechazado no sólo desde el punto de vista teológico por contradecir las escrituras, sino también desde su aspecto científico. Uno de los defensores más importantes de la nueva astronomía fue Giordano Bruno, quien fuera condenado por la Inquisición a morir en la hoguera por herejía al defender acérrimamente el sistema copernicano. Bruno consiguió que sus contemporáneos pensaran y discutieran sobre los presupuestos de Copérnico, contribuyendo con ello que otros hombres de ciencia completaran sus presupuestos. Esta tarea fue completada por Tycho Brache y su ayudante Johannes Kepler. Brache logró que el rey Felipe II subvencionara la construcción del Instituto de Uraniborg. En el observatorio del Instituto y con aparatos construidos especialmente, y sin aceptar el sistema heliocéntrico, Brache y su ayudante Kepler realizaron un gran número de observaciones y mediciones sobre las posiciones de las estrellas y los planetas.     El rechazo final del sistema geocéntrico de Ptolomeo se debió fundamentalmente al trabajo de Kepler. Este científico encontró el modo de representar los movimientos planetarios mediante órbitas elípticas que satisfacían plenamente los resultados de las observaciones. La hipótesis de Kepler de las órbitas elípticas y el planteamiento de las leyes que explicaban la velocidad de los planetas en su trayectoria, no sólo destruyeron la principal objeción astronómica al sistema de Copérnico sino que asestaron un golpe mortal a la concepción platónica del movimiento circular perfecto de los cielos.

Los resultados de Kepler resultan aún más asombrosos si se tiene en cuenta que los cálculos astronómicos fueron realizados sin el empleo de logaritmos, funciones trigonométricas, ni métodos de cálculo diferencial o integral, herramientas matemáticas que fueron desarrolladas posteriormente.    Otro ataque demoledor a la astronomía griega provino de Galileo Galilei (1564-1642). La noticia de la invención del telescopio, alrededor del año 1600, llegó a oídos de este ingeniero militar quien decidió construir uno de estos instrumentos y observar el movimiento de los planetas. Sus observaciones le permitieron constatar de que la luna no era una esfera perfecta, sino que tenía montañas y cráteres; que el sol tenía manchas; que el planeta Venus muestra fases como la luna; que alrededor de Júpiter giraban satélites o lunas, hechos todos que reafirmaban las ideas de Copérnico y de Kepler.     En sus trabajos, Galileo no sólo verificó por observación la hipótesis del sistema heliocéntrico, sino que intentó justificar su existencia, para lo cual realizó un amplio estudio de los cuerpos en movimiento libre, problema que ya tenía una importancia práctica, en balística. Galileo logró lo que otros científicos no habían logrado: realizar una formulación matemática de dicho movimiento. Para realizar esta formulación Galileo empleó la noción de diferencial aunque no llegó a definirla con precisión.    La comprensión del movimiento de los cuerpos requiere primero del tratamiento de las fuerzas en equilibrio, y luego el estudio de las fuerzas cuando no existe la condición de equilibrio, por lo que a Galileo se le considera el precursor de la estática y de la dinámica. Los trabajos de Galileo fueron el soporte imprescindible para el desarrollo posterior de la obra de Isaac Newton, creador de la mecánica.    Un aporte importante de Galileo a las ciencias fue el empleo del método experimental, como método de trabajo, utilizando el péndulo y el plano inclinado para verificar mediciones precisas de la caída de los cuerpos.    La Iglesia no podía quedar indiferente ante los trabajos de Galileo, y éste fue perseguido por la Inquisición, procesado y obligado a abjurar de sus afirmaciones acerca de los movimientos de la tierra. El proceso de Galileo fue un acontecimiento que dramatizó el conflicto existente entre la ciencia y el dogma religioso. La obra de Galileo vino ser la culminación del ataque de la antigua cosmología que se derrumbó a partir de ese momento y permitió el avance de una nueva visón del mundo.    Otra aportación importante al establecimiento de la Física como ciencia en este período fue el estudio experimental del magnetismo realizado por William Gilbert en 1600, los estudios de Torricelli acerca del vacío en 1643 que le permitieron la invención del barómetro, y la demostración experimental realizada por Otto von Guericke en 1656.    La existencia del vacío fue una de las grandes hipótesis científicas cuya demostración tuvo un gran impacto en el desarrollo ulterior de la ciencia, ya que entraba en contradicción con la idea de la continuidad de la sustancia

sostenida por los científicos griegos entre ellos Aristóteles. La aceptación del vacío permitió la introducción del atomismo primero en la física y luego en la química. Las ideas atomistas de Gassendi  aunque erróneas fueron la punta de lanza de una nueva concepción acerca de la estructura de la sustancia. Gassendi estimaba que los átomos se movían en el vacío, y procuró explicar las propiedades de la sustancia en función del tamaño y de la forma de estos átomos.    Los avances científicos no se redujeron al campo de la astronomía y de la física. En matemática tuvo en esta época grandes avances. En álgebra y trigonometría se introdujo el simbolismo de variables que permitieron realizar cálculos que hasta entonces sólo se realizaban haciendo uso de la geometría. En 1585 fueron introducidos los números decimales y en 1614 el cálculo mediante logaritmos. Es importante en esta época la figura de Descartes, cuya contribución más notable fue la sistematización de la geometría analítica. Fue el primer matemático que intentó clasificar las curvas conforme al tipo de ecuaciones que las producen y contribuyó también a la elaboración de la teoría de las ecuaciones. Fue el responsable de la utilización de las últimas letras del alfabeto para designar las cantidades desconocidas y las primeras letras para las conocidas e inventó el método de los exponentes para indicar las potencias de los números.    Descartes también hizo contribuciones a la teoría atomista porque, aunque no creía en los mínima físicos indivisibles, intentó extender sus principios mecanicistas a la Química, atribuyendo las propiedades de varias sustancias a la forma geométrica de sus partículas terrosas constituyentes. Por ejemplo, supuso que las partículas de sustancias corrosivas, como los ácidos, eran como hojas de bordes afilados, mientras que las de los aceites eran arborescentes y flexibles.    En Biología, se atacaron las ideas acerca del funcionamiento del cuerpo humano establecidas desde la antigüedad por Galeno  y otros médicos griegos. William Harvey demostró la circulación de la sangre al observar como sale de un lado del corazón y entra por el otro y algo más tarde Malpighi empleando el microscopio descubrió los vasos capilares.    La obra cumbre de la revolución científica de los siglos XVI y XVII fue realizada por el científico inglés Isaac Newton. Newton logró encontrar el método matemático para convertir los principios físicos en resultados calculables cuantitativamente y susceptibles de confirmación en la observación. Desarrolló el cálculo infinitesimal en la forma que el denominó método de las fluxiones, aunque la forma definitiva del cálculo diferencial fue dada por el matemático Leibniz. Empleando el cálculo infinitesimal pudo derivar las llamadas leyes del movimiento, sentando las bases de la mecánica y de la hidrodinámica. Las leyes de la mecánica establecidas en sus Principia permitieron la explicación del fenómeno de la gravitación universal.    La mecánica de Newton dio paso a una nueva visión del mundo que sustituyó la visón estática del universo que había satisfecho a los antiguos, por una visión dinámica, mucho más acorde a los cambios que había experimentado el

mundo. Ya desde la obra de Descartes, el Discurso del Método, se evidenciaba la propuesta de un nuevo método de trabajo en la ciencia y una nueva visión del mundo físico. El modelo mecánico de Newton, de comprender al universo mediante leyes matemáticas, mostró su validez y sirvió de fundamento para elaborar las leyes de la electricidad y el magnetismo, y la posterior teoría atómica fue la consecuencia directa de las especulaciones atómicas de Newton.    Una característica importante de la nueva era científica que comenzó en los siglos XVI y XVII, fue el proceso de institucionalización de la ciencia. Comenzaron a crearse sociedades científicas formadas por grupos de filósofos naturalistas que tenían similares concepciones e intereses. La Academia Secretorum Naturae se fundó en Naples en 1560 fue acusada de herejía y rápidamente dispersada dispersada. Perduraron durante un corto tiempo la Academia de Lincei (1600-1630) en Roma, la Academia del Cimento (1651-1667) en Florencia, la Societas Ereneutica (1622-1657) en Rostock, el Collegium Naturae Curiosorum(1652) en Nuremberg y el Collegium Curiosum Sive Experimentally (1672) en Altdorf. La Royal Society fundada en 1662 en Londres y la Academie Royal des Sciences en 1666, en Francia, han llegado hasta nuestros días. Aunque estas academias eran patrocinadas por gobernantes tenían poco apoyo económico y paulatinamente la ciencia comenzó a liberarse del mecenazgo de reyes y príncipes. Los científicos de este período fueron hombres independientes económicamente, comerciantes, propietarios, médicos, abogados y algunos clérigos. Los intercambios entre académicos se hicieron frecuentes, se mostraron mutuamente los experimentos, se intercambiaba correspondencia, se realizaban discusiones. La práctica de la comunicación quedó establecida y las publicaciones científicas, al principio informales, se convirtieron en una necesidad.

   La iatroquimia

  A diferencia de las otras ramas científicas, durante los siglos XVI y XVII, la Química continua avanzando lentamente en una acumulación de saberes sobre las sustancias y sus transformaciones, logra establecer métodos de trabajo basados en la observación y la experimentación, pero no alcanza a dar un salto cualitativo en la conformación de un sistema de conceptos, leyes y teorías, que le permitiese consolidarse como ciencia.      La precaria situación médico sanitaria del mundo medieval provocaba que plagas, epidemias, enfermedades y problemas nutricionales de diversa índole fueran situaciones comunes. Remedios basados en sustancias químicas ya eran conocidos de la farmacopea árabe, y el alcohol era ampliamente utilizado como analgésico y medicamento.     En 1500 se publicó el Liber de arte distillandi de simplicibus, (conocido como El Librito de la Destilación), de Brunschwygk (1459-1513), donde se describían detalladamente técnicas como la maceración y la posterior destilación de los extractos acuosos o de plantas. En estas destilaciones se utilizó el baño de

María para el control de la temperatura y el alambique para condensar el producto de la destilación.    Se observaron efectos fisiológicos de algunas sustancias químicas sobre quienes la manipulaban y los médicos comenzaron a emplear estas drogas en el tratamiento de enfermedades. Surge así la Iatroquimia, rama de la química dedicada al tratamiento de enfermedades con sustancias químicas y precursora de la actual quimioterapia. Muchos tratamientos iatroquímicos surtían efectos beneficiosos, otros causaban la muerte. Compuestos de antimonio y bismuto podían curar determinadas enfermedades, sin embargo estos elementos se presentan en la naturaleza junto a compuestos altamente venenosos de arsénico, lo cual se agravaba por el hecho de que sus propiedades eran similares, por lo que era común que medicamentos basados en antimonio o bismuto estuviesen contaminados con cantidades mortales de arsénico.     Los iatroquímicos se convirtieron prácticamente en químicos analíticos y adquirieron un extenso conocimiento acerca de las sustancias químicas, sus propiedades, y sobre los procesos químicos. El desarrollo de métodos de separación y purificación de compuestos químicos era imprescindible para el desarrollo de la Iatroquimia.    Uno de los iatroquímicos de mayor relevancia en este periodo fue Paracelso. Philippus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, se nombraba a sí mismo Paracelso para demostrar su superioridad sobre Celsus, el gran médico de la antigüedad. Fue una personalidad muy controvertida, de carácter violento, que tuvo grandes disputas con sus contemporáneos.    En su juventud Paracelso trabajó en las minas del sur de Alemania, donde llegó a ser aprendiz y de dedicó a analizar el contenido metálico en minerales, por lo que llegó a ser un competente técnico de laboratorio. Años más tarde, escribió un libro sobre los padecimientos y enfermedades de los mineros, en el cual discutía los efectos nocivos de los vapores de arsénico y mercurio.    Estudio medicina aunque no existen evidencias que llegará a graduarse aunque constantemente reclamó el grado de Magister, lo que si parece estar claro que adquirió una gran experiencia como cirujano militar en algunas de las constantes guerras que tuvieron lugar en Europa. En 1527 obtuvo el cargo de oficial de medicina y salud en la ciudad de Basilea. Fue durante este periodo que entró en franca contradicción con los conocimientos médicos establecidos llegando a quemar públicamente los libros de medicina de Galeno y Avicena en la plaza del mercado de la ciudad. Ganó gran reputación al curar a un famoso impresor de libros, Frobenius, de una úlcera en una de sus extremidades. Aun sus opositores llegaron a admitir los éxitos obtenidos por Paracelso en la cura de enfermedades. las enfermedades puso la práctica médica sobre bases más racionales. Los médicos comenzaron a buscar relaciones causa efecto. La preferencia por drogas de un solo componente dio a los médicos un método para probar la efectividad de un remedio dado. Finalmente su énfasis en las dosis controladas

no solo salvo muchas vidas, sino que permitió a los médicos comprender el estrecho límite entre el beneficio y el daño de un medicamento.    Otro de los representantes de la iatroquimia, ya en el siglo XVII fue Basilio Valentín, quien en 1604 escribió una monografía dedicada al antimonio, Triumph Wagen Antimonii (El carro triunfal del antimonio) donde se describe con claridad el uso terapeútico del antimonio y sus sales.

   La Química Práctica

  La Iatroquimia no fue la única orientación de los conocimientos químicos en esta época. Una importancia crucial para el desarrollo de la Química, lo tuvo el auge de la minería y la metalurgia durante este periodo. Distintos autores comenzaron a escribir libros de práctica tecnológica, especialmente acerca de ensayos o análisis de minerales. Estos primeros analistas químicos eran escépticos y racionales, y describían sus métodos cuantitativos sin prestar atención a los aspectos teóricos. Los mineros descubrieron nuevos metales como el cinc y el bismuto, perfeccionaron métodos de análisis y técnicas de separación y concentración, así como obtuvieron y manipularon gran cantidad de sustancias químicas.      En este periodo se imprimen y circulan ampliamente los libros Ein Nutzliches Bergbuchlein (Un útil libro sobre minería) y Probierbuchlein ( Libro sobre ensayos), los cuales tenían un lenguaje claro y eminentemente práctico, sin trazas de hermetismo alquímico o referencias crípticas entendibles solo por los iniciados. La información en ellos contenida no era nueva, probablemente había circulado por los distritos mineros, primeramente de forma oral, luego manuscrita y finalmente impresa.    El siguiente libro de importancia en materias relacionadas con la Química fue De la Pirotechnia (Acerca de la pirotecnia), escrito por el metalúrgico italiano Vanoccio Birigunccio 70 y publicado en 1544, y en el que pueden encontrarse referencias no sólo sobre metalurgia sino también acerca de la pólvora, alumbres y otras sales, el método de obtención del ácido sulfúrico y procesos como la destilación y la alfarería.    Sin embargo, una importante pauta sentó De Re Metallica (acerca de los metales), escrito por Jorge Bauer Agrícola, en 1550. En este libro Agrícola discute acerca de los métodos empleados en minería, el análisis de minerales y menas, la concentración y extracción de metales de sus menas y las técnicas de copelación, Describió otros procedimientos químicos como la disolución del plomo con ácidos minerales, la formación de amalgamas con mercurio, y la obtención de alumbre, vitriolo (ácido sulfúrico), azufre, bitumen y vidrio. El estilo empleado en el libro y su descripción acerca de la preparación de las sustancias químicas influyó notablemente en los autores que lo sucedieron.    En 1574 Lázaro Ercker publicó Beschreibung Allerfürnemisten Mineralischen Ertzt und Berckwercks Arten, otro libro dedicado a la química práctica y

tecnológica cuyo título puede traducirse aproximadamente como tratado sobre minerales preciosos y los métodos de minería.Bernard Palissy, hábil artesano, se interesó en el estudio de las tierras buscando nuevos materiales vítreos para la fabricación de cerámicas. Aunque no realizó descubrimientosquímicos originales, publicó libros acerca de la cerámica, la clasificación de las sales, el uso de la química en la agricultura y otros tópicos relacionados.    Andrés Libavio, iatroquímico pero a la vez químico práctico, consideró la alquimia como el arte de obtener magisterios y de extraer esencias puras por separación de los cuerpos de sus mezclas. Admitió la transmutación de los metales e interpretó como tal la transformación de los metales en sus óxidos. Fue el primero en diseñar planos detallados para la construcción de un laboratorio químico . Reunió en su obra Alchemia, publicada en 1597, los conocimientos metalúrgicos y farmacológicos dispersos en la literatura alquímica. Realizó un serio esfuerzo por organizar y sistematizar los aparatos y operaciones químicas de modo que pudiera ser impartida como una disciplina científica. Dividió su libro en dos partes, Encheria, donde se centraba en los métodos u operaciones y Chymia que consistía en una descripción de las sustancias químicas y sus propiedades. En su obra Syntagma estableció normas precisas para preparar los ácidos minerales.    Uno de los últimos químicos prácticos del siglo XVI fue Jean Beguin ( - 1620). farmacólogo seguidor de Libavio, quien publicó en 1610 el libro Tyrocinium Chymicum (Química para Principiantes). Para Beguin, la Química no era una ciencia sino un arte, por lo cual se preocupó poco de los principios de carácter filosófico relacionados con la constitución de la materia. Su libro es una colección de técnicas y recetas escritas de forma clara, de modo que puedan ser fácilmente preparadas, organizadas de acuerdo a las operaciones fundamentales: destilación disolución y coagulación o precipitación.    Otros manuales de química médica fueron editados durante el siglo XVII, siendo el más importante Cours de Chymia (Curso de Química), publicado por Nicolas Lemery (1645-1715) en 1675, el cual fue traducido a numerosos idiomas y usado en toda Europa.

   Las primeras hipótesis científicas y el método experimental

  En el siglo XVII, la Química continuó su orientación práctica y iatroquímica, pero se hizo sentir la influencia de los cambios científicos ocurridos en otras disciplinas. Comenzaron las primeras especulaciones acerca de la constitución de las sustancias químicas, pero sobre todo el método experimental se hizo indispensable en el trabajo de laboratorio.     Entre 1617 y 1618, Angelo de Sala publicó una serie de trabajos experimentales donde demostraba que los compuestos químicos estaban formados por otras sustancias que continuaban existiendo en los productos finales, lo cual era una aproximación al principio de conservación de la materia. Sala planeó y llevó a cabo experimentos para probar su hipótesis. Pesó una

cierta cantidad de cobre y lo disolvió en ácido sulfúrico concentrado y caliente, al añadir agua obtuvo el vitriolo azul o sulfato de cobre pentahidratado. Posteriormente sometió el vitriolo azul obtenido a calentamiento transformándolo a óxido de cobre; finalmente redujo nuevamente el óxido a cobre metálico. Comparando la masa del cobre inicial con la obtenido después de este proceso observó que esta apenas había variado.    Sala diseño su experimento para probar que el cobre mantenía su identidad en el vitriolo azul, pero preso de sus concepciones alquimistas, no vio lo que señalaban sus resultados experimentales: la imposibilidad de la transmutación y lo falso de la teoría aristotélica de los cuatro elementos o de la Tría Prima.    Sala fue uno de los hábiles experimentadores de esta época que intentó demostrar sus hipótesis, pero no el único. Van Helmont  y Glauber fueron químicos prácticos que también aventuraron explicaciones acerca de los fenómenos que observaban.    Jan Baptista Van Helmont, médico y iatroquímico, es conocido en la historia de la ciencia por su experimento del sauce. Influido por las ideas alquimistas, Van Helmont consideraba que el agua y el aire entraban en la constitución de todos los cuerpos. Para demostrar su idea plantó un sauce pesando previamente tanto la planta como la tierra, Cinco años después pesó nuevamente planta y tierra y observó que mientras el sauce había aumentado 76,7 kg, la tierra no había perdido apenas peso, con lo cual creyó demostrar que el árbol había ganado peso sólo por el agua que había tomado. Aunque su experimento lo llevó a confirmar una falsa hipótesis, no hay duda que su pensamiento científico actuó de forma similar al de cualquier químico moderno. La anécdota del experimento del sauce es una prueba más de una regularidad en la ciencia, y que la historia de la Química permite confirmar con multitud de ejemplos. Un experimento se diseña para confirmar o refutar una hipótesis formulada bajo un prisma teórico determinado y aunque los resultados parecen confirmar la hipótesis, pueden estar viciados por un marco teórico incompleto o erróneo.   Como parte de su concepción acerca de la composición de la materia, Van Helmont se interesó especialmente por las burbujas que se escapaban en algunas reacciones químicas, hecho que muchos naturalistas habían observado sin prestar gran atención. Van Helmont observó cuidadosamente el desprendimiento de estas burbujas en la disolución de los metales por los ácidos, en los procesos fermentativos, en la descomposición de algunas sales. Diversos experimentos lo llevaron a concluir que estas burbujas no eran agua evaporada pues no podían ser condensadas como podía hacerse con el agua, ni tampoco burbujas de aire pues diferían de éste en sus propiedades, por tanto era una nueva clase de espíritu. A este espíritu lo nombró gas, término que proviene del griego chaos, y que un siglo antes había sido usado por Paracelso para designar el aire. Aunque nunca llegó a aislar propiamente ningún gas, se considera a Van Helmont el padre de la química pneumática.    Rudolf Glauber fue uno de los primeros químicos industriales, y se dedicó a la producción de sustancias químicas para su venta. En su libro, Teutschslands Wohlfart, clamó por la extensión de la industria química como fuente de

progreso económico, previendo la importancia de la Química para la vida moderna. Desde el punto de vista teórico sus ideas eran contradictorias y apegadas a las antiguas concepciones alquimistas pero desde el punto de vista práctico realizó notables aportes. Mejoró los procesos de fabricación de ácidos minerales. Su interés por las sales lo llevó a observar que estaban formadas por una parte proveniente del ácido y por otra proveniente de un metal o de su tierra (el óxido), observación que le permitió preparar numerosas sales, entre ellas, el sulfato de sodio decahidratado, o sal de Glauber. En sus experimentos llegó a observar y emplear las reacciones de doble descomposición, lo que le permitió inducir que los ácidos difieren en fortaleza, expresando este concepto en términos de los viejos contrarios amor y odio.    Como químico práctico, Glauber también desarrolló hornos más eficientes para llevar a cabo las reacciones, aisló algunas sustancias orgánicas de los residuos de la hulla, como el fenol y benceno, y realizó ensayos a la llama para determinaciones cualitativas de metales.1661 marca un hito en la historia de la Química con la publicación del libro El Químico Escéptico de Robert Boyle. El título del libro acredita ya la existencia de una disciplina diferente de la alquimia o la iatroquimia. Boyle fue un adinerado miembro de la aristocracia inglesa, que estudio en Ginebra y obtuvo su doctorado en la Universidad de Oxford, Inglaterra. Al igual que Van Helmont, Boyle se interesó por el estudio de los gases, realizando sus experimentos en una bomba pneumática similar a la empleada por Otto von Guericke para demostrar la existencia del vacío. Sus experimentos lo llevaron a enunciar la relación que existe entre el volumen y la presión de un gas, conocida hoy como "ley de Boyle".A Boyle le interesaba especialmente la composición de las sustancias químicas, por lo que dedicó largo tiempo a los análisis químicos, por lo que muchas veces se le considera como el fundador de esta disciplina química. Aunque creía en la posibilidad de la transmutación, sus trabajos lo llevaron a rechazar como erróneas la teoría aristotélica y la Tría Prima.     Boyle rechazaba el argumento de muchos naturalistas anteriores que, basados en la pirólisis de la madera, observaban que ésta producía llama (fuego), humo (aire), agua y cenizas (tierra). Según Boyle ello no significaba que esos componentes existieran en la madera antes de su combustión, ni que tampoco esos productos fueran elementales, e incluso probó que cuando la madera seca se calentaba en una retorta sellada producía aceite, gas, vinagre, agua y carbón, es decir cinco productos en lugar de cuatro. Boyle argüía que la pirólisis no era un método efectivo de análisis y que no podían extraerse conclusiones válidas de esos experimentos.    En lugar de la pirólisis, los análisis químicos de Boyle se basaron en la disolución de la muestra con diferentes reactivos, empleando principalmente ácidos y bases. Boyle, al igual que Sala, confirmó que si dos sustancias químicas se unían para formar un compuesto, estas sustancias podían ser recuperados nuevamente del compuesto por vía química, por lo que mantenían su identidad dentro del compuesto. Esta idea fue la precursora del actual concepto de elemento químico, y en El Químico Escéptico Boyle planteaba que los elementos son << ciertos cuerpos primitivos y simples que no están

formados de otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos perfectamente mixtos >>. Aunque los experimentos negaban la existencia de los elementos alquimistas, Boyle no pudo ofrecer una teoría convincente acerca de la constitución de la materia, y las viejas ideas persistieron en la mente de los químicos.     Los trabajos de análisis químico llevaron a Boyle a definir los ácidos y las bases en términos de sus propiedades químicas o comportamiento. Si al adicionar un pequeño pedacito de piedra caliza (carbonato de calcio) a un líquido, la piedra se disolvía con efervescencia el líquido era un ácido. Asimismo Boyle logró emplear el jarabe de violetas como indicador "ácido-base", al observar las diferentes coloraciones que este jarabe tomaba al añadir unas gotas del mismo a un ácido o a un álcali.     Boyle prestó atención también a la calcinación de metales. Calentó en una retorta sellada muestras pesadas de cobre o estaño hasta que todo el metal se transformaba en cal (óxido de cobre o estaño), comprobando que las muestras incrementaban su peso. Boyle atribuyó este incremento a que partículas de fuego habían atravesado el vidrio combinándose con el metal, ya que para él, el fuego estaba formado por pequeños corpúsculos en movimiento.En estos experimentos, Boyle percibió que al abrir el aire entraba nuevamente en el recipiente, por lo que concluyó que el aire era necesario para la calcinación. Sus estudios lo llevaron a suponer que el aire era una mezcla de diferentes clases de partículas, una de las cuales eran las que sostenían el proceso aunque no intervenían directamente en la combustión. Estos experimentos estaban adelantados con respecto a las ideas y conocimientos existentes en la época, como para entender verdaderamente la naturaleza del proceso de combustión.    Robert Boyle representa la expresión más cabal de un científico en el sentido que le damos hoy día al término. Dirigió su propio laboratorio, donde trabajó como su ayudante Robert Hooke, quien más tarde realizaría sus aportes propios a la ciencia. Fue miembro de la Royal Society, publicó sus trabajos e impartió conferencias y sostuvo correspondencia con colegas de toda Europa, enviándoles reportes sobre sus experimentos y examinando los que éstos le remitían.    El conocimiento acumulado en Química desde la Antigüedad hasta Robert Boyle, el diseño y empleo del experimento como método de trabajo, el desarrollo de un pensamiento científico que comenzaba a despojarse del manto de la alquimia, la penetración de la nueva cosmovisión mecánica en todas las disciplinas, eran las condiciones idóneas para que se produjera el salto cualitativo de un nivel empírico a un nivel teórico en el campo de la Química. Solo era cuestión de tiempo y de que apareciera la personalidad capaz de realizar esa hazaña.

La salida en falso de la Química como ciencia

   En la primera mitad del siglo XVIII estaban creadas las condiciones para el progreso del capitalismo. Los comerciantes y manufactureros comienzan a financiar y controlar la producción de mercancías, al tiempo que artesanos y campesinos se veían rebajados a la condición de obreros asalariados. La mejor organización del trabajo, la división y especialización de las tareas, el sistema de fábrica y finalmente la maquinaria fueron impulsos para transformar el sistema de manufactureras y pasar a una forma de producción industrial, cuya verdadera expansión tendrá lugar en el siglo XIX. Este proceso tiene lugar de modo diferente en los distintos países europeos.

   En Inglaterra el siglo XVIII fue una época de formación de grandes capitales. El campesinado se arruinó y perdió sus tierras a consecuencia de los "cercados", que garantizaban la lana para la industria textil. La introducción de los medios técnicos accionados a mano durante la primera mitad del siglo, y la Revolución Industrial que tuvo lugar en la segunda mitad, generado por las transformaciones en la industria textil y por la introducción de la máquina de vapor y la rueda hidráulica, provocaron el gran desarrollo de la industria en Inglaterra. El saqueo de las colonias en América del Norte y fundamentalmente en la India completó el proceso de acumulación del capital que transformó a Inglaterra en la gran potencia capitalista de la época.

   Francia se recuperaba de las guerras religiosas entre católicos y hugonotes, en medio de una relativa estabilidad no exenta de fuertes contradicciones entre los distintos estamentos de la sociedad. La monarquía absoluta, la nobleza, el clero y los terratenientes llevaban una vida de dispendios y gastos que eran sostenidos mediante fuertes impuestos a la burguesía. La burguesía aún no poseía el poder político, pero consolidaba su poder económico sobre la base de una industria manufacturera, con producciones de una gran calidad. El campesinado vivía en la miseria y las hambrunas provocaban frecuentes alzamientos populares, sofocados violentamente por las fuerzas del gobierno. Esta explosiva situación desembocaría a finales del siglo XVIII en la Revolución Francesa. Expresión de este descontento social contra el régimen feudal absolutista lo constituyó el movimiento intelectual conocido por la Ilustración 80 que expresó con claridad la ideología burguesa.

   En Austria y Prusia, territorios que habían sido devastados por las guerras, comienza un periodo de lento desarrollo de la manufactura, la agricultura y el comercio, favorecido por la emigración de hugonotes franceses, principalmente artesanos y comerciantes, pero el incipiente capitalismo estaba sometido a una fuerte dependencia de las trabas feudales en países divididos en pequeños principados.    En Rusia, la ascensión al poder en 1682 de Pedro I marcó el comienzo de un periodo durante el cual Rusia logró alcanzar un gran poder dentro de Europa. Rusia se abre a los capitales extranjeros, y se promueve el desarrollo de la industria y del comercio, así como la formación técnica, la educación y las ciencias. Rusia sustituye a Suecia como la gran potencia del Báltico.   A fines del siglo XVIII ocurre también un acontecimiento histórico de gran importancia, la independencia de las trece colonias inglesas en Norteamérica y la formación de los Estados Unidos. El saqueo de las colonias, las arbitrariedades del gobierno, los altísimos gravámenes, provocaron el inicio de

las primeras escaramuzas bélicas en 1774, y llevaron en 1775 a la Declaración de la Independencia. La guerra culminó en 1781 con la capitulación del ejército inglés y en 1787 se estableció la constitución del país sobre bases burguesas.

   El siglo XVIII es, en resumen, un periodo que propicia el desarrollo de la industria, aumentando la producción y el comercio. La Revolución Industrial provoca el tránsito del modo de producción manufacturero al fabril y comienzan a introducirse en la producción los logros de la ciencia y la técnica. No es de extrañar que los principales avances científicos tengan lugar en países de mayor desarrollo capitalista.

   En el campo de la industria química este proceso tiene una gran importancia. Una de las producciones de mayor demanda era la de jabón, empleado no sólo en la higiene personal, sino en grandes cantidades por la industria textil. La producción de vidrio para la fabricación de copas, vasos, botellas, espejos y otros objetos suntuarios se incrementa. Tanto la industria jabonera, como la del vidrio, exigen grandes cantidades de álcalis, por lo que la producción industrial de estas sustancias se incrementa. La cerámica incrementa en calidad y cantidad y se requieren pigmentos para pinturas y barnices. Gran demanda tienen los utensilios de hierro estañados, más resistentes a la corrosión, necesitándose para su fabricación ácido sulfúrico, lo cual conlleva a la mejora del proceso de obtención por el método de la cámara de plomo 81. La industria química, ya de importancia en este siglo, va a florecer en el siglo XIX y XX.

