Desde el Periodo Prehistorico hasta 500 d.C.

Cada detalle de información que el hombre prehistórico halló acerca de los materiales que lo rodeaban es, en esencia una contribución al conocimiento químico. Cuando el hombre aprendió, por primera vez, que la madera ardía y las piedras no, y luego pasó esta información a otros, realmente adelantó el primer paso hacia la adquisición del conocimiento químico.

Durante sus tempranos días de la vida sobre la Tierra, el hombre adquirió un gran conjunto de información acerca de las propiedades de la materia. Aprendió a extraer metales de la tierra y a convertirlos en utensilios, a fabricar el vidrio, a emplear medicinas, aceites y colorantes a partir de los recursos animales y vegetales. Sin embargo, como no hubo un intento exitoso de clasificar y correlacionar esta nueva fuente de conocimiento, se progresó poco hacia la ciencia química.

Los primeros metales debieron de encontrarse en forma de pepitas. Y con seguridad fueron trozos de cobre, plata o de oro, ya que éstos son de los pocos metales que se hallan libres en la naturaleza. El color rojizo del cobre, el tono amarillo del oro y el gris plateado de la plata, debieron de llamar la atención, y el brillo metálico, mucho más hermoso y sobrecogedor que el del suelo circundante, incomparablemente distinto del de las piedras corrientes, impulsaban a cogerlos. Indudablemente, el primer uso que se dio a los metales fue el ornamental.

El acontecimiento histórico más conocido de la Edad del Bronce (bronce: aleación metálica de cobre y estaño) fue la guerra de Troya, en la que soldados con armas y corazas de bronce disparaban flechas con punta de este metal contra sus enemigos. Un ejército sin armas de metal estaba indefenso frente a los «soldados de bronce», y los forjadores de aquella época gozaban de un prestigio semejante al de nuestros físicos nucleares.

La suerte iba a favorecer de nuevo al hombre de la Edad del Bronce, que descubrió un metal aún más duro: el hierro. Por desgracia era demasiado escaso y precioso como para poder usarlo en gran cantidad en la confección de armaduras. En efecto, en un principio las únicas fuentes de hierro eran los trozos de meteoritos, naturalmente muy escasos. Además, no parecía haber ningún procedimiento para extraer hierro de las piedras.

La “Edad de Hierro” (aprox. 1.500 - 500 a.C.) se inició con el descubrimiento del secreto para fundir este metal, el cual requiere de un calor más intenso que para fundir el bronce, lo cual se lograba utilizando hornos alimentados con carbón vegetal y suministrando aire mediante un fuelle. El hierro en sí no es demasiado duro, pero podía mejorarse su dureza dejando que permaneciera en contacto con el carbón, formando la aleación que ahora conocemos como “acero”.

Para el “Período Helenístico” (300 a.C.-600 d.C.) ya se conocían además de los metales nativos oro, plata y cobre, el azufre, que podía encontrarse en forma natural cerca de los volcanes o aguas termales, y el carbón, extraído naturalmente de la tierra o producido por la combustión de la materia vegetal. Asimismo, se conocían otros metales como hierro, plomo, estaño y mercurio que eran obtenidos de los minerales que los contienen por descomposición térmica o por reducción con fuego de leña y suministro de aire con un fuelle.

El Periodo de la Alquimia: 500 d.C - 1600

Durante la edad media y aun durante el Renacimiento, muchos hombres llamados alquimistas estuvieron dedicados a la observación directa de la materia. Ellos desarrollaron ampliamente el campo experimental, pero limitaron en exceso, el valor potencial de sus hallazgos al mantenerlos bajo estricto secreto. Aunque no tuvieron éxito conocido en la obtención de la piedra filosofal o el elixir de la vida, si lograron nuevos elementos, como el arsénico, el antimonio, el bismuto y algunos de sus compuestos, al igual que el desarrollo de piezas fundamentales de algunos equipos (balones de destilación, hornos, etc) y, desde luego, el perfeccionamiento de sus habilidades experimentales.

