Químicos y química

Por José Luis de los Ríos

Esta obra está conformada por una colección de biografías de los químicos más importantes, las cuales están narradas en forma cronológica con el fin de mostrar la evolución de la química, que comprende de la era de los primeros alquimistas a la era de los plásticos y la química farmacéutica. Presenta anécdotas, datos curiosos y personales sobre los científicos relacionados con esta disciplina, además de explicar numerosos términos, nombres de compuestos y elementos a través del origen de los mismos.

• Idioma: Español
• Editorial: Fondo de Cultura Económica
• Fecha de lanzamiento: 7 sept 2013
• ISBN: 9786071615640

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La Ciencia para Todos

Desde el nacimiento de la colección de divulgación científica del Fondo de Cultura Económica en 1986, ésta ha mantenido un ritmo siempre ascendente que ha superado las aspiraciones de las personas e instituciones que la hicieron posible. Los científicos siempre han aportado material, con lo que han sumado a su trabajo la incursión en un campo nuevo: escribir de modo que los temas más complejos y casi siempre inaccesibles puedan ser entendidos por los estudiantes y los lectores sin formación científica.

A los 10 años de este fructífero trabajo se dio un paso adelante, que consistió en abrir la colección a los creadores de la ciencia que se piensa y crea en todos los ámbitos de la lengua española—y ahora también del portugués —, razón por la cual tomó el nombre de La Ciencia para Todos.

Del Río Bravo al Cabo de Hornos y, a través del mar océano, a la Península Ibérica, está en marcha un ejército integrado por un vasto número de investigadores, científicos y técnicos, que extienden sus actividades por todos los campos de la ciencia moderna, la cual se encuentra en plena revolución y continuamente va cambiando nuestra forma de pensar y observar cuanto nos rodea.

La internacionalización de La Ciencia para Todos no es sólo en extensión sino en profundidad. Es necesario pensar una ciencia en nuestros idiomas que, de acuerdo con nuestra tradición humanista, crezca sin olvidar al hombre, que es, en última instancia, su fin. Y, en consecuencia, su propósito principal es poner el pensamiento científico en manos de nuestros jóvenes, quienes, al llegar su turno, crearán una ciencia que, sin desdeñar a ninguna otra, lleve la impronta de nuestros pueblos.

José Luis de los Ríos

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QUÍMICOS Y QUÍMICA

La Ciencia para Todos / 228

Primera edición, 2011

Primera edición electrónica, 2013

La Ciencia para Todos es proyecto y propiedad del Fondo de Cultura Económica, al que pertenecen también sus derechos. Se publica con los auspicios de la Secretaría de Educación Pública y del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología.

D. R. © 2011, Fondo de Cultura Económica

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ISBN 978-607-16-1564-0

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PRÓLOGO

Esta obra, que comprende de la era de los primeros alquimistas a la era de los plásticos y la química farmacéutica, presenta una colección de biografías de los químicos más importantes, narradas en una forma ordenada para explicar la evolución de la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones.

Presenta anécdotas, datos curiosos y personales sobre los científicos relacionados con esta disciplina. Explica numerosos términos, nombres de compuestos y elementos, buscando la etimología o el origen de los mismos, para facilitar su comprensión y memorización. Hechos que raramente se exponen en los manuales y textos tradicionales y que despiertan el gusto por la historia de las ciencias.

Asimismo, se presenta una relación de sus aportaciones al bienestar humano y sus espectaculares conquistas.

La obra se propone dar una visión global a todos los que, de un modo u otro, están relacionados con la química: profesionales y técnicos, profesores de la materia en secundaria, preparatoria, profesional y nivel técnico, estudiantes de todos los niveles y a las personas de amplia cultura que quieran profundizar en la comprensión de esta ciencia, siguiendo la evolución de los conceptos e ideas de los hombres que la formaron.

Se pretende crear conciencia acerca de las bases sobre las que se erigió la química y despertar el interés por la investigación, aunque sea en niveles modestos, dentro del campo de acción de cada químico. También se desea despertar nuevas vocaciones para las diferentes carreras profesionales relacionadas con esta fascinante ciencia.

I. Los antecedentes

NO HAY ciencia que haya hecho más por el bienestar de la humanidad que la química. Millones de personas le debemos la vida, literalmente hablando. La química nos ha proporcionado alimento, bebida, vestido, materiales de construcción, medicamentos, materiales de curación, diversión, color, transporte, energía, muebles, empaques, materiales nuevos, comodidad y aun la comprensión de aquello que constituye nuestro cuerpo, el de los animales, las plantas y todas las cosas que nos rodean. Es por ello que resulta sumamente interesante conocer los hechos y los personajes que dieron origen a esta disciplina que hoy nos es imprescindible.