   A pesar de todo el conocimiento químico acumulado. a comienzos del siglo XVIII, no existía una teoría capaz de explicar la constitución de las sustancias, ni la causa de sus reacciones. Tampoco se contaba con una clasificación efectiva de los compuestos químicos, ni de un método eficaz en la búsqueda de nuevas sustancias y propiedades útiles. No obstante estaban dadas las premisas para que apareciera la primera generalización teórica y el método analítico fuera el procedimiento químico de indagación acerca de la composición de las sustancias.

La teoría del flogisto

   Uno de los problemas que más interesaba a los químicos del siglo XVII y XVIII era el proceso de combustión y su recíproco, la reducción. La causa estaba en el auge de la industria metalúrgica, principalmente del hierro, que tenía lugar en diferentes países europeos. Era conocido por los químicos y metalúrgicos, el incremento de peso que experimentaban los metales durante su calcinación, lo cual fue interpretado por Boyle, sobre la base de ideas atomísticas, suponiendo que partículas de fuego atravesaban el cristal del recipiente y se incorporaban al metal produciendo la cal.

   Por otro lado, la idea de que el aire es un elemento necesario para la combustión estuvo ya presente en la obra de Paracelso, y el propio Boyle demostró que era imposible quemar azufre en ausencia de aire.

   Sin embargo, todas estas ideas no se consolidaron en una teoría que diese plena explicación a los hechos experimentales, y en su lugar prevaleció la idea

observada en la práctica que durante la combustión algo se escapaba en forma de llama. Prueba de ello eran las ligeras cenizas que quedaban al quemarse la materia orgánica.

   La hipótesis de que algo se escapa durante la combustión fue planteada por primera vez por Johann Joachim Becher, quien se interesaba fundamentalmente en la combustión de sustancias de naturaleza orgánica. Para Becher, los cuerpos estaban constituidos por tres elementos: la tierra, el agua y el aire. De estos tres elementos, el aire no podía participar en las reacciones y el agua tenía muy cualidades específicas. Por tanto, la multiplicidad de sustancias existentes en la naturaleza se debía a las diferencias entre las distintas tierras: la vítrea, la grasa y la fluída. Según Becher durante la combustión se perdía el principio inflamable que era la tierra grasa o terra pinguis. Las ideas de Becher no eran más que una adaptación de las hipótesis iatroquímicas de Paracelso.

   Esta concepción fue desarrollada por George Ernst Stahl en su teoría flogística, aunque éste se interesó más en la combustión de los metales. Para Stahl, la tierra grasa que se escapaba durante el proceso era el flogisto (del griego inflamable).

   Así, para Stahl, cuando el metal se transformaba en cal, liberaba flogisto, el cual se dispersaba en el aire. Retomando a Van Helmont, Stahl consideraba que el aire era sólo el medio en el que la reacción tenía lugar.   La teoría flogística explicaba también el proceso contrario: la reducción que ocurría cuando se calentaba una sustancia deficiente en flogisto con otra capaz de suministrarlo. Así por ejemplo, la oxidación del plomo cuando se calienta al aire era explicada aduciendo que el plomo libera flogisto y se transforma en litargirio. Si se calienta litargirio (óxido de plomo IV), con carbón, el primero recupera la cantidad necesaria de flogisto y se convierte nuevamente en plomo metálico. Para Stahl, el carbón era flogisto prácticamente puro. 

   Plomo      ---------->   Litargirio  + Flogisto

Litargirio  + Carbono    ---------->  Plomo

   La teoría flogística tuvo una amplia repercusión entre los químicos de la época debido a su carácter explicativo sobre los procesos de combustión y reducción empleados en la industria metalúrgica. Aunque errónea, la idea de que algo se transfería de una sustancia a otra fue un principio útil en la explicación de los fenómenos observados, a pesar de las evidentes inconsistencias experimentales.

   El incremento de peso ocurrido durante la calcinación de los metales fue obviado por Stahl por carecer de importancia. Adeptos a la teoría del flogisto adujeron que el flogisto tenía masa negativa. De modo similar, la necesidad del aire para el proceso era explicado por el hecho de que el flogisto se combinaba con parte del aire.

   La teoría del flogisto fue ampliamente aceptada por la mayoría de los

químicos del siglo XVIII, y a la luz de la misma fueron explicados muchos fenómenos incluyendo aquellos que debían contribuir a su destrucción. Según Engels, la teoría del flogisto fue la salida en falso de la Química como ciencia.

   Como toda hipótesis científica, la teoría del flogisto tuvo defensores y detractores. Hubo entonces químicos flogísticos y no flogísticos. Hermann Boerhaave, por ejemplo, seguía considerando que los cuerpos incorporaban las partículas de fuego y que el aire sólo intervenía mecánicamente en la reacción de combustión.

   Una excepción importante a las interpretaciones en boga del fenómeno de la combustión fue la aportada por el químico ruso Mijail Lomonosov.

   Lomonosov estudió profundamente la Química de su época. Fue el primer científico en definir a la química como la ciencia que estudia los cambios que ocurren en un cuerpo mixto. A diferencia de sus contemporáneos, no se interesó profundamente en las operaciones químicas sino en lo que le ocurrían a los compuestos durante esas transformaciones.. para poder explicar esos cambios resaltó la necesidad de conocer la estructura interna de la sustancia, ya que de esa manera "se puede explicar todas sus posibles transformaciones, incluyendo la separación y la combinación". Lomonosov desarrolla entonces una amplia teoría sobre la estructura de la materia con la cual se anticipó a los conocimientos actuales.

   Por otro lado, Lomonosov fue un amplio conocedor de la Física y percibió la estrecha conexión entre ambas disciplinas científicas. Planteó que los fenómenos químicos sólo podían explicarse correctamente sobre la base de leyes físicas y en ese sentido fundó una nueva rama, la Química Física, que definió como "la ciencia que emplea leyes físicas para explicar que ocurre en los cuerpos mixtos durante la realización de operaciones químicas."

   Lomonosov se mostró escéptico acerca de los materiales imponderables como el flogisto o el calórico, que se empleaban comúnmente en su época para explicar fenómenos como el calor, el frío, la electricidad o la luz. En 1745, criticó agudamente la teoría de la "materia térmica" o calórico", demostrando la imposibilidad de la existencia de la misma y desarrollando una teoría mecánica del calor, de acuerdo a la cual los fenómenos térmicos tenían su origen en el movimiento de las partículas diminutas que formaban todos los cuerpos.

   En su tesis "Deliberaciones acerca de las causas del calor y el frío" también crítica las ideas de Boyle acerca de que el incremento de peso que experimentaban los metales durante la combustión se debía a las partículas de fuego que incorporaban. Lomonosov sostiene la hipótesis de que el incremento de masa de los metales se debía a su combinación con el aire que lo rodeaba. Así le escribió en 1748 al matemático Euler: 87 "No hay la menor duda de que las partículas de aire, pasando continuamente sobre el cuerpo que se calcina, se combinan con él e incrementan su peso."

   Para comprobar su hipótesis desarrolló experimentos semejantes a los realizados por Boyle, en retortas de vidrio cerradas, las cuales pesaba antes y

después de la calcinación, pero sin abrirlas. La siguiente nota de Lomonosov se explica por si misma.

   "Realicé experimentos en recipientes de vidrio bien sellados, para encontrar cuando los metales ganaban peso a partir del calor puro. Estos experimentos revelaron que la opinión de Robert Boyle es falsa, si el aire exterior no penetra, el peso del metal calcinado permanece constante." Al abrir las retortas cuidadosamente, Lomonosov observó también que al aire penetraba en ellas. Este hecho, que había sido interpretado por Boyle como una prueba de que la retorta había estado bien sellada, Lomonosov lo explica planteando que parte del aire era consumido en su combinación con el metal.

   De esta manera Lomonosov estableció la ley de conservación de la masa durante las transformaciones químicas, que tanto los griegos como diferentes filósofos de los siglos XVI y XVII habían aceptado sin prueba experimental. En su libro "Argumentos sobre los cuerpos sólidos y líquidos" la formuló como sigue: "...todos los cambios que tienen lugar en la naturaleza son de tal clase que todo lo que es sustraído de un cuerpo, es añadido a otro, de modo que si la materia decrece en un lugar se incrementa en otro".

   Estas conclusiones de Lomonosov no tuvieron divulgación entre los químicos de Europa occidental, en parte por el aislamiento de Rusia y también por el aferramiento a las concepciones flogísticas, por lo que sus ideas no influyeron en el progreso del pensamiento químico. El menosprecio a la obra de Lomonosov en el campo de la Química es tal, que en la mayoría de los libros occidentales, el crédito de la ley de conservación de la masa se le atribuye a Antoine Lavoisier, de cuyos trabajos se tratará con posterioridad.

   La teoría del flogisto perduró como generalización teórica en la Química hasta fines del siglo XVIII.

Ideas sobre la afinidad

La teoría del flogisto no fue la única idea elaborada por los químicos para explicar las transformaciones de las sustancias. Junto a esta hipótesis se desarrolló la teoría de la afinidad.

Los antecedentes de la teoría de la afinidad se encuentra en la existencia de los contrarios, que data de los antiguas civilizaciones babilónica y jónica, donde se interpretaba el amor y el odio como las causas o fuerzas que provocaban los cambios.

El término afinidad fue ya empleado por Alberto Magno en el siglo XIII, para describir el hecho de que algunas sustancias reaccionaban preferentemente con algunas tipos de compuestos. Geber incluye en sus escritos listas de metales ordenados en cuanto a su diferente afinidad por los ácidos y otros reactivos, mientras que Glauber, químico practico del diecisiete, empleó el término afinidad en la explicación de las reacciones de neutralización entre ácidos y bases para formar sales, y en las reacciones de desplazamiento que ocurrían entre algunos ácidos y sales, llegando a percibir la diferente fortaleza

de los ácidos.

La concepción mecánica del funcionamiento del universo, derivada de los trabajos de Newton, penetró también en la Química. La aceptación de las ideas mecánicas llevó a suponer que en toda partícula material existía una fuerza atractiva causante de sus reacciones químicas. Así, Boyle explica la afinidad entre las sustancias químicas sobre la base de las fuerzas mecánicas de atracción y repulsión, mientras que su seguidor, Boerhaave, opinaba que la reacción química era un proceso semejante a una disolución, donde la sustancia dispersada se mantenía como tal gracias a las afinidades mutuas. Con esta idea de la afinidad Boerhaave explicó la captación de los partículas de fuego por los metales durante su calcinación. Los químicos comenzaron a elaborar tablas de afinidades que expresasen la capacidad de reacción de los compuestos frente a otros, y que permitiesen predecir su ulterior comportamiento. Geoffrey construyó una de estas tablas de afinidades, que constaba de 16 columnas, cada una de ellas encabezada por el símbolo alquímico de una sustancia, y debajo de la misma, en orden decreciente de afinidad, las sustancias con las que era capaz de reaccionar. 

   Bergmann construyó otra tabla para 59 sustancias, distinguiendo entre las atracciones de agregación, que daban lugar sólo a procesos de disolución, y las atracciones de composición, que daban lugar a la formación de compuestos. También distinguió entre las atracciones electivas simples, reacciones de desplazamiento, y las electivas dobles, conocidas hoy por reacciones de doble sustitución.      Los estudios sobre la afinidad química, de forma cualitativa primero, y posteriormente con algunos intentos de medición, fueron el antecedente de las tablas de equivalentes químicos y de los primeros avances en cinética química, tareas ambas de los químicos del siglo XIX.

  Algunas consideraciones epistemológicas sobre el flogisto y la afinidad

   Los conocimientos teóricos sobre las sustancias y sus transformaciones en los primeros tres cuartos del siglo XVIII estaba sustentado sobre una base errónea, que no permitía el progreso de la Química desde el punto de vista de la elaboración de un sistema conceptual. No obstante, en el aspecto empírico, la química prosiguió acumulando conocimientos y datos experimentales. El cúmulo de hechos prácticos puso de relieve la contradicción con las concepciones teóricas dominantes, y fue lo que en definitiva permitió, que a fines del siglo, se elaborase una teoría consistente acerca de la combustión, con un mayor carácter explicativo, y el establecimiento de un sistema de leyes que se manifestaban en la composición de las sustancias químicas y en sus reacciones.

   La teoría del flogisto y los conceptos relativos a la afinidad química fueron, no obstante, el marco teórico en el que se desarrollaron múltiples experimentos, entre ellos, aquellos que provocaron el derrumbe de las falsas concepciones. Los errores en la ciencia también juegan un papel en el desarrollo del conocimiento. El proceso del conocimiento no es rectilíneo, su progreso conoce de errores, retrocesos, desvíos que retrasan su avance. Estos errores tienen un rol gnoseológico importante, pues en su contexto se desarrollan experimentos e investigaciones que acumulan conocimientos.

   En un estadío del desarrollo los hechos experimentales pueden parecer que confirman las hipótesis o ideas predominantes, ya que los científicos son personas que trabajan con determinadas concepciones teóricas, formados a la luz de una tradición, escuela o estilo de pensamiento, y los resultados de sus investigaciones, los interpretan a través de su prisma teórico o conceptual. No es de extrañar pues que durante todo este periodo, se desarrollasen un gran número de descubrimientos químicos, muchos de los cuales fueron interpretados a la luz del flogisto, y que posteriormente fueron reinterpretados bajo el nuevo sistema conceptual.

Éxitos de la química analítica

   No es de extrañar, que la química de laboratorio avanzase notablemente al amparo de la teoría del flogisto y de la afinidad química. Se desarrollaron los métodos cualitativos de análisis, la balanza siguió empleándose como instrumento de medición y los métodos cuantitativos se perfeccionaron. El uso del soplete permitió alcanzar temperaturas más elevadas y se mejoraron los ensayos por vía seca, y los ensayos por vía húmeda se hicieron habituales, ya que las reacciones en disolución permitieron mayor rapidez en el análisis. La introducción de la técnica de llevar a masa constante, y el reporte de los resultados en términos porcentuales permitió mejorar notablemente las técnicas analíticas.

   La industria siderúrgica, la necesidad de nuevos minerales, el análisis de las menas produjo sus resultados. Producto de los brillantes trabajos de laboratorio de los químicos analíticos del siglo XVIII se descubrieron los siguientes metales.   

Elemento Autor Año

Co G. Brandt 1735

Pt A. Ulloa 1740

Ni A. Cronsted 1751

Mn K. Scheele 1774

Ba K. Scheele 1774

Mo K. Scheele 1778

Wo K. Scheele 1781

Elemento Autor Año

Zr M. Klaproth 1789

U M. Klaproth 1789

Sr A. Crawford 1790

Y J. Gadolin 1794

Ti M. Klaproth 1795

Cr L. Vauquelin 1797

Be L. Vauquelin 1798

   Los gases juegan su papel

  El descubrimiento de nuevos metales no fue el único éxito del nuevo método analítico en el laboratorio. El siglo XVIII fue escenario de importantes hallazgos en el capo de la Química Pneumática.

   Los gases ya constituían objetos de estudio para los químicos desde los siglos XVI y XVII. Van Helmont, estudio el chaos y Boyle estableció la ley que lleva su nombre. Los físicos también se interesaron por los gases debido a sus propiedades de compresibilidad y expansión, ya que eran una demostración de las ideas atomísticas y de la existencia del vacío que comenzaban a penetrar en el campo de la ciencia.

   En 1733, Stephen Hales perfecciona la cuba hidroneumática, y pudo medir el volumen de gas desprendido en numerosas reacciones químicas, recogiéndolo por desplazamiento de agua. Hales no logró diferenciar los gases obtenidos del aire.

   De los trabajos de Joseph Black, médico y químico adepto a la teoría del flogisto, provinieron los primeros golpes asestados a esta hipótesis. A Black, le interesó el estudio de la calcita (carbonato de calcio) y de la magnesia alba (carbonato de magnesio), en la búsqueda de un posible disolvente de los cálculos renales, a causa de su alcalinidad. Rápidamente encontró que la magnesia alba no disolvía los cálculos pero que era efectivo como laxante. Conoció que estas sustancias reaccionaban con los ácidos de forma semejante, produciendo una abundante efervescencia, pero formando sales diferentes. Por otro lado si la magnesia alba era calentada, desprendía un gas y "magnesia calcinada" (óxido de magnesio), la cual tratada con ácidos producía las mismas sales que la magnesia alba. Experimentos similares realizados con la caliza, daban, cal viva (óxido de calcio) y el mismo gas. Tratando la magnesia calcinada o la cal viva con álcalis se regeneraba la magnesia alba o la caliza.

   Estos ensayos demostraron que un gas podía combinarse con un sólido, por lo que ese gas fue denominado aire fijo, porque la magnesia y la cal lo fijaban al sólido. Era mismo gas que Van Helmont conoció como gas sylvestre, derrotando así la idea de éste acerca de que los gases no podían intervenir en las reacciones químicas y demostrando que no todos los gases eran iguales,

sino que eran compuestos semejantes a los líquidos y los sólidos, abriendo así la posibilidad de estudiarlos con métodos de laboratorio semejantes a los empleados en el estudio de otras sustancias químicas.

   Rápidamente, comenzaron las publicaciones acerca de trabajos con otros gases. En 1766 Henry Cavendish reportó un estudio acerca de las propiedades del gas inflamable (hidrógeno), que otros científicos habían reportado con anterioridad pero que ninguno había caracterizado. Cavendish obtuvo el aire inflamable mediante reacciones de desplazamiento de los ácidos con metales activos. Fiel a la vieja teoría, Cavendish sugirió que el gas obtenido era flogisto casi puro, debido a su inflamabilidad y a su pequeño peso específico.     Otro químico práctico, analista, Daniel Rutherford aisló, en 1772, un gas al que denominó gas viciado (nitrógeno), y en su tesis de maestro, describió las propiedades de este gas. Ya anteriormente, Cavendish había observado la presencia de este gas, en sus estudios sobre el aire fijo, como residuo del proceso de combustión del carbón en el aire y de fijar en álcalis parte del gas obtenido, pero no le había prestado atención al residuo. Cavendish lo llamó aire mefítico. En 1777, Cavendish comunica a Joseph Priestley, los resultados de sus experimentos, quien tampoco presta atención al hecho comunicado. Lo curioso es que Priestley estaba ocupado en el estudio de la combustión de distintos cuerpos y de los metales, observando que el volumen de aire donde los cuerpos eran quemados disminuía después de la combustión, quedando un residuo gaseoso no inflamable. Esta observación que podía explicarse como que parte del aire se combinaba con los metales o intervenía en el proceso de combustión fue interpretada a la luz de la teoría del flogisto. Priestley, como Stahl, creía que la calcinación de los metales, o la combustión de los cuerpos se debía al flogisto, y por consiguiente el residuo de aire después de efectuarse la combustión era flogisto casi puro, ya que no era respirable, ni capaz de mantener la combustión. Priestley tuvo también en sus manos el nitrógeno, al que llamó aire flogisticado. El aire viciado, mefítico o flogisticado fue posteriormente rebautizado por Lavoisier como ázoe, del griego a, no, y zoe, vida, el que no mantiene la vida. El nitrógeno, se deriva del latín "nitrogenium", y significa el que forma nitro. Cavendish estudió con posterioridad detalladamente las propiedades del nitrógeno, llegando a convencerse de que el aire flogisticado formaba parte del aire ordinario.

   Priestley, por su parte, en sus estudios ya mencionados acerca de la combustión de los cuerpos y la calcinación de los metales, obtuvo un nuevo gas. En 1774, calentando óxido de mercurio, con rayos solares por medio de una lente, descompuso esta sustancia formando mercurio metálico y un gas. A diferencia del aire flogisticado, este gas permitía la combustión, e incluso que él las bujías ardían con más intensidad, por lo que lo llamó aire desflogisticado. Casi simultáneamente, el sueco Carl Scheele, aisló el mismo gas, por diversos métodos descomponiendo sustancias inorgánicas. Observó al igual que Priestley que el nuevo gas era capaz de mantener la combustión, por lo que lo llamó aire ígneo. El nuevo gas, ávido de flogisto, facilitaba la combustión y la respiración. Según Engels, "tanto Scheele como Priestley habían descubierto el oxígeno, pero no sabían lo que habían descubierto. Seguían prisioneros de las categorías flogísticas, tal y como se las habían encontrado. En sus manos, el

elemento que estaba llamado a echar por tierra toda la concepción flogística y revolucionar la química, venía condenado a la esterilidad".

   La paternidad del oxígeno se le atribuye en la actualidad a ambos investigadores, aunque en verdad los trabajos de Scheele precedieron a los de Priestley, pero no fueron publicados hasta 1777. Scheele fue además descubridor del cloro, al que llamó aire marino desflogísticado, mientras que Priestley obtuvo un gran número de nuevos gases: el aire nitroso (NO), el aire nitroso ácido (NO2), el aire inflamable pesado (CO), el aire vitriólico ácido (SO2), el aire marino ácido (HCl gaseoso) y el aire flúor ácido (SiCl4) y el aire alcalino (NH3 gaseoso).

   Priestley al trasladarse a París comunica el resultado de sus trabajos a un grupo de científicos franceses entre los que se encontraba A. Lavoisier, quien a la sazón se ocupaba también del estudio de la combustión. Si Priestley no se dio cuenta de la significación del descubrimiento del oxígeno o aire desflogisticado, Lavoisier lo apreció con toda claridad, logrando esclarecer la naturaleza del fenómeno de la combustión, desterrando la teoría del flogísto y enderezando la química, que según Engels "... bajo su forma flogística estaba vuelta al revés...."   La historia de la química en los tres primeros cuartos del siglo XVIII, muestra una brillante confirmación del complejo carácter del proceso del conocimiento: las leyes de la naturaleza no se revelan de modo simple e inmediato al hombre. Formando parte de la estructura esencial de la realidad, estas leyes se expresan a través de manifestaciones muy diversas algunas de las cuales contribuyen a enturbiar su aprehensión progresiva. Pero no sólo eso, el hombre llamado a desentrañar lo esencial del proceso, es un sujeto educado en una sociedad dada, de la cual ha asimilado un modo de comprender el mundo que le es típico a ella, razón por la cual, los paradigmas vigentes, con toda su carga de verdad y error, lo conducen en su actividad científica y en ocasiones lo desvían del camino correcto.

   Las primeras hipótesis científicas y el método experimental

   Las personas que a lo largo de la historia de la Química hicieron aportes al desarrollo de esta ciencia no pueden calificarse como químicos de profesión. Los artesanos del antiguo Egipto, los filósofos griegos, los alquimistas que buscaban el oro, los médicos musulmanes, los enciclopedistas de la Edad Media, los iatroquímicos, farmacéuticos y metalúrgicos del renacimiento, eran sabios que estudiaban las sustancias y sus transformaciones, buscando propiedades útiles en aras de otras ciencias o artes técnicas.

   Ya a finales del siglo XVII y especialmente durante el siglo XVIII, hay hombres de ciencias que dedican sus investigaciones específicamente a la Química. Muchas de estas personas fueron investigadores por afición, con recursos económicos propios, como Boyle o Cavendish.

   Sin embargo, el proceso de institucionalización de la Química como ciencia, trajo aparejado el surgimiento de la Química como una profesión específica,

con encargos sociales definida. Profesores universitarios, industriales ocupados de producir determinadas sustancias, químicos analíticos, investigadores por encargo de alguna institución, son algunas ocupaciones que surgieron a fines del siglo XVIII y que se consolidaron como tal durante el siglo XIX.

   Conjuntamente con la profesión de Químico, comenzaron a aparecer las primeras publicaciones especializadas en Química, como el Chemische Journal (1778-1781) y el Chemische Annalen (1784-1803), y Lavoisier funda en 1789 la revista, Annales de Chemie, que aún se publica en nuestros días.

La obra de Lavoisier. La revolución química se profundiza: el primer sistema conceptualUn químico brillante pero falible: Jöns Jacob Berzelius

El proceso de transformación de la Química en ciencia pasa por una etapa empírica, en la cual los conocimientos acerca de las sustancias y sus transformaciones han sido encontrados por la vía del ensayo error. La casualidad le permitió al hombre desde la antigüedad hasta el siglo XVII, hallar propiedades útiles en los elementos y compuestos. Este volumen de conocimientos posibilitó elaborar las primeras concepciones teóricas que sirviesen para explicar las propiedades y sus reacciones y encontrar un método eficaz para el estudio de las sustancias.

   A fines del siglo XVIII, el método analítico cualitativo y cuantitativo comenzaba a rendir sus frutos. El descubrimiento de diferentes elementos químicos, y nuevos compuestos hacía imprescindible la búsqueda de la composición. La teoría del flogisto y las ideas sobre la afinidad química, aunque erróneas, dominaban la mente de los químicos, pero las inconsistencias experimentales, cada vez más numerosas, entraban en franca contradicción con el saber establecido. Las condiciones habían madurado para el surgimiento de una nueva hipótesis que permitiera la explicación de los fenómenos químicos, en especial el de la combustión. Esta fue la obra de Lavoisier.    Se ha atribuido a la figura de este científico francés la autoría absoluta de la primera revolución científica ocurrida en la Química. No obstante, éste fue un lento proceso que se inició con Robert Boyle en 1660, y que no concluye hasta el establecimiento absoluto de la teoría atómica en 1803. Lavoisier es una figura central en este proceso. Fue una mente brillante, capaz de romper las ataduras flogísticas y colocar cada hecho en su justo lugar.    Una revolución científica, no es sólo el derrumbe y rechazo de las viejas concepciones que dominan en una disciplina dada, y su remplazo por nuevas hipótesis de mayor carácter explicativo. Significa también reconsiderar, a la luz del nuevo paradigma, todos los principios, leyes y teorías vigentes. Otra característica de una revolución científico natural, es que los nuevos conocimientos deben tener un carácter metodológico, lo que implica una ruptura en el método de investigación y en el sistema lógico del pensamiento naturalista. Producto de la revolución científica se produce entonces una ampliación del saber acerca de la naturaleza en aspectos de la realidad que

hasta ese momento habían sido inaccesibles para los científicos. Todos estos aspectos se dan en la Química en su tránsito del empirismo al establecimiento de su primer sistema conceptual, gracias al método analítico

   La obra de Lavoisier

   Antoine Lavoisier fue un investigador brillante. No sólo resaltó por la exactitud y precisión con que realizaba sus experimentos, sino por toda la metodología empleada en sus investigaciones, y por la claridad de sus conclusiones e interpretación de los hechos experimentales. Su espíritu científico comprendió la necesidad de la medición exacta para el reporte de las conclusiones experimentales. Realizaba cuidadosas revisiones bibliográficas para planificar , y no dudaba en repetir una y otra vez, los experimentos de sus contemporáneos para verificar sus resultados.    Interesado en el fenómeno de la combustión y la calcinación de los metales, conoció de los trabajos de Boyle y percibió la contradicciones existentes entre los reportes de distintos investigadores, especialmente entre los trabajos de Guyton de Morveau  y los resultados de Stephen Hales. En 1772, Morveau demostró que todos los metales ganaban en peso al transformarse en sus respectivas cales, mientras que Hales planteaba que los metales contenían cierta clase aire, que era expulsado durante la calcinación.    Lavoisier comienza a estudiar la combustión del fósforo en aire y observa este proceso produce una gran cantidad de humo blanco. Bajo las concepciones imperantes, Lavoisier interpreta este resultado como alguna forma de flogisto. Observó que el humo producido era ácido y encontró, para su sorpresa que estos humos pesaban más que el fósforo de partida, a pesar de que se suponía que el flogisto era muy ligero o tenía masa negativa. Experimentos semejantes desarrolló con azufre, obteniendo resultados similares.    Lavoisier también calcinó estaño y plomo, en recipientes abiertos, llegando a las mismas conclusiones. Algo se fijaba a los metales durante su calcinación. Reportó asimismo, que cuando el litargirio (óxido de plomo IV) se calentaba con carbón, se liberaba una gran cantidad de aire.    El primero de noviembre de 1772, Lavosier depositó una nota sellada en la Secretaría de la Academia de Ciencias de Francia, en la que reportaba que la calcinación de los metales, y la combustión del azufre y el fósforo, eran ejemplos de una reacción general, en la que las sustancias ganaban en peso debido a que fijaban aire. De esta manera realiza la conexión entre calcinación y combustión, que ya había sido sugerida por Stahl, y establece que parte del aire se combinaba con el metal, incrementando su masa.    En febrero de 1773, Lavoisier conoció de los trabajos de Black acerca de la respiración y el crecimiento de las plantas, la calcinación y la combustión, e interpreta sus resultados en términos del aire fijo (dióxido de carbono) de Black

Metal  + aire fijo (CO2)    =  Cal

Cal   +  C   =  Metal + aire fijo

    En ese momento, Lavoisier desconoce la posibilidad de reducir las cales (óxidos), sin la presencia del carbono.    En abril de 1774, Lavoisier repitió los experimentos de Boyle con el objetivo de refutar la hipótesis de que el incremento en peso de los metales durante la calcinación se debía a la incorporación de partículas de fuego, como había supuesto Boyle. Colocó muestras pesadas de estaño y plomo en recipientes, expulsó parte del aire, selló y pesó el recipiente conteniendo la muestra. Calentó los recipientes hasta que el metal se transformó en cal, y pesó nuevamente los frascos antes de abrirlos. Tal y como esperaba, el peso del recipiente no había variado durante la reacción, por lo que los átomos de fuego no habían atravesado el vidrio del recipiente, ni se habían incorporado al metal. Al abrir los recipientes, observó que penetraba aire dentro de los mismos, y que el recipiente abierto pesaba más. Obviamente parte del aire en el interior de los recipientes había sido empleado en la calcinación. Finalmente, Lavoisier pesa la cal obtenida, y demuestra que el incremento en peso del metal calcinado era igual al peso del aire extra que había penetrado dentro del recipiente una vez abierto. Pensando en términos del aire fijo o cualquier otro vapor ácido, Lavoisier deduce que la reacción de calcinación era una combinación del metal con la parte ácida del aire. Con este resultado Lavoisier demuestra la Ley de Conservación de la Masa en las reacciones química, que ya había sido enunciada con anterioridad por Lomonosov, pero cuyo crédito se le atribuye a Lavoisier por la repercusión de sus trabajos.    En el otoño de ese propio año Lavoisier conoce del propio Priestley acerca del descubrimiento del nuevo gas, el aire desflogisticado, obtenido por calentamiento de las cales rojas del mercurio y del plomo. Aire, que no era el aire nitroso (NO), ni el aire fijo (CO2), ya que era capaz de mantener la combustión, y en su atmósfera las bujías ardían más violentamente que en el aire normal. Esta reacción significaba la posibilidad de reducir las cales por calentamiento, sin la presencia de carbono.     En marzo de 1775, Priestley que había continuado sus estudios sobre el aire desflogisticado, concluye que el aire ordinario era una mezcla de éste con flogisto, publicando sus resultados. Scheele, quien también había descubierto el nuevo gas, llega a conclusiones idénticas, planteando que el aire era una mezcla de dos sustancias, una activa y otra inerte.    Casi inmediatamente Lavoisier dedica su atención al nuevo aire, y según su costumbre, repite los experimentos de Priestley, descomponiendo las cales rojas de mercurio y plomo. En 1776, Lavoisier se convence de que efectivamente el aire ordinario era una mezcla de gases, uno de los cuales era el principio activo de la combustión, determinando su composición en un 27% de aire respirable y 73 % de aire no respirable (la composición real del aire es 21% de oxígeno y 78% de nitrógeno).    De acuerdo a sus ideas sobre la acidez, refiere que el nuevo gas, era el principio ácido que componía a todas las sustancias ácidas, y denominó al

nuevo aire oxígeno, término que proviene del griego y que significa "formador de ácidos".    Finalmente, en 1777, Lavoisier publica su teoría de la combustión, según la cual la combustión y la calcinación, no eran más que reacciones de combinación de las sustancias con el oxígeno. Asimismo, Lavoisier interpreta el aire fijo (CO2), como una combinación del carbono y el oxígeno, por lo que la reducción de las cales con carbón, reacción que muchos científicos conocían como el reverso de la calcinación y que el propio Lavoisier había estudiado, no era más que la transferencia del oxígeno de la cal al carbón.    Aunque muchos químicos aceptaron la teoría de la combustión de Lavoisier y la validez del método experimental empleado en su demostración, el destierro de la idea del flogisto no fue inmediata, e incluso hubo intentos de adecuar ambas teorías, suponiendo que el oxígeno se transfería de una sustancia a otra, sólo como resultado de una transferencia de flogisto, en la cual la pérdida de flogisto por parte de una sustancia era la fuerza motriz de la reacción. Esta lucha de ideas, demuestra una regularidad en el desarrollo de la ciencia que fue planteada por Max Planck :" ...una nueva verdad científica no triunfa porque logra convencer a sus opositores y hacer que vean las cosas con claridad, sino más bien porque sus opositores acaban por morir y surge una nueva generación que se familiariza con la nueva verdad..." . La teoría del flogisto murió con los flogicistas y la teoría de Lavoisier fue entonces aceptada.    Uno de los experimentos que acabaron de afirmar la teoría del Oxígeno de Lavoisier provino de un convencido flogicista, Cavendish. Cavendish encontró que la combustión de una mezcla de aire común y aire inflamable producía agua, destruyendo la creencia arraigada desde tiempos inmemorables de que el agua era un elemento. Cavendish interpreta sus resultados a la luz de la teoría flogística, el aire inflamable era flogisto casi puro y el aire desflogisticado estaba carente de él, la formación del agua se producía al incorporar el flogisto el aire desflogisticado. Parece un trabalenguas y es mucho más sencillo aceptar la interpretación dada por Lavoisier: el agua era una combinación del aire inflamable con el oxígeno. El aire inflamable es entonces denominado hidrógeno, del griego, engendrador de agua.    Una vez conocida la composición del agua, Lavoisier puede explicar la naturaleza de otras dos reacciones químicas:  

Metal  +  Ácido  =  Sal  +   aire inflamable

Cal  +   Ácido =  Sal  +  agua

    Un metal reaccionaba con los ácidos produciendo sal y desprendiendo hidrógeno, mientras que la cal del metal reaccionaba con el ácido formando la misma sal pero sin formar el aire inflamable. Se desconocía que esta última reacción producía agua, pues al tener lugar en disolución la cantidad de agua formada no era detectable. Lavoisier logra demostrar la formación del agua en la neutralización. 