Durante el siglo VII (570-632), los árabes llegaron a dominar en muchas áreas del conocimiento humano. De hecho en árabe, la palabra khemeia llegó a convertirse en al-kimiya, la cual se generalizó en Europa como “alquimia”. En la actualidad se denomina con este término, al desarrollo de todos los conocimientos y aplicaciones de la química entre los años 300 y 1600 d.C.

Entre los años 300 y 1100 d. de C. la historia de la química en Europa es prácticamente un vacío. Después del 650 d. de C. el mantenimiento y la extensión de la alquimia greco-egipcia estuvo totalmente en manos de los árabes, situación que perduró durante cinco siglos. Quedan restos de este período en los términos químicos derivados del árabe: alambique, álcali, alcohol, garrafa, nafta, circón y otros.

La alquimia árabe rindió sus mejores frutos en los comienzos de su dominación. Así, el más capacitado y célebre alquimista musulmán fue Jabir ibn-Hayyan (aproximadamente 760-815 d. de C), describió el cloruro de amonio y enseñó cómo preparar albayalde (carbonato de plomo). Destiló vinagre para obtener ácido acético fuerte, el ácido más corrosivo conocido por los antiguos. Preparó incluso ácido nítrico débil que, al menos en potencia, era mucho más corrosivo.

Sin embargo, la mayor influencia de Jabir reside en sus estudios relacionados con la transmutación de los metales. Consideraba que el mercurio era el metal por excelencia, ya que su naturaleza líquida le confería la apariencia de poseer una proporción mínima de material terroso. Por su parte, el azufre poseía la notable propiedad de ser combustible (y además poseía el color amarillo del oro). Jabir creía que los diversos metales estaban formados por mezclas de mercurio y azufre, y solamente restaba hallar algún material que facilitase la mezcla de mercurio y azufre en la proporción necesaria para formar oro.

Seguidor de Jabir, y poseedor de análogos conocimientos y reputación, fue el alquimista persa Al Razi (aproximadamente 850-925), conocido más tarde en Europa como Rhazes. También él describió cuidadosamente su trabajo, preparando, por ejemplo, emplasto de París, y describiendo el modo en que podía emplearse para hacer enyesados que mantuviesen en su sitio los huesos rotos. Igualmente estudió y describió el antimonio metálico. Al mercurio (que era volátil, esto es, forma vapor al calentarlo) y al azufre (que era inflamable) añadió la sal como tercer principio en la composición general de los sólidos, porque la sal no era ni volátil ni inflamable.

Alberto de Bollstadt (aprox. 1200-1280) fue un filósofo cristiano, poseedor de unos amplios conocimientos y sabiduría, que le ganaron el título de San Alberto Magno, patrono de los científicos. Se erigió como el primer alquimista europeo importante, y en los escritos que describen sus experimentos, detalla con precisión el arsénico, por lo que se le considera su descubridor, aunque probablemente este ya era conocido por los antiguos alquimistas.

Siglos más tarde, el alemán Georg Bauer (1494-1555), conocido como “Agrícola”, recopiló en su libro De Re Metállica, el uso practico que se le daba a los minerales en esa época, y en el que se describe el bismuto, por lo que algunos le atribuyen su descubrimiento, pese a que este era producido en Alemania antes del siglo XV. Asimismo, el suizo Teophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1591) mejor conocido por el seudónimo de “Paracelso”, en su búsqueda de la “piedra filosofal” obtuvo el cinc y con frecuencia se le considera su descubridor, aunque este, puro o en forma de aleación con el cobre (latón), ya se empleaba en la India y en China desde antes del siglo XVI.

Alrededor de 1670, el alquimista alemán Henning Brandt (¿ -aprox. 1692) consiguió aislar el fósforo, obteniéndolo a partir de la orina, en la cual creía podía conseguir la “piedra filosofal”. Brandt ha ser llegado a ser conocido como “el último alquimista” y fue el primer hombre en reportar el descubrimiento de un elemento desconocido hasta la época, previamente al desarrollo de la ciencia moderna.

