A finales del siglo XVIII la química se asienta como una disciplina

A finales del siglo XVIII la química se asienta como una disciplina, poseyendo una gran
independencia, fuertemente teórica.
Los filósofos mecanicistas querían convertir a la química en una materia clara y distinta,
así como mecánica y teórica. Será el caso de Lavoisier.
Durante el siglo XVIII se desarrolló una química fenoménica, como la de Boyle, etc.,
que participaban en la distinción de la química neumática.
Lavoisier y sus allegados realizaron investigaciones rigurosas basadas en la balanza,
instrumento clave, que le permite sistematizar y calibrar las reacciones químicas,
calcularlas mejor.
Lavoisier fue sustituyendo teorías como la del flogisto, no las atacaba directamente, y
en ese proceso de sustitución, borrarlo de la química.
Se introdujo la instrumentación, la medición con ellos.
Asimismo, destaca la idea de normalización de Lavoisier, destacando su nomenclatura,
que le sirve como arma para instaurar sus teorías. Su forma de llamar las cosas le
permite plasmar su teoría de forma ordenada y omitir los estudios que consideraba
erróneos, como el flogisto.
Entorno a los años 60 del siglo XVIII, se nombró a Lavoisier director de la polvorería.
Esto es importante porque un científico posee el poder de gestionar esta empresa.
Trabajaba así en la fabricación de la pólvora al mismo tiempo que en la sistematización
de la química.
Esto fue fundamental en la época napoleónica, con las armas, más evolucionadas que el
resto de ejércitos.
Sin embargo, sigue pendiente la cuestión de a qué se dedica la química.
Sigue aquí presente la figura de Newton. Newton era muy dedicado a la alquimia. En su
tratado 31 de la óptica habla de las afinidades químicas, tiene cuestiones sobre
electromagnetismo… trata de reducir la química al atomismo. Cuando Newton hablaba
de química, hablaba de todo fenómeno natural de la tierra, no sólo del laboratorio.
Respecto a la química también hablaba de fuerzas ocultas y ese fantasma de Newton
sigue presente.
El primero que toma este testigo es Berthollet, ayudante de Lavoisier y que en época
napoleónica seguirá el programa laplaciano, con objeto de recuperar el atomismo
newtoniano, con vacío, choques… dándole así un plano físico. Sin embargo, fue un gran
fracaso.
Este fracaso es curioso, porque su programa es el que triunfará con la física cuántica
actual.
En el mismo 1800, física y química se unen en la pila eléctrica de Volta. Este fenómeno,
aparte de para circos, se ve que los fenómenos físicos y químicos están relacionados,
estableciendo que en esos procesos químicos se produce electricidad.
De la misma manera, se asienta el concepto de composición, con fenómenos como la
neutralización del agua, llevado por personas como Nicholson o Carlisle
Destaca también la figura de Faraday dentro del electromagnetismo. En 1833 anuncia
las leyes de la electrólisis, los actuales procesos de reducción y oxidación.
Hay así dos químicas, la química del electromagnetismo, y la química mecánica. Son
las dos corrientes de la época.
Todos estos trabajos en procesos electroquímicos hace que aumente el número de
fenómenos conocidos. De los 33 elementos conocidos a finales del XVIII, principios del
XIX, con personas como Berzelius o H. Davy, de descubren muchos más elementos.
Mientras, surge también con fuerza la química orgánica, basada en el carbono, etc.
A través de la química orgánica, se amplía la química en universidades talleres. Y es
que el siglo XIX es el siglo de la institucionalización de la química. En este proceso,
destaca la contribución del alemán Liebig. Él inventa la creación del profesional en
química. Funda un instituto farmacéutico en el que en 1831 crea un aparato para el
análisis de elementos orgánicos, así como el método para ello. Además, introdujo a sus
alumnos en la investigación, mejorando su formación y ese grupo de alumnos serán los
que revolucionarán el mundo de la química en el XIX, influyendo también en el terreno
de la industria. Son personas como Kekulé, Bayer, etc. que fundarán industrias.
Además, en el 67 se fundará la Sociedad de Científicos Alemanes.
La velocidad de la química orgánica y su proceso de invención fue sorprendente,
poniendo a trabajar sistemáticamente a científicos en problemas concretos, aumentando
en miles el número de compuestos orgánicos.
Otro discípulo, Hoffman, llevará este sistema de educación a Londres, e incluso se
realiza unos compuestos de tintes, que le aporta grandes beneficios económicos.