   Los trabajos de Lavoisier en relación con la nueva Química, no se limitan a analizar el fenómeno de la combustión, sino que sienta las bases para la interpretación de las reacciones de combinación, descomposición e intercambio, y define el elemento químico como aquella sustancia que no puede se producida ni descompuesta a partir de otras. Por supuesto, Lavosier es incapaz de establecer las diferencias entre el concepto de elemento y el de sustancia simple, lo cual no fue posible hasta el desarrollo de la teoría atómica.    Lavosier funda la termoquímica, al establecer  la ley que lleva su nombre, y según la cual el calor absorbido durante la descomposición de una sustancia es el mismo que el que se desprende en su formación.    La búsqueda de la composición de los compuestos químicos hizo necesario establecer un sistema para nombrar los compuestos atendiendo a ésta. No era posible seguir nombrado los compuestos de una forma trivial. Lavoisier, conjuntamente con investigadores de la talla de Guyton de Moerveau., Claude Berthollet  y Antoine de Fourcroy, emprenden esta tarea, y en 1787 publican el libro Methode de Nomenclature Chimique (Método de Nomenclatura Química). La sistematización de la nomenclatura en función de la composición de los compuestos químicos tuvo una enorme repercusión en la forma de pensar de los químicos, y fue rápidamente aceptada.    La obra de Lavoisier fue recogida en el texto Traité èlementaire de chimie, (Tratado Elemental de Química) publicado en 1789, el cual resultó una combinación de los reportes de sus investigaciones, un libro de texto y a su vez, manual de laboratorio. En el tratado aparece la primera tabla de elementos químicos.    Lavosier no escapa a consideraciones erróneas de los fenómenos como la luz y el calor, los que considera como corpusculares, y así su tabla de elementos comienza justamente con el calórico. Otra hipótesis equivocada de Lavoisier fue considerar que todos los ácidos contenían oxigeno, idea que fue refutada por su colega Berthollet.    Lavoisier incursiona también en la fisiología por sus estudios acerca de la respiración animal y vegetal, que realiza junto a Laplace y a Seguin, esclareciendo el papel del oxígeno en la combustión de los compuestos de carbono de los organismos vivos.    Lavoisier es una figura central en el establecimiento de la Química como ciencia. Sin embargo, vale señalar que Lavoisier no realizó por si mismo ningún descubrimiento crucial, la mayoría de los hechos que pusieron en jaque la teoría flogística se deben a otros investigadores como Priestley, Scheele, Cavendish, Bayen, e incluso observaciones anteriores como las de Boyle y Lomonosov. Su genialidad radica en detectar las contradicciones entre ellos, aplicar con minuciosidad el método científico y no enturbiar los resultados con interpretaciones apriorísticas. Su aporte está en la organización y sistematización de los descubrimientos y hechos científicos en un nuevo sistema conceptual. Como plantea Engels, "... Lavoisier se puso a investigar a

la luz de este nuevo hecho toda la química flogística... y así fue como enderezó la química, que bajo su forma flogistica estaba vuelta al revés..."

   La revolución química se profundiza: el primer sistema conceptual

   El establecimiento explícito de la ley de conservación de la masa, el descubrimiento del papel del oxígeno en los procesos de combustión y calcinación, la comprensión de la esencia de muchas reacciones químicas, la nueva nomenclatura química, el concepto de elemento, y sobre todo el establecimiento de la validez del método analítico cuali y cuantitativo, establecieron las bases para profundizar los estudios acerca de la composición de las sustancias.    Ello permitió que, en un lapsus muy corto de tiempo, se obtuviesen logros significativos en la Química teórica, especialmente en las relaciones cuantitativas o estequiométricas en las reacciones químicas.    La idea de la afinidad química no había abandonado la mente de los químicos. B. Richter , realizó experimentos en los que medía la cantidad de ácido capaz de neutralizar una cierta cantidad de álcali, con la intención de construir una tabla numérica de afinidades. Esta tabla, publicada en 1792, indica las partes de ácido muriático (HCl), sulfúrico y nítrico que neutralizaban a 1000 partes de potasa (KOH), sosa (NaOH), álcali volátil (NH3), barita (BaO), cal (CaO), magnesia (MgO) y alúmina (Al2OI3) Al estudiar estas reacciones de neutralización entre ácidos y bases, Richter encontró que las cantidades de dos o más bases (ó ácidos) que son neutralizadas por una misma cantidad de un determinado ácido o base lo son por igual cantidad, aunque distinta, de cualquier otro ácido (o base), fijando los pesos equivalentes de ácidos y de bases que pueden neutralizarse dos a dos. Esta tabla constituyó la primera tabla de equivalentes químicos y permitió la formulación de la ley de las proporciones recíprocas, según la cual: "los pesos de dos sustancias diferentes que reaccionan con un mismo peso de una tercera, son los pesos de combinación, sus múltiplos o submúltiplos de aquellas sustancias cuando reaccionan entre sí".    La ley de las proporciones recíprocas conduce a fijar a cada elemento un peso relativo de combinación, que es el peso del mismo que se une con un peso determinado del elemento que se toma como tipo de referencia. Al ser el oxígeno el elemento que se combina con casi todos los demás, se tomó inicialmente como tipo 100 partes de oxígeno; la cantidad en peso de cada elemento que se combinaba con estas 100 partes en peso de oxígeno era su peso de combinación.    Hoy en día, de forma simplificada, esta ley implica que:

   Donde 20 g de calcio, 8 g de oxígeno y 1 g de hidrógeno son las masas de combinación o masas equivalentes de estas sustancias en las reacciones involucradas. Debe recordarse que por mucho tiempo se ha empleado erróneamente el término peso en el lugar de la magnitud física masa.    Richter estudió también la sustitución de los metales determinando las cantidades de éstos que se desplazan recíprocamente de sus disoluciones y conoció la capacidad del hierro y del mercurio para combinarse con el oxígeno en dos relaciones diferentes. Estos experimentos son el antecedente de la ley de las proporciones definidas, aunque Richter no llegó a enunciarla explícitamente.    La ley de las proporciones definidas se debe a Louis Proust, quien encontró que existían dos tipos de sulfato de hierro, uno rojo y otro verde, que diferían en su composición y por ende en sus propiedades. En el curso de sus investigaciones encontró también otros sulfatos como los de plomo, cobre, antimonio, níquel y cobalto, que formaban dos sulfatos, con diferente composición. Su por casualidad encontraba composiciones diferentes, intermedias, siempre resultaba una mezcla de ambos compuestos susceptible a separación. De las misma forma encontró que estos metales formaban dos sulfuros diferentes. En 1794, Proust enuncia la ley que hoy conocemos como ley de Proust, y que en su forma actual plantea que: "cada compuesto químico tiene una composición fija e invariable".    La formulación de esta ley generó una gran polémica entre Proust y Berthollet, entre los años 1801 y 1808. Este último de gran autoridad por sus trabajos junto a Lavoisier, defendía la hipótesis de la composición variable. A la sazón, Berthollet, que estudiaba la afinidad entre los compuestos químicos, advirtió que las tablas de afinidad electiva de Bergmann no eran tortalmente válidas, ya que la afinidad no era una fuerza absoluta, sino que sobre ella podían influir las cantidades de los reaccionantes. De este modo, Bethollet percibe la ley de acción de masas en las reacciones químicas, aunque esta no se establece hasta años después. Berthollet no diferencia entre la composición de una disolución y la composición de un compuesto químico, e indica que la composición de los compuestos es variable a menos de que un factor como la solubilidad defina su composición.    Aunque esta disputa se resolvió en su momento a favor de Proust, y está probada la existencia un gran número de compuestos de composición definida, formados por moléculas discretas y simples, como el agua o el dióxido de carbono, no es menos cierto el hecho de que existen combinaciones químicas con una variación evidente en su composición, como es el caso de los sólidos

iónicos. Actualmente los compuestos químicos se dividen en daltónidos y berthollidos, según cumplan o no la ley de Proust.    La ley de las proporciones definidas constituyó una poderosa arma para los químicos en la búsqueda de la composición.    La ley de Proust no impide que dos o más elementos se unan en varias proporciones para formar varios compuestos. En 1803, Dalton comprobó que las cantidades de un mismo elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento para formar en cada caso un compuesto distinto, están en la relación de números enteros y sencillos. Esta ley así enunciada, se conoce como ley de Dalton o ley de las proporciones múltiples, y es una consecuencia de su teoría atómica, y fue corroborada para un gran número de compuestos por Berzelius.    Con la ley de las proporciones múltiples se completan los cuatro pilares de la Estequiometría: la ley de conservación de la masa, la ley de las proporciones recíprocas, la ley de las proporciones definidas y la ley de las proporciones múltiples.    Al sistema conceptual de la Química sólo le faltaba la explicación teórica de todas estas leyes empíricas, la teoría atómica elaborada por John Dalton. Desde el siglo XVII, era aceptada por la Física, la existencia de átomos como las últimas partículas constituyentes de los cuerpos. La hipótesis corpuscular adoptaba diferentes formas, según el científico que la sustentaba, pero no fue hasta Dalton en que se erige en una verdadera teoría científica, mediante la cual podían explicarse los fenómenos naturales observados, en particular las leyes ponderales.    Dalton no era químico sino meteorólogo. Su interés en la Química surge por la composición de la atmósfera y estudiando las mezclas gaseosas logró encontrar la ley de las presiones parciales o Ley de Dalton.     Sólo es posible conjeturar acerca de cómo Dalton llegó a su teoría atómica en una época en que no se conocían las fórmulas químicas ni los pesos atómicos. Dalton suponía que átomos de la misma clase se repelían entre sí, por lo que intuyó que sólo eran posible escasas combinaciones entre dos tipos de átomos. Los postulados de la teoría atómica de Dalton eran las siguientes:

Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales separadas e indestructibles,

los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás propiedades,

los átomos de los distintos elementos tienen diferente masa y propiedades, y los compuestos se forman por la unión de los correspondientes elementos en una relación numérica sencilla.

   Los "átomos" de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas sus otras propiedades. A partir de esta hipótesis de trabajo, y haciendo uso de la ley de las proporciones recíprocas, Dalton pudo escribir las primeras fórmulas químicas. Dalton creía que la mayoría de los compuestos eran binarios y que átomos de una misma clase no podían combinarse entre sí. Para el agua, la combinación más simple

debía ser de un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno. Si el símbolo del hidrógeno era un círculo con un punto y el del oxígeno un círculo, la fórmula del agua sería:

   Si se conocen dos óxidos de carbono debe esperarse que los átomos se combinen en proporción de 1:1 para el óxido de menor contenido de oxígeno, y de 1:2 para el de mayor contenido de oxígeno.En 1803, conjuntamente con su teoría atómica, Dalton publica la tabla de pesos de partículas últimas. Los pesos atómicos determinados a partir de las relaciones de combinación conocidas y de sus fórmulas eran bastante inexactos y fueron modificados por el propio Dalton en varias oportunidades. En realidad, los pesos determinados eran pesos o masa equivalentes y a ello hay que sumar que cada método de análisis tenía su error, lo que daba inexactitud al análisis.

 Tabla de elementos químicos de Dalton

   En 1808, Gay Lussac observa que cuando un volumen de oxígeno se une con dos volúmenes de hidrógeno forman dos volúmenes de vapor de agua medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura. Esta ley conocida como la ley de los volúmenes de combinación resultó de gran importancia dado el gran interés por las sustancias gaseosas. La teoría atómica no podía explicar la ley de Gay Lussac de los volúmenes de combinación, ya que según Dalton la combinación de un átomo de hidrógeno y uno de oxígeno daba lugar a una partícula de agua de fórmula HO, idea que llevó a Dalton a rechazar las conclusiones de Gay Lussac, por inexactas.    Se debe a Amadeus Avogadro la reconciliación de estos dos hechos al sugerir, en 1811, que los gases elementales estaban formados por moléculas diatómicas, y que en volúmenes iguales de todos los gases, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura existían igual número de moléculas.     Sin embargo, la hipótesis de Avogadro fue rechazada enérgicamente por Berzelius, pues según las ideas acerca de la afinidad química la unión de dos

átomos iguales era imposible. Las ideas de Avogadro no fueron reconocida hasta 1860, en el I Congreso de Química de Karlruhe, cuando fue defendida brillantemente por Stanislao Cannizaro, y no fue hasta entonces que se aceptó la existencia de las moléculas diatómicas.    Otra hipótesis acerca de la constitución de los elementos que surgió en esta época fue la hipótesis unitaria de Prout quien en 1815 sugiere que todos los pesos atómicos podían expresarse por números enteros tomando como unidad el peso atómico del hidrógeno y que los átomos de todos los elementos debían estar formados por agregados más o menos complejos de átomos de hidrógeno. La idea de Prout tuvo al principio gran aceptación, pero fue el propio Berzelius quien demostró mediante métodos analíticos más exactos, la existencia de pesos atómicos que divergían indudablemente de números enteros, lo cual llevó al rechazo de la hipótesis unitaria.

Un químico brillante pero falible: Jöns Jacob Berzelius

La historia del establecimiento del primer sistema conceptual en la Química que relaciona las propiedades de las sustancias con su composición no puede estar completa sin mencionar la figura de Jöns Jacob Berzelius. Berzelius, analista sueco, fue sin lugar a dudas el químico de mayor influencia de la primera mitad del siglo XIX. Su labor dentro de la Química lo llevó a describir numerosas sustancias y reacciones y a caracterizar muchos minerales. Descubrió cuatro nuevos elementos: el cerio en 1803, el selenio en 1818, el silicio en 1823 y el torio en 1828, y es el primero en aislar el calcio, estroncio, bario, tántalo, vanadio y circonio.     Conocedor de los trabajos de Richter, tuvo noticias de la teoría atómica a través de los trabajos de Thomson  y Wollaston, principales divulgadores de la obra de Dalton, y se propuso verificar las leyes de estequiométricas mediante el análisis químico cuantitativo. Usando el método de Dulong y Petit, la ley del isomorfismo de Mitscherlich, y la ley de los volúmenes reaccionantes de Gay Lussac, logró determinar entre 1811 y 1814 los pesos atómicos correctos de muchos elementos, publicando en 1818 la primera tabla de pesos atómicos de 42 elementos químicos (algunos en realidad eran compuestos), establecidos primero sobre la base del oxígeno igual a 100 y más tarde con relación al hidrógeno igual a uno.    Se debe a este científico la simbología química moderna. Berzelius propuso utilizar, en vez de signos arbitrarios, la primera letra del nombre latino del elemento, o en todo caso, la primera letra seguida de otra representativa del sonido característico del nombre al ser dos o más los elementos cuyos nombres empezasen por la misma letra. El tomar como base el nombre latino, pues el latín era entonces la lengua internacional utilizada en la terminología científica, hizo que la proposición de Berzelius fuese universalmente aceptada.    Sin embargo, Berzelius incurrió en el orden científico en importantes errores, derivados en su gran mayoría de su teoría electroquímica o teoría dualista acerca de la afinidad química. La teoría dualista intenta explicar la atracción y repulsión que ejercían los polos eléctricos sobre las sustancias químicas

durante los fenómenos electrolíticos y constituye una nueva expresión de la antigua física de contrarios Según su hipótesis todo átomo posee una carga positiva y una negativa, de ahí el carácter dual, a excepción del oxígeno que sólo poseía carga negativa. Los átomos no son neutros sino que contienen un exceso de carga positiva o negativa. De este modo, los elementos pueden ordenarse en una serie en que cada uno es electropositivo respecto a los que lo anteceden y electronegativo respecto a los que le suceden.     Para Berzelius, la formación de los compuestos químicos ocurre cuando se neutralizan parcialmente las cargas. La existencia de moléculas constituidas por dos átomos iguales no era explicable a partir de los postulados de su hipótesis dual, por lo que no es de extrañar su rechazo al principio de Avogadro.     La teoría dualista, según la cual todo compuesto estaba formado por una parte positiva y otra negativa, fue fecunda en la comprensión de los fenómenos electrolíticos, explicaba la naturaleza de las fuerzas de afinidad que mantenían unidas las sales y otros compuestos, y era posible entender a partir de ella, las reacciones de neutralización, y de intercambio. De ahí su aceptación por los químicos de la época.     La hipótesis de Avogadro no fue la única idea científica rechazada de plano por Berzelius. Se opuso a los trabajos de Faraday acerca del equivalente electroquímico, al confundir las magnitudes de cantidad de electricidad e intensidad de corriente, y como se verá con posterioridad, también rechazó la teoría de los radicales en el campo de la Química Orgánica por ir en contra de su hipótesis dualista.    Berzelius publicó sus ideas en un texto de Química del cual se realizaron cinco ediciones entre 1808 y 1848, y contribuyó a la publicación del primer anuario de Química el Jahresbericht über die Fortschritte der physischen Wissenschaft.    El caso Berzelius es otro ejemplo más de la influencia de determinados paradigmas teóricos en el análisis de los resultados científicos, y del hecho cierto de que la historia de la Química, conoció de avances, retrocesos, errores, aciertos, y no avanzó por un camino triunfal de verdades inequívocas.

Contexto económico, político, científico y tecnológico en el siglo XIX y primeras décadas del XXLa alianza de la Química con la FísicaNuevos elementos y la necesidad de su clasificaciónLas propiedades de las sustancias dependen también de su estructura: la Química OrgánicaLa Química y la industria. Beneficios y perjuicios

   En el primer cuarto del siglo XIX ya estaba completo el sistema de leyes, principios y teorías que conforma el primer marco conceptual en la ciencia Química. Estaba claro que existía una conexión entre las propiedades que caracterizaban la sustancia y su composición cualitativa y cuantitativa, por lo que prosiguió la investigación de la composición en las distintas sustancias que eran obtenidas por síntesis o aislamiento a través del método analítico. El resultado del avance en el estudio de los elementos y sus compuestos tuvo su gran generalización en la ley periódica.

   Sin embargo, éste no fue el único campo de trabajo para los químicos decimonónicos. Buscar la causa de las propiedades de las sustancias aproximó los estudios químicos a los físicos, surgiendo una nueva rama científica la Química Física, que dio sus primeros pasos en el XVIII con los estudios acerca de la afinidad química y la naturaleza del calórico. La cinética, la termodinámica y la electroquímica sientan cátedra en la historia de la Química.

  La industria química prosiguió su desarrollo y nuevas sustancias fueron producidas industrialmente para satisfacer las crecientes demandas sociales, pero esta relación entre ciencia y técnica tomó un diferente cariz. Si hasta ese momento la industria y la ciencia química habían tenido un desarrollo independiente, a partir del siglo XIX, la industria comienza a producir lo que se obtiene primero en los laboratorios. Este proceso en el que la Química se convierte en una fuerza productiva directa, se conoce como “quimización” y tiene su gran auge en las primeras décadas del siglo XX, sentando las bases de otra revolución industrial.

  No obstante, durante el siglo XIX se descubre que las propiedades de las sustancias dependen no solamente de su composición sino también de la estructura. El desarrollo de la Química Orgánica, con el derrumbe de la teoría vitalista, el establecimiento del sistema conceptual asociado a este tipo de sustancias, el descubrimiento de los nuevos métodos de síntesis, marcan otro hito, que puede considerarse como una segunda revolución en la Química.

   El comienzo del siglo XIX puede considerarse entonces como una encrucijada a partir de la cual se abren diferentes caminos para el desarrollo de la Química.

Contexto económico, político, científico y tecnológico en el siglo XIX

   Las revoluciones burguesas ocurridas en los siglos XVII y XVIII hacen que el siglo XIX vea la luz en un contexto favorable al desarrollo del capitalismo industrial. El aumento de la productividad del trabajo, gracias a la introducción de la máquina de vapor y a otras innovaciones técnicas, provoca un aumento de la producción de bienes de consumo. Este auge productivo requiere de expansiones territoriales de países industrializados, como Inglaterra y Francia, que permitan obtener nuevas fuentes de materias primas en las colonias y mercados para sus producciones.     Las guerras napoleónicas, cuyo objetivo principal era la hegemonía militar, política, comercial e industrial de Francia, expandió las fronteras, en las primeras décadas del siglo, sometiendo a Bélgica, Holanda, Italia, España, Austria, Prusia y Rusia. Bonaparte saqueó y arruinó a los países sometidos, extrayendo de ellos materia primas industriales y recursos monetarios, pero logró derrotar el fraccionamiento feudal e imponer un régimen social progresivo en toda Europa. Aunque la reacción monárquico absolutista en estos países, incluyendo la propia Francia, no se hizo esperar, se obtuvo, en última instancia el crecimiento acelerado de las relaciones burguesas, el desarrollo de la conciencia clasista del proletariado, un sentimiento nacional en los diferentes países europeos y un vasto movimiento social en todo el mundo.

   La revolución española entre 1820 y 1823, las revoluciones italianas de los años 1820 y 1821, la independencia nacional en Grecia, la revolución de 1848 en Alemania, la Comuna de París de 1871 en Francia, y las guerras de independencia de las colonias españolas en América durante todo el siglo, son algunos ejemplos de estos movimientos político sociales.

   El desarrollo del capitalismo en los Estados Unidos avanzó con suma rapidez durante todo el siglo XIX. La posibilidad de expansión hacia el oeste estimulaba un vasto empleo de las máquinas. El desarrollo desigual entre los estados del norte industrializados y del sur, agrícolas y esclavistas, provocó la guerra de secesión entre 1865 y 1867, que terminó con la abolición de la esclavitud. En breve lapso, Estados Unidos se colocó en el primer lugar de la producción industrial mundial.

  Entre los siglos XIX y XX el capitalismo alcanza la fase superior de su desarrollo caracterizado por la gran concentración de la producción y los capitales en pocas manos, formándose los monopolios y los trusts internacionales que dominaron la economía mundial. El capital bancario imbricado estrechamente con el industrial conforma el capital y la oligarquía financiera y comienza una amplia exportación de capitales. Comienzan las guerras por un nuevo reparto del mundo.    Desde el punto de vista industrial, el siglo XIX fue un periodo de grandes logros: el barco de vapor, el ferrocarril, los grandes convertidores de acero, la electricidad, la turbina, el pararrayos, el teléfono y el telégrafo y la radio fueron productos del desarrollo científico técnico alcanzado.

   Todo este desarrollo tecnológico promueve la enseñanza de la ciencia. Surgen las escuelas científicas que rompen la enseñanza tradicional en las universidades. Ejemplo en Francia son las escuelas militares, la escuela normal

superior, la escuela de medicina y la politécnica; las Technischen Hochschulen alemanas, y el Birkbeck College y el Royal College en Inglaterra. En las universidades, el profesor universitario asalariado devino en una nueva profesión y encarnaría un nuevo tipo de científico, y las escuelas y los departamentos se convirtieron en centros de investigación. El Estado y las industrias comienzan a subvencionar las investigaciones científicas. Las sociedades científicas de carácter general, que habían sido suficientes para el intercambio académico en los siglos anteriores, no pueden abarcar el saber especializado que se ha ido creando en todos los campos de la ciencia. En los países más industrializados se fundan sociedades químicas, geológicas, astronómicas, físico-matemáticas, contando cada una con su correspondiente publicación. Los ingenieros, también representan una nueva profesión.

   El siglo XIX es pues un siglo de avances notables en ciencia y tecnología. Si en el siglo XVIII la ciencia aun no puede considerarse el motor impulsor del desarrollo industrial, ya que las innovaciones tecnológicas ocurren en la propia industria, ya a mediados del siglo XIX, la ciencia comienza a incidir en el progreso técnico.

   Este estímulo productivo, científico y técnico hizo también florecer la filosofía. Por un lado surge la filosofía positivista de Comte, Spencer y Mill que tendía a justificar en términos de lógica y ciencia, la libertad de empresa privada y a afirmar, que el hombre había encontrado finalmente el camino más acertado. Surge el marxismo como ideología de la clase obrera, desentrañando la esencia del sistema capitalista de producción, sentando las bases para una comprensión científica del mundo y ofreciendo un método científico para la aprehensión de la realidad.

   La alianza de la Química con la Física

El siglo XIX conoce del encuentro de dos disciplinas científicas que hasta ese momento habían conocido un desarrollo independiente. La Física, con un sólido sistema conceptual basado en las leyes de la mecánica y la gravitación establecidas por Newton habían influido poderosamente en la visión del mundo de todos los científicos, que trataban de comprender al universo a través del paradigma mecánico. Los químicos hasta el siglo XIX prestaron poca atención a los fenómenos físicos, pero la explicación de los fenómenos químicos pasaba necesariamente por un entendimiento de la energía y sus diversas manifestaciones, así como de la naturaleza eléctrica de muchas reacciones químicas.

   La Química Física es el resultado de un proceso natural de integración de las ciencias cuando se trata de la explicación de campos fronteras. Es quizás el primer ejemplo de interdisciplinariedad.

   Una de las grandes preocupaciones de los químicos del siglo XVIII fue la búsqueda de una explicación sobre la afinidad química. Los primeros trabajos cualitativos de Geoffreoy y Bergman a principios del siglo dieron paso a trabajos cuantitativos como los de Homberg (1700), Wenzel (1777), Kirwan (1781), Cavendish (1766), y Richter (1792). Dentro de estos trabajos se

destaca el realizado por Wenzel intentó medir la afinidad observando la velocidad con que los metales se disolvían en ácidos de distinta concentración, el cual constituyó el primer estudio sobre las velocidades de reacción.

   Sin embargo, el nacimiento de la cinética química como disciplina científica se ubica en el año 1850, cuando Ludwig Wilhelmy investigó la inversión del plano de la luz polarizada durante la reacción de hidrólisis de la sacarosa en glucosa y fructosa en medio ácido, encontrando que la disminución de la sacarosa en el tiempo era proporcional a su concentración [S]:

   Estudios cinéticos de este tipo fueron realizados también por Berthelot y St Gilles quienes estudiaron en 1862, la influencia de la concentración de los cuerpos reaccionantes en los procesos químicos al estudiar la esterificación de ácidos y alcoholes. También pueden mencionarse los trabajos realizados en 1867 por A.V. Harcourt y W. Esson.

   En la misma época, Williamson observó que cuando una reacción química produce sustancias con una velocidad definida, y a su vez estas sustancias reaccionan de nuevo, también con velocidad determinada, para regenerar los materiales de partida, debe llegar un momento en que se alcance un equilibrio dinámico. También van´t Hoff encontró ejemplos de reacciones reversibles que llegan al estado de equilibrio.

   Estos resultados empíricos encontrarían su confirmación teórica en 1867, cuando Guldberg y Waage desarrollaron a partir de consideraciones estadísticas, la ley de acción de masas, según la cual la constante de equilibrio químico viene dada por la relación de las constantes del proceso directo e inverso. El trabajo de Guldberg y Waage permaneció virtualmente ignorado, hasta 1879, cuando se publicó en el Journal der praktische Chemie, importante revista alemana de Química de la época.

   La ley de acción de masas es hoy en día la base de la cinética formal y en su expresión actual plantea: La velocidad de una reacción química es proporcional al producto de las masas activas de las sustancias reaccionantes, entendiéndose que por masa activa la concentración de las especies reaccionantes. Desde su establecimiento hasta nuestros días, se han estudiado la fenomenología de un gran número de sistemas reaccionantes tanto en fase acuosa como condensada, en fase homogénea como heterogénea, catalizadas o no, empleándose para la determinación de los cambios de concentración tanto las técnicas de análisis químico, como las técnicas basadas en propiedades físicas.

   Poco a poco fueron clarificándose los distintos conceptos para que la cinética química alcanzase su cuerpo teórico. En 1877, van´t Hoff clasifica las reacciones de acuerdo al número de moléculas reaccionantes, definiendo el concepto de orden de reacción y ayudando a esclarecer el de mecanismo de reacción.

