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Universidad de Chile
Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas
Departamento de Química Orgánica y Fisicoquímica
Historia de la Química
Profesor: Dr. Jorge Valenzuela Pedevila
Ayudante: Christian A.M. Wilson Moya
El nacimiento de la civilización
La Edad de los Metales
El uso de los metales nace en la Península de Anatolia a partir del
5.000 a.C.
De allí se difunde a Mesopotamia y Egipto: carecen de yacimientos
minerales y se inicia un comercio de metales a través del Mediterráneo,
en busca de cobre y estaño.
Este contacto permite la difusión de su conocimiento y permite el
desarrollo cultural de los pueblos que comerciarán con los orientales,
como es el caso de la Península Ibérica.*
*http://www.xtec.es/~csoria1/apunts/cas
tellano/metales.htm
*http://www.arqueoegipto.net/articulos/j
oyeria.htm
Khemeia: el arte de la extracción
de los metales
• Es
interesante
mencionar
que
la
extracción de los metales es el arte que de
acuerdo con ciertas teorías da origen a la
palabra Khemeia, del vocablo griego
khumos, arte de extraer jugos y por
analogía podría extenderse al arte de
extraer metales. Así Khemeia podría ser la
palabra que dio origen a la palabra
química
http://ciencias.uniandes.edu.co/pdf/khemeia.pdf
Partington, J.R.
Historia de la química.
Espasa-calpe Argentina
(1945) p. 30
Vidrios
Los antiguos egipcios fueron los primeros en fabricar vidrio,
calentando arena a la que le agregaban cenizas formando un
material transparente, resistente y pesado.
Piezas de vidrio egipcio. Imperio
Nuevo. Museo del El Cairo, Egipto.
http://www.uc.org.uy/ambiente/vidrios.htm
Divisibilidad de la materia
Leucipo:(?, 460 - Abdera, 370 a.J.C.) Filósofo
griego. De la biografía de Leucipo se conoce
verdadermante
muy
poco.
Se
sabe
que
probablemente nació en Mileto y luego se trasladó a
Elea, donde habría sido discípulo de Parménides y de
Zenón de Elea y maestro de Demócrito. Se le
atribuyen las obras La ordenación del cosmos y
Sobre la mente.
Según Aristoteles y Teofrasto, Leucipo fue el primero en
cuestionar la idea de que cualquier trozo de materia siempre
puede dividirse en otros trozos más pequeños. Pensaba que
al final habían partículas que no podían seguir dividiéndose.
http://www.biografiasyvidas.com/biografia/l/leucipo.htm
Atomismo
Demócrito de Abdera: Llamó átomos (indivisible)
a las partículas más pequeñas. Sostiene,
entonces, que la materia está formada por
pequeñas partículas y que, por lo tanto, no es
indefinidamente divisible (atomismo). Supuso
que los átomos de cada sustancia eran
diferentes en tamaño y forma, confiriéndoles a
las sustancias distintas propiedades.
No apeló a la experimentación.
Aristóteles no aceptó la idea y la teoría se hizo impopular. No
se la consideró en 2000 años.
(460-370 a.c.)
*http://www.webdianoia.com/presocrat/democrito.htm
Fragmento de Demócrito
• Simplicio nos transmite este fragmento (de caelo
242,21): "... estos átomos se mueven en el vacío
infinito, separados unos de otros y diferentes entre sí en
figuras, tamaños, posición y orden; al sorprenderse unos
a otros colisionan y algunos son expulsados mediante
sacudidas al azar en cualquier dirección, mientras que
otros, entrelazándose mutuamente en consonancia con
la congruencia de sus figuras, tamaños, posiciones y
ordenamientos, se mantienen unidos y así originan el
nacimiento de los cuerpos compuestos."
*http://www.webdianoia.com/presocrat/textos/democrito.htm
Epicuro de Samos: Incorporó atomismo en su
pensamiento. Cuando tenía 14 años abandonó
Samos para irse a Teos, formándose con un discípulo
de Demócrito. Cuatro años más tarde se trasladó a
Atenas y al año siguiente marchó a Colofón, Mitelene
y Lámpsaco. Se estableció en Atenas cuando contaba
35 años para fundar su escuela denominada "El
Jardín", donde participaban tanto hombres como
(341 a.c.-271 a.c.) mujeres, fomentando la amistad.
El epicureismo tiene en Tito Lucrecio Caro a uno de sus máximos
representantes y a uno de sus más directos impulsores gracias a su
poesía. Su vida está rodeada de tragedia al igual que su muerte ya que
se suicidó bebiendo un elixir que había preparado su mujer. Sus obras
están escritas en hexámetros, y entre ellas destaca "De la naturaleza de
las cosas”.
http://www.artehistoria.com/frames.htm?http://www.artehistoria.com/historia/personajes/4303.htm
http://www.artehistoria.com/frames.htm?http://www.artehistoria.com/historia/personajes/4660.htm
De Rerum Natura
Lucrecio
http://www.astromia.com/fotohistoria/rerumnatura.htm
Lucrecio “DE RERUM NATURA” (57 a.c.)
Existen sólidos gérmenes, que su sitio al ocupar
Lo lleno de lo vacío logran diferenciar
Y con frio sútil o con llama que escuece.
Su armazón, ya se ha visto, constante permanece.
Originan todo compuesto; pero ni huracán violento
Ni tajante filo dividir pueden este elemento.
Sin algo de vacío no puede lastimarse
Con vendaval violento, un cuerpo, ni agrietarse.
Donde mucho vacío hay, los golpes que persisten
Y la entrada del filo poco se resisten
Si sólidos son los gérmenes, su eternal existencia
A los golpes y a las fuerzas sólo muestra indeferencia.