La química es la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones; por tanto tiene vocación materialista, todo lo que está relacionado con la materia le compete, así que sus antecedentes históricos se remontan a la aparición misma del hombre como especie.

En un principio, nuestros más remotos antepasados utilizaban como herramientas los materiales tal y como los encontraban en la naturaleza: piedras, palos, huesos, cuernos, pieles. Durante el Paleolítico o Edad de Piedra desarrollaron técnicas para golpear una roca contra otra y así obtener lascas o piedras con filo, las cuales usaban a manera de cuchillos, para destazar animales y cortar otros alimentos. Los arqueólogos saben esto porque han encontrado restos de piedras quebradas intencionalmente que datan de hace unos dos millones de años, así como huesos de animales con muescas, señales que indican que fueron raspados con un material filoso.

La primera reacción química que utilizaron nuestros ancestros fue el fuego. Naturalmente que entonces no se tenía el concepto de lo que ahora llamamos reacción química, simplemente aprovecharon empíricamente este fenómeno para obtener calor, para defenderse de los animales que los acechaban y, lo más valioso, para cocinar y para utilizar el enorme poder transformador del fuego. Su uso intencional es una característica exclusivamente humana y se considera un elemento importante en el desarrollo de la civilización. No por nada los griegos tenían el mito acerca de cómo Prometeo le había proporcionado al hombre el conocimiento del fuego.

Otros materiales utilizados por el hombre prehistórico fueron los minerales coloreados que se encuentran en la naturaleza y que destacan en la tierra por sus llamativos colores, los que una vez molidos se mezclaban con agua o con grasa para obtener una especie de pintura primitiva con la cual decoraban las paredes de las cuevas que habitaban. Hay impresionantes muestras de este arte primitivo en las cuevas de Altamira, España, y en el sudoeste de Francia, como en Lascaux, Pech Merle o Trois Frères, donde se pueden apreciar figuras de animales, toros, caballos y venados, algunos de los cuales se representan atravesados con flechas. Estos dibujos, pintados en colores negro, rojo, ocre y amarillo, datan de hace unos 14 000 años; sin embargo, las pinturas rupestres de Tanzania, en África, tienen una antigüedad calculada de 35 000 años. Sólo queda especular si esto representa una muy antigua expresión de arte, religiosidad o medio de comunicación. Algunas de las figuras en la pintura rupestre parecen sugerir el uso de tintes para la vestimenta, lo cual sería una expresión muy antigua del teñido de ropa, así como del gusto por el color que siempre hemos tenido.

Durante el periodo conocido como Neolítico (del griego neos, nuevo, y lithos, piedra) el hombre desarrolló un descubrimiento absolutamente revolucionario: la agricultura. El cultivo de las plantas como alimento lo obligó a fijar su lugar de residencia. A cambio de esta falta de movilidad, pudo tener una fuente de alimento más segura. Esta relativa abundancia permitió ratos de ocio, los cuales aprovecharon algunos pueblos para observar y reflexionar acerca del mundo que los rodeaba, para embellecer su entorno, en una palabra para ir desarrollando una cultura.

Hace unos 4 000 años a.C. surgieron dos civilizaciones de primerísima importancia, ambas ubicadas cerca de los ríos que les proporcionaban el agua necesaria para la práctica de la agricultura. Estas civilizaciones fueron la egipcia y la mesopotámica. Egipto se desarrolló en las riberas del río Nilo y los pueblos mesopotámicos, a las orillas de los ríos Tigris y Éufrates.

LA ALFARERÍA

Desde épocas muy remotas se descubrió que el fuego endurecía la tierra mezclada con agua y que, además, esta mezcla podía ser moldeada antes de someterse al calor del fuego, en forma de recipientes o figuras. La alfarería es una tecnología muy antigua y universal, practicada por casi todos los pueblos del mundo. En la gruta de Le Tuc d’Audoubert, Francia, se descubrieron unas estatuas de un metro de alto, de bisontes moldeados en arcilla que tendrán unos 15 000 años de antigüedad. Existen otras figurillas de barro cocido que datan de hace unos 18 000 años. El desarrollo de los hornos para la alfarería permitió que se alcanzaran temperaturas mayores a las logradas con una simple fogata; este avance conduciría a otros descubrimientos.

LOS METALES

Los primeros metales utilizados por el hombre fueron aquellos que se podían hallar libres en la naturaleza, tales como el oro, la plata y el cobre, los cuales podían encontrarse en forma de pepitas. Su brillo, tan diferente al de los otros componentes de la tierra, sin duda atrajo la atención de los primeros humanos, sobre todo el color amarillo del oro, metal que ha sido muy apreciado como material de ornato, desde tiempos prehistóricos. El resto de los metales se encuentran combinados con algún otro elemento, casi siempre con oxígeno, y no es tan simple su obtención.