   Las primeras ideas acerca de la interacción entre las moléculas reaccionantes se basaban en las colisiones efectuadas entre éstas y las

características del intercambio energético en las mismas. Un paso determinante fue dado por Svante Arrhenius cuando observó que no todas las colisiones entre las moléculas eran efectivas y establece el concepto de energía de activación y de moléculas activas. Arrhenius postuló la hipótesis de la existencia de un equilibrio entre moléculas normales y moléculas activas, y de este modo logra estudiar la dependencia de la velocidad de las reacciones químicas con la temperatura y encuentra la ecuación que lleva su nombre.

   El desarrollo de la Teoría Cinética de los Gases, considerando a las moléculas no como elementos puntuales, sino con radio fijo y sometidas a la distribución estadística de energía de Maxwell Boltzmann, dio lugar a la Teoría de las Colisiones en 1918. Este modelo teórico de carácter mecánico intenta explicar la velocidad de las reacciones, pero tuvo éxito solamente en sistemas gaseosos de moléculas sencillas.

   El desarrollo de la Mecánica Cuántica y la Termodinámica Estadística permitió a Eyring y Evans en 1935 formular la teoría de las velocidades absolutas de reacciones, llamado por el primero Teoría del Complejo Activado y por el segundo Teoría del estado de Transición, la cual permitió relacionar las propiedades microscópicas de las moléculas con las características macroscópicas del sistema.

   Actualmente se ha producido un retorno al enfoque colisional a partir de los experimentos con haces moleculares realizados por Datz y Bernstein.

   La cinética química ha seguido desarrollándose en el siglo XX con las contribuciones al estudio de las estructuras moleculares, velocidades de reacción y reacciones en cadena por parte de algunos químicos como Langmuir, Christiansen, Polanyi y Semenov.

   La catálisis es también un fenómeno cinético que comenzó a estudiarse durante el siglo XIX. En 1806, Desormes y Clement estudiaron el método de las cámaras de plomo para obtener ácido sulfúrico y sugirieron que los óxidos de nitrógeno catalizaban la reacción formando un compuesto intermedio, quedando al final inalterada la cantidad de ácido nítrico.

   Otros estudios catalíticos contemporáneos fueron los realizados por Kirchoff acerca de la hidrólisis del almidón en presencia de ácidos, los de Davy sobre la oxidación de compuestos orgánicos sobre superficies metálicas y los de Dobereiner sobre la acción catalítica del platino en la síntesis del agua.

   Berzelius en 1836 propuso una teoría sobre la acción catalítica sobre la base de sus ideas acerca de la afinidad química. Sugirió que una fuerza, a la que denominó fuerza catalítica actuaba sobre los reaccionantes acelerando la reacción. Debido a la vaguedad de las ideas de Berzelius, sobre el origen de la catálisis, la idea de la formación de intermediarios continuó en las explicaciones químicas sobre los diversos fenómenos catalíticos. Así, Williamson, en 1850, explicó sobre esta base la formación de éter a partir de alcohol, en presencia de ácido sulfúrico.

   Por otro lado, la importancia de la energía en los procesos químicos había ido ganando terreno con el desarrollo de la termodinámica, como se vera más adelante, y el primer análisis energético de los procesos catalíticos la realizó Wilhelm Ostwald en 1894. Los puntos de vista de Ostwald sobre la catálisis relacionaron definitivamente este fenómeno con la cinética química.

   En el siglo XIX surge también la termodinámica como rama de la Química Física con antecedentes que datan de la antigüedad. La termodinámica se desarrolla primero en el campo de la Física, y finalmente penetra en la Química con personalidad propia.

   Entre las primeras observaciones que el hombre realizó sobre la naturaleza están las sensaciones de calor y de frío, percibiéndolas en los cambios climáticos, en el fuego, en las fiebres y escalofríos durante las enfermedades. Estos conceptos intuitivos estaban presentes en las cosmovisiones más primitivas babilonias y egipcias, pasando por la filosofía de la naturaleza desarrollada por los griegos y por supuesto en las grandes generalizaciones renacentistas.

   Las primeras mediciones del calor proceden de la medicina. En el siglo XVIII, esta necesidad comienza a manifestarse en la ciencia cuando ésta aborda el estudio de los gases. Galileo construye el primer termómetro basado en la dilatación del aire y que se usó para observar variaciones climáticas.

   El desarrollo de los conocimientos sobre el calor hay que analizarlo en dos planos que se avanzaron paralelamente: sus aplicaciones prácticas y sus aspectos teóricos.

   Siglos de experiencia en metalurgia habían demostrado la posibilidad de convertir la fuerza en calor, y ya en el siglo XVII existieron intentos de aprovechar este calor para realizar trabajo, lo cual condujo a inventar la máquina de vapor. Máquinas de este tipo, aunque poco prácticas fueron diseñadas por De Caus, Papin, Savery y Newcomen. La posibilidad de empleo de estas máquinas exigía su mejoría basada en nuevos conocimientos científicos y sobre todo en la creación de un sistema conceptual acerca del calor.

   El calor empezó a estudiarse cuantitativamente, con la expansión gradual y aumento de escala de operaciones como la destilación y la obtención de sales por evaporación. Black que había realizado experimentos con gases fue el iniciador de la nueva concepción del calor (ver teoría del flogisto) y estableció la diferencia entre cantidad de calor y temperatura. A partir de estos conceptos desarrollo las ideas de calor específico y calor latente. La primera aplicación práctica del calor latente fue realizada por J. Watt en el perfeccionamiento de la máquina de vapor, que tuvo una influencia decisiva en la primera revolución industrial de fines del siglo XVIII.

   Los primeros conceptos acerca de la naturaleza del calor provienen del siglo

XVI. Kepler consideraba el calor como una luz inmaterial, mientras Francis Bacon la concibió como una forma de movimiento.

   Durante los siglos XVII y XVIII, el calor era interpretado como una sustancia material como consecuencia de las ideas que sobre la naturaleza de la materia, penetraron en la Ciencia durante las revoluciones científicas de los siglos XVI y XVII. Para Boyle, el fuego estaba constituido por pequeñas partículas materiales en movimiento que eran capaces de atravesar el vidrio de las retortas y responsables del incremento en masa de los metales durante su calcinación. Black, químico flogicista, que paradójicamente distinguió entre cantidad de calor y temperatura, y desarrolló las ideas de calor especíco y calor latente, empleó el término de materia de calor. Aun Lavoisier, ya a fines del siglo XVIII, y en el marco de su teoría sobre los fenómenos de combustión, se mostró de acuerdo con esta idea y su tabla de elementos comienza con el calórico.

   No obstante, la teoría cinética del calor penetró nuevamente en la Química a principios del siglo XIX. Ya a fines del siglo XVIII, Benjamín Thompson, conde Rumford y Humphrey Davy realizaron sendos experimentos para demostrar que el calor era movimiento y no el fluido imponderable llamado calórico. Thompson demostró la posibilidad de convertir la fuerza mecánica en calor al observar que al perforar un cañón se producía una cantidad indefinida de calor, mientras que Davy realizó un experimento en cual observó que dos pedazos de hielo en el vacío se fundían más rápidamente cuando uno se frotaba contra otro. En 1812 Davy se percata que este experimento refutaba la idea del calórico y conducía a pensar en el calor como una forma de energía.

   Las ideas y experimentos de Rumford y Davy no fueron continuadas por otros investigadores hasta cuarenta años después cuando el principio de la conservación y transformación de la energía fue estudiado por hombres como Mayer, Joule y Helmholtz.     Mayer observó el cambio de color de la sangre en los países cálidos y templados, explicándolo a partir que el nivel de combustión en los países cálidos para obtener la energía requerida por el organismo era mucho menor. También le llamó la atención la analogía que existía entre la energía que adquirían los cuerpos al caer por gravedad y la que lo gases adquirían por compresión. De ahí derivó la idea de la conservación de la energía.

   Joule arribó a una conclusión semejante a partir de experimentos que realizó para averiguar si el motor eléctrico era susceptible de convertirse en una fuente práctica de energía, determinando cuantitativamente la equivalencia entre trabajo y calor. Es curioso señalar que la Royal Society se negara a publicar sus trabajos, obligándolo a demostrar con experimentos más precisos las conclusiones de su trabajo.

   Helmholtz intentó generalizar en 1847 la ideas sobre el movimiento de Newton, al movimiento de un gran número de cuerpos en condiciones de atracción mutua, demostrando que la suma de la fuerza (energía potencial) y la

tensión (energía cinética) se mantenía constante. Se trata del principio de conservación de la energía enunciado en su forma más acabada.

   Por otro lado las mejoras introducidas en la máquina de vapor aumentaron su rendimiento y eficiencia, empleándose menos carbón para realizar el trabajo mecánico, llevaron a estudiar la interconversión del calor en trabajo y a analizar la posibilidad del movimiento perpetuo. El primer trabajo sobre este tema apareció en París en 1824. Consistía en un pequeño estudio de aproximadamente unas cien páginas titulado "Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego". En este estudio, el joven ingeniero Sadi Carnot señalaba que el calor no podía producir trabajo sin el empleo de dos focos térmicos de temperaturas distintas, y empleando erróneamente el término calórico, planteaba que era la caída de éste, desde la fuente caliente hasta la fuente fría, lo que producía el trabajo. Carnot enunció por vez primera el concepto de ciclo y demostró el principio de la imposibilidad de un perpetuum mobile, demostrando que solo una fracción del calor podía convertirse en trabajo útil. Carnot muere y los resultados de su trabajo no se conocen hasta muchos años después.     Diez años después Clapeyron desarrolla analíticamente las conclusiones de Carnot y las hizo más comprensibles a través de los diagramas P-V o de Clayperon. Este trabajo fue publicado en el Journal de L' ecole Polytechnique en 1834.

   Fue por este articulo que William Thomson, Lord Kelvin, conoce de las ideas de Carnot y percatándose de su importancia trata infructuosamente de encontrar el original en las librerías de París sin éxito alguno, pues cuando nombraba a Carnot, los libreros le mostraban las obras políticas de sus familiares. Una vez en poder del trabajo original trata de demostrar la relación entre la ley de conservación de la energía y el principio de Carnot. El establecimiento de una concordancia entre el primer principio y el descubrimiento de Carnot resultó en extremo difícil por la situación rudimentaria en que se encontraban los estudios sobre el calor en la época. Fue Clausius quien con sólo 28 años resolvió las dificultades de Thomson, al plantear que cuando se realizaba un trabajo podía suceder que una parte del calor se consumiera en este trabajo y otra parte se transfiriera del cuerpo caliente al frío. Tanto Clausius, como Thomson formularon enunciados del segundo principio de la Termodinámica sobre la base de la conservación de la energía. En 1845, Clausius enuncia nuevamente la segunda ley de la Termodinámica, esta vez en función del concepto de entropía.

   Finalmente en 1865, Clausius resume las dos leyes fundamentales de la termodinámica: la energía del mundo es constante, la entropía tiende a un máximo.     Estas leyes permitieron la interpretación de las propiedades de los gases, desde un punto de vista macroscópico. Durante el periodo de 1860-1875, los trabajos de Clausius, Boltzmann y Maxwell indicaron cómo explicar la ley de los gases ideales en términos de una teoría cinética de la materia. Específicamente Boltmann introduce la mecánica estadística y establece la

relación S= k ln P, que sirve de puente entre la termodinámica clásica y la termodinámica estadística.

   Los estudios termoquímicos habían seguido una línea independiente de desarrollo. Ya Lavoiser conjuntamente con el matemático Laplace y su discípulo Seguin había usado implícitamente la ley de conservación de la energía en las reacciones químicas. Esta ley termoquímica se conoce en la actualidad como ley de Lavoisier Laplace. En 1860, Hess enunció la ley en la que se establece que el calor de una reacción es el mismo cualquieran sean las etapas por las que ésta se lleve a cabo. A partir de Hess se determinan los calores de reacción de muchos procesos químicos.

   Fue Berthelot quien propone los términos exotérmico y endotérmico para designar los dos tipos de procesos y creyó encontrar en el calor de reacción una medida de la afinidad química, cuestión que preocupaba a los químicos desde el siglo XVIII. Berthelot expresa que: "Todos los cambios químicos que tienen lugar sin intervención de energía exterior tienden a producir cuerpos en cuya formación se libera más calor". La ley de Berthelot provocó una gran polémica al ser rechazada por Helmholtz y por Nernst. Este último demostró en la tercera ley de la termodinámica que el principio de Berthelot era válido sólo en las cercanías del cero absoluto.

   El desarrollo de la termodinámica y su aplicación a los procesos químicos prosiguió en 1869 cuando Horstmann emplea el concepto de entropía para explicar la sublimación del cloruro de amonio, aplicando por vez primera la ecuación de Clausius Clapeyron a las reacciones químicas.La ampliación de los conceptos termodinámicos a los procesos químicos tuvo su punto culminante en los trabajos de Gibbs, quien estudió el equilibrio de sustancias heterogéneas, arribando al concepto de potencial químico y estableciendo la conocida regla de las fases. Los trabajos de Gibbs fueron publicados en una revista de pobre difusión y sólo fueron conocidos por la atención que le prestaron Maxwell, van der Walls y por la traducciones que del mismo hicieron Ostwald y Le Chatelier al alemán y al francés respectivamente.    Otro pase de avance en la aplicación de la termodinámica a los procesos químicos fue la contribución realizada por v'ant Hoff. V'ant Hoff estudió los gases reales y comprobó que su comportamiento se desviaba del gas ideal. Otro aporte importante fue la aplicación de la ecuación de estado del gas ideal a las disoluciones diluídas en sus estudios sobre la presión osmótica. Las propiedades coligativas de las disoluciones fueron investigadas también por Raoult, quien estudió la presión e vapor de las disoluciones y las variaciones experimentaba la temperatura de fusión de éstas con respecto a la del disolvente.

   La diferenciación entre cinética y termodinámica fue llevada a cabo por v'ant Hoff al demostrar que el trabajo máximo exterior producido en una reacción química reversible podía servir como una medida de la afinidad química, preocupación de los químicos en todo el siglo que le precedió. Este trabajo máximo, o energía libre, restringido por Lewis al trabajo máximo útil, ha representado desde entonces el criterio de espontaneidad de las reacciones químicas.

   El químico físico alemán Walther Nernst, que enunció en 1906 el tercer principio de la termodinámica, aportó una última contribución al estudio de las propiedades físicas, de las estructuras moleculares y de las velocidades de reacción.

   Antecedentes de la electroquímica en el descubrimiento de la electricidad estática realizado por von Guericke en el siglo XVII. Ya en el siglo XVIII Gray demuestra que los metales podían conducir la corriente electrica y Du Fay distingue dos tipos de electricidad, la resinosa y la vítrea, a las que Franklin posteriormente denominó positiva y negativa.

   En 1745 se inventa el primer condensador, la botella de Leiden, que permitió llevar a cabo reacciones químicas como la síntesis del agua realizada por Cavendish. Sin embargo, la corriente eléctrica generada por este aparato resultaba insuficiente para estudiar la naturaleza eléctrica de muchas reacciones.

   En 1786, el médico italiano Luigi Galvani, en sus estudios sobre anatomía, descubre accidentalmente las contracciones del anca de una rana suspendida de un gancho de cobre en un balcón de hierro. Investigando sin éxito este fenómeno llega a la conclusión errónea de la existencia de electricidad animal. Volta rebatió tal hipótesis demostrando que era necesaria la presencia de dos metales diferentes para que se generara electricidad y en 1793 construye la pila o celda galvanica. La pila de Volta suscitó un gran interés en todo el mundo científico por la posibilidad de generar la electricidad.

   En 1805 Grotthuss, aplicando la teoría dualista de Berzelius intentó dar una explicación a la conducción eléctrica en la pila galvanica sugiriendo la formación de cadenas de moléculas, con polo positivo y negativo, que transportaban la carga a los electrodos.

   La observación de las reacciones químicas que ocurrían sobre los electrodos metálicos de la pila galvánica o voltaica fue observada por Michael Faraday quien en 1830 estudió cuantitativamente la relación entre la cantidad de electricidad que pasa por el circuito y la cantidad de sustancia transformada en cada uno de los electrodos, estableciendo así las leyes de Faraday. Fue Faraday en colaboración con Whewell, quien acuño los términos electrolito, electrodo, ion, ánodo, cátodo, anión y catión. Hasta 1840 los químicos prestaron poca atención a las implicaciones de los trabajos de Faraday. Sólo Daniell extiende las ideas de los conductores electroliticos de Faraday al plantear que las sales estaban formadas por iones, estableciendo una hipótesis muy avanzada con respecto a la Química de la época, de predominio orgánico.

   Aún sin una teoría electroquímica consistente, la industria empleó los conocimientos de esta rama de la Química, fueron desarrolladas varias baterías para la generación de corriente, entre ellas el acumulador de plomo y se registran las primeras patentes para recubrimientos electrolíticos.

   Ya a mediados del siglo XIX, Williamson y Clausius por separado, habían

comprendido que en una disolución existía una combinación y disociación constante de los electrolitos. Clausius critica la idea de Faraday de que la corriente eléctrica descompone la molécula en iones y postula que aquella sólo guía lo que ya está momentáneamente libre.

   En 1876 Kohlrausch desarrolla un método para medir la conductividad de las disoluciones y demuestra que la velocidad de los iones en la disolución no se afectaba por la presencia de iones de carga opuesta.

   En la época fueron encontradas otras evidencias experimentales de la existencia de iones en disolución. Thomsen y Hess entre 1883-1883 encuentran que los calores de neutralización son independientes de la naturaleza del ácido y la base.

   Las anomalías encontradas en las propiedades coligativas de los electrolitos encontradas por v'ant Hoff y Raoult, y los valores elevados de la conductividad eléctrica que presentaban sus disoluciones, llevaron a Arrhenius a establecer, entre los años 1883 y 1887, su teoría de la disociación electrolítica. Para explicar sus resultados propuso que las disoluciones electrolíticas estaban formadas por iones de carga contraria en todo momento, aún sin la aplicación de una diferencia de potencial. La disociación del electrolito en iones era un proceso reversible, pudiendo asociarse los iones para formar nuevamente el compuesto, por lo que en la disolución existe un equilibrio entre las moléculas no disociadas y los iones. Únicamente a dilución infinita el electrolito estaría totalmente disociado. A partir de las medidas de conductividad eléctrica, Arrhenius puede calcular el grado de disociación del electrolito y su constante de equilibrio.

   La teoría electrolítica de Arrhenius no tuvo una aceptación inmediata, Los químicos no podían aceptar fácilmente que en sustancias como el cloruro de sodio, los iones pudieran existir separadamente. Fue Ostwald, que estudiaba a la sazón la velocidad de la hidrólisis del acetato de metilo y la inversión de la sacarosa, al conocer la teoría de Arrhenius, hizo experimentos con más de treinta ácidos y correlacionó las velocidades de la reacción con la conductividad del ácido empleado. De esta forma demostró la veracidad de la teoría de la disociación electrolítica.

   A partir de la teoría de Arrhenius, Nernst desarrolla sus investigaciones en el campo de la electroquímica y aplicando los principios termodinámicos a la pila eléctrica desarrolla la teoría del potencial de electrodo y obtiene la ecuación que lleva su nombre.

   Para dar una interpretación más certera de los procesos electroquímicos, explicar los puntos fallidos de la teoría de Arrhenius y completar el cuadro de las disoluciones electrolíticas es necesario esperar hasta la década del veinte del siglo pasado cuando Debye y Hückel desarrollan su teoría de la interacción iónica o teoría de la doble capa eléctrica.

   Nuevos elementos y la necesidad de su clasificación

Los métodos analíticos empleados por los químicos desde el siglo XVII, habían dado como fruto el descubrimiento de muchas sustancias y elementos químicos. A mediados del siglo XIX habían sido aislados alrededor de 60 elementos químicos. Sin embargo, los elementos más activos o aquellos que estaban en muy pequeña cantidad en las fuentes naturales, no habían podido ser aislados por la vía tradicional. El empleo de la electrólisis a comienzos del siglo XIX y el uso del método espectroscópico permitió el descubrimiento de nuevos elementos.

   Los hidróxidos y las sales de los metales alcalinos y alcalinos térreos se conocían de antaño. Lavoisier en su Tabla de Elementos incluyó la cal y la magnesia y Dalton en su Tabla de Pesos Atómicos incluye la sosa y la potasa, pues a pesar de que se tenía conocimiento de la naturaleza compleja de estas sustancias no habían podido ser descompuestas en sus elementos constituyentes.

   Fue H. Davy quien en 1807 se le ocurre fundir la potasa anhidra y realizar la electrólisis del álcali fundido. En el electrodo negativo aparecieron unos pequeños globulillos con intenso brillo metálico, que se asemejaban al mercurio. Algunas de esas pequeñas gotas se quemaban al instante produciendo una explosión y un fuego brillante, otros no se quemaban sino que se recubrían de una película blanca. Davy escribe: "Numerosos experimentos mostraron que esos globulillos eran la misma sustancia que buscaba yo, y era la base inflamable de la potasa cáustica". De este modo Davy obtuvo por vez primera el potasio. Los resultados obtenidos lo llevaron inmediatamente a realizar experimentos similares con la sosa y poco tiempo después pudo aislar el sodio. Aunque algunos científicos dudaron del carácter elemental de las nuevas sustancia, el estudio de sus propiedades realizadas por Gay Lussac, el barón de Thenard y el propio Davy demostraron que eran sustancias simples.

   El descubrimiento del magnesio y el calcio, también por Davy, siguió en poco tiempo a los metales alcalinos.

   Entre l859 y 1860 los científicos alemanes R. Bunsen y G. Kirchoff observaron la aparición de líneas espectrales no conocidas al estudiar por el método espectral la composición química de diversas aguas minerales. Llegaron a la conclusión de que se trataba de una sustancia simple desconocida con características semejantes a los metales alcalinos. Habían descubierto el cesio. Sólo un año más tarde, ambos investigadores analizando una muestra de lepidonita, mineral que ya había sido estudiado por Klaproth, detectaron la presencia de otro metal alcalino, el rubidio.

   También por la vía espectral, Crookes descubre en 1861, analizando el polvo de las chimeneas de una fábrica de ácido sulfúrico, una nueva línea de color verde brillante y la atribuye a un nuevo elemento el talio (del griego thallos, rama verde). Richter y Reich descubren el indio, en 1863, al observar dos nuevas líneas espectrales índigo violáceas al observar a la llama el mineral blenda (ZnS).

   El estudio de las sustancias químicas por las diversas vías, analítica,

espectroscópica, electroquímica, que disponían los químicos del siglo XIX , dio lugar al conocimiento de un grupo cada vez más numeroso de elementos químicos. Estos elementos, una vez descubiertos eran caracterizados a partir de su peso atómico y de sus propiedades físicas y químicas, encontrándose analogías y diferencias entre ellos. La existencia de grupos o familias de elementos, como es el caso del cloro, el bromo y el yodo, típicos no metales, o el sodio y el potasio, metales típicos, ya era conocida a mediados del siglo XIX. Esto indujo a los químicos a buscar una clasificación de los elementos.

   Un primer paso en la clasificación de los elementos se debe a Döbereiner, quien en 1817 mostró que el peso atómico del estroncio era aproximadamente el valor medio de los pesos de los otros elementos de su "familia", el calcio y el bario, análogos al estroncio. En 1829, demostró la existencia de las tríadas, cloro, bromo, yodo; litio, sodio, potasio, azufre selenio y teluro, y ya hacia 1850 los químicos habían logrado detectar una veintena de triadas lo que indicaba cierta regularidad.

   En 1862, Chancourtois propuso ordenar los elementos poen orden creciente de pesos atómicos sobre un cilindro helicoidal, de forma que los elementos semejantes caían en una misma vertical, observándose una cierta repetición periódica de las propiedades.     Newlands propone en 1864 un ordenamiento de los elementos en octavas, de forma análoga a las notas de una escala musical., lo cual introdujo el concepto no sólo de familias o grupos de elementos sino también de períodos.

   La helicoide de Chancourtois o Vis tellurique ,o la ley de las octavas no fueron objeto de mucha atención por parte de los químicos, ya que solo se basaban en la repetición de una pocas propiedades de los elementos y parecían ser solo el producto de una gran imaginación.

   Hacia 1869, Lothar Meyer estudió la relación entre el peso atómico de los elementos y sus propiedades físicas, y realizó una representación gráfica de los volúmenes atómicos, fusibilidad, volatilidad, entre otras propiedades. en función de los pesos atómicos de los elementos. Meyer propone entonces una tabla periódica de los elementos, similar a la de Mendeleiev, pero algo más complicada y mucho menos audaz. La Tabla de Meyer fue conocida con posterioridad a los trabajos de Mendeleiev.

   El sabio ruso Dimitri Mendeleiev, publica también en 1869, una tabla con los 63 elementos conocidos, ordenados en orden creciente de su peso atómico, pero de forma que los elementos de una misma familia aparecían situados en una misma fila horizontal. Para el ordenamiento de los elementos, Mendeleiev no tuvo en cuenta solamente el peso atómico, sino todas las propiedades físicas y químicas conocidas de los mismos, en especial la valencia. Convencido del carácter general de su ley, Mendeleiev no dudó en invertir el orden de algunos elementos, ya que de acuerdo a los pesos atómicos conocidos, el teluro (128), debía preceder en la tabla al yodo (127).

   El conocimiento de las propiedades de los elementos y sus compuestos y la

observación de la regularidad periódica existente, permitió a Mendeleiev adoptar una decisión aún mas audaz: dejar espacios vacíos en su tabla correspondientes a elementos que aún no habían sido descubiertos. Mendeleiev fua aún más allá, logró predecir con una exactitud sorprendente las propiedades de los mismos e incluso la vía por la que sería descubierto. El eka-aluminio, el eka.boro y el eka-silicio (del sánscrito, semejante a) se corresponden con los elementos galio, escandio y germanio descubiertos poco después.En 1875, seis años después de que Mendeleiev publicara su tabla periódica, Lecoq de Boisbaudran, informa acerca del descubrimiento de un nuevo elemento químico por vía espectral, al que denominó galio. Al conocer del descubrimiento del elemento, Mendeleiev anuncia la probabilidad de que fuera el eka-aluminio, de ser así, sería una confirmación de la veracidad de la ley periódica. El estudio de las propiedades del nuevo elemento coincidieron con exactitud con las predicciones hechas por Mendeleiev.

   Una situación semejante ocurrió con los descubrimientos del escandio, realizado por Nilson en 1879 y con el germanio en 1885, aislado por Winkler.

   Aparte de esa triada clásica y ampliamente conocida, Mendeleiev predijo la existencia de otros elementos desconocidos, aunque en estos otros casos fue mucho más cauteloso en predecir sus propiedades ya que existían muy pocos elementos conocidos cerca de ellos.

   En 1892, J.W. Strutt, Barón de Raleigh encontró que al separar el nitrógeno del aire su densidad era mayor que cuando este gas se obtenía de sus compuestos. Ramsay prestó atención a esta discrepancia y sospechó que se trataba de un nuevo gas. Ramsay y Raleigh aislaron en 1894 el nuevo gas, el argón, elemento que no se combinaba con ningún otro elemento.

   El descubrimiento del argón produjo a Mendeleiev una gran contrariedad, ya que el nuevo elemento no tenía un lugar adecuado en la tabla periódica. El aislamiento del helio en la tierra (ya se conocía su existencia en el sol, de ahí su nombre permitió suponer la existencia de una nueva familia, los gases inertes, lo que se confirmó con posterioridad con el descubrimiento, realizado por Ramsay y colaboradores, de los restantes miembros de ese grupo de la tabla periódica: el neón, el criptón y el xenón. El último miembro de la familia de los gases nobles, el radón fue descubierto en 1900 y se le atribuye a diferentes científicos.

   El fundamento de la ley periódica, en el sentido de que las propiedades de los elementos reflejan similitudes y diferencias en virtud de sus estructuras electrónicas no fue establecido hasta el siglo XX, cuando Moseley, mediante estudios de rayos X, descubre la ley que hoy lleva su nombre.

   Las propiedades de las sustancias dependen también de su estructura

Los conocimientos sobre las sustancias orgánicas no comienzan en el siglo XIX. Ya en la antigüedad se encuentran referencias sobre el empleo de algunas sustancias y orgánicas y de algunas de sus reacciones. Ya los

germanos y los galos conocían el arte de fabricar jabones, los antiguos vinateros fermentaban la uva y obtenían vinos y vinagre, y los tintoreros extraían de las plantas diversos tintes por maceración. En el siglo XI, y como resultado de las prácticas alquimistas, el dominio de la técnica de destilación permitió la obtención de alcohol, éter, y otras sustancias orgánicas, mientras que el procedimiento de la cristalización posibilitó la purificación del ácido tartárico y sus sales.

   Durante el siglo XVIII comenzó a crecer rápidamente el número de sustancias descubiertas por aislamiento o por síntesis accidentales. El cacodilo, la urea, los ácidos orgánicos como el oxálico, el benzoico y el láctico, la acetona, son ejemplos de sustancias obtenidas en este período. Cabe señalar que Scheele obtuvo por vez primera, un gran número de ácidos orgánicos naturales.

   Ya en 1777 se hizo evidente una diferenciación entre las sustancias inorgánicas o minerales y las sustancias de naturaleza orgánica. Fue el químico analista alemán Bergmann quien primero realizó esta clasificación.

   Un paso importante, no exento de dificultades, en el conocimiento de la composición de las sustancias orgánicas, fue el desarrollo del análisis orgánico realizado por Lavoisier y Berthollet. Lavoisier realiza sus experimentos quemando las sustancias orgánicas con una lámpara flotante sobre mercurio encerrada en una campana de vidrio que contenía aire u oxígeno. Al examinar los productos de la combustión logra determinar la presencia de anhídrido carbónico (dióxido de carbono) y agua. La proporción del anhídrido carbónico producido pudo ser determinada al fijarlo en una disolución de potasa caústica, realizando así las primeras determinaciones cuantitativas. El análisis orgánico cualitativo permitió establecer que este tipo de sustancias estaban constituidas fundamentalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y algunas veces nitrógeno.

   No obstante estos avances, el conocimiento de que las calizas o carbonatos contenían también carbono no permitió a estos investigadores llegar a concebir la Química Orgánica como la Química de los compuestos del carbono.

   El hecho de que todas las sustancias orgánicas conocidas hacia fines del siglo XVIII, habían sido aisladas de plantas o animales, o obtenidas a partir de otra que tenía su origen en los organismos vivos, hizo pensar a los químicos que la síntesis de las mismas requería de una fuerza vital o vis vitalis. Los análisis orgánicos cuantitativos realizados por Berzelius y Thenard en las primeras décadas del siglo XIX, permitieron determinar las primeras fórmulas de este tipo de compuestos. La imprecisión de los métodos empleados provocó la afirmación de Berzelius acerca de que estos compuestos se diferenciaban de las sustancias inorgánicas o minerales ya que aparente no obedecían las leyes estequiométricas. sólo hacia 1830, Liebig al introducir mejoras en los métodos de análisis orgánico, pudo demostrar lo equivocado de esta aseveración. Vale recordar que no fue hasta 1860 que el concepto de molécula, rechazado por Berzelius, no se estableció firmemente entre los químicos, al reconocerse ampliamente la hipótesis de Avogadro, luego de su defensa por Cannizzaro en el Congreso Internacional de Química de Karlruhe.