La Alquimia
Laboratorio de alquimia.
http://www.library.wisc.edu/libraries/SpecialCollections/khunrath/labdetail
1750.html
Primeros Alquimistas Europeos
• La alquimia en Europa:
Se desconocían en la Edad Media los tratados
griegos del “divino arte” en Europa. Gracias
a las traducciones (o perversiones, como se
han llamado) realizadas en España, que
comenzaron a aparecer por el año 1140, se
conoció la alquimia.
Partington, J.R. Historia de la química. Espasa-calpe Argentina (1945)
Alberto Magno (Alberto el grande),
1193-1280
Nacio en Baviera, Alemania. Perteneció a la Orden de los
Domínicos. Enseñó en Colonia y París. Fue Obispo, pero
renunció para dedicarse totalmente al estudio. Escribió
muchas obras, alrededor de 38 volúmenes sobre
Teología, Física e Historia Natural. Sostuvo que la
Alquimia era una ciencia falsa. Dijo que habiendo
ensayado el oro de los alquimistas encontró que se
consumía y se convertía en polvo. Se le atribuye un libro
llamado “De Alchimia”, donde se describe la fusión de la
soda caústica y otros procesos. Murió en Colonia,
Alemania.
Estudió los trabajos de Aristóteles y contradijo muchos de
ellos. Dice H. J. Stadler, editor de sus escritos sobre
zoología: “Si hubiera continuado el desarrollo de las
Ciencias de la Naturaleza por el camino emprendido por
san Alberto, se les hubiera ahorrado un rodeo de tres
siglos.”
Fue maestro de Tomás de Aquino.
http://www.luventicus.org/articulos/03A002/albertomagno.html
Roger Bacon, 1214-1292
Nació en Ilchester, Inglaterra.
Estudió en Oxford. Dictó clases en
la Universidad de París. Tenía una
gran preparación en Filosofía
Escolástica.
Franciscano.
Muy
interesado
en
la
Ciencia
http://es.encarta.msn.co
experimental. Se sabe poco de su
m/media_1481505940_7
vida, pero se dice que estuvo
61569765_preso por críticas a otros
1_1/Roger_Bacon.html
franciscanos y domínicos. Un
autor, Leland, escribía en 1550
que estaba avergonzado porque
trabajos
de
Bacon
estaban
• Estatua de Roger Bacon en el Museo
de Historia Natural de Oxford.
Oxford.
abandonados y mutilados en
bibliotecas.
Bacon fue un fervoroso creyente de la Alquimia, la cual la dividía en: a) especulativa, que trata
de la formación de las cosas a partir de sus elementos y toda clase de metales, minerales, etc.,
y b) operativa, que enseña como se ahcen las cosas. En su obra “Opues tertium”, enviada al
Papa en 1268, dedica una sección a la Alquimia. Desafortunadamente el Papa murió y su
sucesor no se interesó.
Raimundo Lulio, 1232-1316
Nació en Mallorca. Escribió la mayoría de las
obras en Catalán. Critica los fraudes de la
Alquimia. Se señala que en sus libros describió
la preparación del alcohol casi anhidro
mediante rectificación y deshidratación con
http://images.googl
carbonato de potasio.
e.cl/imgres?imgurl=
http://www.fuenterrebollo.co
m/Personajes/1963/1963100-lulio.jpg
http://www.schilleri
nstitute.org/newspa
nish/imagenes/pers
onalidades/RamonLl
ull03.jpg&imgrefurl=h
ttp://www.schillerin
stitute.org/newspan
ish/DialogoCultura/
RamonLlulldialogRelig.html&h=
261&w=210&sz=11
&tbnid=KoxY8VW6WzHhM:&tbnh=
107&tbnw=86&hl=
es&start=2&prev=/i
mages%3Fq%3Drai
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svnum%3D10%26h
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Iatroquímica
Química al servicio
de la Medicina
Iatroquímica o Química al servicio
de la Medicina
• Iatroquímica (iatrós del griego médico):
Escuela de químicos que curaban.
Trataron de aplicar la Química a la
preparación de medicamentos
• Fundador: Paracelso
Paracelso, 1493-1541
Nace en Suiza. Se graduó de Doctor en medicina
en Basilea. Su fama se debió a que era un buen
médico y cirujano, a su conocimiento de la
aplicación de medicamentos metálicos, a sus
curas con opio y al uso de remedios con
mercurio.
Retrato de Paracelso por Rubens.
http://www.uv.es/~bertomeu/materi
al/museo/GUIA3.html
Sus escritos están llenos de ideas místicas. Fue
un reformador de la medicina. Aunque sus
contribuciones a la química fueron casi nulas, le
dio gran importancia a su enseñanza y cultivo.
Era partidario de los 4 elementos, pero creía que
aparecían bajo la forma de tres principios: sal,
azufre y mercurio. La sal era el principio de
incombustibilidad, el mercurio de la fusibilidad y
de la volatilidad y el azufre de la inflamabilidad.
Fallece en Salzburgo.
Paracelso (Theophrastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim )
http://feiradeciencias.com/fc1/imaglam/paracelso.jpg
http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://nature
duca.iespana.es/images/paracelso.jpg&imgrefurl=htt
p://natureduca.iespana.es/med_hist_herborist3.htm&
h=240&w=189&sz=8&tbnid=NpXIdgwjToO_QM:&tbn
h=104&tbnw=81&hl=es&start=20&prev=/images%3
Fq%3Dparacelso%26svnum%3D10%26hl%3Des%26
lr%3Dlang_es%26sa%3DG
Johann Baptista van Helmont,
1577-1644
Nació en Bruselas, Bélgica. Estudió Medicina. Después de
recibirse se dedicó a la Química en forma total. Sus obras se
publicaron en 1648, después de su muerte.