Sin embargo, es la industria de tintes alemana la que se hace fuerte, ya que muchos
discípulos regresan a Berlín, convirtiendo a estas empresas en las más avanzadas.
La industria química alemana se hace así un auténtico gigante de la síntesis orgánica.
Hace que la ciencia no sea responsabilidad de inventores aislados, sino que es un trabajo
disciplinar en equipo.
Esta química estructural tuvo así una gran influencia tanto sobre el mundo como sobre
la propia química, hasta el punto de que estos químicos llegan a dominar el panorama
de la ciencia química.
La ley de Proust, herencia de Lavoisier, permite dar el paso a ciencias químicas.
¿Qué significaba esta fórmula?
Dalton  miembro de la sociedad filantrópica de Londres. Su obra más importante es
en 1808, estableciendo que son unidades discretas las que componen elementos
químicos. También sostiene que los átomos de cada elemento eran idénticos. También
resalta su utilización de la palabra figura, diciendo no sólo que los átomos de un
elemento tenían el mismo peso, sino a las propiedades químicas y afinidades del átomo.
Todos los átomos de un mismo elemento tienen el mismo peso, por lo que realizaba en
el laboratorios eran pesos relativos de un elemento respecto al otro.
Dalton asignan al Hidrógeno el peso 1, y el resto de elementos, su peso es establecido
en relación a ello, por ello lo de peso relativo
Empieza a surgir a finales de siglo el intento de racionalizar y sistematizar los
elementos. Quería clasificarlos respecto a alguna propiedad racional. En 1815 Proud
propone que la diversidad de cuerpos simples proviene del hidrógeno, algo que estaba
implícito en lo que decía Dalton, pero no era evidente.
A partir de ahí, se realizan diversos sistemas, hasta que en el 1869 triunfa el de
Mendelev, que publica un sistema de clasificación de los cuerpos químicos,
relacionando las propiedades simples de los elementos con sus pesos. Con ella, en 1871
predice 3 nuevos elementos que no han sido descubierto, apuntando sus propiedades
como los pesos aproximados. Se descubrirán en 1875 aquellos elementos.
También le surgen problemas a esta sistematización. Se descubrió un gas inerte, el
Argón, que no encajaba. También se descubriran una serie de gases. Se añade así una
nueva columna, la de los gases nobles, la cual a pesar de ser una nueva columna encaja
con la idea anterior.
Para entender esto y los nuevos descubrimientos, es necesario hablar de espectroscopia,
con los personajes de Bunsen y Kirchhoff. Bunsen inventa un mechero con la propiedad
de dar una llama muy poco luminosa, pero muy calorífica, lo que era un elemento de
combustión bastante potente. Kirchhoff, analiza los espectros del sol. Fraunhofer
realizaba lentes, y fue fundamental para hacer buenos espectroscopios. Con este
material, Kirchhoff compone un espectroscopio muy avanzado.
Se había indagado en espectros solares. Se había visto que la luz del sol se componían
en colores pero con rayas negras, y con el mechero había franjas brillantes con algunos
compuestos
Junto con el mechero de Bunsen y el espectroscopio, se llegó a la conclusión de que en
el Sol había sodio. Quemaban sodio con el mechero y obtenían espectros con franjas
brillantes, que coinciden con las franjas negras del sol. Esto también se comprueba con
el hierro.
Esto trae consecuencias:
- tenemos un método de análisis de espectros más preciso
- nace la astrofísica; ahora con ver la luz de una estrella, podemos saber sus compuesto
- relación entre química y electromagnetismo
A finales del XIX, ya tenemos una tabla periódica coherente, sistemática y racional,
espectroscopia, una química orgánica de gran capacidad de explicación y empieza a
surgir una potente teoría del electromagnetismo.
En este conjunto de saberes, es donde se educa C.N. Lewis, que en 1916 publica su
trabajo El Átomo y la Molécula, donde coge las ideas de valencia y de estructura y las
relaciona mediante cortezas electrónicas.
Después llegará una química cuántica, establecida en 1925. Aunque antes, en 1924,
Born y Oppenheimer tratan de aplicar ya la mecánica cuántica a la química.
También destaca el nombre de Linus Pauling, que termina de dar coherencia a la
mecánica cuántica sobre la química. En 1939 publica La Naturaleza del enlace química,
que es un compendio desde los estudios de Proust.
Electromagnetismo:
Las nociones fundamentales del electromagnetismo en el siglo XIX que manejará será
onda, éter y campo.
En el campo del electromagnetismo se divide entre EE.UU, Reino Unido y Alemania,
estaba ligado a la industria, y respecto a su institucionalización, está muy ligado a los
laboratorios industriales.