   Berzelius aplicando su teoría electroquímica dualista al enlace interno de los compuestos orgánicos propuso la antigua teoría de los radicales, que postulaba que las sustancias orgánicas eran óxidos de radicales compuestos por carbono e hidrógeno y a veces nitrógeno, que se mantenían unidos por fuerzas electrostáticas. Los radicales eran grupos estables que podían existir en estado libre. Aunque errónea, la teoría de los radicales inspiró numerosos estudios posteriores que intentaron establecer la estructura de los compuestos orgánicos.

   Entretanto, se fue acumulando variada información sobre las sustancias orgánicas. En 1814, Gay Lussac observó que la fórmula empírica del ácido acético y la celulosa era idéntica: tres gramos de agua por dos gramos de carbono, denotando en su publicación que estos dos compuestos tan diferentes contenían no sólo los mismos elementos sino que éstos estaban en idéntica proporción. Gay Lussac estableció claramente que las propiedades de las sustancias orgánicas dependían no solo de su composición, sino del ordenamiento de los átomos en algún tipo de estructura interna, confirmando así aparentemente la teoría de los radicales.

   En 1816, el propio Gay Lussac descubrió que existían dos variedades de ácido estánnico con la misma composición pero diferentes propiedades. En 1823 Liebig determinó la composición del fulminato de plata, y un año más tarde, Wöhler analizó el cianato de plata, encontrándose que ambos compuestos tenían igual composición. Aunque Gay Lussac interpretó este hecho como un ejemplo de su hipótesis acerca del diferente reordenamiento de los átomos en las sustancias, Berzelius rechazó en principio su interpretación ya que él consideraba a los radicales como grupos inmutables. No obstante, la evidencia de otros compuestos con características similares permitió la entrada del concepto de isomería en la Química, y fue el propio Berzelius quien acuño este término.

   Un momento crucial en el desarrollo de la Química Orgánica ocurre en cuando en 1828 Friedrich Wöhler experimentando con el cianato de amonio, descubre casualmente que al calentarlo se obtiene la urea, sustancia orgánica presente en la orina de las personas y animales. El resultado era tan sorprendente que el propio Wöhler dudo de sus resultados y tuvo necesidad de repetir varias veces el experimento para convencerse de que las sustancias orgánicas pueden obtenerse en el laboratorio sin ayuda de un organismo vivo.

   Este experimento refutaba la teoría de la fuerza vital y Wöhler le escribe a Berzelius una carta en donde expresa: "Debo decirle que puedo preparar urea sin emplear riñones ni siquiera animales enteros, sean hombres o perros."

   Debe señalarse que ya antes de Wöhler, Eugene de Chevreul había aventurado el criterio de que los compuestos orgánicos se comportaban de forma similar a los inorgánicos al demostrar que las grasas eran el producto de la reacción de un ácido orgánico con la glicerina, que esta reacción era similar a las reacciones de neutralización inorgánicas, y que los jabones eran las sales de los ácidos orgánicos.

   Aunque Berzelius, Gerhardt y otros químicos no admitieron de inmediato la evidenciaaportada por Wöhler, la síntesis casual de otros compuestos en los años siguientes hicieron abandonar, más tarde, a los químicos la teoría vitalista.

   La síntesis de la urea no aportó de momento nada nuevo al sistema de conceptos sobre la estructura de los compuestos orgánicos y la teoría de los radicales siguió empleándose para explicar la naturaleza de este tipo de sustancias.

   En el medio de esta confusión, en 1828, Dumas y Boullay proponen la teoría de las eterinas (etileno), comparando las reacciones de adición de este compuesto con las del amoniaco. Dumas interpretó la eterina (etileno) como un radical.

   Aunque la teoría de la eterina fue rechazada ya que el etileno no presentaba las propiedades básicas frente al agua características del amoniaco, ni formaba sales frente a los ácidos.

   En el mismo año Wöhler y Liebig proponen la existencia de un nuevo radical, el radical benzoilo, al comprobar que en las reacciones del aceite de almendras amargas (benzaldehido), una parte del compuesto permanecía inalterable. A estos investigadores se le debe el uso del sufijo ilo para denominar a los radicales. La existencia de otros radicales en compuestos orgánicos fue rápidamente establecida y así, Liebig encontró el radical etilo en el alcohol y el éter, mientras que Dumas demostró la presencia del radical metilo en el alcohol de madera.

   Aunque la existencia del radical benzoilo pareció comprobar la teoría dualista de Berzelius, basada en las ideas de Lavoisier acerca de la naturaleza de los oxiácidos, el establecimiento de radicales que no contenían oxígeno era un argumento contrario a las ideas de la atracción electrostática que mantenían unidos al radical con el resto del compuesto.

   Un hecho importante comenzó a socavar la teoría de los radicales. Ya desde 1823, Gay Lussac había observado que en el cianógeno, el hidrógeno podía ser reemplazado por cloro. Entre 1833 y 1834, Dumas reportó la sustitución de hidrógeno por cloro en algunos hidrocarburos, e incluso que el oxígeno también podía ser sustituido por aquel elemento. Su discípulo Laurent por su parte logró clorar, bromar y nitrar compuestos aromáticos por reacciones de sustitución. Laurent insitió repetidamente en la idea de que los hidrocarburos eran radicales fundamentales de los que se podían obtener radicales derivados mediante reacciones de sustitución. Los trabajos de Dumas y Laurent abrieron el paso a la teoría unitaria de la sustitución, tesis doctoral de este último.

   Los experimentos de Dumas y de Laurent socavaban de la teoría de los radicales, sobre todo la idea de la existencia de grupos inmutables en los compuestos orgánicos y provocó que tanto Liebig, como Berzelius atacaran duramente los trabajos de ambos. Del primero se escribió que robaba los

resultados de otras personas y el segundo fue tildado de ignorante de los principios de la investigación científica. Como consecuencia del hostigamiento Dumas se retrotrajo de la teoría de la sustitución y Laurent se vio obligado a abandonar París. Curiosamente poco después Dumas publicó la primera teoría de los tipos, que difería muy poco de la teoría de la sustitución de Laurent.

A pesar de los aspectos erróneos de la teoría de los radicales, ella aportó dos aspectos de importancia al conocimiento de la estructura de las sustancias orgánicas:  • la existencia en las moléculas de grupos de átomos o radicales con cierta inercia a la reacción • el reconocimiento de que las principales transformaciones se producen en puntos activos de la molécula, de una forma similar a las de las sustancias inorgánicas.     La idea de la inmutabilidad de los radicales y la atracción electrostática de éstos con la otra parte de la molécula resultaron ideas irreconciliables con los hechos experimentales.

La teoría de la sustitución sólo tenía en cuenta una parte de las propiedades de las sustancias orgánicas y olvidaba por completo el concepto de radical que lograba explicar un conjunto de reacciones. Laurent, y sobre todo Gerhardt, quien colaboraba con Laurent y lo sustentaba económicamente, abandonaron la teoría de la sustitución en su forma extrema y combinaron ambas representaciones. En 1839, Gerhardt propone una nueva teoría de las reacciones orgánicas llamada Teoría de los Residuos, que esencialmente planteaba que las reacciones orgánicas procedían por doble descomposición. Tratando de demostrar su teoría y de lograr una generalización de la forma en que transcurrían las reacciones orgánicas, Gerhardt publica un conjunto de artículos, en donde esboza el concepto de homólogo basándose para ello en los pesos moleculares de las sustancias. De acuerdo a sus ideas, en las series homólogas las propiedades de las sustancias eran similares y escribió "Es solamente necesario conocer las reacciones de cualquiera de ellos (en la serie) para predecir las de los restantes."

   Gerhardt encontró una dificultad: en una serie homóloga no debían existir una sustancia con dos pesos moleculares diferentes, hecho muy común en la época por la confusión que existía entre peso molecular y peso equivalente. Esta dificultad fue solucionada por Laurent, quien en 1846 publicó un importante artículo en el que se distinguían ambos conceptos y en el cual establece que si el peso equivalente de una sustancia era variable, los pesos moleculares no podían ser hallados por vía química, sino que debían determinarse con ayuda de propiedades físicas. Aplicando estas ideas Laurent demostró que los gases elementales como el nitrógeno y el oxígeno, estaban constituidos por moléculas diatómicas.

   A partir del año 1850 Kolbe volvió a retomar la teoría de los radicales, en sus trabajos sobre la constitución de los ácidos grasos, realizándole algunas modificaciones de tal forma que es posible hablar de una nueva teoría de los

radicales. Kolbe reconoce la existencia del radical acetilo en el ácido acético, pero en el mismo reconoce que el grupo metilo, puede ser sustituido por otros grupos, etilo, propilo, sin que se afecten su carácter ácido.

   A pesar de estos avances, la nueva teoría de los radicales no pudo lograr un esclarecimiento de la estructura de los compuestos orgánicos, por lo que en la década del cincuenta del siglo XIX, surge una nueva teoría, la teoría de los tipos, ó nueva teoría de los grupos, desarrollada por Wurtz, Williamsom y Gerhardt.

   La teoría de los tipos, tiene su origen en los trabajos que de forma independiente y y casi simultánea, realizaron Wurtz y Hoffmann, de que el hidrógeno en la anilina y el amoniaco puede ser sustituido al reaccionar con halogenuros de alcohilo. Los productos de la reacción siguen teniendo propiedades básicas y pueden ser agrupados como compuestos tipo amoníaco.

   Williamsom, encontró un nuevo tipo de compuestos, los compuestos tipo agua, al comprobar que en la reacción de los alcoholes con los halogenuros de alcohilo se producen éteres, esclareciendo así la relación entre los alcoholes y los éteres. Entre estas sustancias tipo agua, el propio Williamsom incluyó posteriormente los ácidos y los anhidridos de ácido.

   Poco a poco fueron surgiendo otros tipos de sustancias como, las tipo sulfhídrico, tipo clorhídríco, tipo hidrógeno y tipo metano

   A diferencia de la teoría de los radicales según la cual el radical permanecía inalterable durante las reacciones, en la teoría de los tipos era la parte inorgánica de la molécula, el N, el O ó el C, la que no variaba, y los átomos de hidrógeno podían ser sustituidos.

   La teoría de los tipos fue un gran paso adelante en el esclarecimiento de las relaciones estructurales y genéticas entre las diferentes familias de los compuestos orgánicos. No obstante, las relaciones formales que se establecían en ocasiones, entre compuestos que no la tenían, llevó a que se propusieran tipos mixtos, que provocaron más confusión que claridad en el conocimiento de las estructuras.

   Otro paso importante que se dio en la época hacia el establecimiento de un sistema conceptual relacionado con la estructura y las propiedades de las sustancias orgánicas fue la teoría de la capacidad de saturación de los elementos (valencia), propuesta por Frankland. En un principio el concepto de valencia se empleó para esclarecer la estructura de las sustancias inorgánicas y sólo fue utilizado para explicar compuestos sencillos de carbono, como el metano o el dióxido de carbono. Fue Kekulé, quien en 1858, postuló la idea de que en las moléculas orgánicas los átomos de carbono podían enlazarse entre sí mediante la saturación de una valencia por átomo. Así en un compuesto con dos átomos de carbono, dos valencias se empleaban para la saturación recíproca de los átomos de carbono y las seis restantes se saturaban con

hidrógeno, u otros átomos como el oxígeno o el nitrógeno. Esta teoría permitió explicar la existencia de las series homólogas.

   A través del concepto de tetravalencia del carbono y la saturación recíproca de los átomos de carbono presentes en el compuesto fue posible abandonar la teoría de los tipos y escribir las primeras fórmulas. La teoría estructural de Kekulé fue completada por el químico ruso Butlerov, a quien se debe el término estructura, y que planteó en 1861que sólo había una fórmula estructural para cada sustancia, estableciendo así claramente la relación entre las propiedades y la estructura del compuesto.

   Al aceptarse la teoría estructura, químicos como Couper y Wurtz desarrollaron las fórmulas estructurales de muchos compuestos. A Couper se le deben las formulas estructurales como hoy las conocemos. En 1865, Kekulé resuelve la estructura de los compuestos aromáticos como el benceno, y sólo bastaron unos hechos más: el descubrimiento de los dobles y triples enlaces por Erlenmeyer, la introducción del concepto de tautomería, la isomería óptica, la estereoquímica, etc. para formar el cuadro estructural de las sustancias.

   La relación estructura-propiedades y el sistema conceptual que permitió explicar el origen de las propiedades de los compuestos orgánicos significó un segunda revolución en el campo de la Química. Estos nuevos descubrimientos, y teorías que se establecieron tuvieron un carácter metodólogico, ya que permitieron establecer los métodos de síntesis que han permitido obtener miles de sustancias orgánicas, echando al olvido para siempre la idea de la fuerza vital.

   El desarrollo de la Química Orgánica en la segunda mitad del siglo XIX como consecuencia del establecimiento del sistema conceptual y de los métodos de síntesis orgánica puede significarse con sólo unos ejemplos, la síntesis del acetileno a partir de sus elementos en 1858, del ácido salicílico en 1860, del primer azúcar en 1861, del ácido acetilsalicílico, la preparación de alcoholes secundarios y terciarios, entre otros. Especialmente la síntesis de colorantes y la obtención de nitrocompuestos tuvieron una especial repercusión social.

   En 1856, un joven discípulo de Hoffmann en Londres, William Perkin, trataba de hallar un sustituto de la quinina a partir de los desechos del alquitrán de hulla, accidentalmente obtuvo una sustancia coloreada, la mauveina. Perkin se dio cuenta de la importancia de su descubrimiento al que su tutor apenas prestó importancia, y en colaboración con un tintorero, realizó varias pruebas de teñido de tejidos. Perkin había obtenidos el primer colorante artificial, hasta ese momento los colorantes se obtenían a partir de plantas o animales. Ese mismo año, Perkin emprende en Alemania la fabricación industrial del colorante que un año después se vendería al mismo precio que el platino.

   Rápidamente se sintetizaron otros colorantes: el índigo por Baeyer, y el rojo turquía por Graebe y Liebermann.

   Los estudios sobre los colorantes, realizados por Baeyer, trajeron como consecuencia la síntesis de muchas sustancias que sirvieron como

medicamentos. El primer fármaco sintético fue la acetofenidina o fenacetina. Sólo dos años después comenzó a producirse la aspirina. La aspirina o ácido acetilsalícilico, fue sintetizado en los laboratorios Bayer por el hijo del profesor Hoffmann, a petición de su padre, quien tomaba ácido salícilico, sustancia analgésica que se extraía de la corteza del sauce, pero que era amarga e irritante.

   La industria de los medicamentos y de los colorantes dieron lugar a la formación de grandes consorcios químicos: los laboratorios Bayer, los laboratorios Hoescht y la Badische Anilin und Soda Fabriken, cimientos de la industria química alemana.

   La Química y la industria. Beneficios y perjuiciosYa desde el siglo XVIII se obtenían muchos productos químicos de forma industrial, como el ácido sulfúrico y el carbonato de sodio. y otras muchas que sustentaban la industria metalúrgica, textil, y del jabón.

   En el transcurso del siglo XIX se desarrollan otros muchos procesos químicos para obtener sustancias de gran utilidad para el hombre, diversificándose la industria química.

   En el campo de la Química Inorgánica, se producen grandes cantidades de salitre y sosa. En 1827 se producen las primeras cerillas a partir de fósforo blanco, que requirió grandes cantidades de la materia prima. La manipulación del fósforo y la exposición a sus vapores provocó graves enfermedades entre los obreros de esa industria, por la toxicidad de ese elemento. En 1850, se desarrolla el método Deacon para obtener cloro industrialmente. Hacia 1860 comienza la producción industrial de los metales alcalinos por electrólisis y en 1876 se produce aluminio por el método Hall. En 1871 se inicia la producción de bicarbonato de sodio por el método de Solvay.

   En Alemania, la producción de colorantes y de los primeros analgésicos provocó el auge de la industria textil, y de la industria farmacéutica en Alemania. La síntesis del salvarsán, compuesto orgánico del arsénico, realizada por Ehrlich en 1909, con éxito en la cura de la sífilis marca el inicio de la quimioterapia moderna. El salvarsán o compuesto 606 que denota el número de sustancias ensayadas por Ehrlich es un derivado orgánico del arsénico. La Quimioterapia se consolidó con la obtención de los primeros antibióticos, las sulfas, probadas en los laboratorios Bayer por Domack.

   El desarrollo de la industria química fue el eje de la segunda revolución industrial acaecida a fines del siglo XIX principios del XX y permitió que Alemania desplazase a Inglaterra, como gran centro industrial europeo. Una de las características fundamentales de esta revolución industrial es que los avances científicos comienzan a producirse en el seno de los laboratorios de investigación de empresas industriales, Bayer, Hoescht, Badische Anilin, al contrario de los que ocurrió durante todo el siglo XIX, en el marco de una ciencia académica principalmente universitaria.

   La industria química alemana acabo de consolidarse con el desarrollo, en

1909, del método Haber que permitía sintetizar amoniaco, a partir del nitrógeno del aire, reemplazando a los nitratos como materia prima. La obtención del amoniaco, permitió a los alemanes obtener ácido nítrico y otros compuestos nitrogenados, para la fabricación de explosivos y fertilizantes. La industria de los explosivos y el uso de gases venenosos como el cloro y el dicloroetano, le permitió a los alemanes obtener una ventaja militar inicial en la Primera Guerra Mundial, que fue contrarrestada por los británicos cuando pudieron obtener cordita, a partir de un nuevo método de síntesis de la acetona, materia prima necesaria para su producción. Hacia el final de la guerra, los alemanes sintetizaron la lewisita poderosa armas química, que no tuvieron tiempo de emplear en la guerra. El amplio uso de explosivos y otras sustancias como armas químicas, y el poderío de Alemania basado en su industria química, ha provocado que algunos autores se refieran a la Primera Guerra Mundial como la guerra de la Química.

   La Química se convierte ella misma en una fuerza productiva directa por sus múltiples aplicaciones y en impulsora de avances tecnológicos importantes. El empleo de la Química en bien o en perjuicio del hombre y la sociedad abre el cuestionamiento de importantes problemas éticos en el campo de la ciencia.

Contexto económico, político y socialLa ciencia y la tecnología en el siglo XXProfundización en el conocimiento de la estructura de las sustanciasAparecen los polímerosQuímica de la vidaProgresos en el diseño y producción de fármacos

   El siglo XX nace aparejado con una diversificación de la Química, no sólo por las orientaciones de la investigación científica en sus cuatro ramas bien establecidas, la Química Analítica, la Química Inorgánica, la Química Orgánica y la Química Física, sino por sus aplicaciones en las diferentes esferas de la vida. La Química domina diferentes industrias como la farmacéutica, la textil, la jabonería y perfumería, la industria del vidrio, e industrias más pesadas como la metalúrgica o la fabricación de explosivos. Este auge de la Química prosigue en el siglo pasado con avances cada vez más impresionantes en la ciencia de las sustancias y sus transformaciones, ya que nuevas sustancias con propiedades útiles para el hombre se descubren a diario, se desarrollan novedosos métodos de síntesis, los análisis químicos se basan en instrumentos cada vez más sensibles, se dominan las condiciones de los

procesos de transformación, y se profundiza en el conocimiento de la estructura de las moléculas. En la actualidad, la Química tiene sus vertientes principales de investigación en la síntesis de fármacos y sustancias biológicamente activas, la obtención de nuevos materiales, el perfeccionamiento de las técnicas analíticas y el desarrollo de sensores que permitan la detección de sustancias y su especiación a niveles de concentración mínimos y en el uso de enzimas y microorganismos en la producción de sustancias, entre otros. La solución de los problemas medioambientales también constituye una de las ramas de investigación priorizadas del trabajo de los químicos de todo el mundo.

   Contexto económico, político y social

El desarrollo del capitalismo durante el siglo XIX dio lugar a una nueva fase de estas forma de relaciones de producción: el imperialismo. En la esfera económica esta etapa se caracteriza por una gran concentración de la producción y del capital en monopolios. Los trusts y consorcios más fuertes asimilan las empresas pequeñas y débiles adueñándose de las posiciones más importantes de la industria. Por ejemplo, en los primeros años del siglo pasado, en los Estados Unidos de América, el consorcio petrolero Standard Oil, controlaba casi un 90% de la producción de crudos y la United Steel Corporation más de un 60 % de la producción de acero. En Alemania, la Siemens-Haslske y la AEG se repartieron casi dos tercios de la industria electroténica, mientras que en Francia, en la industria química, ejercían el mando dos grandes consorcios Kulhmann y Saint Gobain. Un proceso de concentración similar ocurrió en la banca. Otra característica del imperialismo es la estrecha vinculación del capital financiero con el industrial.

   El sensible aumento de la producción provocó un creciente incremento de la exportación mercantil, al punto que en 1914, sólo Inglaterra, Francia y Alemania exportaron 200 000 millones de francos, suma nada despreciable en esa época.

   Toda esta situación provoca que las grandes potencias se adueñaran de determinados mercados y fuentes de materia prima, luchando entre sí por un reparto del mundo favorable a sus intereses, lo que provocó guerras de carácter imperialistas, ya desde finales del XIX, como la intervención norteamericana en nuestra guerra de independencia contra España en 1898, con la consecuencia de que los Estados Unidos se adueñaran de la Lousianna, Puerto Rico, y Filipinas, y convirtieran a Cuba en una neocolonia.

   A fines del XIX, otras potencias como Japón asfixiaba Corea e intentaba apoderarse de China; Italia anexarse a Etiopía, Portugal intentaba sujetar a sus colonias en Africa, Inglaterra mantenía su dominio sobre la India, Egipto y otros territorios ultramarinos, y Francia algunas colonias en América, el norte de Africa e Indochina. Sin embargo, hay países industrializados como Alemania, y Bégica, que habían llegado tarde a este reparto territorial del mundo y requerían de una expansión de capitales para su desarrollo. El reforzamiento de la expansión colonial, la encarnizada competencia por los mercados, la lucha por nuevas fuentes de materia primas y por las esferas de influencia,

provocaron la Primera Guerra Mundial. Países como Inglaterra, Francia y Rusia formaron el pacto de la Entente, el cual se enfrentó con la coalición alemana de la que formaban parte Austria-Hungría, Italia, y Turquía.

   Otro acontecimiento que marcó el siglo XX fue el advenimiento de la Revolución Socialista de Octubre, que provocó en Rusia, el derrocamiento de la autocracia zarista. Las duras condiciones económicas y sociales de Rusia, con un régimen casi feudal, la condiciones impuestas por la guerra en un país atrasado y sin recursos industriales, provocaron el descontento de las masas populares que llevó a la Revolución. Se estableció nuevo sistema económico social, caracterizado por la propiedad social sobre los medios de producción, la eliminación del capitalismo y la dictadura del proletariado como clase social dominante. La Revolución Socialista de Octubre trae como consecuencia la intensificación de las luchas por su liberación de las clases oprimidas, trabajadores, campesinos, y de pueblos en condiciones de subdesarrollo económico.

   Ya en la década del veinte, la India se había liberado de Inglaterra y aunque pertenecía al Commonwealth, y mantenía un sentimiento nacional lidereado por personalidades como Ghandi.La Primera Guerra Mundial no resuelve los problemas inherentes al sistema capitalista. Las crisis económicas, especialmente la de 1929-1933, la paulatina recuperación de Alemania y sus aliados, el peligro que representaba parea los países capitalistas la existencia de la Unión Soviética, la guerra nipo-china, la guerra nacionalista del pueblo español, fueron creando condiciones políticas para el estallido de la II Guerra Mundial de 1939-1945, por un nuevo reparto del mundo.

   Aunque la II Guerra Mundial tuvo un alto costo, sobre todo humano, tuvo como consecuencia la creación del campo socialista, bloque que integraron países como la RDA, Checoslovaquia, Polonia, Rumania, Bulgaria, Mongolia, la República Popular China, Yugoslavia, entre otros. La existencia del campo socialista marcó la segunda mitad del siglo, como una época de guerra fría entre ambos bloques políticos pero también sirvió de muro de contención a las apetencias imperialistas de dominio mundial

   La segunda mitad del siglo XX, conoce una intensificación de los movimientos de liberación nacional en Asia y Africa. Muchos países africanos alcanzaron su independencia en los años 50 y 60, pero se mantuvieron las condiciones de extrema pobreza y subdesarrollo, así como la dependencia económica de las grandes potencias. Se establecen nuevas formas de dominación colonial.

   Vietnam, Cuba y Corea fueron otros ejemplos de luchas por la independencia política y económica.

   Las últimas décadas del siglo XX han planteado un nuevo estadío de desarrollo del sistema capitalista. En los años 90, y debido a mal manejo de la dirección de la economía y la política interna, se derrumba el campo socialista, y con ello el bloque de contención del capitalismo. Este adquiere una nueva

forma, donde los grandes monopolios adquieren un carácter transnacional, que abarca todo el mundo. Los procesos de globalización de la economía, el neoliberalismo, la existencia de entidades como el banco mundial y el Fondo Monetario Internacional, las nuevas tecnologías de las comunicaciones, confieren a las relaciones internacionales un nuevo cariz, agravando las diferencias entre países pobres y ricos, concentrando el capital en unos pocos y extremando la penuria, el desempleo, los problemas en la educación, la salud y provocando explosiones sociales y guerras de una violencia no conocida hasta el momento.

   La ciencia y la tecnología en el siglo XX

El desarrollo de la producción en el contexto de un capitalismo monopolista exige de innovaciones científicas y tecnológicas que logren aumentar la productividad y abaratar los costos. No es casual que grandes corporaciones industriales como la Dupont, en Estados Unidos, o la Bayer en Alemania, sustenten laboratorios de investigación donde se haría una ciencia no solo aplicada sino también de carácter fundamental. A partir de la Primera Guerra Mundial, también el Estado percibe la necesidad de sufragar los gastos de aquellas investigaciones relacionadas con la tecnología militar.

   Si la ciencia en el siglo XIX era una ciencia académica o little science, que crecía principalmente en los laboratorios universitarios, el siglo XX va a estar caracterizado por ciencia que surge de los laboratorios de investigación de las grandes corporaciones industriales, o laboratorios estatales que desarrollan grandes proyectos científicos.

   El Laboratorio de Cavendish en Cambridge, fundado en el siglo XIX, hizo época no sólo por la relevancia de sus investigaciones fundamentales para la determinación de la estructura atómica, sino por la excelencia mostrada por sus directores científicos, J.J. Thomsom y Ernest Rutherford, que lograron con su liderazgo que siete investigadores asistentes del Laboratorio alcanzaran el Premio Nobel de Física. Este laboratorio también fue escenario de grandes descubrimientos relacionados con la estructura de las proteínas que también condujeron al Nobel a varios de sus miembros.

   El Laboratorio “Kaiser Wilhelm”, después "Instituto Max Planck" de Berlín constituyó un modelo de institución investigativa en las primeras décadas del siglo, con investigaciones relacionadas con la Química de los Productos Naturales y contó, en el período de la Primera Guerra Mundial, con la asistencia de los más célebres científicos alemanes vinculados a proyectos de desarrollo de nuevas armas.

   En la década del 40, se crea en Nuevo México, el Laboratorio Nacional de los Álamos, verdadera empresa científica multinacional, con el objetivo de dar cumplimiento al llamado Proyecto Manhattan para la fabricación de la bomba atómica.

   El empleo de la bomba atómica en la II Guerra Mundial abrió un amplió debate ético sobre la ciencia. Con anterioridad a Hiroshima y Nagasaki, los

científicos de todo el mundo intentaron aunar esfuerzos para detener a Hitler en el empleo del arma nuclear, a posteriori, la gran mayoría de la comunidad mundial reaccionó contra el desarrollo de las armas de exterminio en masa y abogó por el uso pacífico de la energía nuclear. Einstein, por ejemplo luchó a favor del desarme internacional, pero no faltaron, sin embargo aquellos que consideraron oportuno continuar la espiral armamentista, y entre éstos se contó con el arquitecto principal de la bomba de Hidrógeno, el físico húngaro, nacionalizado estadounidense, Edward Teller. El nivel de desarrollo de la Ciencia y la Tecnología y el uso que se haga de los avances de las mismas, afecta a la sociedad en su conjunto y pasan a un primer plano de discusión, problemas como la función social de la Ciencia, la responsabilidad social de los científicos, el humanismo y la ética.

   El siglo XX conoce de importantes avances en el ámbito científico tecnológico, el conocimiento de la estructura atómica, el uso de la energía nuclear, el desarrollo de los plásticos y otros nuevos materiales sintéticos, la conquista del espacio, las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones, la robótica, la ingeniería genética y la biotecnología, son ejemplos de este salto vertiginoso en el volumen de los conocimientos que caracterizan una época de revolución.

   La Revolución Científico Tecnológica de fines del siglo XX, barre con la antigua clasificación disciplinar de la ciencia, al desarrollarse los conocimientos de forma inter y multidisciplinaria y en los espacios frontera. Pero, la Revolución Científico Tecnológica es más que eso, implica un nuevo modo de hacer Ciencia, que está caracterizado porque las investigaciones científicas se realizan en el contexto mismo de su aplicación, desdibujándose la división entre ciencia pura y ciencia aplicada. Los nuevos conocimientos, interdisciplinares por su contenido, están sometidos a una evaluación constante de la calidad, lo que provoca una gran movilidad del saber. Estos cambios y transformaciones profundamente revolucionarios que están ocurriendo en Ciencia y Tecnología, tienen un impacto importantísimo en la sociedad, los conocimientos científicos ejercen una decisiva influencia en las relaciones económicas, políticas y sociales de un país determinado, en todas las esferas de la vida social.

   Dentro del rápido y vertiginoso desarrollo de la Ciencia, la Química ha jugado un papel fundamental y está presente en la agricultura, la industria, la construcción, la medicina, en los medios de transporte, los bienes de consumo, etc., y es por sí misma, una fuerza productiva directa. En la actualidad, la Química tiene sus vertientes principales de desarrollo en la síntesis de fármacos y sustancias biológicamente activas, la obtención de nuevos materiales, el perfeccionamiento de las técnicas analíticas y el desarrollo de sensores que permitan la detección de sustancias y su especiación a niveles de concentración mínimos y en el uso de enzimas y microorganismos en la producción de sustancias, entre otros. La solución de los problemas medioambientales también constituye una de las ramas de investigación priorizadas del trabajo de los químicos de todo el mundo.

   Profundización en el conocimiento de la estructura de las sustancias

   A comienzos del siglo XX se realizan una serie de descubrimientos y se proponen diferentes teorías que tratan de explicar la estructura de las sustancias químicas y el origen de sus propiedades. Este problema que preocupó a los químicos del siglo XIX, tanto en el área de la Química Inorgánica con la propuesta de clasificación periódica de los elementos realizada por Mendeleiev, como en el campo de la Química Orgánica con aportes a una teoría estructural hechos por Frankland, Kekulé, Butlerov, Couper y otros, continuó durante el siglo XX en dos niveles:

• La estructura atómica.   • El enlace químico y la estructura molecular.     Un momento importante en las ideas acerca de la estructura atómica lo constituyó el establecimiento de las leyes de Faraday de la electrólisis en 1833. La relación entre la carga que pasa por el circuito y la masa de sustancia transformada en el electrodo, descubre no sólo la naturaleza eléctrica de las sustancias, sino también aventuraba el carácter corpuscular de la electricidad.