Van Helmont tuvo gran influencia sobre Boyle. Van Helmont se
sentía muy honrado que lo llamaran Químico. El mismo decía
que representaba la transición entre la Alquimia y la Química.
Creía en la Alquimia. Describe en sus trabajos las
transmutación del mercurio en oro por medio de la piedra
filosofal que le había cedido un extranjero.
http://www.crystalinks.com
/helmont.html
Van Helmont se destaca porque utiliza la balanza. Su trabajo es
cuantitativo. Llegó a expresar la ley de indestructibilidad de la
materia. En sus libros describe una gran cantidad de
experiencias químicas. Quizás su contribución más importante
fue el descubrimiento del gas silvestre (hoy dióxido de
carbono). Introduce la palabra gas (del griego chaos).
http://hdelboy.club.fr/van_helmont_ortus_medicinae.jpg
Franciscus Sylvius de le Boe, 16141672
Profesor de medicina en Leyden. Convenció a las
autoridades de la Universidad para que
construyeran un Laboratorio. Parece haber sido
el primer laboratorio de Universidad alguna.
Creía que las funciones de los organismos vivos
estaban determinados fundamentalmente por las
actividades químicas (“efervescencias”), en
especial por las acideces y alcalinidades de los
fluidos del organismo, con lo cual fue un
precursor del pH.
http://upload.wikimedia.org/w
ikipedia/et/thumb/3/3c/Sylvius
f.jpg/230px-Sylviusf.jpg
Georg Agrícola, 1494-1555
Médico
Alemán.
Escribió varios libros
sobre Mineralogía y
Metalurgia. El más
famoso
“De
Re
Metallica”
(1556),
presenta
temas
prácticos. Menciona el
Bi.
http://www.crystalinks.com
/agricola.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipe
dia/de/8/86/Georg_AgricolaTitelblatt.jpg
Basilio Valentin
Alemán. Monje Benedictino. Escribió sus obras en
1470. Su obra “Carro triunfal del antimonio” fue
publicada después de su muerte en 1604. Describió
la preparación de muchos compuestos de antimonio
y de ácidos minerales, Ej.: ácido sulfúrico. Hablaba
de tres principios: Mercurio, Azufre y Sal.
http://www.canalincognito
.com/cuma/basilio_valenti
n.jpg
Andreas Libavius, 1540-1616
Maestro de escuela alemán. Escribió el
primer texto de Química “Alchymia”
(1597).
Creía
en
la
trasmutación.
posibilidad
de
la
Describió el tetracloruro de estaño,
conocido en su tiempo como “licor
fumante de Livabius”. También descubrió
otras reacciones y ensayos analíticos.
http://hdelboy.club.fr/libavius.jpg
http://hdelboy.club.fr/alchimia_libavius.gif
1. Fourneau de Fusion
avec ses outils. 2.
Fourneau de Fusion.7.
Vaisseau
d’Analyse.8.
Vaisseau
pour
secouer.9.
Décantation.10.
Filtration.11.
Arrangements
pour
putréfaction.14. Pour le
vitriol.15. Arrangements
pour calcination.
http://perso.wanadoo.fr/chrysopee/libavius/appareils.htm
3. Solution par
déliquescence
(deliquium).4.
Instrument de
granulation.5. Pour
enlever le mercure
de l’amalgame avec
l’or.6. Destillatio per
lacinias (bandes de
tissus).12. Bain de
fumier.13. Moufle
pour Bain de
fumier.16.
Calcination de
l’antimoine.17.
Calcination du plomb
et du mercure.18.
Fourneau pour
séparer l’or et
l’argent au moyen de
l’acide nitrique.
1. Large ballon
tubulé de fer ou de
terre.
2. Ballon simple.
3. Ballon fermé.
4, 5, 6. Ballon
réceptacle jumeaux.
7. Ballon avec deux
bulbes.
8. Ballon réceptacle
" Voleur ".
9. Réceptacle
ordinaire.
10. Cucurbite
réceptacle.
A. B Cucurbite fermée avec
un ballon rond. C .De même
avec un alambic fermé. D, E,
F. Vaisseaux de digestion
avec tubes de sortie. C.
Pélican.H. Pélican avec tubes.
I. Appareil de Circulation avec
tubes latéraux.L. Le même
(avec reflux condenseur
reflux). K. " Jubilans. "M.
" Bocia contra bociam
" (double retorte
" columbissanter "). N.
" Tripudianter. "O.
" Crumena " (double retorte
avec tête tubulée commune.).
P. " Aquilae " (Aigle).Q.
" Vultures " (Vautour). R.
Serpent.
Johann Glauber, 1604-1670
http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/web
docs/Gallery/Glauber.GIF
Nació en Bavaria. Fue un
químico práctico. Escribió
varios libros. Describió la
preparación del espíritu de
sal (sulfato de sodio),
llamado
por
él
sal
milagrosa (sal mirabile) y
hoy llamada sal de
Glauber.
Tenía
ideas
claras: Decía que las sales
se forman por un ácido y
una base. Tenía ideas
correctas sobre afinidad,
que la ejemplificaba con
reacciones.
Destillierofen nach Johann Glauber
(kol. Holzschnitt)
http://www.wdr.de/themen/kultur/sti
chtag/2005/03/_img/bild0310_160q.j
pg
Nicolás Lemery, 1645-1715
Francés. Admitió cinco principios: tres activos
(mercurio, azufre, sal) y dos pasivos (agua y
tierra). Clasificó las sustancias en tres grupos:
mineral, vegetal y animal. En su obra “Cours de
chymie” señala que las propiedades de las
sustancias dependen de las formas de las
partículas que las constituyen.
http://hdelboy.club.fr/le
mery.jpg
Aparatos químicos
ilustrados en su
libro: “Cours de
Chymie”
Tables des principaux caractères chimiques, Cours de
chymie de Nicolas Lemery
http://hdelboy.club.fr/tartre_2.jpg
Otto Tachenius, ?1610-1680?