La mayor revolución que provoca esto es en las comunicaciones, con el telégrafo. El
primero es creado por Ampere y Laplace, dos científicos que proponen la idea de
telégrafo basado en ideas de Ampere. Construyen telégrafos experimentales, así como
Henry o Gauss. Pero la primera línea comercial de telégrafos exitosas eran las de Cooke
(militar) y Wheatstone, en 1837, vendiéndose al ferrocarril, que estaba en expansión. En
pocos años en Inglaterra hubo así miles de kilómetros de cable de telégrafo, que irán
mejorando, con colaboraciones como Morse, etc.
El nombre que más destaca es el de William Thomson, quien por su obra será nombrado
por el rey Lord Kelvin. Era un físico británico, cuyo laboratorio era similar al de Liebig,
con la tecnología del telégrafo. Su mayor aportación es el trabajo que hizo posible el
cable de telégrafo submarino. El agua salada corroía los cables, eran necesario cables
muy gordos… y un montón de problemas técnicos que tuvo que resolver. El primer
cable transatlántico, la comunicación cambia en 1866, rompiendo las fronteras,
haciendo que la comunicación llegase más rápida en el siglo XIX, fundamental para la
ciencia, las guerras, etc.
Por otro lado, en la parte teórica, electricidad y magnetismo se conocían como
independientes.
En óptica, en esta primera parte del XIX sobresale Thomas Young, que trabajaba
además en mecánica, medicina, arqueología, etc. Su trabajo fundamental fue como
médico, pero aficionado a la óptica en 1807 publica su obra sobre óptica, estableciendo
la teoría ondulatoria de la luz. Antes dominaba la teoría corpuscular de Newton, pero
Young comienza a realizar los experimentos de la Doble Rendija, con el que mandaba
la luz por una rendija pequeña y luego se producen la difracción e interferencia.
Propone que la luz es así una onda. El otro experimento es la Difracción Cromática, con
el que establecía que había una doble componen en la onda.
También trabajo en óptica fisiológica, dado sus estudios de medicina.
El otro nombre que destaca es A.J. Fresnel. Ingeniero y óptica, desarrollo la teoría
ondularista de Young, que aun estaba muy embrionaria, especialmente
matemáticamente. Fresnel lo desarrolla y formaliza y extiende a todos los campos.
Metiéndonos más en el electromagnetismo, la pila de Volta había supuesto una gran
revolución. Orsted, noruego, descubre, que al pasar electricidad por un cable de cobre y
si pones una brújula al lado, la aguja se desvía, por lo que las corrientes eléctricas de
algún modo estaban relacionadas con el electromagnetismo.
Esta idea se propaga rápidamente y Ampere comienza a trabajar acerca de ello, tratando
e formular leyes microscópicas y desarrollando la electrodinámica.
Las fuerzas eléctricas se explican en principio con lo que ellos denominan Éter.
En esto entra en juego la figura de Faraday. Ayudante de Davy, realizó experimento y a
pesar de su escasa formación matemática tenía una intuición y experimenta en el
camino de Orsted. Logra así que un hilo por el que pasa una corriente, hace que se
mueva de forma continua un imán. Pero lo interesante es su experimento es que ve
como mover un imán puede inducir corrientes eléctricas alterna en un hilo, haciendo
que se desarrolle una gran industria eléctrica.
También introduce el concepto de líneas de fuerza, para pensar en términos geométricos
y no matemáticamente (Imán de dibujos animados). Esto lo descubre al ver las
limaduras de hierro al ver su posición entre dos polos opuestos de un imán.
El siguiente nombre es Maxwell, que retoma el trabajo de Faraday, dándole la
matemática que necesitaba. Es el fundador de la termodinámica estadística, un campo
muy importante en la física del XIX, y una brecha que acaba desembocando en la física
cuántica. Maxwell matematiza y racionaliza las ideas de Faraday. “Lo que importa son
las cuentas y lo demás son cuentos”. Además, relacionó la óptica con la electricidad y
magnetismo mediante una teoría de campos. Ello presentaba problemas, pues no sólo
necesitas una ecuación de movimiento, como Newton, sino también una ecuación de
campo, para la que toma la velocidad de la luz en el vacío, c.
Introduce el campo electromagnético, que se define para todo punto del espacio
analizado. Supone que hay una carga que provoca una perturbación en el éter y a ella le
llama campo.
Con el Teorema de Poynting, a partir de la teoría de Maxwell, referida a la energía de la
onda electromagnética.