   En 1870, William Crookes realizó experimentos con un tubo de descarga que contenía un gas a muy baja presión. Al aplicar una diferencia de potencial alta entre los electrodos notó la existencia de un haz de rayos que emergía del cátodo y que se movía hacia el ánodo. La dirección del movimiento llevó a Crookes a suponer que los rayos debían tener carga negativa. Observó además que estos rayos eran capaces de impulsar el movimiento de una pequeña rueda de paletas interpuesta en el camino, por lo que dedujo que estaban compuestos por diminutas partículas que se movían muy rápidamente, de modo que la gravedad no tenía influencia sobre ellas. Goldstein los denominó rayos catódicos.

   En 1886, Goldstein continuó los estudios de estos rayos con el tubo de Crookes, y observó que si practicaba unos orificios en el cátodo se detectaba una descarga eléctrica detrás de él, con la aparición de unos rayos de carga positiva, que a diferencia de los rayos catódicos, sus propiedades dependían del material empleado. Estos rayos positivos fueron denominados por el propio Goldstein como rayos canales.

   En 1895, Roentgen descubrió en el tubo de descarga otro tipo de radiación al recubrir con un papel negro el tubo y observar que compuestos de bario casualmente cercanos al tubo se tornaban fosforescentes. Los rayos de Roentgen, capaces de atravesar ciertos materiales y de proyectar una sombra con otros materiales mas densos, y no ser desviados por campos ni eléctricos ni magnéticos, fueron denominados rayos X por resultar incomprensible su naturaleza para los investigadores de aquella época.

   Unos años más tarde, en 1897, otro científico británico, J.J. Thomson, realizó otros experimentos para elucidar la naturaleza de los rayos catódicos, detectando que éstos eran deflectados tanto por un campo magnético como por uno eléctrico. Midiendo con precisión estas desviaciones pudo determinar

la relación carga-masa de esas partículas. Ya con anterioridad Stoney había propuesto la denominación de electrón para la unidad de carga eléctrica y fue éste el nombre que se adoptó para estas partículas.

   En 1902 Philip Lenard, mediante el llamado efecto fotoelectrico, demostró que los electrones que componían los rayos catódicos porvenían del metal que formaba el cátodo y no de la fuente de corriente, por lo que quedó evidenciado que el electrón era una partícula subatómica. Los trabajos de Millikan, realizados entre 1904 y 1911, condujeron a la determinación de la masa del electrón, la cual resultó increíblemente pequeña.

   La existencia de átomos eléctricamente neutros, pero constituidos de partículas cargadas negativamente o electrones, llevó a pensar en la presencia de algo más en el átomo que equilibrara la carga negativa, la existencia de partículas positivas o protones. Thomson propuso, en 1908, un modelo atómico, que en lo fundamental era una esfera uniforme, de carga eléctrica positiva, con un radio de 10-8 cm, en cuya superficie se encuentran los electrones distribuidos uniformemente, de la misma forma que las pasas en un pudín.

   Paralelamente a estos avances, la fluorescencia de los rayos X, llevo a Henri Becquerel a investigar la fluorescencia en distintas sustancias, observando que las sales de uranio, emitían rayos semejantes a los rayos X. Este fenómeno denominado radiactividad fue estudiado ampliamente por los esposos Curie, que descubrieron otros elementos radiactivos, el polonio y el radio. El torio y el actinio, fueron descubiertos en la misma época.

   Los rayos X permitió a Moseley obtener el espectro característico de más de cincuenta elementos químicos, descubriendo que el desplazamiento de las líneas podía relacionarse con el orden de los elementos en la tabla periódica, lo cual debía responder a la estructura interna del átomo y no a una simple colocación en una tabla.

   Los estudios de los rayos emitidos por los elementos radioactivos fueron estudiados por Rutherford, que encontró que estaban constituidos por dos tipos de partículas: las partículas a las que denominó alpha α y beta β. Más tarde otro fueron descubiertos un tercer tipo los rayos gamma γ. Rutherford estudió la dispersión de las partículas α, que eran átomos de helio de los cuales habían sido removidos los electrones. Hizo bombardear con ellas láminas muy finas de oro, encontrando un resultado sorprendente: sólo una partícula alpha entre 20 000 rebotaba contra la lámina. Según las propias palabras de Rutherford: "Era un resultado tan increíble como si disparara un proyectil de quince pulgadas a un pedazo de papel de seda y éste rebotara y lo golpeara".

   Para explicar sus resultados Rutherford diseñó un nuevo modelo atómico, el modelo nuclear, donde la carga positiva debía estar localizada en un núcleo muy pequeño en comparación con el tamaño del átomo. Los electrones se encontraban en la envoltura del núcleo ocupando un espacio relativamente grande.

   Ya hacia 1920 estaba formada la imagen de un átomo nuclear, en el que el núcleo formado por protones cargados positivamente, y los electrones girando a su alrededor, pero no había explicación para la existencia de los isótopos, ni para justificar que la masa de los átomos era mayor que la suma de las masas de los protones y electrones. Rutherford predijo entonces la existencia de partículas con masa semejante a la de los protones pero sin carga. En 1932, el físico británico Chadwick logró probar la existencia de la nueva partícula subatómica, a la que denominó neutrón.

No obstante, el avance que representó la idea de un átomo nuclear, el modelo presentaba limitaciones, al ser inconsistente con las leyes de la mecánica clásica. ¿Por qué los electrones no eran atraídos por el núcleo?, ¿cómo explicar las líneas de emisión en los espectros de los distintos elementos?

   En 1913, Niels Bohr propuso un modelo atómico para explicar estos espectros de líneas basado en la hipótesis cuántica de Planck. En el modelo de Bohr, los electrones se movían en órbitas circulares planas con valores cuantizados de energía. El átomo de Bohr era capaz de explicar el espectro de emisión del hidrógeno pero no el de los átomos multielectronicos, ni era capaz de explicar la existencia de los estados estacionarios del electrón. Los científicos continuaron buscando información que permitiera entender la compleja estructura del átomo, la evidencia experimental mostraba que las leyes de la física del macromundo no eran aplicables en el micromundo.

   En 1924 el físico francés Louis de Broglie generalizó la interpretación dual ondulatoria-corpuscular, derivada de las propiedades de los fotones, para explicar el el comportamiento de los electrones. Por otro lado, en 1927, Heisenberg, formula otra propiedad importante de las micropartículas, al demostrar que no podía describirse el comportamiento del electrón en el átomo en términos clásicos de posición y velocidad, derivando el famoso principio de incertidumbre.

   La existencia de las relaciones de incertidumbre para las micropartículas conllevó a planteamientos acerca de la existencia de una crisis en la Física, lo cual realmente era el reflejo de diversas interpretaciones filosóficas del principio de Heisenberg.

   Casi simultáneamente fueron propuestos dos modelos matemáticos que explican el comportamiento del electrón en el átomo: la mecánica ondulatoria de Schrödinger desarrollada en 1926 y la mecánica matricial de Heisenberg planteada en 1925. En 1928, Paul Dirac, introdujo una nueva variable, el tiempo, en la formulación de Schrödinger, desarrollando la mecánica cuántica relativista.

   Las teorías de Schrödinger y Heisenberg se complementan complementadas con el principio de Bohr (1915), la regla de máxima multiplicidad de Hund, y el principio de exclusión de Pauli (1925), que permiten obtener una representación de la estructura electrónica de los átomos.

   La profundización del conocimiento acerca de la estructura del átomo ha permitido la explicación de las propiedades de los elementos químicos y sus variaciones periódicas y avanzar en la formulación de teorías sobre la naturaleza del enlace químico y de las reacciones.

   Ya desde la época de Boyle se intuía la existencia de sustancias más simples o elementales, y de sustancias compuestas formadas por agregados de aquellas. La naturaleza de las fuerzas que mantenían unidas las partículas en los agregados despertaron gran interés en los químicos del siglo XVIII que buscaban el origen de la afinidad química. La teoría dualista de Berzelius y la teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius explican estas fuerzas en términos atracciones electrostáticas. La existencia de iones de carga contraria representaba una explicación parcial de la estructura de las sustancias iónicas. Sin embargo, el origen de la valencia de los elementos y la naturaleza del enlace predominante en los compuestos orgánicos, fueron incógnitas para los químicos hasta que se avanzó en el conocimiento de la estructura del átomo y se conoció de la existencia de los electrones.

   Aún cuando Thomson sugirió, a modo de tentativa, que el enlace químico es una consecuencia de la atracción electrostática entre estructuras atómicas dotadas de cargas opuestas, resultantes de la trasferencia de electrones de unos átomos a otros, las primeras hipótesis definidas acerca del papel de los electrones en la formación de los enlaces químicos fueron las de Kossel y Lewis en 1916.

   Sus interpretaciones fueron más o menos complementarias. Kossel subrayó el fenómeno de la transferencia electrónica y Lewis la compartición de electrones, pero ambos partieron de la misma premisa: la observación de que las configuraciones electrónicas de los gases inertes son extremadamente estables y la hipótesis de que los átomos cercanos que poseen configuraciones diferentes a la del gas noble tienden a adquirir dicha configuración durante la formación de las combinaciones químicas. Como los gases nobles, a excepción del helio, tienen ocho electrones en su capa de valencia, la teoría de Lewis se conoce como teoría del octeto. La existencia de muchos compuestos en los que están presentes átomos rodeados por más de ocho electrones, trajo más tarde la necesidad de reformular la regla del octeto.

   En 1927, W. Heitler y F. London discutieron la estructura de la molécula de hidrógeno, lo que constituyó el primer estudio mecano cuántico del enlace covalente. Sus métodos basados en construir una función de onda como suma de las funciones de onda correspondientes a sistemas atómicos sencillos relacionados con la molécula, condujo directamente a los conceptos de apareamiento de spines, a la compartición de pares de electrones más o menos localizados entre los átomos enlazados, y al carácter dirigido del enlace formado, que fueron la base de la teoría del enlace de valencia. Estas ideas básicas fueron aplicadas rápidamente por J. Slater y L. Pauling en 1931, al estudio de moléculas más complejas, lo que conllevó la introducción de la teoría de la resonancia para explicar la delocalización electrónica presente en muchos compuestos y el modelo de la hibridación para explicar su geometría.

   Sólo unos años después, en 1932, Hund, Mullikan, Hückel y Jones, proponen la teoría de los orbitales de los orbitales moleculares que parte del postulado de que al formarse la molécula se forman nuevos orbitales que se extienden a toda la molécula. El resultado es particularmente útil en el estudio de los sistemas no saturados.

   Estas dos teorías básicas, parten de postulados diferentes y son frecuentemente complementarias y puede demostrarse que al menos para algunos sistemas simples son esencialmente equivalentes. En definitiva ambas, o cualquier otro modelo teórico, tratan de representar un único hecho válido: la estructura de las sustancias consustancial con sus propiedades. Por ejemplo, las teorías acerca del enlace metálico posibilitaron entender las propiedades conductoras, semiconductoras y no conductoras de muchas sustancias.

   El estudio estructural de las sustancias prosigue de forma indetenible tanto desde el punto de vista teórico como de las técnicas que se emplean.

   La química de los compuestos de coordinación se inicia a principios de siglo con los trabajos de Werner. Werner estaba profundamente interesado con uno de los problemas básicos de la Química, la naturaleza de la afinidad y la valencia, y comienza a estudiar un grupo de compuestos cuya estructura molecular era inexplicable en ese momento, las metal-aminas, las sales hidratadas, las sales dobles. Sus hipótesis acerca de la coordinación abrieron un nuevo campo en la química inorgánica e incluso encontraron aplicación en la Química Orgánica, la bioquímica y la Química Industrial. Werner fue el primero en demostrar que la estereoquímica es un fenómeno no limitado a los compuestos del carbono, y sus puntos de vista sobre la valencia y el enlace químico estimularon las ulteriores investigaciones en estos tópicos. La teoría de la coordinación de Werner, y sus conceptos de número de coordinación, valencia primaria y secundaria, las configuraciones octaédricas, cuadrado planas y tetraédricas, no solo fueron una explicación lógica de compuestos de coordinación conocidos, sino que permitieron predecir el descubrimiento de una serie de estos compuestos. Werner caracterizó y nombro diferente tipos de isomería inorgánica y aventuró explicaciones para la formación de complejos polinucleares, la hidratación de iones metálicos, y la hidrólisis de muchos compuestos. Aunque la Química de los compuestos de coordinación ha avanzado mucho después de estos trabajos pioneros, y han aparecido nuevas teorías como la del campo cristalino, Werner ha sido reconocido como el Kekulé de laQuímica Inorgánica.

   En estos trabajos de inicio de siglo, también se destacan los estudios acerca de la estructura de los sólidos cristalinos, a partir de técnicas de difracción de rayos X, que permitieron calcular distancias interátómicas y ángulos de enlace de muchos compuestos tanto inorgánicos como orgánicos.

   El interés de predecir el curso de las reacciones químicas a partir del conocimiento de la estructura molecular se ha mantenido latente durante todo el siglo XX, y ha dado como fruto los trabajos de Woodward y Hoffman , la

teoría de los orbitales fronteras de Kenishi; y los actuales métodos computacionales para el cálculo de la energía de los orbitales moleculares.

   Técnicas como la espectroscopia IR y UV, la espectrometría de masas, la resonancia magnética nuclear, la resonancia paramagnética electrónica y otras, constituyen, hoy en día, métodos indispensables para el conocimiento de la estructura de las sustancias.

Aparecen los polímeros

Materiales como el cuero, la lana, la madera, el algodón y otras fibras naturales, la goma, la resinas, el papel, son polímeros naturales que el hombre aprendió a utilizar en diferentes estadios de la civilización.

   Los químicos e industriales del siglo XIX alcanzaron éxitos moderados en la mejora de las propiedades de las fibras naturales, el caucho y las resinas. Así en 1844, John Mercer mejoró la extensión y teñilibilidad del algodón, mediante su inmersión en una disolución de hidróxido de sodio, proceso que se conoce como mercerizado y Macintosh fabricó en 1823 un impermeable a base de algodón y caucho natural.

   En 1839, Charles Goodyear amplió la utilidad del caucho natural mediante la vulcanización. Este proceso fue descubierto accidentalmente cuando un trozo de caucho tratado con azufre cayó en un horno caliente, y se observó que el calentamiento a alta temperatura, alteraba las propiedades del caucho y éste se volvía insensible a las variaciones de temperatura. Años más tarde, en 1851, Nelson Goodyear fabricó el primer plástico comercial, el caucho duro o ebonita aumentando la proporción de azufre.

   Otros polímeros sintéticos fueron obtenidos en esa centuria gracias al desarrollo de los métodos de síntesis. Desde 1845 se conocía la reacción de nitración de la celulosa, lo que permitió que en 1884 Chardonnet obtuviera fibras de seda artificial a partir de la nitrocelulosa. Esa fibra altamente inflamable fue reemplazada en 1892 por el rayón de viscosa, que se obtuvo haciendo pasar el xantato de celulosa por disolución de ácido sulfúrico.

   En 1860, un joven tipógrafo, llamado John Wesley Hyatt, leyó en Albany, estado de Nueva York, una convocatoria de la empresa Phelan and Collander, productora de bolas de billar, en la cual se prometía un premio de diez mil dólares a quien consiguiera un material capaz de sustituir al marfil natural en la fabricación de las bolas, por cuanto la materia prima natural estaba escaseando. A partir de 1863, Hyatt se dedicó completamente a la investigación del marfil artificial u otro material capaz de satisfacer las demandas de la industria. Tuvo éxito en otra dirección, al desarrollar en 1869, un método de procesamiento a presión de la peroxilina, un nitrato de celulosa plastificado con alcanfor y una mínima cantidad de alcohol. Nacía así el celuloide, patentado el 12 de julio de 1870. La primera fábrica que produjo este nuevo material fue la Albany Dental Plate Company, fundada en el propio año 1870. Su nombre se explica porque una de las primeras aplicaciones fue la obtención de huellas dentales experimentada por dentistas. Dos años más

tarde esta industria se transformó en la Celluloid Manufacturing Company. Si bien Hyatt no ganó el premio ni fabricó bolas de billar, su producto se empleó en la industria de la fotografía y el cine, teniendo un notable éxito comercial.

   La condensación del fenol con el formaldehido en una masa resinosa fue obserbada por Baeyer en 1872, quien abandonó su estudio al no poder obtener una sustancia cristalina, En 1909, el doctor Leo Bakeland logró desarrollar un proceso para la obtención de esta resina fenólica que despertó un gran interés debido a sus propiedades. Este producto podía moldearse a medida que se formaba, era duro al solidificar, no conducía la electricidad, era resistente al agua y a los disolventes, pero fácilmente mecanizable. La bakelita se empezó a obtenerse industrialmente en 1910 por la Bakelite Corporation. Bakeland nunca supo que en realidad había obtenido lo que hoy conocemos como un copolímero, con un alto grado de entrecruzamiento en su estructura molecular que lo convierte en un plástico termofijo.

   La obtención y empleo de este tipo sustancias naturales o sintéticas era casual o accidental hasta comienzos del siglo XX. Si bien a mediados del siglo XIX algunos científicos trataban de caracterizar la composición y estructura de este tipo de sustancias y de sistematizar algunas de sus propiedades físicas particulares, como la viscosidad y la elasticidad, existía una gran confusión acerca de la naturaleza de estas sustancias, que hoy conocemos como polímeros. Los químicos orgánicos ponían como base de toda consideración estructural, la condición sine qua non de obtener o aislar compuestos puros, preferiblemente cristalinos, con los que se pudiera obtener con confianza las mediciones de composición centesimal, propiedades físicas, etc. La obtención de resinas, no destilables y poco solubles despertaba poco interés y desconfianza en cuanto a considerarlas compuestos químicos bien definidos. Aunque el análisis elemental de estas sustancias naturales y sintéticas arrojaba fórmulas empíricas semejantes a la de pequeñas moléculas, los elevados pesos moleculares que se obtenían a partir de las propiedades coligativas de sus disoluciones hizo prevalecer la opinión de que sustancias como el almidón, la celulosa y la goma, eran sistemas coloidales formados por la asociación de partículas más pequeñas.

   En 1920, H. Staudinger publicó un artículo corto pero explosivo: "Polimerización", en el que sobre la base de unas pocas evidencias experimentales postuló una estructura macromolecular para la goma y para algunos polímeros sintéticos. Según su hipótesis las macromoléculas estaban constituidas por una larga cadena, donde los átomos estaban unidos por enlaces químicos normales, y llegaban a exhibir masas moleculares cientos y miles de veces superior a las moléculas orgánicas ordinarias, lo cual era la causa de sus propiedades coloidales. Como cualquier hipótesis que contradice las ideas dominantes en la ciencia en un momento histórico dado, la idea tropezó con resistencia, incredulidad y oposición, y demoró casi una década en que fuese aceptada.

   Un paso de avance en el esclarecimiento de la estructura polimérica fueron los estudios realizados mediante técnicas de difracción de rayos X, realizados por investigadores como Mark, que proporcionaron pruebas irrebatibles de la

existencia de largas cadenas al estado sólido de sustancias como la goma, la celulosa, la queratina y la seda. El desarrollo de la utracentrífuga, por Svedberg , y datos obtenidos de trabajos sobre la viscosidad, dieron información adicional sobre las disoluciones poliméricas.

   La obtención de nuevos polímeros sintéticos prosiguió no exenta de dificultades técnicas. En 1932 Carothers y colaboradores, en los laboratorios de la empresa Dupont, obtuvieron la primera fibra sintética auténtica, un poliester alifático, pero que no cumplió con los requerimientos técnicos para su uso industrial debido a su baja temperatura de fusión. Sólo tres años después, en 1935 estos mismos investigadores prepararon el nylon-66, que revolucionó la industria textil, aunque inicialmente el uso principal de estas fibras, fue para la fabricación de paracaídas durante la Segunda Guerra Mundial. También Carothers sintetizó el neopreno, especie de caucho más resistente a la acción de los disolventes y a las altas temperaturas.

   Otros polímeros sintetizados antes de 1940, y que tuvieron una gran importancia comercial ya que diversificaron la disposición de materiales plásticos para la fabricación de los más disímiles objetos, fueron: el poliestireno, el acetato y el cloruro de polivinilo (PVC) y el polimetacrilato de metilo. Las resinas de poliestireno se caracterizan por su alta resistencia a la alteración química y mecánica a bajas temperaturas y por su muy limitada absorción de agua, propiedades que lo que hacen muy adecuada para aislamientos y accesorios a baja temperatura; el polimetacrilato de metilo, conocido como plexiglass, es muy útil por sus excelentes propiedades ópticas, el PVC empleado en tuberías y recubrimientos de cables eléctricos. La Segunda Guerra Mundial, tanto para los Aliados como para las fuerzas del Eje, fue una fuerza impulsora de estos nuevos materiales. Los poliésteres se emplearon como blindajes y Alemania, que perdió sus fuentes naturales de látex, inició un gran programa que llevó al desarrollo de un caucho sintético utilizable, llamado BUNA, por las materias primas empleadas, butadieno catalizado por sodio.

   La consolidación de un sistema de conceptos para la química macromolecular se consolidó durante la década del 30 y del 40 del siglo pasado, con el reconocimiento de que las propiedades del comportamiento de estas macromoléculas dependían de consideraciones cinéticas y termodinámicas, gracias a los trabajos de Mark, Huggins, y Flory, entre otros. El desarrollo teórico comienza con el establecimiento de los dos grandes tipos de mecanismos de polimerización: la policondensación y la poliadición. Estudios sistemáticos de la síntesis macromolecular por adición y policondensación posibilitaron nuevos métodos de síntesis, obteniéndose materiales de las más disímiles propiedades, útiles para la fabricación de fibras, películas, objetos moldeables, recubrimientos y adhesivos. Ellos también dieron lugar al descubrimiento de importantes técnicas como la polimerización en emulsión en el campo de la síntesis y del meltspinning en el dominio de las técnicas de procesamiento.

   Por otro lado, llegó a ser evidente que las cadenas moleculares eran flexibles y podían reordenar su forma por estiramiento. Esta era un explicación simple y

cualitativa de la elasticidad de la goma y otros elástómeros. La teoría formulada por Mark, que está detrás de los problemas del entrecruzamiento y la cristalización fue reconocida claramente y con ello la existencia de los sistemas termoplásticos y termofijos.

   Desde este bing bang, la ciencia y la tecnología de los polímeros se ha desarrollado en una amplia corriente que se mueve hacia delante y fertiliza un territorio cada vez mayor. Pero aún ocurren aún descubrimientos inesperados.

   A mediados de los años 30 el grupo de investigaciones de la ICI (Fawcett) estudiaron la influencia de las altas presiones en las reacciones orgánicas conllevó a la sorpresiva síntesis del polietileno, material que domino el mercado de las poliolefinas. El estudio profundo de las propiedades y su estructura abrió nuevas formas de entender esta relación y puso la atención en la gran importancia de la microestructura de las largas cadenas. Comparada con las reacciones normales de poliadición y policondensación, las condiciones de la reacción eran extravagantes, altas presiones, temperaturas de 200 ºC y tiempos de reacción de sólo unos minutos. El producto polietileno de baja densidad es un material resistente, flexible y semicristalino, resistente al ataque químico y soluble en hidrocarburos solo en las cercanías de su temperatura de fusión. Aun hoy, a más de 50 años de su descubrimiento, es uno de los polímeros de mayor empleo comercial.

   Sin embargo, el descubrimiento más sorprendente y sensacional, en el campo de la síntesis de los polímeros fue el iniciado por Ziegler en 1953. Este investigador estudiando la formación de compuestos organometálicos, observó casualmente, que los alquilaluminio eran capaces de adicionar etileno, formándose cadenas de poliolefinas. Esta reacción ocurría con una gran cantidad de hidruros, alquilos y arilos de aluminio, calcio, magnesio, estroncio, bario, germanio, indio, berilio y sodio.

   Un hecho fortuito, la presencia de residuos de níquel en la autoclave donde se realizaban las reacciones, aceleró la reacción de desplazamiento obteniéndose rendimientos casi cuantitativos. Este hallazgo condujo al empleo de otros metales como cobalto y platino y compuestos de metales de transición como titanio, vanadio y cromo que resultaron satisfactorios. En 1954 Natta utilizó los catalizadores del tipo Ziegler y produjo por vez primera polímeros estereoregulares a partir de α-olefinas. En 1953 Ziegler y Natta compartieron el Nobel por su descubrimiento.

   La preparación de monocristales de polietileno y otros polímeros lineales permitió demostrar, mediante técnicas de rayos X, difracción electrónica, microscopía electrónica, la sorprendente regularidad de las láminas formadas. Este hecho revolucionó los conceptos acerca de la cristalinidad de las macromoléculas, con la demostración de tres posibles conformaciones: isotáctica, sindiotáctica y atáctica, que permiten diferente grado de ordenamiento en la microestructura.

   Una innovación inesperada y de gran alcance teórico y práctico fue la síntesis de los polímeros en bloque. En 1957 Michael Swarc, mediante un mecanismo

de polimerización aniónica, obtuvo por vez primera los llamados polímeros vivientes, que mantienen vivos los centros activos, posibilitando la adición de otros monómeros a la cadena original. Este tipo de polímeros permitió obtener nuevas clases de gomas, como los elastómeros termoplásticos. Desde el punto de vista teórico, la ausencia de reacciones de terminación en los polímeros vivientes dio lugar a polímeros con distribuciones de masas moleculares muy poco dispersas, que posibilitaron los experimentos acerca de la viscosidad de las disoluciones poliméricas y la reología de los polímeros.

   Disponer de un sistema conceptual y de nuevos métodos de trabajo que contemplaran las condiciones cinéticas del proceso de síntesis ha permitido la obtención de nuevos materiales plásticos. Los tecnopolímeros o polímeros para la ingeniería, con características físicas y mecánicas y de resistencia al calor tan elevadas, permiten sustituir los metales en aplicaciones que una vez se consideraron insustituibles. De los tecnopolímeros es posible mencionar, entre ortos, el policarbonato, que hoy en día es utilizado en la producción de cascos espaciales para los astronautas, lentes corneales que sustituyen los anteojos, los escudos antiproyectiles, y las poliinmidas que han sustituido a los metales en las palas de las turbinas de aviones y otras partes de los motores de los aviones de reacción y en la porducción de pistones y juntas para automóviles.

   El premio Nobel Paul John Flory, quien denominó el siglo XX como la "era de los polímeros", predijo que: "el futuro pertenece a los tecnopolímeros y polímeros especiales que serán producidos a lo mejor en cantidades un poco reducidas pero que serán esenciales para el progreso de la humanidad".

Química de la vida

Desde tiempos inmemoriales, el hombre ha mostrado un gran interés por los productos naturales y los ha empleado en su provecho. Con el desarrollo de la ciencia y de los métodos de indagación de la realidad, la investigación de la composición y la estructura de estos compuestos ha dado lugar a un nuevo campo de trabajo para los químicos, que es interdisciplinar por las propias características del objeto de estudio.

   Si bien el rol que juegan muchas sustancias químicas en el funcionamiento de los organismos vivos de sustancias, tales como las vitaminas, las hormonas, las enzimas, las proteínas y muchas otras, atañe específicamente a la Bioquímica, los químicos han desempañado un papel decisivo en el estudio de estos compuestos y en la síntesis de homólogos para su empleo en beneficio del hombre.

   En conexión con esta gravitación hacia los compuestos bioactivos se encuentra el desarrollo de una novedosa generación de fármacos prototipos para cumplir una misión reiteradamente planteada ante los químicos desde la legendaria Casa de la Sabiduría de Bagdad en el medioevo, pasando por Livabius y Paracelso en el Renacimiento europeo, hasta alcanzar con Erlich en el siglo XIX el antecedente inmediato de la Quimioterapia.

   A la luz de la interdisciplinariedad exigida de Fisiología, Bioquímica,

Farmacología, Medicina, y Química se han alcanzado logros increíbles. El protagonismo de los químicos se aprecia casi en cada hallazgo que provocara un salto en la práctica médica y fuera penetrando más y más en la base molecular de los procesos biológicos.

   Las vitaminas son un grupo de compuestos bioactivos cuya estructura fue dilucidada a comienzos de siglo. Aunque el estudio científico de su estructura es relativamente reciente, su necesidad fue apreciada durante cientos de años.

   Desde finales del XIX, distintos investigadores estudiando enfermedades carenciales como el beriberi, el escorbuto, el raquitismo y la pelagra, lograron determinar la existencia de sustancias activas en distintos alimentos, que permitían curar esas enfermedades. En 1911, Funk aísla de la cascarilla del arroz una sustancia muy activa que con solo unos centigramos podía curar el beriberi a polluelos y palomas. Por creer que se trataba de una amina vital para el organismo, fue denominada vitamina (B). La presencia de sustancias similares en otros alimentos fue dando lugar al reconocimiento sucesivo de la vitamina A, C, D, E., K, etc.

   En un tiempo relativamente corto, las vitaminas fueron aisladas y caracterizadas. Ya en 1920 se conocía que estas sustancias no eran aminas, pero el término estaba muy arraigado Estudios más acuciosos demostraran que en cada grupo habían sustancias similares con composiciones químicas diferentes.

   Así, Richard Kuhn, químico del Instituto Wilhelm Kaiser de Alemania, obtuvo importantes resultados sobre la estructura de las vitaminas B2 y B6, sintetizando esta última más tarde. Alexander Todd estudió las estructuras químicas y los métodos de síntesis de las vitaminas B1 y E. La vitamina C fue aislada en 1928 por el químico húngaro Szent-Gyorgyi, y sintetizada por Haworth. Paul Karrer estudió flavonoides, carotenoides y la vitamina A y B6. La gran mayoría de las vitaminas han sido sintetizadas químicamente.

   La presencia de sustancias en las plantas, con actividad fisiológica, capaces de actuar como estimulantes, calmantes, drogas o venenos, era ya conocida desde la antigüedad.

   El término alcaloide fue establecido por el farmaceútico alemán Serturnner, quien aisló el principio activo del opio, la morfina, en 1806, para denotar sus propiedades básicas. La morfina fue el primer alcaloide aislado. En 1820, el químico francés Joseph Pelleterier preparó el alcaloide activo de la corteza de quina y lo llamó quinina. Después de ese logro aisló varios alcaloides más, entre ellos la atropina (obtenida de la belladona) o la estricnina (obtenida de la nuez vómica). La cocaína fue aislada por primera vez en 1855. En el siglo XIX fue sintetizado también el primer alcaloide la coniína, que se encuentra presente en la cicuta y en 1898, fue realizada la transformación química de la morfina en heroína. Sólo las técnicas estructurales establecidas en el siglo XX, permitieron el descubrimiento de la disímil estructura química de estas sustancias. En la década del 30, Robert Robinson realiza importantes estudios la estructura química de los alcaloides, por lo que recibió el Premio Nobel en

1947. La síntesis de los alcaloides o la transformación química en derivados más potentes, ha sido ampliamente estudiada por su grandes aplicaciones en la medicina. Desgraciadamente, los efectos de estas drogas han propiciado su producción inescrupulosa provocando una de las mayores pandemias de la actualidad: la drogadicción.