Alemán. En su libro “Hippocrates Chimicus”
(1666) dio una definición de sal: “todas
las sales están compuestas por dos
partes: ácido y álcali”.
Reconoció que la sílice es un ácido. También
que los ácidos difieren unos de otros en su
fuerza, siendo los más débiles desalojados
de sus combinaciones por los más fuertes.
http://www.cyberlipid.org/glycer/tachenius.htm
Johann Kunckel, 1630-1703
http://membres.lyco
s.fr/theophilepelouz
e/Galleries.html
Fue
un
alquimista.
Creía
en
la
transmutación. Publicó varias obras. La
más famosa: Laboratorium Chymicum,
publicada después de su muerte en
1716. descubrió en forma independiente
el fósforo. Escribió un tratado sobre la
fabricación del vidrio. Describió la
preparación del vidrio rubí.
http://hdelboy.club.fr/k
unckel_laboratorium.jpg
Primeros estudios sobre la
combustión y la
composición de la
atmósfera:
Químicos de Oxford
Robert Boyle, 1627-1691
http://www.mat.usach.cl/histmat/html/boyl.html
http://www.chemheritage.org/im
ages/explore/boyle.jpg
Químico anglo-irlandés y filósofo naturalista conocido por sus
experimentos sobre las propiedades de los gases y su respaldo a la
visión corpuscular de la materia que fue un avance de la teoría
moderna de los elementos químicos. Fue uno de los miembros
fundadores de la Real Sociedad de Londres (Royal Society).
1627 Nace en Lismore, Condado de Waterford, Irlanda.
1635
Ingresa
a
la
Universidad
de
Eton.
1639 Viaja por Europa, principalmente por Suiza, con un tutor, hasta
1644
1645 Vive en Dorset donde comienza su trabajo experimental hasta
1655
1656 Reside en la Universidad de Oxford donde logra la asistencia de
Robert Hooke, quien le ayudó a construir la bomba de vacío. Boyle
reconoció de inmediato las posibilidades científicas y condujo
experimentos pioneros que demostraron las características físicas del
aire y su papel necesario en la combustión, respiración y transmisión
del
sonido.
1660 Publica su trabajo Experiments Physio-Mechanicall, Touching the
Spring of the Air and its Effects (Experimentos Fisico-Mecánicos,
Relacionados
al
Resorte
del
Aire
y
sus
Efectos).
1661 En su libro The Sceptical Chymist (El Químico Escéptico) atacó la
teoría Aristotélica de los cuatro elementos (tierra, aire, fuego y agua) y
también los tres principios (sal, azufre y mercurio) propuestos por
Paracelso. En su lugar desarrollo el concepto de partículas primarias
que
por
unión
producen
corpúsculos.
1662 Reporta sus resultados a la Royal Society la relación que
conocemos
como
Ley
de
Boyle.
1680 Elegido presidente de la Royal Society pero declinó el honor.
1691 Muere en Londres, Inglaterra.
http://www.geocities.com/alepeces/biografias/robertboyle.html
Libros
http://www.hps.c
am.ac.uk/library/
reserveboyle.html
Planteamientos de Boyle
• La química tiene suficientes méritos para ser estudiada
por si misma y no como auxiliar de la Medicina o de la
Alquimia.
• Introdujo el método experimental en Quiímica
• Dio una clara definición del concepto de elemento.
Demostró experimentalmente que ni los 4 elementos de
los griegos ni los 3 principios de los alquimistas
(mercurio, sal y azufre), merecían el nombre de
elementos.
Concepto de elemento de Boyle
“Por elemento quiero significar lo que aquellos químicos que hablan más
sencillamente quieren significar con sus Principios, esto es, ciertos cuerpos
Primitivos y Simples o perfectamente libres de toda mezcla. Son los
ingredientes con los que están hechos todos, los así llamados, Cuerpos
perfectamente mezclados y esto de un modo inmediato. Esos Cuerpos pueden
resolverse en esos elementos en última instancia. Los Elementos no pueden
ser hechos con otros cuerpos ni pueden ser obtenidos de los otros”
Por “Cuerpos perfectamente mezclados” quiere significar los compuestos
químicos en contraposición con las mezclas mecánicas.
Por “Elementos o Principios” significa “esos Cuerpos simples y Primitivos con
los cuales están formados los mixtos y en los cuales estos últimos se
resuelven en definitiva”.
¿átomos?
http://merlin.alleg.e
du/employee/g/gro
dgers/ScientificTrav
elingWebsite/Pamp
hletImageSmall.jpg
• Boyle creía en la existencia de partículas
individuales elementales (¿átomos?) y
decía que “las transformaciones químicas
tenían lugar por la unión o separación de
estas partículas”
Concepto de afinidad
• “Existen racimos en los cuales las
partículas no están muy estrechamente
unidas entre sí, pero pueden encontrarse
con Corpúsculos de otra Denominación
que están dispuestos a estar unidos más
estrechamente con algunos de ellos de los
que ellos mismos están unidos entre sí”
Ley de Boyle
Si fijamos la cantidad de gas y su
temperatura, pero modificamos la presión a
la que se halla sometido, veremos qué
cuanto mayor sea la presión, menor será el
volumen que ocupe. El físico inglés Robert
Boyle y el francés Edme Mariotte,
trabajando independientemente uno de otro
descubrieron la relación numérica entre la
presión y el volumen de un gas: Si no
varía la temperatura a la que se encuentra
un gas, el producto del volumen que ocupa
por la presión que ejerce es constante.