En 1661, el irlandes Robert Boyle (1627-1691) publicó su libro “El Químico Escéptico”, en el cual se utiliza por primera vez el término “químico”, en lugar de “alquimista” (este paralelismo es mas notorio en el idioma ingles, ya que estas palabras se traducen respectivamente como “chemist” y “alchemist”). Aun cuando él consideraba a los elementos como las sustancias más simples primarias de las cuales se formaban todos los demás materiales, no estaba de acuerdo en identificarlos con sus homólogos aristotélicos, aire, agua, tierra y fuego.

Boyle fue el primero en dar una definición de elemento químico: “Entiendo por elementos, con la misma convicción con que aquellos químicos hablan categóricamente de sus Principios, a ciertos cuerpos primitivos y simples, o perfectamente no mezclados que, no estando constituidos por otros cuerpos –o uno por otro-, son los ingredientes de los cuales todos los cuerpos perfectamente mixtos se encuentran compuestos, y en los cuales estos últimos se resuelven cuando son divididos hasta las últimas consecuencias”. Según esto, una sustancia simple podía considerarse un elemento, solo hasta que se pudiera convertirla en dos ó mas sustancias aún más simples todavía.

Periodo de la Teoría del Flogisto: 1700 - 1777

Los científicos del siglo XVIII estuvieron interesados en los procesos de combustión y desarrollaron varias teorías para explicarlos. En 1702 Geong Ernst Stahl, un científico alemán, propuso la teoría que durante la quema o combustión de la materia combustible se desprendía una sustancia que llamó flogisto, que significa llama. Esta teoría fue ampliamente aceptada durante 75 años. Una de las razones para su aceptación fue la falta de químicos que visualizaron la importancia de utilizar sistemas de pesada que garantizaran pesos exactos de los materiales, antes y después de la combustión.

Según las antiguas concepciones griegas, todo lo que puede arder contiene dentro de sí el elemento fuego, que se libera bajo condiciones apropiadas. Las nociones alquímicas eran semejantes, salvo que se concebían los combustibles como algo que contenían el principio del «azufre» (no necesariamente el azufre real).

En 1669, un químico alemán, Johann Joachim Becher (1635-82), trató de racionalizar más esta concepción, introduciendo un nuevo nombre. Imaginó que los sólidos estaban compuestos por tres tipos de «tierra». Una de ellas la llamó «térra pinguis» («tierra crasa»), y la intuyó como el principio de la inflamabilidad.

Un seguidor de las doctrinas, más bien vagas, de Becher fue el químico y físico alemán Georg Ernest Stahl (1660-1734). Propuso un nombre aún más nuevo para el principio de la inflamabilidad, llamándole flogisto, de una palabra griega que significa «hacer arder». Desarrolló después un esquema -basado en el flogisto- que pudiera explicar la combustión.

Stahl mantenía que los objetos combustibles eran ricos en flogisto, y los procesos de combustión suponían la pérdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto y, por tanto, no podía seguir ardiendo. Así, la madera tenía flogisto, pero las cenizas no.

Además, Stahl sostenía que el enmohecimiento de los metales era análogo a la combustión de la madera, y afirmó que los metales contenían flogisto, pero no así cuando estaban enmohecidos (o «calcinados»). La idea era importante, porque permitió proponer una explicación razonable sobre la conversión de las menas minerales en metal, el primer gran descubrimiento químico del hombre civilizado. La explicación consistía en esto: una mena mineral, pobre en flogisto, se calienta con carbón vegetal, muy rico en flogisto. El flogisto pasa desde el carbón al mineral, es decir, el carbón vegetal rico en flogisto se transforma en cenizas pobres en flogisto, mientras que con el mineral ocurre precisamente lo contrario.

Stahl consideró que el aire resultaba útil en la combustión sólo de un modo indirecto. Servía únicamente como transportador, captando el flogisto según abandonaba la madera o el metal y transfiriéndolo a alguna otra cosa (si es que la había disponible).

La teoría de Stahl sobre el flogisto encontró oposición al principio, en particular la de Hermann Boerhaave (1668-1738), un físico holandés, quien argüía que la combustión ordinaria y el enmohecimiento no podían ser diferentes versiones del mismo fenómeno.