El primer metal que se extrajo de su mineral fue el cobre, que obtenían los egipcios muy probablemente a partir de la malaquita, un material verde azuloso, compuesto principalmente de carbonato de cobre. El método de obtención de metales a partir de sus minerales consiste en calentarlos a altas temperaturas, en un horno, con carbón o leña; de este modo el metal se libera de los elementos con los que está combinado. Un mineral fácil de tratar es precisamente la malaquita, probablemente este material fue introducido, accidentalmente o bien por curiosidad, en un horno de alfarero para, después de cierto tiempo, notar que la piedra verde había desaparecido y en su lugar se encontraba un pedacito de cobre metálico. En hallazgos arqueológicos, se han encontrado objetos de cobre fundido en excavaciones hechas en Egipto y Mesopotamia (actualmente conocida como Iraq), los cuales datan de unos 3 500 años a.C.

En el Egipto predinástico (3400 a.C.) se conocían la plata, el plomo y el hierro, el cual era muy raro. Posiblemente era obtenido de los meteoritos que caían del cielo. Esto se sabe porque en los objetos hechos con este hierro se han encontrado trazas de níquel, composición típica de los meteoritos. Por el año 2000 a.C., el hierro era muy común entre los egipcios, quienes al parecer lo compraban a los hititas, un pueblo asentado cerca del mar Negro, el cual era muy hábil en la obtención y trabajo de los metales como el hierro y el oro.

El bronce (aleación de cobre y estaño) data también de esta época. El origen del estaño necesario para fabricar la aleación es todavía un misterio. Posiblemente se obtenía de alguna mina ahora ya agotada.

El plomo normalmente se encontraba presente en los minerales de donde se extraía la plata. El mercurio se obtenía del mineral llamado cinabrio. Los únicos metales conocidos en la Antigüedad, y hasta la Edad Media, fueron siete: oro, plata, cobre, estaño, plomo, hierro y mercurio, los cuales fueron asociados con el Sol, la Luna, Venus, Júpiter, Saturno, Marte y Mercurio, respectivamente.

EL VIDRIO

El vidrio se desarrolló en Mesopotamia y Egipto al mismo tiempo que la alfarería, alrededor del año 4000 a.C. Originalmente era parte de un proceso de esmaltado de la cerámica. Se usaban hornos cerrados para cocer las piezas cerámicas en lugar de someterlas a fuego directo. El auge de la fabricación del vidrio, en Egipto, se alcanzó por el año 1370 a.C. Se obtenía fundiendo en crisoles polvo de cuarzo con natrón (carbonato de sodio que se depositaba en los lagos egipcios). El natrón también se usaba como limpiador para dientes, ropa, utensilios de cocina, y en el proceso de la momificación.

Para colorear el vidrio se usaban sales de cobre, finamente molidas, con las cuales se obtenían hermosos tonos azulados y verdosos. Para otros colores se empleaban otros minerales. También se podía fabricar incoloro, si se deseaba. El vidrio se usaba para elaborar vasijas, frascos e imitaciones de piedras preciosas.

Durante el Imperio romano, en todas las regiones bajo su dominio se vendían los artículos de vidrio elaborados por los egipcios, los cuales eran altamente apreciados y considerados objetos de lujo.

LOS COLORANTES

Desde tiempos muy remotos se emplearon algunos colorantes de origen animal y vegetal, para teñir las telas. Uno de los más famosos era el púrpura de Tiro, ciudad de la antigua Fenicia, situada en lo que ahora es el Líbano. Se extraía de las glándulas de pequeños moluscos marinos. El proceso y la materia prima eran muy caros, por lo que el púrpura se convirtió en el color que simbolizaba la realeza. Primero su uso estaba restringido para teñir la ropa de los senadores romanos y después se hizo exclusivo para la vestimenta del emperador.

De una enorme cantidad de moluscos se obtenían apenas unos cuantos gramos. Las conchas y los animales muertos acumulados entraban en descomposición y despedían un hedor insoportable que fue, por mucho tiempo, característico de los tintoreros de Tiro. El púrpura se hervía durante dos semanas, en recipientes de plomo o estaño, para evitar que se decolorara.

Los egipcios obtenían el azul índigo de una planta, la indigofera. El escarlata se extraía de unos insectos del género kermes, nombre del cual proviene la palabra carmesí. Los procesos de teñido fueron descritos por el historiador romano Plinio, de cuyos relatos se saca en conclusión que, desde entonces, se utilizaban los mordientes, sales metálicas que ayudan a fijar el colorante en los textiles.