Matemáticamente, la ley de Boyle-Mariotte
puede enunciarse P0V0=P1V1 en la que los
subíndices 0 indican la presión y volumen
inicial y los subíndices 1 la presión y el
volumen después.
http://www.computerhuesca.es/~fvalles/ga
ses/leyboyle.htm
http://www.unizar.es/lfnae/luzon/CDR3/Boyle.jpg
This plaque is on the wall of University College. This part of the college (which now houses the
Shelley Memorial) was built on the site of two seventeenth-century apothecaries' houses which
had their own physic gardens. They were used for meetings of the Oxford Scientific Society, and
the chemist Robert Boyle (1627-1691) lived in one of them from 1665 to 1688. He discovered
"Boyle's Law" in the laboratory in this house.
http://www.headington.org.uk/oxon/streets/inscriptions/central/boyle.htm
Robert Hooke, 1635-1703
http://www.nndb.com/peopl
e/356/000087095/roberthooke-1.jpg
http://www.biografiasyvidas.com/biogra
fia/h/fotos/hooke.gif
http://micro.magnet.f
su.edu/optics/timelin
e/people/antiqueimag
es/hooke.jpg
• Físico, astrónomo y naturalista inglés. Estudió en
Oxford. Fue ayudante de Boyle. En 1662 fue
encargado de las experiencias de la Royal
Society. Después del gran incendio de Londres
fue uno de los inspectores de la ciudad. Tenía
fama de avaro y cínico. Siempre sostuvo que
había precedido a Newton el la ley de
gravitación. Enunció la ley de Hooke (1660).
http://hyperphysics.ph
yastr.gsu.edu/hbase/im
gmec/hook.gif
• Perfeccionó muchos instrumentos de
medición
y
observación
como
microscopios, relojes, telescopios, etc.
Contruyó una bomba de vacio. Expuso
los
fundamentos
de
la
teoría
ondulatoria de la luz. Cómo naturalista
introdujo el concepto de célula. En
1665 publicó el libro “Micrographia”,
donde presentó un gran número de
objetos vistos al microscopio.
http://micro.magnet.fsu.edu/primer/mu
seum/images/hooke.jpg
Células.
http://cell.sio2.be/introduction/images/cells.jpg
http://www.rod.beavon.clara.net/
micrographia_title_page.gif
• Hooke trabajó en la combustión. Aunque no publicó sus
observaciones y experiencias, enunció una teoría de la combustión
sobre la base de doce proposiciones, alguna de las cuales fueron:
• “El aire es el disolvente de todos los cuerpos sulfúreos”
• “Su acción disolvente produce un gran calor y fuego”
• “Esta disolución se hace mediante una sustancia típica conveniente
que está mezclada con el aire y que es análoga a la que se halla en
el salprete”
Hooke no logró aislar este constituyente común del aire y
del salpetre (nitro).
Si Hooke hubiera continuado con estos trabajos, quizás habría
terminado descubriendo el oxígeno.
Sin embargo, no le dedicó el tiempo necesario por la gran cantidad de
temas diversos en que estaba involucrado.
En 1677 Hooke describe la llama de una bujía.
John Mayow, 1641-1679
http://www.crystalinks.com/mayow
.jpg
• John Mayow nació en Londres. Se graduó en leyes en la Universidad de
•
Oxford. Posteriormente se dedicó a trabajar en medicina. Gran parte de sus
trabajos químicos los realizó en Oxford. Fue ayudante de Boyle.
En 1674 Mayow publicó un importante trabajo en que expone una teoría de
la combustión similar a la de Hooke, pero apoyada en brillantes
experimentos. Llegó a la conclusión de que el aire tiene, a lo menos, dos
constituyentes: Uno de los cuales es idéntico al aire nitro de Hooke (Mayow
lo denominó “espíritu nitroaereo”), que mantiene la combustión y la
respiración; el otro constituyente, es un componente inerte.
Mayow señala que los cuerpos combustibles se queman en el vacío o bajo
agua si previamente se han mezclado con nitro (esto ya lo había dicho
Boyle). Pero Mayow agrega que los productos de estas combustiones son
idénticos a los que se producen en la combustión por el aire. Se tiene:
Azufre + aire + agua = aceite de vitriolo
Azufre + nitro + agua = aceite de vitriolo
Concluye Mayow que el aire y el nitro tienen un componente común.
http://web.lemoyne.edu/~giu
nta/MAYOW4.JPG
http://www.sanctamaria.nl/sancta/vakken/sk/mayow.jpg
• Por otra parte, Mayow señala que “cuando se
calienta antimonio metálico pulverizado sobre
una plancha de mármol, mediante una lente, la
cal obtenida resulta más pesada que el metal, a
pesar de la pérdida de abundantes humos”. Lo
que sucede es que las partículas nitroaéreas del
aire se unen al metal. Se forma el mismo
producto si se trata el antimonio con ácido
nítrico, calcinando el material obtenido.
• Mayow demostró que sólo una parte del aire
•
interviene en la combustión y en la
respiración. Probó experimentalmente que
estos procesos eran similares. Mayow hacía
arder una bujía en un globo de vidrio
invertido sobre agua. El agua ascendía dentro
del globo, demostrándose con esto que una
parte del aire había desaparecido. Cuando se
apagaba la bujía quedaba una gran parte de
aire, pero este era incapaz de mantener la
combustión, por ejemplo, del azufre que se
colocaba dentro del tubo. También hizo
experiencias con un ratón, que colocaba
dentro de un vaso cerrado con una vejiga.
Mayow tuvo buenas ideas sobre la afinidad.
http://web.lemoyne.edu/~giu
nta/MAYOW2.JPG
Jean Rey, 1582-1645?