   El estudio de los pigmentos vegetales, como la estructura de la clorofila, los flavonoides y los carotenoides tuvieron lugar en las primeras décadas del siglo XX. Investigaciones trascendentales sobre la constitución de la clorofila fueron realizadas por el célebre químico orgánico alemán del Instituto "Kaiser Wilhelm" Richard Willstätter, mientras que su colega Richard Kuhn, en un período de veinte años, descubrió ocho nuevos tipos de carotenoides, y fue capaz de analizar su constitución. Estos estudios le permitieron a Kuhn emprender los trabajos sobre las vitaminas. Willstätter también logró aislar y sisntetizar otros pigmentos vegetales del grupo de las antocianidinas.

   Los resultados en las investigaciones en los productos naturales vegetales se desarrollaron paralelamente a los trabajos en organismos animales. A comienzos de siglo, el también químico alemán Hans Fischer comenzó a investigar sobre la estructura de los pigmentos de la sangre y la bilis y consiguió sintetizar en 1929 la hemina, sustancia responsable del color rojo de la sangre, trabajo por lo que le fue conferido el Nobel en 1935. Los estudios sobre la estructura molecular tridimensional de la mioglobina y la hemoglobina fueron realizados en la década del cincuenta por los científicos ingleses Perutz y Kendrew, del Laboratorio Cavendish de Cambridge.

   El uso de la cristalografía de los rayos X en la Universidad de Cambridge, para investigar la estructura tridimensional de la hemoglobina y otras proteinas permitió un nuevo campo de trabajo en los estudios cristalográficos que hasta ese momento solo se habían ocupado de los cristales de metales, minerales y sales simples, y permitió emprender el estudio de estructuras mucho más complejas.

   En la década del veinte y especialmente en los laboratorios alemanes comienza el estudio de las hormonas sexuales. En la Universidad de Gottinga, Windaus, quien había quedado fascinado con las conferencias de Emil Fischer en Berlín, descubre la constitución de los esteroides, especialmente del colesterol. El conocimiento estructural de los esteroides, permitió a su discípulo Butenandt aislar, en 1931, la androsterona, tres años después la progesterona, y en 1939 había sintetizado a partir de la androsterona, la testosterona. En un plazo de ocho años inició el camino hacia el dominio de las hormonas sexuales.

   La síntesis de productos naturales no tarda en producirse. Woodward en la década del 40 consigue la obtención de la quinina, luego en los años cincuenta reporta la síntesis de esteroides como el colesterol y la cortisona, en la siguiente década demuestra la vía que conduce a la obtención de la clorofila, y ya a inicios de los setenta corona con el éxito la síntesis de la vitamina B-12.

   El primer trabajo importante en otro tipo de hormonas fue la síntesis de la

adrenalina o epinefrina, obtenida por vez primera en forma pura por el químico Takamine, quien logra en 1900 aislarla y cristalizarla, a partir de extractos de las secreciones de la médula de las glándulas suprarrenales. Casi simultáneamente con su descubrimiento, su colega Thomas B. Aldrich se encargó de determinar la estructura de la adrenalina. Cuatro años más tarde, el químico alemán Friedrich Stolz, trabajando en un laboratorio de una fábrica de colorantes, sintetiza esta hormona a partir de la pirocatequina mediante reacciones químicas. La demostración de que la adrenalina estimula los impulsos cardíacos y dilata los bronquíolos pulmonares, hizo que el descubrimiento de Takamine tuviera un notable impacto en la medicina.

   Solo una década después, en 1914, Kendall aísla la tiroxina a partir de la glándula tiroides, y en 1927 es sintetizada químicamente. El propio Kendall aísla en 1935 la cortisona, y su síntesis tiene lugar en 1944.

   La historia se repite con la insulina, en este caso una hormona de naturaleza proteica La insulina, fue aislada primeramente del páncreas de animales nonatos por Grant y colaboradores en 1921. Frederick Sanger determina su estructura molecular en 1955, siendo la primera proteína cuya secuencia de aminoácidos logra ser descifrada, En 1965, diez años después, la insulina fue sintetizada. Al conocimiento de la estructura tridimensional de la insulina contribuyeron los trabajos de la química británica Dorothy Crowfoot Hodgkin que empleó, a esos efectos, durante largos años, el análisis de rayos X.

   La obtención de todas estas hormonas por aislamiento y más tarde por síntesis, sin duda constituye un triunfo de la Química en el tratamiento de enfermedades como el bocio, el cretinismo, la artritis y las fiebres reumáticas o la diabetes mellitus.

   Los trabajos realizados en el laboratorio Cavendish en la estructura tridemensional de diversas proteínas, como la hemoglobina y la insulina, fueron el precedente para poder desentrañar la estructura de los ácidos nucleicos. Entre 1951 y 1953, el biofísico del propio laboratorio Cavendish, Francis Crick y el estadounidense James Watson, basándose en las imágenes de Rayos X obtenidas por el biofísico Wilkins describirían el primer modelo de doble estructura helicoidal para los ácidos nucleicos. Sus investigaciones aportaron una explicación de las propiedades de replicación y mutación del material genético.

   Entre 1960 y 1966, tienen lugar las investigaciones que descifran el código genético que utilizan todas las células vivas para traducir la serie de bases de su ADN en instrucciones para la producción de proteínas. Una posición relevante en estas investigaciones ocupan los trabajos del químico hindú Har Gobind Korana (1922- ). Sus estudios contribuyeron a comprender que el código genético viene determinado por el orden que ocupan las bases adenina, timina, guanina y citosina en la escalera de ADN.

   Un paso trascendental hacia la comprensión íntima de la acción de los anticuerpos fue dado por el bioquímico inglés Rodney Robert Porter (1917 – 1985) al descubrir la estructura de su cadena peptídica. Porter que había

investigado la química de las proteínas y alcanzado su doctorado en Cambridge bajo la supervisión del Dr. F. Sanger, inició los estudios de los anticuerpos en 1948 y poco después debió interrumpirlos hasta poder reanudarlos en 1959 y coronarlo tres años después mientras laboraba en la célebre institución St. Mary's Hospital Medical School de Londres.

   En la importante esfera que representa el mecanismo de respuesta inmunitaria hoy se conoce que las poblaciones de células defensoras están integradas por una clase variada de anticuerpos que se hallan naturalmente capacitados para atacar distintos puntos del antígeno invasor, por lo que han sido denominados policlonales.

   Hace varias décadas que la ciencia aplicada viene intentando fabricar líneas de anticuerpos puros en forma artificial, es decir, inmunosueros capaces de detectar y enfrentarse a una parte específica del antígeno con la esperanza de poder vencerlo. Para César Milstein (1927- 2002 ), químico argentino radicado en Inglaterra, esta posibilidad se fue convirtiendo en una obsesión a partir de la sugerencia de Fred Sanger, en el Laboratorio de Biología Molecular de Cambridge, de cambiar su campo de investigación de las enzimas a los anticuerpos. Milstein y su colega George Kohler (1946 – 1995) entre 1973 y 1975 lograron describir la técnica del hibridoma para producir anticuerpos monoclonales, de una pureza máxima, y por lo tanto con mayor eficacia en cuanto a la detección y posible curación de enfermedades. Este gran hallazgo le valió a Milstein el Premio Nobel de Medicina (compartido con Kohler) de 1984 y produjo una revolución en el proceso de reconocimiento y lectura de las células y de moléculas extrañas al sistema inmunológico.

   Los anticuerpos monoclonales pueden dirigirse contra un blanco específico y tienen por lo tanto una enorme diversidad de aplicaciones en diagnósticos, tratamientos oncológicos, en la producción de vacunas y en campos de la industria y la biotecnología. En cuanto a sus posibilidades de diagnosis para la realización de trasplantes, el uso de los monoclonales permitiría establecer el grado de afinidad entre los órganos y el organismo receptor, de tal modo de diagnosticar de antemano si el órgano trasplantado sufrirá o no rechazo.

   Al otro lado del Atlántico, a partir de la década del treinta, en la institución que más tarde se convertiría en Universidad de Rockefeller se incubaba un fuerte movimiento en el campo de la Química de los compuestos naturales que, luego de la segunda guerra mundial, se convertiría en liderazgo de la ciencia estadounidense. Uno de los iniciadores de este movimiento es John H. Northrop (1891 – 1987), premio Nóbel en 1946, por su contribución al aislamiento y determinación estructural de las importantes enzimas digestivas proteolíticas, tripsina y pepsina. En esta Institución transcurren las trascendentales investigaciones de William H. Stein (1911 – 1980) y Stanford Moore (1913 -1982) que representan una contribución decisiva a la comprensión de la relación entre actividad catalítica y estructura de los sitios activos de la ribonucleasa; así como los estudios de nuevas rutas en la síntesis de péptidos y proteínas en una matriz sólida conducidos por Robert B. Merrifield (1921- ).

   Otro gigante en el campo de la síntesis de complejas sustancias bioactivas, que desarrolló su actividad en Harvard como colaborador de Woodward, fue Elías B. Corey (1928 - ), Premio Nóbel de Química en 1990. Corey en la década de los sesenta diseñó un nuevo método conocido como retrosíntesis a partir del cual obtuvo más de 100 productos naturales y condujo por primera vez a la síntesis química de las prostaglandinas.

   Las prostaglandinas son derivados de los ácidos grasos que se encuentran en casi todos los tejidos del cuerpo humano, interviniendo en variadas funciones esenciales. En particular, John R. Vane (1927- ), químico por formación inicial y farmacólogo por inclinación, premio Nóbel de Medicina en 1982, demostró que las prostaglandinas intervienen en los mecanismos neurológicos del dolor y que las múltiples aplicaciones médicas de la aspirina se derivan de su capacidad para bloquear la producción de ciertas prostaglandinas. Vane a partir de 1973 trabaja en los Laboratorios Wellcome bajo la dirección del químico hondureño SalvadorMoncada. En el Departamento de Investigación de las Prostaglandinas se descubrió la prostaciclina y su farmacología fue desarrollada.

   En las décadas de los setenta y los ochenta ha aparecido en escena un nuevo tipo de neurotransmisor de origen proteico, las endorfinas. Roger Guillemin francés – estadounidense, ha estudiado la producción de este tipo de hormona péptidica del cerebro y los mecanismos de su acción. Por lo visto se ha descubierto el tipo de sustancia que desempeña importantes roles en los mecanismos conducentes a la aparición de las emociones placenteras relacionadas con el sentimiento de felicidad. Guillemin ha merecido el Premio Nóbel de Fisiología en 1977.

   En conclusión, durante este siglo la Química de los compuestos naturales ha vencido importantes problemas en las esferas de la síntesis y análisis de complejas moléculas bioactivas; y en la comprensión teórica del rol catalítico de los biopolímeros y el mecanismo de su interacción en el metabolismo de los seres vivos.

   Progresos en el diseño y producción de fármacos   Los avances en este sector de la Biorgánica, junto con los extraordinarios progresos de la Fisiología, la Bioquímica, la Medicina y las técnicas de Computación han promovido una revolución en el ámbito de la Quimioterapia.

   En el diseño de fármacos una posición especial han ocupado desde los mismos orígenes de la Quimioterapia, los compuestos naturales. Ellos han sido una de las grandes fuentes de fármacos prototipos. Sirva citar como ejemplos de este grupo, los glicoesteroides, con propiedades cardiotónicas, las hormonas de mamíferos (insulina, corticoides, hormonas sexuales), y otros productos endógenos como las prostaglandinas, vitaminas o neuropéptidos.

   En 1929, Alexander Fleming (1901 – 1955) descubrió un hongo de la especie Penicillium que inhibía el crecimiento de determinadas bacterias. Esta trascendental observación no contó con el necesario soporte para estudiar su

posible aplicación clínica. No fue hasta la Segunda Guerra Mundial, con su arsenal de heridos inundando las salas de “infecciosos”, que se desempolvan los resultados de Fleming y aparece el financiamiento que posibilita las investigaciones dirigidas entonces por Florey que terminan con el aislamiento y producción de la penicilina cristalina de poder antibiótico potenciado.

   Se dio entonces el nombre de penicilina a la mezcla de compuestos naturales que presentado un núcleo estructural común se diferencian por la naturaleza específica de un grupo lateral. Los nombres químicos indican precisamente la identidad de este grupo: bencilpenicilina, n-amilpenicilina, etc.

   La investigación siguiendo el método de Fleming, condujo pronto a nuevos antibióticos con probada eficacia contra la acción patógena de determinadas bacterias. Así en 1944 Selman A. Waksman (1888 – 1957) bacteriólogo estadounidense de origen húngaro, aisló de determinada cepa de la especie Streptomyces, la estreptomicina, antibiótico eficaz contra flagelos de la humanidad como la tuberculosis, la meningitis y la pulmonía. En los años siguientes aparecieron nuevas variedades a partir de cultivos de otros microrganismos, entre los cuales se conocieron las tetraciclinas (cuyo análisis no escapó al asedio del grupo de Woodward, quién dejó establecido en 1952 sus estructuras) y del clorafenicol, ambos muy eficaces en el tratamiento de la fiebre tifoidea.

   Así, desde mediados del siglo XX la introducción generalizada de los antibióticos en la práctica médica ha cambiado de forma radical el cuadro de las enfermedades que constituyen los principales padecimientos de la especie humana. La incidencia de las enfermedades infecciosas como causa de muerte, a excepción de los países más pobres, ha sido drásticamente disminuida, siendo desplazadas del primer lugar que ocupaban antes del descubrimiento y aplicación de los antibióticos.

   Otra consecuencia derivada del empleo de los antibióticos no tan evidente es el avance espectacular impulsado en el campo de la cirugía. Su empleo ha permitido la realización de operaciones complejas y prolongadas sin un riesgo excesivo de infección.

   Sin embargo, los avances han sido pocos en el campo del tratamiento de las infecciones virales.

   Un hecho al parecer aislado pero que se inserta en las investigaciones contra los virus es el descubrimiento de la ciclosporina realizado en 1969 por el biólogo belga Jean Francois Borel (1933- ).Con el aislamiento de la ciclosporina A, un metabolito undecapéptido del hongo Tolypocladium inflatum, se creyó disponer de un prototipo para una nueva generación de agentes antivirales, pero su demostrada actividad inmunodepresora, al interferir la biosíntesis de la linfoquina, tuvo un gran impacto en la cirugía de trasplantes, a fines de los setenta, al disminuir notablemente el rechazo al órgano injertado.

   Una dirección prometedora que está siendo intensamente investigada es la producción y el empleo de las sustancias llamadas interferones. Su inicio está

marcado en 1957, cuando el virólogo británico Alick Isaacs (1921-1967) y su colega suizo Jean Lindenmann reportaron el descubrimiento, en células de embriones de pollos, de una proteína que manifestaba propiedad antiviral. La continuación de estas investigaciones demostró la existencia de un grupo de proteínas que interfería o impedía la infección de las células corporales por los virus, a las cuales se les llamó interferón. Hasta hace poco estos estudios estaban limitados por su escasa disponibilidad pero a partir de los años 80 el avance de las técnicas de clonación del material genético desarrolladas por la Ingeniería Genética permitió la obtención de grandes cantidades de esta proteína y por consiguiente ha posibilitado la ampliación de los ensayos clínicos para establecer los niveles, las dosis y los efectos secundarios.

   La época del desarrollo de programas de ensayos farmacológicos sistemáticos con productos sintéticos fue inaugurada por el químico alemán Paul Erlich (1845 – 1915), uno de los pioneros de la Quimioterapia contemporánea. La tradición heredada desde los tiempos de Paracelso y su intuición (no hay que olvidar que al decir de Pasteur, “el azar favorece a las mentes preparadas”) lo llevó a desarrollar un programa teniendo como prototipo una estructura arsenical, en la lucha contra el flagelo de la sífilis, y el éxito le sonrió con el preparado 606, al cual llamó salvarsan.

   Ya a la altura de la tercera década, teniendo como base el éxito de Erlich con el azul de metileno sobre el paludismo, G. Domagk (1895 – 1964), premio Nóbel de Medicina en 1938, desarrolla un amplio programa de evaluación de colorantes azoicos que concluyen en 1935 con el descubrimiento de la eficacia del prontosil, un azo derivado que por reducción metabólica libera la sulfanilamida, el verdadero compuesto responsable de la acción antibiótica. El programa de búsqueda de mejores sulfamidas bacterianas, mediante el estudio de miles de compuestos portadores del grupo -SO2N- condujo a espectaculares aperturas en otros sectores de los fármacos, tales como diuréticos (sulfonamidas y disulfonamidas), hipoglucemiantes (sulfonilureas), leprostáticos y antituberculosos (sulfonas).

   Otra dirección en el diseño de fármacos consiste en la búsqueda de antimetabolitos por variaciones de la estructura de metabolitos. Esta estrategia es una de las más usadas en el diseño de agentes anticancerosos. Una aproximación dentro de esta dirección es el diseño de inhibidores enzimáticos, entre los cuales merecen mencionarse las cefalosporinas que actúan como inhibidores de de las transpeptidasas de las bacterias.

Contexto históricoLa Química en Cuba en el Siglo XIXLa Química en Cuba durante la primera mitad del Siglo XXLa Química en Cuba después de 1959ConclusionesBibliografía

   El desarrollo de la Química en Cuba comienza en los inicios del siglo XIX, vinculado a ramas como la medicina y la industria azucarera. La enseñanza y la investigación se desarrollan paralelamente asociadas a nombres como Varela, Saco, Luz y Caballero, Casaseca y Álvaro Reynoso. En este trabajo se ofrece una panorama de la historia de la Química, desde que se realizara, en 1814, el primer análisis de la composición de la píldora de Ugarte por el primer químico cubano, José Estévez y Cantal; hasta llegar a la situación privilegiada que ocupa en la actualidad en el desarrollo científico de nuestro país, y de la cual un ejemplo significativo, es la producción del PPG.

   Contexto histórico   Resulta imposible reseñar el desarrollo de la Química en Cuba en estos dos siglos sin mencionar las circunstancias económicas, políticas y sociales que lo propiciaron.    En el siglo XVIII, al subir al trono español la casa Borbón, comienzan a producirse en la metrópoli una serie de medidas administrativas que se conocen bajo el nombre del Despotismo ilustrado. Se crean algunas instituciones de cultura, al modelo francés como la Real Academia Española, revistas o gacetas literarias como el Diario de los Literatos de España y las Asociaciones de Amigos del País. Estas instituciones hicieron progresivos esfuerzos por incorporar a España al nuevo desarrollo científico y literario de Europa y conjuntamente penetra asimismo el racionalismo francés de Voltaire, D´Alembert y Diderot, provocando una revolución del espíritu y del saber en la intelectualidad española.    En el último tercio del siglo VXIII, Cuba experimenta una etapa de auge económico. Debido a la construcción de las fortificaciones, comienzan a circular grandes sumas de dinero y hay una creciente necesidad de recursos materiales no disponibles en la Isla. Ello provocó que España levantara parcialmente las medicas proteccionistas que hasta ese momento limitaban el comercio. Simultáneamente comenzó el desarrollo de algunas manufacturas y se establecieron algunos renglones exportables. Cuba producía ganado, azúcar, tabaco, café, miel, cera frutos menores, aguardiente, algodón añil, animales domésticos y mineral de cobre aunque todavía España ejercía un feroz monopolio sobre el comercio del ganado y el tabaco.    El desarrollo económico trae aparejado un incremento de la población esclava, a la par que se produce una acumulación de riquezas en manos de un grupo de hacendados terratenientes y la consiguiente ruina de pequeños

agricultores. Se deja sentir también, en la sociedad cubana de finales de siglo, la influencia francesa de los emigrados de Haití.    Este aumento de la riqueza se tradujo en un momento del nivel de vida de los hacendados y sus familias y en el propio siglo XVIII y principios del XIX. La ilustración repercute en la colonia y aparecen los primeros periódicos; se funda la Real y Pontificia Universidad de La Habana; se reorganiza el Seminario de San Carlos y San Ambrosio; se construyen la Catedral de la Habana, el Palacio de los Capitanes Generales, el Teatro Tacón, la Beneficencia, y calles y alamedas como la alameda de Paula y el Paseo del Prado.    En este marco que se abre paso entre la intelectualidad criolla, conjuntamente con la literatura y las artes en general, los conocimientos científicos. La medicina y la farmacia, e innovaciones relacionadas con la producción y elaboración del azúcar, preocupan a los criollos. Este movimiento coincide temporalmente con la r evolución científica que se estaba produciendo en Europa, en el campo de la Química. No es extraño encontrar entonces, en la primera mitad del siglo XIX cubano, hombres vinculado con la Química tanto desde el punto de vista experimental como interesados en su enseñanza.    No obstante, este nivel alcanzado por la ciencia en cuba en el siglo pasado experimenta un estancamiento o quizás un retroceso entre 1890 y 1959.    Es necesario recordar que entre 1868 y 1898 tienen lugar las guerras de independencia, que causan la ruina de numerosos hacendados azucareros y cafetaleros. Esta situación permitió la penetración del capital norteamericano, favorecida por las intervenciones de los Estados Unidos en Cuba. El período republicano (neocolonial) se caracterizó por una fuerte dependencia económica de los Estados Unidos, donde Cuba se convierte en una suministradora de materias primas e importadora de productos manufacturados, siendo norteamericanas las pocas industrias existentes. Esta situación, a diferencia del siglo anterior, no favorece el desarrollo de una ciencia nacional.    Después del triunfo revolucionario en 1959, se establece una política científica, cuyo objetivo es lograr el desarrollo económico y social del país que después de 40 años muestra indudables frutos. En ese marco, la Química ocupa un lugar privilegiado.

La Química en Cuba en el Siglo XIX

El primer químico cubano de que se tiene referencia fue José Estévez y Cantal (1771-1841), quien pensionado por la Sociedad Patriótica de La Habana, estudió química en Madrid bajo la dirección de Louis Proust, el mismo de la ley de las proporciones definidas. A su regreso a Cuba, Estévez dominaba correctamente los métodos de su época para el análisis cualitativo y cuantitativo de sustancias y mezclas. En 1814, realizó el "Análisis de la píldora que administra D. José Rafael Ugarte", remedio que médicos y farmacéuticos empleaban para combatir la fiebre amarilla y otras enfermedades, sin conocer su composición. Resulta interesante señalar el objetivo del trabajo de Estévez, según sus propias palabras:

    " . . . y yo creí que nada perdería la humanidad en poner en tales manos, no un agente desconocido para que probándole indistintamente en todas las enfermedades, el éxito feliz o funesto viniera a decirles cuando habla sido remedio, y cuando veneno; si no un compuesto que sabiendo ellos cuales eran sus principios, pudieran por sus conocimientos médicos juzgar cuales eran los casos en que convenía su aplicación".    La composición de la píldora de Ugarte resultó ser el nitrato de mercurio (1), publicando también Estévez su modo de preparación.    Aunque Estévez analizó también las aguas de San Diego, el médico cubano Miguel Espadera, ya lo había realizado en 1796.    En el año académico de 1813-1814, en el Seminario de San Carlos, el presbítero Félix Varela introduce la enseñanza experimental de la química y la física en sus clases de la Cátedra de Filosofía. Varela, aunque mucho más profesor de filosofía y física que de química, no ignoró su importancia y en sus "Lecciones de Filosofía", edición de 1824, dedica el capítulo I del Tomo III a la química, a dar su clasificación, la nomenclatura, los usos, a describir los métodos de análisis y de síntesis y los instrumentos químicos de la época.    En 1822, al marchar Varela como diputado a las Cortes por la Habana, es sustituido en la Cátedra de Filosofía en el Seminario, por José Antonio Saco, quien amplió la enseñanza de la Química de tal modo, que su programa puede considerarse a la misma altura de cualquiera en Europa. Para uso de sus alumnos del mencionado Seminario de San Carlos, Saco publica en 1823 un texto "Explicación de algunos tratados de física escritos por don José Antonio Saco", cuyo primer capítulo es una recopilación de las propiedades físicas, químicas y métodos de obtención de los gases más importantes. La enseñanza de la química por parte de Saco era experimental y se conocen los experimentos que habían de hacer y explicar sus alumnos del seminario. Saco, en su ensayo "Memoria sobre la vagancia en la Isla de Cuba", promovió la conveniencia de crear una Cátedra de Química en la Universidad de La habana. En 1824, Saco marcha a los Estados Unidos y lo sustituye entonces José de la Luz y Caballero.    Luz y Caballero, fue probablemente alumno del químico norteamericano Robert Hare, aunque sí consta que asistí en París a las lecciones de Química de Dumas y del barón de Thenard, siendo el primero miembro del tribunal que lo examinó. Conoció y trató personalmente, además, a Gay-Lussac y a Mitscherlich y valoró, los trabajos de Humphry Dhabi. Luz y Caballero comprendió claramente la necesidad de difundir la enseñanza de la Química y solicita en 1833, la creación de una cátedra en la Universidad, en el marco de su proyecto "Instituto Cubano". En el informe para la creación del Instituto Cubano, se hallan, además de los datos concretos para la enseñanza de la Química, la "Nota de los Aparatos y Utensilios más necesarios para un Curso de Química General", "Lista de los reactivos más necesarios para un Laboratorio de Química" y finalmente los "Libros más necesarios para el uso de las clases de Química y Física".

    Paralelamente a Varela, Saco y Luz y Caballero, otros criollos abogaron ante las autoridades gubernamentales para que se estableciese la enseñanza formal de la Química especialmente por la utilidad que tenía esta ciencia para el desarrollo de la creciente industria azucarera. Es justo consignar, ante todo, los esfuerzos realizados por la Real Sociedad Patriótica de Amigos del País. En fecha tan temprana como 1793, Don Nicolás Calvo y O´Farrill, censor de la Sociedad, propuso que se estableciera una Escuela de Química, proyecto que fue acogido con entusiasmo, promoviéndose para ello una suscripción para recaudar fondos. Las dificultades para hallar profesor, dilataron su inauguración hasta 1819, cuando se hace cargo de la cátedra Mr. De Saint André, quien muere de fiebre amarilla, a poco de haber llegado. No es hasta 1820, que se crea la primera clase de química, auspiciada por dicha Sociedad, la cual se imparte durante solo seis meses, por el médico italiano José Tasso. Para esta clase de química se habilitan en el Hospital de San Ambrosio, tres habitaciones que acogen los instrumentos y aparatos comprados en Europa.    Entre 1828 y 1829, Francisco de Arango y Parreño, expresa la necesidad de crear una Escuela de Química que desempeñe, entre otras funciones la de servir de auxiliar eficaz en el establecimiento de medidas técnicas referentes a la elaboración del azúcar.    En 1836, el gobierno español decide crear la "primera cátedra de Química", entendiéndose así, que las lecciones de esta ciencia dadas hasta el momento. No podían considerarse como cursos verdaderos y regulares. Con este objetivo, fue nombrado el químico español Don José Luis Casaseca y Silván, inaugurándose la cátedra en 1837, bajo la dependencia de la Real Junta de Fomento de La habana e impartiéndose la cátedra en 1837 bajo la dependencia de la Real Junta de Fomento de La Habana e impartiéndose en ella cuatro cursos de Química. José Luis Casaseca, nacido en Salamanca, fue alumno y ayudante de Thénard en el Colegio de Francia, después estudió Química con Vaquelin y obtuvo el título de Licenciado en Ciencias en la Facultad de París, estando constituido el tribunal de grado por los conocidos químicos, Gay-Lussac, Thénard y Dulong.    En 1842, con la secularización de la Universidad, se crea, entre otras, la Cátedra de Química, siendo designado para desempeñar la misma Cayetano Aguilera. Al secularizarse la Universidad, se dispuso también la creación de un "Colegio Universitario", destinado a la ampliación y aplicación práctica de los estudios superiores, y Casaseca fue nombrado Catedrático de Física y Química aplicadas a la Industria y Agricultura del País. Este Colegio no pasó de ser un mero proyecto oficial, pero sin embargo su Cátedra de Física y Química se creó y funcionó hasta 1849.    En 1847, a nombre de la Junta de calificación de los productos del País, el profesor Casaseca tuvo el encargo de redactar y presentar en una exposición pública una memoria acerca del estado de la agricultura y sus diversas ramas. En esa memoria, Casaseca plantea, la necesidad de realizar análisis de los suelos, abonos, cenizas de plantas, aguas potables, minerales y los propios vegetales. A raíz de esa exposición, la Real sociedad Económica, la Real Junta

de Fomento y el propio Gobernador Capitán General Conde de Alcoy, apoyan el proyecto de Casaseca, de crear el "Instituto de Investigaciones Químicas":    " . . . exclusivamente destinado a los análisis de los productos naturales y de los agrícolas de nuestro suelo, con aplicación a la higiene, a la industria en general, y especialmente a la agricultura cubana, a la industria azucarera y a todas las manufacturas fundadas en el aprovechamiento de las materias primas que dicha agricultura suministrar pudiere".    Hasta 1859, Casaseca fue el Director del Instituto de Investigaciones Químicas. Durante ese tiempo se realizaron allí, 123 determinaciones analíticas, entre las cuales se encuentran análisis de agua y minerales, y 162 reconocimientos médico-legales. Estos trabajos se llevaron a cabo en medio de grandes dificultades materiales, falta de instrumentos y utensilios de laboratorios, insuficiente personal, otras responsabilidades oficiales del profesor Casaseca, e incluso contra algunos intentos de suprimir el Instituto. En el libro de Luis. F. Le Roy, ¡Apuntes para una Historia de la Química en cuba, aparecen los títulos de algunas de las publicaciones realizadas por Casaseca. En 1859, a solicitud propia y debido a razones de enfermedad, Casaseca cesa sus labores como Director del Instituto.    José Luis Casaseca, aunque español de origen, debe considerarse como el verdadero iniciador de la Química en Cuba, no sólo por ser el que regularizó la enseñanza de esta ciencia. Entre sus discípulos estuvieron Cayetano Aguilera y Navarro, profesor de Química General de la Universidad de La habana, Antonio Caro y Cerecio, profesor de Física experimental, Joaquín Fabián de Aenlle, profesor de Farmacia químico-inorgánica y de Farmacia químico-orgánica; y Ramón Zambrana, profesor de Medicina Legal y Toxicología; los doctores José Gandul y José Sarrá; el licenciado Ramón Ma. De Hita; y Álvaro Reynoso, quien sustituyó a Casaseca en la dirección del Instituto de Química.    Álvaro Reynoso (1828-1888) fue designado como director del Instituto de Investigaciones Químicas en 1858. Paralelamente desempeño la Cátedra de Química aplicada a la Agricultura de la Escuela General Preparatoria. Al asumir su cargo, Reynoso contaba con mejores condiciones para realizar su labor, pues la Real Sociedad Patriótica sugiere al Gobierno que comprase al propio Reynoso, su laboratorio completo y bien surtido y su biblioteca, traídos de París.    Álvaro Reybisi estudió primero en La Habana, donde fue alumno de Casaseca. Se graduó de Bachiller en Ciencias, primero en la Universidad de La Habana en 1846 y después en Francia en 1848, bajo la tutoría de Eduardo Robin. Posteriormente ingresa en el laboratorio experimental de Theopile Pelouze donde pudo apreciar los avances de la química orgánica. A la par cursó sus estudios de doctorado en Ciencias Físico-Químicas en la Universidad de París. Aún sin graduarse publicó varios trabajos, muchos de los cuales fueron premiados. Se gradúa en 1856 presentando el trabajo de tesis: Investigaciones sobre la formación del éter y atendiendo al prestigio alcanzado, le otorgan en 1857, el nombramiento sin oposición de Catedrático de Química de la Universidad Central de Madrid. Entre 1848 y 1872 mantiene

correspondencia científica con su profesor Robin, y con los químicos Pelouze, Dumas, Berthelot, Geoffrrey de Saint Hilaire, Wohler y Liebig, entre muchos otros.    Durante su formación en Europa, Reynoso pudo apreciar las ideas de Liebig acerca del metabolismo de las plantas y el surgimiento de las instituciones experimentales agronómicas alemanas. Por ello, a su regreso a Cuba, él cambia los propósitos del Instituto de Investigaciones Químicas de La Habana y lo convierte en una estación agrícola. En 1862, Álvaro Reynoso publica su principal obra "Ensayo sobre el cultivo de la caña de azúcar", donde se exponen los resultados de la aplicación de los principios químicos al cultivo de la caña de azúcar. Esta obra fue traducida a varios idiomas y se convirtió en la guía de todos los cultivadores de esta planta.    En 1864 parte nuevamente a Europa con el objetivo de ensayar un nuevo método de cristalización de azúcar, ideado por él, que empleaba el frío en lugar del calor para la extracción del azúcar, y un nuevo defecador, el de alúmina para la separación de las impurezas. Estas innovaciones de Reynoso no prosperaron por consideraciones de tipo prácticas en la industria.    En 1868, estando Álvaro Reynoso en París, el gobierno español disuelve el Instituto de Investigaciones Químicas, quedando cesante su director. La estancia de Álvaro Reynoso en Europa se prolonga por 19 años, realizando allí varios trabajos de negocios relacionados con la Química Industrial.    A su regreso a La Habana, en 1883, es nombrado Comisario Regio de Agricultura, cargo que desaparece al cado del año. Álvaro Reynoso muere en el Cerro en 1888, después de varios años de estrecheces económicas.    En 1861, se funda la Academia de Ciencias Médicas. Físicas y Naturales de La habana, institución por la cual habían luchado los científicos cubanos desde 1826. Esta institución jugó un importante papel en el desarrollo de las ciencias y la cultura de nuestro país, contribuyendo además al fortalecimiento de la nacionalidad. En el momento de su fundación constaba de tres secciones: la de Medicina con 20 miembros, la de Cirugía con 5 miembros; y la de Ciencias Auxiliares también con 5 miembros.    La sección de Ciencias Auxiliares se ocuparía de todo lo relativo a la Física, la Química e Historia Natural y sus aplicaciones a la Farmacia y materia médica. En los estatutos se reflejan propósitos referentes a la Química, planteándose que: se realizarían las aguas minerales, designando su naturaleza para su utilización en la medicina; se clasificarían los seres naturales, tanto orgánicos como inorgánicos pertenecientes a Las Antillas y sobre todo a Cuba; se hallaría el modo de descubrir la falsificación de drogas y alimentos; y se enriquecería la materia médica con sucedáneos que reemplacen las medicinas exóticas.     Como puede observarse, las funciones de los académicos estaban vinculadas a la medicina y al estudio de los recursos naturales de Cuba. A

manera de ejemplo, se pueden citar los nombres de algunos de los académicos y sus correspondientes trabajos:

Joaquín R. De Aenlle. "Apuntes para el estudio de las aguas medicinales de la Isla de Cuba".