II. Las teorías griegas

SIEMPRE que se escribe sobre la historia de alguna ciencia es inevitable tener que mencionar a los filósofos de la antigua Grecia. No hay tópico importante de ciencia o filosofía que no hayan examinado, por eso la influencia de su pensamiento llega hasta nuestro tiempo. Con respecto a la materia, tema de estudio de la química, los filósofos griegos fueron los primeros que se preguntaron de qué estaban hechas las cosas que componen nuestro universo y también fueron los primeros que trataron de dar una respuesta sin recurrir a la intervención de dioses, demonios o de alguna influencia mágica.

Los filósofos de la Grecia clásica tenían en muy alta estima las actividades intelectuales y mostraban gran desprecio por los trabajos manuales, los cuales estaban asignados a los esclavos, de modo que sus teorías eran meramente ejercicios mentales, especulativos, sin la menor comprobación experimental. Así, varios pensadores griegos formularon su opinión acerca de cuál sería el elemento del que estaba constituido todo el universo:

TALES DE MILETO

Tales nació en Mileto, un puerto en la costa occidental de Asia, entre los años 624 y 640 a.C. Estudió astronomía con los babilonios y alcanzó un nivel de conocimiento tal que pudo predecir con exactitud el eclipse de sol que ocurrió en el año 586 a.C. Tales era el típico sabio distraído. Se dice que en una ocasión caminaba, mientras observaba las estrellas, y era tanta su abstracción que no se fijó en el camino y fue a dar al fondo de una zanja. Una mujer que pasaba por ahí acudió para ayudarlo a salir del agujero, al mismo tiempo que se burlaba de él diciendo: he aquí un hombre que quiere estudiar el universo y no es capaz ni de ver por dónde va.

En otra ocasión, le preguntaron por qué, si era tan inteligente, no había hecho fortuna. Él respondió a esta crítica con acción. Compró todas las prensas de aceitunas que pudo porque, de acuerdo con sus observaciones, se avecinaba una abundante cosecha. Al ocurrir esto efectivamente, hubo una gran demanda de prensas, las cuales estaban casi todas en poder de Tales. Él las alquiló a precios elevados, convirtiéndose en una persona adinerada y de paso callando a sus detractores.

Durante uno de sus viajes por Egipto lo retaron a que midiera la altura de la pirámide más alta. Él se limitó a medir la sombra proyectada por la pirámide y la comparó con la sombra de una vara de altura conocida y así resolvió fácilmente el problema que le habían planteado.

Tales aprendió geometría en Egipto, pero alcanzó un mayor nivel de abstracción. Ideó un sistema para obtener nuevos postulados matemáticos a partir de las leyes conocidas, método llamado deducción matemática. En el área de la física estudió el fenómeno del magnetismo.

Tales se preguntó de qué estaban hechas todas las cosas que forman el universo y, al meditar sobre esto, especuló que habría un elemento básico del cual se derivaba toda la materia. Tales observaba que cuando se calienta el agua parece convertirse en aire, que nos rodean océanos inmensos de agua, que sin agua no es posible la vida y que, además, del cielo cae este elemento. Él, tal vez conociendo el hielo, pensaba que éste podría llegar a endurecerse como piedra. En fin, para Tales ese elemento básico, constituyente de todas las cosas, era el agua. Su teoría no resistió un análisis más profundo y fue rebatida por sus mismos discípulos, pero lo más importante de todo esto fue su planteamiento: ¿de qué está hecho el universo? ¿De qué estamos hechos nosotros? ¿De qué están hechas todas las cosas?

Este gran pensador murió en su natal Mileto hacia el año 546 a.C.

ANAXIMANDRO Y EL APEIRON

Anaximandro fue discípulo de Tales, nació alrededor del año 610 a.C. en el puerto de Mileto, Grecia. Realizó varios descubrimientos en el campo de la astronomía y fue el primero en trazar un plano del mundo con los territorios conocidos en su tiempo. Difería de su maestro respecto de que el agua era la sustancia primigenia del universo; así que postuló que la materia estaba compuesta de una sustancia informe, etérea, indefinida e infinita, fuente y destino de todas las cosas, a la cual llamó apeiron. El universo se habría formado de la unión de un suministro ilimitado del apeiron, y si acaso alguna vez el universo se destruyera volvería a ser apeiron. Esta teoría aparentemente muy vaga y oscura toma un nuevo sentido si se sustituye la palabra apeiron por la de energía. Ahora la teoría toma un aspecto sorprendentemente avanzado. Él, al igual que muchos científicos actuales, consideraba que la vida se había originado en el agua. Anaximandro falleció alrededor de 546 a.C.