• Francés. Realizó algunas experiencias
sobre la calcinación del estaño y señaló
que la formación de la cal se debe a una
unión del aire, total o parcial, con el metal
y el aumento de peso se debe a esa
unión. Dice también que el aumento de
peso no excede cierto valor: “La
naturaleza, en sus designios inescrutables,
ha puesto límites que nunca sobrepasa”
EL Flogisto
http://it.wikipedia.org/wiki/Teoria_del_flogisto
J.J. Becher, 1635-1682
G.E. Stahl, 1660-1734
http://www.aeiou.at/aeiou.encyclop.data.imag
e.b/b221398a.jpg
http://sfr.ee.teiath.gr/historia/historia/graphi
cs/40/41-03.jpg
• Esta teoría dominó casi un siglo. Fue
formulada por los químicos alemanes:
Johann Becher y Georg Stahl.
Johann Becher, 1635-1682
• Becker señaló que los
constituyentes de los
cuerpos son aire, agua y
tres
tierras
(una
inflamable: terra pinguis
o tierra grasa; otra
mercurial; y la tercera
fusible o vítrea). Estas
tierras corresponden al
azufre, al mercurio y la
sal de los alquimistas.
Señaló que durante la
combustión la tierra
grasa se quema y
desaparece.
http://www.todayinsci.com/B/B
echer_Johann/BecherJohannTh
m.jpg
http://www.ucm.es/BUCM/foa/exposiciones/08Kircher/imagen
es/k6.jpg
Georg Stahl, 1660-1734
• Estudió Medicina, llegó a ser profesor de Medicina y Química
en la Universidad de Halle. Dejó esta posición para convertirse
en médico del Rey de Prusia. En su libro “Fundamenta
Chymiae” (1723), popularizó las ideas de Becher. Usó el
nombre de “flogisto” (del griego phlox = llama), para la
tierra grasa (terra pinguis) de Becher.
Señaló que cuando los cuerpos se calcinan o arden, el flogisto
se escapa de ellos con un rápido movimiento de rotación.
Cuando se recupera el cuerpo original, el flogisto se incorpora
se nuevo. Por ejemplo, el carbón vegetal, la cera, el aceite, el
azufre, todos cuerpos combustibles, son muy ricos en flogisto
y pueden utilizarse para devolver el flogisto a un cuerpo que
lo ha perdido por combustión.
http://www.krownspellman.com/sp
ellman/images/items/15512.jpg
http://www.library.usyd.edu.au/libraries/r
are/modernity/images/stahl1-1.jpg
• Ejemplos
a) Al calentar el cinc al rojo se quema con una
llama brillante. Según Stahl se escapa flogisto
(Ø) del cinc. El residuo blanco que se forma es
la cal del cinc. Ahora si se mezcla la cal con
carbón vegetal (rico en flogisto), y se calienta
la mezcla al rojo, el cinc destila,
recuperándose. En suma:
Cinc
cal de cinc + Ø
Calor
cal de cinc + Ø (carbono)
cinc
Calor
Según Stahl lo mismo ocurre con otros metales
http://www.
ufsia.ac.be/~
lvanhave/alg
chem/hoofds
t2/flogisto.gif
b) Si se hace arder el fósforo se obtiene:
Fósforo
calor
ácido
+
Ø
Si se calienta el ácido con carbón vegetal se
absorbe el flogisto y se recupera el fósforo.
La teoría del flogisto tenía la ventaja de unificar
una
serie
de
hechos
dispersos.
Fue
universalmente aceptada, durante el siglo XVIII
DESCUBRIMIENTO DE
LOS GASES
• Van Helmont:
Describió el gas silvestre (dióxido de
carbono)
• Boyle:
http://mattson.creighton.edu/History_Gas_Ch
emistry/van%20Helmont
Fue el primero en recoger un gas
http://www.marcdatabase.com/~l
emur/lemur.com/gallery-ofantiquariantechnology/worthies/boyle-1200scale1000.jpg
Stephen Hales, 1677-1761
http://www.accessexcellence.org/AE/AEC/CC
/images/hales.jpg
Inglés. Se dedicaba a sus tareas
parroquiales
y
a
realizar
experiencias científicas. Realizó
trabajos en química de carácter
cuantitativo.
Tuvo
pocos
resultados, pero sus estudios
inspiraron a Black y Priestley. No
descubrió ningún gas. Una vez
que medía sus volúmenes, los
liberaba. Obtuvo distintos gases
por calentamiento de distintas
sustancias como carbón de leña,
salpetre. Hales llamaba “aires” a
los distintos gases. Consideraba
al aire como un elemento.
Joseph Black, 1728-1799
http://www.uh.edu/engines/
josephblack.jpg
Escocés. Estudio medicina en Glasgow. En 1756 fue
nombrado Profesor de anatomía y química de la
Universidad de Glasgow. Más tarde, en 1766, fue
nombrado profesor de química en la Universidad de
Edimburgo, cargo que desempeñó hasta su muerte. Fue
reconocido como un extraordinario profesor. Preparaba
sus clases y sus experiencias con extremo cuidado. Era
tal el entusiasmo con que sus estudiantes se referían a
sus clases, que muchos otros alumnos que no tenían
interés por la química también asistían a sus
exposiciones. En 1803 se publicó en Edimburgo un libro
que contiene casi todas las clases de Black. Acogió con
entusiasmo las ideas de Lavoisier, las que enseñaba en
sus clases. Un alumno suyo fue Benjamín Rush, quien a
partir de 1799, fue el primer profesor de Química de los
Estados Unidos.
Experimentos de Black:
• Demostró que cuando se calienta la
magnesia alba (que corresponde hoy a un
carbonato básico de magnesio), se libera
un gas, que llamó aire fijo, el cual
corresponde al gas sylvestre de Van
Helmont. Queda como residuo magnesia
calcinada (que es óxido de magnesio).