Cayetano Aguilera Navarro. "Breve reseña de plantas indígenas con virtudes médicas". "Formularios de medicamentos".

Manuel Fernández de Castro. "Estudio de las minas de oro, yeso y hierro oxidado en la Isla de Cuba". "Notas sobre una mina de asfalto".

Joaquín Lastres y Juiz, Rector de la Universidad de La Habana. "Influencia de la Química en la civilización". Realizó exámenes físico-químico de la harina de maíz, del remedio de una curandera, de muestras de yeso, de la calidad del vino.

Jorge Horstmann (Médico). Análisis químico cualitativo de las aguas de Santa María del Rosario.

Alvaro Reynoso. "Ensayo sobre el cultivo de la caña de azúcar". Manuel de Vargas Machuca, discípulo del químico francés Wurtz,

publicó una memoria sobre "Alcoholes" y otros 32 trabajos.    Del análisis de esta etapa puede concluirse que los químicos cubanos del siglo pasado tuvieron un nivel de conocimientos a la altura de las universidades europeas de la época, muchos de ellos fueron discípulos de célebres químicos en París y Madrid, mantuvieron correspondencia científica con sus colegas europeos y el más sobresaliente de todos ellos Álvaro Reynoso obtuvo un reconocimiento y un prestigio mundial. Conocieron y emplearon a fondo los métodos de análisis cualitativos y cuantitativos, y técnicas propias de la Química Orgánica. La gran mayoría de estos químicos estuvo vinculada a la enseñanza.

La Química en Cuba en la primera mitad del Siglo XX

Durante esta etapa, la actividad científica en Cuba fue débil y dispersa.    La Universidad de La habana fue prácticamente el único centro de educación superior del país durante todo el período, pues la Universidad de Oriente no se crea hasta 1947 y la Universidad Central de Las Villas hasta la década del 50. Los esfuerzos investigativos realizados en ellas eran el resultado de los intereses y esfuerzos personales de sus profesores y asociados, fundamentalmente a las tesis universitarias. La carrera existente era la de Ciencias Físico-Químicas y entre los profesores que ocuparon cátedras, en distintos momentos en estos centros, es posible mencionar a Gastón Alonso y Cuadrado, Carlos Theye y Lhoste, Francisco Muñoz, Gerardo Fernández Abreu, Francisco Vargas y Gómez, Francisco de la Carrera, Felipe Le Roy, Ernesto Ledón Ramos, Arturo Amaral, Eduardo Cuervo Blay, Rolando Ruso y otros muchos. En este marco universitario, se realizaron algunos trabajos, relacionados con los componentes químicos de plantas medicinales cubanas, con el estudio de minerales y suelos, análisis de aguas y la atmósfera.    La Academia de Ciencias Médicas, Físicas y Naturales de La Habana continuó funcionando durante todo este período, pero adscrita al Ministerio de Justicia. Su actividad era fundamentalmente académica y las escasas

investigaciones realizadas a su amparo contaban con exiguo presupuesto o eran por patronatos y esfuerzos particulares.    Las investigaciones químicas en el campo de la medicina, que en el siglo anterior habían alcanzado un lugar cimero, en este período fueron también limitadas, los recursos técnicos reducidos, y los presupuestos prácticamente nulos. El Instituto Finlay, el Laboratorio Histobacteriológico y el Instituto de Medicina Tropical fueron ejemplos de instituciones, donde el esfuerzo personal de algunos científicos, permitió obtener resultados.    En 1904 se crea la Estación Experimental de Santiago de Las Vegas, con presupuesto estrecho y un pequeño grupo de investigadores, entre ellos Juan Tomás Roig, para promover la investigación agrícola, a fin de buscar algunas respuestas a los problemas en este campo. La necesidad de investigaciones agrícolas, propició la creación del Laboratorio Químico Nacional en la Secretaría de Agricultura, la Extracción Experimental de la Caña de Azúcar de Jovellanos. También con ese objetivo se realizaron algunos trabajos en el central Juragua y en el Jardín Botánico de Cienfuegos, no obstante, la introducción de los resultados era nula y las prácticas agrícolas seguían siendo obsoletas. La ATAC, Asociación de Técnicos Azucareros de Cuba, realizó algunos congresos, presentando en ellos resultados de innovaciones técnicas y científicas, que quedaron también en el campo del olvido.    En 1916, especialistas norteamericanos clasifican los suelos cubanos, y la prospección de los recursos minerales comenzó a partir de 1901 también por empresas norteamericanas. Nicaro y Moa, principales yacimientos de niquel del país, daban lugar a industrias norteamericanas, cuyo objetivo era la producción de materias primas, para su transformación definitiva en Nueva Orleáns.    Cuba, un país carente de recursos energéticos, presenta una gran limitación para el crecimiento de una industria química. No obstante, durante fines de siglo pasado y la primera mitad de éste, se desarrollaron algunas ramas como la industria eléctrica, la refinación de petróleo, la producción de papel, la goma. Sin embargo, estaban ausentes las facilidades necesarias para la experimentación y la investigación. La dependencia tecnológica de los Estados Unidos, implicaba no sólo la importación de tecnología sino también la importación de expertos, consejeros, profesores o el adiestramiento en el extranjero de determinados profesionales.

La Química en Cuba después de 1959

Después del triunfo revolucionario y bajo los efectos de una política científica dirigida a lograr el desarrollo económico y social del país, la situación de la ciencia en general y de la Química en particular cambia radicalmente.      En 1956, en la Universidad de Oriente, comienza a gestarse un núcleo de investigaciones químicas con profesores y estudiantes de la carrera de ciencias físico-químicas y de ingeniería química, bajo la dirección del Dr. Harry Szmant, de la Ohio State University, al que se incorporan doctores cubanos egresados de la Universidade de Berkeley y la Universidad de Pittsburg. Este grupo de

investigación se convirtió en abril de 1959, en el Centro de Investigaciones Químicas, siendo nombrado el Dr. Szmant su director. Entre sus fines estaba la preparación de candidatos al título de Doctor en Ciencias Químicas, por lo que en 1960 se crea, en la Universidad de Oriente, la carrera de Química.    Con la reforma universitaria de 1962, se abre también en las restantes universidades esta carrera con personalidad propia y se realizan cambios substanciales en los planes de estudio. Comienza la preocupación por la elevación del nivel científico de los profesores y se crean grupos de investigación universitarios en varias temáticas, en todo el país.    En 1962, se crea el Instituto de Investigación de la Caña de Azúcar, ICIDCA; en 1965, el Centro Nacional de Investigaciones Científicas, CINC; y en esta misma segunda mitad de esta década surgen el ICINAZ, el ICA, el CIPIMM y otras unidades de ciencia técnica, que en estos momentos superan los 200. Es en esta misma época que comienzan a propiciarse, en Cuba y en los antiguos países socialistas, los estudios de doctorado. En estos momentos hay aproximadamente 250 doctores en Ciencias Químicas en el país.    La ciencia, y en particular la Química, en Cuba, hoy en día, exhibe importantes resultados, aunque se hace difícil hablar de nombres por el grado de interdisciplinariedad e integración que alcanza el trabajo científico.    Los resultados concretos de la ciencia se observan en la agricultura, donde nuevas variedades de caña, tabaco, café, cítricos y otros cultivos se adaptan a las características de los suelos, ya estudiados y conocidos, y se hacen resistentes a plaga y enfermedades, etc. Se han obtenido nuevas producciones a partir de la caña de azúcar como la saccharina y otrosalimentos proteicos para la masa animal, se producen materiales absorbentes, ceras y aceites; se investiga la celulosa con fines textiles, se trabaja en la producción de bioactivos, aditivos y productos de uso industrial a partir del furfural y en la síntesis y aplicación de resinas y polímeros de base furánica.    Se han realizado estudios fitoquímicos importantes de plantas cubanas y se han aislado compuestos con actividad biológica, con aplicación como funguicidas, insecticidas, reguladores del crecimiento de plantas, o como materia prima en la producción de medicamentos.    Se ha trabajado en la identificación de los recursos minerales y en sus aplicaciones. Se estudian nuevas producciones en la industria minera, se trabaja en la obtención y prospección de petróleo y en la obtención de aceites y otros productor derivados del petróleo. La zeolita se incorpora ya a diversos usos en la economía.    A partir de 1959, y con programas de desarrollo integrales en diferentes ramas, se incrementó en el país la presencia de la industria química. Las principales producciones son: ácidos y sales inorgánicas, gases, cloro, sosa, oleum, fertilizantes NPK y nitrogenados, explosivos nitroamoniacales, pinturas, barnices y tintas, plaguicidas y fibras químicas. Las industrias papeleras, de la goma, de materiales de construcción, plásticos y la industria eléctrica compitan

este panorama. La mayoría de estas industrias cuentan con centros de investigación-desarrollo asociadas a las mismas.    Se ha ido creando la capacidad científica y técnica para asumir la producción nacional de fármacos, medios diagnósticos y productos biológicos. El Polo Científico agrupa a importantes centros que trabajan en este campo como el CIGB, creado en 1968 y el Instituto Finlay. Ejemplos de verdaderos logros en este sentido son, el desarrollo del Sistema Ultra Micro Analítico (SUMA) y de sistemas de diagnóstico del virus del VIH; la producción de vacunas Antimeningoccocica BC, la antihepatitis B, la Antileptospira y la Antitetánica; la producción de Anticuerpos Monoclonales, la obtención de interferones, del PPG, y de otros nuevos medicamentos.    Por último, la Química está íntimamente vinculada a los trabajos interdisciplinarios que se están realizando para contrarrestar los daños ecológicos y a las medidas de protección del medio ambiente. El tratamiento de residuales, la detección de contaminantes, el uso de fuentes de energía alternativas, la producción de sustancias químicas biodegradables son algunas de las líneas investigativas que se desarrollan en la actualidad en este temática.

Conclusiones

El desarrollo de la Química en Cuba, ha estado vinculada desde sus inicios a los intereses económicos y sociales predominantes en cada época. Durante el siglo XIX, la enseñanza de la Química, las incipientes investigaciones realizadas y las instituciones creadas para ello, respondían a las inquietudes de una intelectualidad criolla formada bajo una influencia francesa y a los intereses económicos del círculo de hacendados azucareros. Durante la primera mitad del siglo actual, las condiciones de dependencia económica no propiciaron las inquietudes científicas; teniendo que esperar la Química hasta 1959, por una política que permitiese el desarrollo científico nacional.

Química en Cuba

1. Le Roy, L.F. Breve reseña del origen y desarrollo de la Química en Cuba. La Habana, 1954.

2. Le Roy, L.F. Apuntes para la Historia de la Química en Cuba La Habana, 1947.

3. Le Roy, L.F. Contribución a la Historia de la Química en Cuba. La Habana, 1945.

4. Cuba en la mano, Enciclopedia Popular Ilustrada. La Habana, 1940. 5. III Congreso de la Sociedad Cubana de Química. Resúmenes. Revista

Cubana de Química. Vol X, No. 4, 1998. 6. Simeón Rosa Elena, Presidenta de la Academia de Ciencias de Cuba en

el día de la Ciencia Cubana. Periódico Granma. La Habana, 16 de enero de 1990.

7. De Armas, R.; Torres-Cuevas, E.; Cairo A. Historia de la Universidad de La Habana, Ed. Ciencias Sociales, La Habana, 1984.

Díaz F. Miembros Fundadores de la Real Academia de Ciencias Médicas, Físicas y Naturales de La Habana. Ed. Academia, La Habana 1983.

Programa

O B J E T I V O S Conocer la evolución histórica de la Química en su contexto histórico y

social. Analizar el proceso de construcción del conocimiento químico y los

distintos paradigmas que surgieron en el desarrollo histórico de la Química.

Analizar las diferentes corrientes filosóficas que han influido en el pensamiento químico.

Analizar la relación ciencia- tecnología-sociedad en la actualidad. Conocer el desarrollo de la Química en Cuba

C O N T E N I D O

Bases metodológicas para el estudio de la Historia de la Química. Períodos o etapas del desarrollo de la Química. Química en la Antigüedad. Conocimientos prácticos. Filosofía Naturalista Griega. Atomismo de Demócrito y Epicuro. Alquimia. Cultura Helenística. Influencia del pensamiento aristotélico en el desarrollo de la Química. Alquimia china, hindú y árabe. Alquimia en la Edad Media Tardía. Contribución de la Alquimia al desarrollo de la Química. Las revoluciones científicas de los siglos 16 y 17, nacimiento de la ciencia moderna. Causas del retraso de la primera revolución científica en Química. Iatroquimia y Química Técnica. Visión del mundo a partir de la mecánica de Newton. Química Pneumática. La teoría del flogisto. La primera revolución en Química y sus consecuencias en el desarrollo de esta ciencia. El método científico. La primera revolución industrial y su relación con la Química. La Química en el siglo XIX. La 2da revolución particular de la Química: el surgimiento de la Química Orgánica. La sistematización en la Química Inorgánica, el desarrollo de la Química Física y el nacimiento de la industria Química moderna. La segunda revolución científica: el descubrimiento del electrón. Crisis de la Física. Empirismo y positivismo. Desarrollo de las teorías del enlace químico. La Química del siglo XX. La 3ra Revolución en Química. Análisis de la relación Ciencia Tecnología, en la primera mitad del siglo XX, como consecuencia de la segunda revolución industrial. Tendencias actuales del desarrollo de la Química. Relación Ciencia- Tecnología- Sociedad en el mundo contemporáneo. La Química y su relación con los problemas sociales más acuciantes: medio ambiente, energía, alimentación, fármacos, etc. Historia de la Química en Cuba.

B I B L I O G R A F Í A

Bernal J. D La Ciencia en la Historia Ed. UNAM. 1953 Leicester H. Panorama histórico de la Química. Ed. Alambra. 1984 Revistas Jornal of Chemical Education, Enseñanza de las Ciencias,

Problemas filosóficos del mundo contemporáneo, y otras.

Núñez J. Problemas Sociales de la Ciencia y la Tecnología. Ed. Félix Varela. La Habana. 1999.

EVALUACIÓN (Trabajo de curso)

Estructura del trabajo de curso:

Introducción Fundamento teórico Contexto histórico Aplicación en la Enseñanza de la Química Conclusiones Bibliografía

 TEMAS POSIBLES PARA EL TRABAJO (Es posible proponer otro tema)

Aportes de la alquimia al mundo moderno. Demócrito versus Aristóteles. Historia de la nomeclatura Química. Las revoluciones científicas en la Química Lavoiser: una nueva visión de la Química. Desarrollo de la Química Orgánica La era de los plásticos Desarrollo de la Termodinámica Historia de los colorantes naturales y sintéticos Evolución de la ideas actuales sobre la estructura del átomo. Desarrollo histórico de las teorías sobre el enlace químico. El método científico: su ejemplificación en el desa-rrollo histórico de una

teoría química Berzelius: un químico genial pero fallido La Química como vía de solución de los problemas sociales.

Premios Nóbel de Química

Año Laureados País Aportes

1901Van't Hoff, Jacobus H.

Países BajosLeyes de la cinética química y el descubrimiento de la presión osmótica de las disoluciones.

1902 Fischer, Emil H. Alemania Síntesis de la glucosa y otros azúcares

y de la purina.

1903 Arrhenius, Svante A. Suecia Teoría electrolítica de la disociación.

1904   Ramsay, William Gran Bretaña Descubrimiento de los gases inertes.

1905   Baeyer, Adolf von Alemania Síntesis de colorantes orgánicos.

1906   Moissan, Henri Francia Aislamiento del flúor.

1907   Buchner, Eduard Alemania Fermentación por acción de la zimasa.

1908 Rutherford, Ernest Gran BretañaDesintegración de elementos radioactivos.

1909 Ostwald, Wilhelm AlemaniaCatálisis. Leyes que gobiernan el equilibrio químico y las velocidades de reacción.

1910 Wallach, Otto Alemania Terpenos acíclicos.

1911 Curie, Marie Francia Aislamiento del radio.

1912Grignard, VictorSabatier, Paul

FranciaFrancia

Descubrimiento del reactivo de GrignardUso de catalizadores para la reacción de hidrogenación.

1913 Werner, Alfred Suiza Compuestos de coordinación.

1914Richards, Theodore W.

Estados UnidosDeterminación de la masa atómica de numerosos elementos químicos.

1915 Willstätter, Richard Alemania Investigación de la clorofila.

1916 No se concedió  

1917 No se concedió  

1918 Haber, Fritz Alemania Síntesis del amoníaco.

1919 No se concedió  

1920 Nernst, Walter Alemania Aportes en  termodinámica.

1921 Soddy, Frederick Gran Bretaña Origen y naturaleza de los isótopos.

1922 Aston, Francis W. Gran Bretaña Isótopos de elementos no radioactivos.

1923 Pregl, Fritz Austria Microanálisis de sustancias orgánicas.

1924 No se concedió  

1925Zsigmondy, Richard A.

AustriaNaturaleza heterogénea de las partículas coloidales

1926 Svedberg, Theodor SueciaInvento y aplicación de la ultracentrífuga.

1927 Wieland, Heinrich Alemania Investigaciones en ácidos biliares.

1928 Windaus, Adolf AlemaniaDefinición de los esteroides y su relación con las vitaminas.

1929 Harden, Arthur von Euler-

Gran BretañaSuecia-

Fermentación de azúcares y la función de las enzimas en dicho proceso.

Chelpin, Hans Alemania

1930 Fischer, Hans AlemaniaSíntesis de la hemina (sustancia que da el color rojo a la sangre).

1931Bosch, Carl Bergius, Friedrich

AlemaniaAlemania

Reacciones químicas catalíticas a altas presiones.

1932 Langmuir, Irving Estados UnidosPelículas monomoleculares en superficies sólidas y líquidas.

1933 No se concedió  

1934 Urey, Harold C. Estados Unidos Descubrimiento del deuterio.

1935Joliot-Curie, IrèneJoliot-Curie, Frédéric 

FranciaEstudios sobre la radiactividad natural y descubrimiento del neutrón.

1936Debye, Peter Joseph W.

Estados Unidos

Estudios de la estructura molecular y momentos dipolares, y sobre la difracción de rayos X y de electrones en los gases.

1937Haworth, Walter N. Karrer, Paul

Gran BretañaSuiza

Investigaciones acerca de los hidratos de carbono y la vitamina C.

1938 Kuhn, Richard  (*) Alemania Estudios sobre los carotenoides.

1939Butenandt, Adolf (*)Ruzicka, Léopold

AlemaniaSuiza

Aislamiento de las hormonas sexuales.

1940 No se concedió  

1941 No se concedió  

1942 No se concedió  

1943Hevesy de Heves, Georg

Hungría Isótopos trazadores.

1944 Hahn, Otto Alemania Fisión Nuclear.

1945 Virtanen, Artturi I. FinlandiaEstudios sobre vitaminas y aminoácidos de las plantas.

1946Northrop, John H. Sumner, James B.Stanley, Wendell M. 

Estados Unidos Estudios sobre enzimas.

1947 Robinson, Robert Gran Bretaña Estructura de los alcaloides.

1948 Tiselius, Arne W.K.  SueciaSeparación de coloides mediante electroforesis.

1949 Giauque, William F. Estados UnidosMétodo para producir temperaturas próximas al cero absoluto. Aportes en termodinámica.

1950Diels, Otto Paul H. Alder, Kurt

Alemania Síntesis diénica.

1951Seaborg, Glenn T. McMillan, Edwin M.

Estados UnidosDescubrimiento del plutonio y otros elementos químicos.

1952Martin, Archer John P.Synge, Richard L.M.

Gran Bretaña Desarrollo del método cromatográfico.

1953Staudinger, Hermann

AlemaniaEstudio sobre las macromoléculas y los polímeros.

1954 Pauling, Linus Estados Unidos

Estructura atómica de las proteínas. La anemia falciforme causada por defecto genético en la producción de hemoglobina.

1955Du Vigneaud, Vincent

Estados UnidosSíntesis de la oxitocina, la primera hormona pituitaria artificial.

1956Hinshelwood, Cyril Semionov, Nikolai

Gran BretañaURSS

Mecanismo de las reacciones en cadena.

1957Todd, Alexander Robertus

Gran Bretaña Estructura química del ADN.

1958 Sanger, Frederick Gran BretañaMétodo para determinar la estructura molecular de las proteínas. Estructura de la insulina.

1959 Heyrovský, Jaroslav Checoslovaquia Descubrimiento de la polarografía.

1960 Libby, Willard F. Estados Unidos Método del carbono-14.

1961 Calvin, Melvin Estados Unidos Fotosíntesis.

1962Perutz, Max F.Kendrew, John C.

Gran Bretaña Estructura de proteínas.

1963Ziegler, Karl Natta, Giulio

AlemaniaItalia

Desarrollo de catalizadores organometálicos para la obtención de plásticos.

1964 Hodgkin, Dorothy C. Gran BretañaEstructura de los compuestos bioquímicos esenciales para combatir la anemia.

1965Woodward, Robert B.

Estados UnidosSíntesis química de la quinina, colesterol, estricnina y reserpina.

1966 Mulliken, Robert S. Estados UnidosMétodos para el estudio de la estructura molecular.

1967

Eigen, ManfredNorrish, Ronald G.W. Porter, George

AlemaniaGran BretañaGran Bretaña

Estudio de las reacciones químicas extremadamente rápidas.

1968 Onsager, Lars Estados UnidosTermodinámica. Ecuaciones de Onsager.

1969 Barton, Derek H.R. Gran Bretaña Análisis conformacional de las

Hassel, Odd Noruega moléculas orgánicas.

1970 Leloir, Luis Federico ArgentinaDescubrimiento de los procesos químicos que dan lugar a la formación de azúcares en las plantas.

1971 Herzberg, Gerhard CanadáEstructura de los átomos y geometría molecular por espectroscopía.

1972

Moore, Stanford Stein, William H.Anfinsen, Christian B.

Estados UnidosNuevos métodos para el estudio de la estructura de las proteínas.

1973Fischer, Ernst O. Wilkinson, Geoffrey

AlemaniaGran Bretaña

Química de los compuestor organometálicos.

1974 Flory, Paul J.  Estados UnidosEstudio de la relación entre la estructura y las propiedades de los polímeros.

1975Cornforth, John W. Prelog, Vladimir

AustraliaSuiza

Estereoquímica de las reacciones enzimáticas.

1976Lipscomb, William N.

Estados Unidos Estructura molecular de los boranos.

1977 Prigogine, Ilya BélgicaTermodinámica de los estados de no equilibrio.

1978 Mitchell, Peter Gran BretañaFormación del ATP (trifosfato de adenosina) en las células.

1979Brown, Herbert Ch.Wittig, Georg

EstadosUnidosAlemania

Síntesis de sustancias mediante hidroboración.Síntesis de sustancias mediante la reacción de Wittig.

1980Berg, Paul Gilbert, WalterSanger, Frederick

Estados UnidosEstados UnidosGran Bretaña

ADN recombinante. Inicio de ingeniería genética.Secuencia de bases en los ácidos nucleícos.Secuencia nucleotídica de los ácidos nucleícos.

1981Fukui, Kenichi Hoffmann, Roald

JapónEstados Unidos

Teoría de los orbitales frontera.Reglas de Woodward Hoffmann.

1982 Klug, Aaron Gran BretañaObtención de imágenes tridimensionales mediante el microscopio electrónico.

1983 Taube, Henry Estados UnidosMecanismos de transferencia electrónica en las reacciones inorgánicas.

1984 Merrifield, R. Bruce Estados Unidos Síntesis de proteínas.

1985Hauptman, Herbert A. Karle, Jerome

Estados UnidosEstados Unidos

Fórmula matemática para determinar la estructura cristalina mediante técnicas de difracción de rayos X.

1986

Herschbach, Dudley R.

Lee, Yuan T.Polanyi, John C.

Estados Unidos

Estados UnidosCanadá

Estudio de las interacciones moleculares durante las reacciones químicas.Tecnología de haces moleculares.Luminiscencia por infrarrojos que posibilitó medir las energías de los estados de transición.

1987

Cram, Donald J.

Pedersen, Charles J. Lehn, Jean-Marie

Estados Unidos

Estados UnidosFrancia

Reconocimiento molecular. Química huésped anfitrión.Desarrollo de compuestos éteres-coronaPrincipios del reconocimiento molecular.

1988

Deisenhofer, Johann Huber, RobertMichel, Hartmut

Alemania Mecanismo de la fotosíntesis.

1989Altman, SidneyCech, Thomas R.

CanadáEstados Unidos

Descubrimiento de las propiedades catalíticas del ARN (ácido ribonucléico).

1990 Corey, Elias James Estados UnidosAnálisis de retrosíntesis de las sustancias orgánicas

1991 Ernst, Richard Suiza Espectroscopia RMN.

1992 Marcus, Rudolph A. Estados Unidos Reacciones de transferencia electrónica.

1993Mullis, Kary B. Smith, Michael

Estados UnidosCanadá

Reacción en cadena de la polimerasa.Método para alterar la estructura del ADN.

1994 Olah, George A. Estados Unidos Captura y estudio de los carbocationes.

1995

Crutzen, Paul

Molina, Mario Rowland, Sherwood 

Países Bajos  

Estados UnidosEstados Unidos

Papel de los óxidos de nitrógeno en la destrucción de la capa de ozono.Papel de los fluorocarbonos en la destrucción de la capa de ozono.

1996Curl, Robert F. Kroto, Harold W.Smalley, Richard E.

Estados UnidosGran Bretaña

Estados UnidosDescubrimiento de los fullerenos.

1997Boyer, Paul D. Walker, John E. Skou, Jens C.

Estados UnidosGran Bretaña

Dinamarca

Transformación de la energía en ATP. Mecanismo de eliminación de los iones sodio.

1998Kohn, Walter Pople, John

Estados UnidosGran Bretaña

Desarrollo y aplicación de métodos informáticos a cálculos mecánico cuánticos.

1999 Zewail, Ahmed H. EgiptoEstudios de los estados de transición de las reacciones químicas utilizando la espectroscopía de femtosegundos.

2000 Heeger, Alan J. Estados Unidos Desarrollo de polímeros conductores.

MacDiarmid, Alan G. Shirakawa, Hideki

Estados UnidosJapón

2001William S. Knowles Ryoji Noyori Barry Sharpless

Estados UnidosJapón

Estados UnidosSíntesis de moléculas quirales.

2002John Fenn Koichi Tanaka Kurt Wüthrich

Estados UnidosJapónSuiza

Desarrollo de revolucionarios métodos analíticos de las biomoléculas, que han contribuido a la mejor comprensión de los procesos vitales.

2003Peter Agre Roderick MacKinnon

Estados UnidosEstados Unidos

Descubrimientos en relación con los canales de las membranas celulares.

2004

Aaron CiechanovermAvram HershkoIrwin Rose

IsraelIsrael

Estados Unidos

Trabajos sobre la degradación de proteínas.

2005Yves ChauvinRobert H. GrubbsRichard R. Schrock

FranciaEstados UnidosEstados Unidos

Por el desarrollo del método de metátesis en reacciones de síntesis orgánica.

2006 Robert D. Kornberg Estados UnidosPor sus estudios sobre la base molecular de la transcripción eucariótica.

(*) no lo recibió

PROPUESTA A DESARROLLAR (TENIENDO COMO EJEMPLO EL DOCUMENTO ANTERIOR):

Cuáles han sido los eventos del desarrollo de la Química mundial que impactaron en la estructuración de procesos químicos en Colombia. Destáquelos.

Cómo ha sido el desarrollo de la Química en Colombia?. Destaque período a período sus características y las entidades o industrias ligadas a la misma.

Cómo se desarrollaron los procesos químicos en Barranquilla a nivel industrial?. Destaque los aportes de entidades, instituciones o personajes que incidieron en dicho proceso.

Desarrolle en forma exhaustiva la presente investigación y prepare con sus compañeros un evento para la presentación de los resultados ante la comunidad académica de los programas de Química, Farmacia, Biología e Ingeniería Química. Tome el tiempo necesario para que este evento reciba los correspondientes reconocimientos.