ANAXÍMENES Y EL AIRE

Anaxímenes fue discípulo de Anaximandro, y también nació en Mileto, alrededor de 570 a.C. Este filósofo afirmaba que el aire era el componente esencial del universo, que todo estaba rodeado de aire, que los seres vivos lo respiraban y que, por medio de condensaciones y congelamiento, el aire podía hacerse líquido o sólido y constituir todas las cosas. Fue el primero en distinguir entre estrellas y planetas y en considerar al arco iris un fenómeno natural y no algo de naturaleza mágica o divina. Anaxímenes murió alrededor de 500 a.C.

XENÓFANES Y LA TIERRA

Xenófanes o Jenófanes fue el fundador de la escuela de pensamiento de Elea o eleática. Nació en Colofón, Jonia, alrededor del año 570 a.C. Él creía que todas las cosas, incluyendo al hombre, se componían de agua y tierra. A los seres vivos los consideraba derivados del barro. Xenófanes es más conocido por haber hecho la observación de que en algunas montañas se habían encontrado conchas marinas, por lo cual formuló, correctamente, la teoría de que las características físicas de la Tierra cambian con el tiempo, y así, dichas montañas debieron haber estado cubiertas por el mar en alguna época. La fecha de la muerte de Xenófanes fue alrededor de 480 a.C.

HERÁCLITO DE EFESO Y EL FUEGO

Heráclito nació en Efeso, cerca del puerto de Mileto, en el año de 540 a.C., y murió alrededor del año 475 a.C. Era famoso por su visión pesimista acerca de la vida, al grado de que le apodaban el filósofo llorón. Consideraba que todo cambiaba continuamente y que lo único permanente era el cambio mismo. Aquello que mejor representaba este principio era el fuego, siempre cambiante y además transformador de las cosas por excelencia; por lo tanto, el fuego debía representar el elemento base del universo.

EMPÉDOCLES DE AGRIGENTO

Y LOS CUATRO ELEMENTOS

Empédocles nació en Akragas (moderna Agrigento), Sicilia, en 490 a.C. Filósofo, médico, poeta y estadista, era miembro de la escuela de Pitágoras, por lo que tenía influencias del misticismo pitagórico. Él creía que poseía poderes sobrenaturales y que era capaz aun de resucitar a los muertos. Según la leyenda, Empédocles, casi al final de su vida, afirmó que en una fecha determinada sería recogido por una nave celestial y llevado a los cielos como un dios. Ese día Empédocles, al ver que la nave no aparecía, se arrojó al cráter del Monte Etna y desapareció para siempre; corría el año 430 a.C.

Empédocles escribió libros de versos sobre la naturaleza y un poema sobre aspectos médicos. Tenía conceptos muy avanzados para su época. Por ejemplo, mandó secar unos pantanos cerca de Agrigento por sospechar que eran dañinos para la salud; consideraba, correctamente, al corazón como centro del sistema sanguíneo, y pensaba que la luz tenía una velocidad finita y que la materia era imperecedera. También tenía una extraña noción sobre la evolución biológica: creía que, hacía tiempo, había unidades de animales vagando (brazos, patas, etc.) y que la atracción o el amor los reunía formando diferentes seres, algunos monstruosos, con muchos brazos o piernas, hombres con cuerpo de animal, etc., los cuales fueron desapareciendo al no ser viables y al no poder reproducirse.

Su teoría más influyente es la relacionada con la composición de la materia. Empédocles fue ecléctico con las hipótesis existentes y fue el primero en postular la famosa teoría de los cuatro elementos, a saber: fuego, aire, agua y tierra, que representan, respectivamente, el cambio, lo vaporoso, lo líquido y lo sólido. Las sustancias cambian su naturaleza cuando los elementos, de los que están constituidas, se separan y se recombinan en nuevos arreglos, de acuerdo con dos fuerzas actuantes: la atracción y la repulsión.

La teoría de los cuatro elementos fue adoptada por Aristóteles, lo cual le dio una credibilidad tal, que desplazó a todas las otras teorías griegas y perduró por más de 20 siglos.

EL ATOMISMO GRIEGO

Por el año 500 a.C. existía entre los pensadores griegos una polémica acerca de la divisibilidad de la materia. Unos filósofos afirmaban que, al igual que los números, la materia podía ser dividida una y otra vez, hasta el infinito. Existía, sin embargo, otra corriente que afirmaba que había un límite en la división de las sustancias, un punto en el cual se acercaba a la nada y que esto no podía ser posible, porque implicaría que la materia está hecha de nada. Debería haber un punto en que las sustancias no podían ser partidas, debía existir una unidad mínima de materia, la cual no podía dividirse más. A esta expresión mínima de materia se le llamó átomo (del griego a, privativo, y témnein, dividir, significa indivisible). El originador de esta vertiente de pensamiento fue Leucipo de Mileto.