Realizó varios experimentos:
Magnesia alba
calor
Magnesia calcinada + agua + aire fijo
Magnesia alba + ácido
sal de magnesia + aire fijo
Magnesia calcinada + ácido
sal de magnesia
Con estos experimentos demostró que cuando se calienta
la magnesia alba pierde peso, principalmente en forma de
aire fijo
Encontró que la piedra caliza al calentarla pierde aire fijo.
Piedra caliza
cal viva + aire fijo
Al tratar la cal viva con álcali suave (carbonato de potasio) se forma:
Cal viva + álcali suave
potasio)
piedra caliza + álcali cáustico (hidróxido de
Al sumar ambas ecuaciones se obtiene:
Álcali suave
álcali cáustico + aire fijo
Ahora “cuando se añade álcali suave a la solución se vuelve a precipitar piedra
caliza”:
Sal + álcali suave
piedra caliza
Black sostuvo que “la cal viva no atrae al aire ordinario, pero puede unirse a una
forma especial de él, llamada aire fijo.”
Black demostró también que el aire fijo se
encuentra también en el aire espirado,
soplando mediante un tubo aire al interior
de una solución de cal apagada (agua de
cal), la que se enturbia. Como se producía
en la respiración y en la combustión el
carbón, señalaba que debía haber una
pequeña cantidad en la atmósfera.
Henry Cavendish, 1731-1810
http://www.pilotundluftschiff.de/zzPL1130
.jpg
Nació en Niza y murió en Londres. Se dedicó
de lleno a la investigación científica.
Transformó su casa en laboratorio. Era
tímido y excéntrico. Hablaba muy poco. El
único retrato que se le conoce fue dibujado
por un pintor en forma oculta.
Realizó experiencias muy importantes sobre gases,
pero también efectuó experimentos sobre
conductividad eléctrica de soluciones salinas. Estableció la
diferencia entre cantidad de electricidad e intensidad.
Demostró experimentalmente la ley del cuadrado de la
distancia. Efectuó experiencias sobre calores latentes y
específicos.
Experimentos sobre gases.
Describió el manejo de gases. Recogió gases
en frascos llenos de agua, invertidos en
una cuba. Descubrió que el aire contiene
un décimo de su volumen de aire fijo.
Mostró que el aire fijo apaga una llama
encendida. Observó que el agua absorbe
más aire fijo a medida que baja la
temperatura. También descubrió la
solubilidad del aire fijo en álcalis.
Hizo experiencias con aire inflamable (Hidrógeno),
que obtenía haciendo reaccionar cinc con ácido
sulfúrico diluído o ácido clorhídrico. Encontró
que “el aire obtenido es el mismo y se
obtiene la misma cantidad, cualquiera que
sea el ácido usado para disolver la misma
cantidad de metal.” Concluyó que el aire
provenía del metal y no del ácido. Por eso lo
llamó aire inflamable de los metales. Como
fue partidario del flogisto explicaba esta
situación así:
Cal + Ø + ácido
metal
cal + ácido + Ø (aire inflamable)
sal
Con ácido sulfúrico concentrado caliente, los
metales desprenden “Vapores sulfurosos”
(SO2), los que Cavendish consideraba
compuestos de ácido sulfúrico y flogisto.
Con ácido nítrico los metales daban “humos
rojos”, los cuales pensaba que eran
compuestos de ácido nítrico y flogisto.
Encontró que el aire inflamable era distinto
que el aire fijo porque era insoluble en
agua y en soluciones de álcalis.
También descubrió que el aire inflamable
forma con el aire ordinario una mezcla
explosiva.
Después
de
haberse
descubierto el aire desflogisticado (por
Scheele y Priestley), encontró que el aire
ordinario está formado por 20,80% de aire
desflogisticado y 79,17% de aire
flogisticado.
Más
adelante
estudiaremos
el
descubrimiento de la composición del
agua.
Carl Scheele, 1742-1786
http://www.nndb.com/people
/492/000095207/carl-wilhlemscheele-1-sized.jpg
Sueco. Trabajó en una
botica.
Trabajó
con
aparatos muy sencillos
en los períodos de
descanso. Sin embargo,
es el químico más
prolífico que se conoce.
La mayor parte de sus
experiencias las realizó
antes de 1773, pero su
libro fue enviado a la
imprenta en 1775 y
publicado en 1777, para
uno de sus mayores
descubrimientos:
el
oxígeno no obtuvo la
prioridad
que
le
correspondía.
Carl Wilhelm Scheele står som staty i
Humlegården i Stockholm. Den är gjord av
John Börjeson och avtäckt den 9 december
1892.
http://sv.wikipedia.org/wiki/Carl_Wilhelm_
Scheele
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Carl_
Wilhelm_Scheele_from_FamiljJournalen1874.png
Scheeles apotek och bostad i Köping.
http://sv.wikipedia.org/wiki/Carl_Wilhelm_Scheele
Experimentos sobre el aire
Determinó que “el aire está formado de dos
fluidos, que difieren entre sí, uno de los
cuales no manifiesta en absoluto la
propiedad de atraer al flogisto, mientras
que el otro, que forma entre la tercera y la
cuarta
parte
del
aire
total,
está
particularmente dotado de tal atracción”.
Los denominó aire inmundo y aire del fuego.
Estos corresponden al nitrógeno y oxígeno.
Descubrimiento del oxígeno
Hizo arder una llama de hidrógeno debajo de un
globo de vidrio colocado sobre agua. Al principio
el agua comenzó a subir hasta llenar la cuarta
parte del frasco. En ese instante se apagó.