Está claro que en un caso hay presencia de llama y en el otro no. Pero para Stahl la explicación era que en la combustión de sustancias tales como la madera, el flogisto se libera tan rápidamente que su paso calienta los alrededores y se vuelve visible en forma de llama. En el enmohecimiento, la pérdida de flogisto es más lenta, y no aparece llama.

A pesar de la oposición de Boerhaave, la teoría del flogisto ganó popularidad a lo largo del siglo XVIII. En la década de los setenta era casi universalmente aceptada por los químicos, desde el momento en que parecía explicar tantas cosas y tan claramente.

Pero quedaba una dificultad que ni Stahl ni sus seguidores lograron explicar. Las sustancias más combustibles, como la madera, el papel y la grasa, parecían consumirse en gran parte al arder. El hollín o las cenizas restantes eran mucho más ligeras que la sustancia original, lo cual era de esperar, ya que el flogisto había abandonado la sustancia original. Sin embargo, cuando los metales se enmohecían, también perdían flogisto, de acuerdo con la teoría de Stahl, pero el metal enmohecido era más pesado que el original (un hecho que los alquimistas habían observado ya en 1490). ¿Podía el flogisto tener peso negativo, de modo que una sustancia al perderlo pesaba más que antes, como mantenían algunos químicos del siglo XVIII? En ese caso, ¿por qué la madera perdía peso al arder? ¿Había dos tipos de flogisto, uno con peso positivo y otro con peso negativo?

El Periodo Moderno: 1777 - Dia de Hoy

La mayoría de los historiadores de la ciencia localizan los comienzos del periodo moderno de la química en los trabajos del químico francés Antoine Lavoisier (1743-1794) quien hizo uso extensivo de la balanza en los estudios químicos, trabajo en el campo de la combustión y desarrollo una importante teoría sobre los ácidos. La innovación del uso de la balanza fue el primer paso efectivo para hacer de la química una ciencia exacta.

En la química moderna, la piedra filosofal ha sido sustituida por una fe fundamental en la importancia del entendimiento de las leyes físicas que gobiernan el movimiento de los átomos y las moléculas. Esta creencia a fomentado el desarrollo de los métodos para convertir minerales, gases y aceites naturales de bajo coste en sustancias de gran valor comercial.

Durante los últimos 150 años este enfoque a transformado nuestro mundo por completo. El descubrimiento de procedimientos químicos para convertir hierro en acero, desempeñó un papel importante en la revolución industrial. En el siglo XX se ha logrado un aumento considerable en el rendimiento de cereales por hectárea de tierra de cultivo, gracias al descubrimiento hecho en Alemania en 1908 (conversión del nitrogeno del aire en abono nitrogenado). De la misma manera la profundización del conocimiento de las estructuras y de las reacciones de los compuestos (orgánicos) del carbono ha hecho posible la produccion de medicamentos y fibras sinteticas que afectan la vida de todos.

Durante este periodo se desarrollaron los más importantes avances de la química. Se estudiaron los gases para establecer formas de medición que fueran más precisas. El concepto de elemento como una sustancia que no podía descomponerse en otras, la periodicidad de los elementos químicos, la teoria atómica, la radiactividad, la energía eléctrica y nuclear, entre otro. Los tiempos modernos que se inician en el siglo XVIII cuando adquiere las características de una ciencia experimental. Se desarrollan métodos de medición cuidadosos que permiten un mejor conocimiento de algunos fenómenos, como el de la combustión de la materia.

Los grandes cientificos del siglo XIX establecieron las bases sobre las que descansan los grandes avances técnológicos de nuestros días: Daltón, Berzelius, Davy, Faraday, Wöhler , Liebig, Kolbe, Cannizaro, Pasteur, Van't Hoff, Raoult, Gibbs, Waage, Dobereiner, Mendeleiev, Becquerel, los esposos curie, Thomson, Rutherford, Bohr, Werner, Lewis, Paulin, entre otros.

Fuentes: Breve Historia de la Química

Química General de Briceño

Los elementos Químicos y su Periocidad