Anaxágoras y las semillas

Para Anaxágoras, quien nació en Clazómenes, cerca del puerto de Mileto, alrededor de 500 a.C., las cosas estaban compuestas de una especie de pequeñísimas semillas (espermata). El oro estaba compuesto de pequeñas semillas de oro, el corazón de pequeñas semillas de carne y así sucesivamente. Esta postura tiene mucha semejanza con la teoría atómica de Leucipo.

Anaxágoras, quien era un racionalista, alejado de la religión y del misticismo, trató de explicar el origen del universo. Para él los planetas y la Luna estaban formados del mismo material que la Tierra. Llegó a esta conclusión después de examinar un meteorito pétreo que había caído del cielo, en un área cerca de donde vivía. También explicó, correctamente, las fases de la Luna y el Sol, así como los eclipses, basándose en un modelo mecanicista. Suponía que el Sol era una roca incandescente, más o menos del tamaño de Grecia, y que la Luna tenía una composición semejante a la de la Tierra y que además estaba deshabitada.

Con el tiempo, Anaxágoras se estableció en Atenas, lugar donde era apreciado por gente importante como Pericles y Eurípides; sin embargo, debido a su forma de pensar, se vio sometido a un juicio, acusado de ateo y de infiel. El gran estadista Pericles tuvo que intervenir para salvarlo de la condena a morir envenenado con cicuta. Anaxágoras decidió alejarse de Atenas, y se encaminó a la ciudad de Lámsaco (donde ahora es Turquía), lugar donde murió hacia el año 428 a.C.

Leucipo de Mileto

Leucipo nació en el puerto de Mileto entre 490 y 450 a.C. Poco se sabe de su vida debido a que, por desgracia, todos sus escritos están perdidos. Es ampliamente reconocido como el fundador del atomismo, el cual postula que todas las cosas están formadas de partículas pequeñísimas que no pueden ser divididas a un tamaño menor, de aquí el nombre de átomo, palabra griega que significa indivisible. Leucipo llegó a esta conclusión haciendo este ejercicio mental: si tomamos un trozo de material cualquiera y lo dividimos a la mitad y una de las mitades la partimos en dos y así sucesivamente, llegará un momento en que la partícula sea tan pequeña que será imposible dividirla más. Esta partícula indivisible es el átomo. Todas las cosas están formadas de átomos, los cuales tienen movimientos interiores que dan lugar a las composiciones y descomposiciones de las sustancias, y tienen diferentes formas y tamaños, lo que da características distintas a los materiales. La teoría atomista o atómica, cuya base sólo era especulativa, se anticipó casi 2 400 años a su época, por lo que cabría preguntarse: ¿puede la razón humana, sin ninguna experiencia, descubrir con el puro pensamiento las propiedades de las cosas reales?

Leucipo era materialista y racionalista, y estableció la regla de la causalidad, que afirma que cada evento tiene una causa regida por leyes naturales. No se conoce la fecha de la muerte de este gran filósofo.

Demócrito de Abdera

Demócrito nació en Abdera, por el año 470 a.C., fue discípulo de Leucipo y viajó mucho por Egipto y los países de Oriente antes de establecerse en Grecia. A diferencia de Heráclito, Demócrito tenía una filosofía optimista de la vida y era apodado el filósofo sonriente. Siguiendo las enseñanzas de su maestro Leucipo, consideraba que todas las cosas estaban formadas de partículas tan pequeñas que no podían ser divididas más, a las que llamaba átomos. Los átomos eran indivisibles, eternos, indestructibles, de diferentes formas y tamaños, lo cual determinaba las propiedades de los distintos materiales; a un lado de ellos sólo existía el vacío, el espacio entre los átomos. Los áto-mos tenían movimiento y éste era regulado por leyes naturales que nada tenían que ver con dioses o demonios. Por otro lado, Demócrito, al igual que la mayoría de los filósofos jonios, creía que la Tierra era un cilindro y no una esfera como afirmaban los pitagóricos. Murió alrededor del año 380 a.C.

La idea de los átomos fue adoptada por el filósofo Epicuro (341-270 a.C.), y por el año 57 a.C. apareció un largo poema del vate romano Lucrecio, De rerum natura (De la naturaleza de las cosas), que habla sobre las semillas o átomos, eternos e indestructibles, como constituyentes de la materia.