Scheele supuso que la sustancia inflamable
(Hidrógeno) se había combinado con el aire del
fuego y puesto que no encontró el producto de
esa combinación (no percibió las gotas de agua
sobre las paredes interiores del globo porque
usó agua caliente), supuso que era calor el que
se había escapado a través de las paredes del
vidrio. Entonces pensó que el calor estaba
formado por aire del fuego y Ø.
calor
aire del fuego + Ø
Aislación del “aire del fuego”, realizada por
Scheele.
http://mattson.creighton.edu/History_Gas_Chemistry/Schee
le'sApparatus.jpg
Intentó descomponer el calor para obtener el aire del fuego.
Para esto puso en presencia del calor una sustancia que
tuviese por el flogisto mayor atracción que la que tenía el aire
del fuego. Usó ácido nítrico, que actúa sobre los metales
quitándoles el flogisto. Para poder someterlo a la acción del
calor el ácido nítrico se fijó con potasa. Se le puso en libertad
nuevamente a temperatura elevadas por destilación del nitro
resultante con aceite de vitriolo (ácido sulfúrico), en una
retorta. Se desprendieron humos rojos que se absorbieron en
lecheda de cal contenida en una bolsa unida a la retorta. La
bolsa se llenó de un gas incoloro que tenía la propiedad de
hacer arder con gran brillo una astilla en ignición colocada
dentro de él. Scheele determinó que había separado el aire
del fuego (hoy sabemos que es el oxígeno).
Scheele preparó el aire del fuego de distintos modos. Por ejemplo:
Cal de mercurio + (Ø + aire del fuego)
(cal de mercurio + Ø) + aire del fuego
Joseph Priestley, 1733-1804
http://www.unitarian.org.uk/images/
pic_jpriestleycent.jpg
http://pauling.library.oregonstate.e
du/medal-priestley-front.jpg
Inglés. Fue un hombre
muy preparado. Fue
pastor.
Tuvo
conocimientos de varios
idiomas. A partir de
1758 se dedicó a la
ciencia. Conoció, entre
otros,
a
Benjamin
Franklin.
Por
este
motivo
estudió
la
electricidad, llegando a
escribir una historia de
la electricidad.
Fue miembro de la Royal Society. Después se dedicó al http://www.filosofico.net/firm
estudio de los gases. Ocupó el cargo de compañero apriestley.jpg
literario de lord Shelburne (más tarde primer ministro).
Tenía muy buena remuneración y una excelente
biblioteca. Fue en la residencia de campo de Lord
Shelburne donde descubrió el oxígeno.
En un viaje a Paris conoció a Lavoisier. Por sus opiniones muy liberales fue objeto
de odio de las autoridades y de la gente de su pueblo. Fue objeto del pillaje y del
saqueo en la búsqueda de papeles comprometedores.
A la larga se vio obligado a huir a
Norteamérica. Murió en Filadelfia.
Fue un trabajador incansable. Él decía que
“trabajaba hasta que apenas podía
sostener la pluma”.
Curiosamente a pesar de que sus
experimentos y resultados ayudaron a
refutar la teoría del Flogisto, se mantuvo
fiel a ella hasta el final de sus días.
Descubrimiento del oxígeno
El 1° de agosto de 1774 descubrió el
oxígeno mediante el calentamiento de
óxido de mercurio, usando para ello una
lente convergente.
Demostró que el gas encontrado
a) era prácticamente insoluble en el agua
b) mantenía la combustión de una bujía
Extracto del relato del
descubrimiento
“Habiendo
luego conseguido una lente de doce pulgadas de diámetro y
veinte pulgadas de distancia focal, me dediqué, con gran presteza y
cuidado, a examinar, con su ayuda, la clase de aire, natural y ficticio
(artificial) que producían las diversas sustancias. Con este dispositivo,
después de haberse realizado una serie de experiencias variadas, el
agosto 1° de 1774, traté de extraer aire del mercurus calcinatus per se;
y encontré que por medio de esa lente podía hacer desprender de él un
aire, con mucha facilidad. Habiendo obtenido un volumen de tres o
cuatro veces superior al de mi material inicial, hice llegar agua de modo
de ponerla en contacto con el aire y vi que no era embebido por ella.
Pero lo que me sorprendió más de los que soy capaz de expresar fue el
hecho de que una bujía quemaba en este aire con una llama
extremadamente vigorosa. Me encontré completamente perplejo ante
la posible explicación de este hecho”.
En 1775 encontró que “un ratón vivía doble tiempo en un volumen de este
nuevo aire que en el mismo volumen de aire común”. Después de
respirar este aire aconsejó su uso en medicina. Señaló: “Nadie puede
decirlo, pero con el tiempo puede ser que este aire sea un artículo que
se pueda usar en abundancia. Por el momento sólo dos ratones y yo
mismo hemos tenido el privilegio de respirarlo.”
Priestley supuso “que una bujía desprende flogisto al
arder y que se apaga en un ambiente confinado,
porque el aire del mismo se satura con flogisto. El
aire común puede mantener la combustión, por lo
tanto, a causa de que está sólo parcialmente
saturado con flogisto y puede absorber algo más.
Las sustancias que arden en el aire con una llama
pequeña, lo hacen en el nuevo aire con una llama
de mayor tamaño”. Priestley concluye que “el nuevo
aire contiene muy poco o nada de flogisto”. Por eso
lo llama “aire deflogisticado”. El aire que queda en el
aire cuando los cuerpos queman en él lo llamó “aire
flogisticado”
Cuba hidroneumática y otros aparatos de
Priestley. De su obra: Experiments and
observations on air, vol. I, 1774)
Partington, J.R. Historia de la química. Espasa-calpe
Argentina (1945)
Parte del laboratorio de Priestley. De su obra:
Experiments and observations on air, vol. I,
1774)
Partington, J.R. Historia de la química. Espasa-calpe Argentina
(1945)