La teoría atómica griega es sorprendentemente adelantada a su tiempo y por lo mismo no tuvo mucho éxito, debido a que no podía explicar muchos de los fenómenos observados, tales como la evaporación, la solidificación, etc. En cambio, la teoría de los cuatro elementos era más útil debido a que, aparentemente, sí daba respuesta a estos y a otros fenómenos estudiados en esa época. Por esta razón, Aristóteles, quien llegó a ser extremadamente influyente en la filosofía, rechazó la teoría atómica y adoptó la de los cuatro elementos, con lo cual relegó el atomismo a un olvido que duró varios siglos.

ARISTÓTELES, LA TEORÍA DE LOS CUATRO ELEMENTOS Y LA QUINTAESENCIA

Uno de los más grandes pensadores de todos los tiempos es Aristóteles; la influencia de su pensamiento llega incluso hasta nuestros días. Nació en Estagira, al norte de Grecia, en 384 a.C.; su padre fue médico del rey de Macedonia Amintas III. Quedó huérfano de ambos padres siendo todavía un niño, así que fue criado por un amigo de la familia. Cuando tenía 17 años de edad se trasladó a Atenas para estudiar en la Academia de Platón, donde destacó por su gran inteligencia. Al morir su maestro se dedicó a viajar por territorios griegos, pero retornó a Macedonia en 342 a.C. para hacerse cargo de la educación del hijo del emperador, Alejandro. Cuando terminó su labor de enseñanza, Aristóteles regresó a Atenas, donde fundó una escuela, conocida como Liceo, a la que también se llama peripatética, por la costumbre del filósofo de dar clases al mismo tiempo que caminaba. Ahí permaneció enseñando y estudiando la naturaleza. Su discípulo se había convertido en emperador, ahora se le llamaba Alejandro Magno, y había emprendido una serie de campañas militares por todo el mundo conocido de entonces. En su recorrido por diferentes regiones, el emperador recolectaba muestras de plantas y animales y se las enviaba a su maestro para que las estudiara y clasificara. A la muerte de Alejandro Magno, en 322 a.C., Aristóteles, temiendo por su vida, tuvo que dejar Atenas, porque ésta no tenía, precisamente, las mejores relaciones con Macedonia.

Aristóteles abarcó muchas áreas del saber: filosofía, ética, crítica literaria, biología e historia natural. En su obra Meteorológica, donde responde a la pregunta planteada por Tales acerca de la composición de la materia, adoptó la teoría de los cuatro elementos y la amplió. Postuló la teoría de la materia y la forma; para él existía una materia primaria llamada hulé, la cual podría adoptar diferentes formas, eidos. Las formas podían cambiar y reemplazarse por otras nuevas.

La materia primaria estaba asociada con cuatro propiedades: calor, frío, humedad y sequedad. Había cuatro combinaciones posibles de estas propiedades, las cuales correspondían a un elemento: calor y seco constituían el fuego; seco y frío, la tierra; frío y húmedo, el agua; húmedo y caliente, el aire (véase diagrama). Todas las cosas de la Tierra estaban compuestas de las combinaciones de estas cualidades y por lo tanto de los elementos que forman, pero Aristóteles consideraba que los cielos y los cuerpos celestes estaban formados por un quinto elemento, más puro, superior y perdurable que los elementos terrestres, al cual llamó éter y que más tarde sería conocido como el quinto elemento o quintaesencia.

Un ejemplo clásico que trataba de demostrar la veracidad de la teoría de los cuatro elementos se observaba en la combustión de una rama verde, que al estarse que man do desprende fuego y humo (aire), de las partes que no están ardiendo se desprende un líquido (agua) y finalmente quedan cenizas (el componente tierra); es decir, la rama estaba formada de fuego, tierra, aire y agua. La teoría explicaba muchos fenómenos observados; por ejemplo, cuando dos sustancias reaccionaban (a lo que Aristóteles llamaba mixis o krasis), lo que estaba ocurriendo era una recombinación de las propiedades de cada una de ellas, lo que producía una nueva sustancia con propiedades distintas. El calor es un agente transformador por excelencia, basta observar en la cocina todos los cambios que produce. Así, el Sol con su calor ejercía un efecto sobre la Tierra, produciendo dos exhalaciones, una seca y fuliginosa (ahumada como hollín), y otra húmeda. Estas exhalaciones eran las responsables de la formación de los minerales y de los metales en el seno de la Tierra. Según los postulados de Aristóteles, cualquier cambio era posible si la materia se reducía a un estado primigenio. Los alquimistas tomaron de aquí la inspiración para encontrar un camino hacia la transmutación de los metales. Más tarde identificarían a la exhalación seca con el azufre y a la exhalación húmeda con el mercurio; de aquí surgió la creencia de que los metales estaban formados de azufre y de mercurio.

La autoridad de Aristóteles era tan grande que todas sus aseveraciones se tomaban como verdades absolutas; posteriormentese le acusaría, de manera injusta, de haber retrasado el avance de la ciencia precisamente debido a esto.

ORIGEN DE LA PALABRA QUÍMICA

La palabra química es muy antigua; aparece en documentos que datan del siglo iv a.C., escrita como khemia. El erudito lingüista francés Jean-François Champollion, quien lograra descifrar el significado de los jeroglíficos egipcios, la deriva de kemi o kemet, palabra orignaria de Egipto que significa negro (en referencia al color de las tierras fértiles alrededor del río Nilo, las cuales son negras). La relación se establece porque era en Egipto donde se practicaba la metalurgia, la momificación, la elaboración de aleaciones y otras actividades consideradas propias de la química.

También es posible que el nombre provenga de Chema (se pronuncia kema), una obra de alquimia de supuesto origen divino citada por Zósimo de Panópolis, de quien se conservan los textos más antiguos sobre alquimia.

Hay una palabra griega, χημεία, khemeia, mezcla de líquidos que está asociada con la fundición y la aleación de los metales.

Existe un posible origen persa: una antigua palabra usada para designar a los que trabajaban el oro sonaba como kemi, y pudo haber sido introducida por los árabes en Occidente.

Lo cierto es que primero se le conoció como khemia y fueron los árabes quienes le agregaron el artículo al, convirtiéndola en alquimia, nombre que perduró durante mucho tiempo y que pasó a Europa, donde nuevamente le fue eliminado el artículo. Este cambio ocurrió en 1661, cuando Robert Boyle publicó su obra The Sceptical Chymist (El químico escéptico).

Para aclarar el modo de pronunciar estas palabras, hay que recordar que hasta 1803, en el idioma español, quimera y química se escribían con ch y con acento circunflejo, el cual se usaba para indicar que no debía pronunciarse chi sino qui: chîmera, chîmica. Palabras como Cristo y cristiano se escribían Christo y christiano.

En el idioma inglés y en el francés este tipo de escritura aún persiste. En inglés son chimera, chemistry (se pronuncia kémistri), alchemy, Christ, Christian, mientras que en francés se escribe chimère, chimie, alchimie, Christ, chrétien.

III. La alquimia

SE CONOCE con el nombre de alquimia a todas las operaciones relacionadas con la búsqueda de una receta o fórmula que permitiera transmutar los metales comunes, como el plomo y el mercurio, en oro o plata. Se originó de los conocimientos prácticos en metalurgia que tenían los antiguos egipcios, aunque también se pueden rastrear antecedentes en las antiguas Babilonia, Persia, Asiria y Caldea. Mucho de lo que sabemos acerca de este arte se lo debemos a las investigaciones del químico francés Marcellin Berthelot, quien se dedicó a estudiar, de primera mano, antiguos manuscritos sobre el tema. Publicó en París, en 1885, la importante obra Les origines de l’alchimie (Los orígenes de la alquimia).

Los primeros escritos alquimistas occidentales conocidos están relacionados con Alejandría, ciudad griega situada al norte de Egipto, fundada en 331 a.C. por el conquistador macedonio Alejandro Magno. Esta ciudad se convirtió en un gran centro comercial y cultural, mezcla de diferentes culturas donde coincidieron egipcios, judíos, sirios y otras civilizaciones vecinas, teniendo como elemento de enlace la cultura y el idioma de los griegos.

Desgraciadamente, muchos de los primeros escritos alquimistas se perdieron para siempre, algunos pocos nos llegaron a través de traducciones hechas por los árabes y otros pocos originales fueron descubiertos recientemente, como es el caso delos llamados papiros de Leiden y Estocolmo, ciudades situadas en Holanda y Suecia, respectivamente.

Durante las excavaciones en una tumba de Tebas, en Egipto, se encontraron estos papiros, escritos en griego y que datan de alrededor de 300 d.C. Contenían recetas para la fabricación o falsificación, según se quiera ver, de aleaciones de oro, plata, asemos (una aleación blanca parecida a la plata), así como de piedras preciosas y valiosos colorantes. A diferencia del lenguaje oscuro y confuso que manejan la gran mayoría de los textos alquimistas, estas recetas son claras y directas. Por ejemplo: Para elaborar una aleación de oro: un estáter (medida de peso) de asemos o tres estáteres de cobre de Chipre; cuatro estáteres de oro: fúndase todo junto.

La fórmula para fabricar una pieza con apariencia de oro:

Tritúrese oro y plomo hasta convertirlos en un polvo tan fino como la harina: dos partes de plomo por una