Del Flogisto al Oxígeno

MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
DEL FLOGISTO
AL OXÍGENO
John Cartwright
1
FUNDACIÓN CANARIA OROTAVA DE HISTORIA DE LA CIENCIA
DEL FLOGISTO AL OXÍGENO
ESTUDIO DE UN CASO PRÁCTICO
EN LA REVOLUCIÓN QUÍMICA
JOHN CARTWRIGHT
Título original:
From Phlogiston to Oxygen
A case study in the Chemical Revolution
© John Cartwright
© de la traducción FUNDACIÓN CANARIA OROTAVA DE HISTORIA DE LA CIENCIA
ISBN *
Depósito legal *
FUNDACIÓN CANARIA OROTAVA DE HISTORIA DE LA CIENCIA
C/ Calvario, 17, 38300 La Orotava, Tenerife
Tfno. 922-322862 E-Mail: [email protected]
ÍNDICE
1. CONTEXTO HISTÓRICO DE LA QUÍMICA ANTES DEL SIGLO XVIII
1.1. Una revolución predicha ...................................................................................
1.2. La combustión ......................................................................................................
1.3. Las teorías griegas de la materia .......................................................................
1.4. La ciencia islámica y la alquimia .......................................................................
1.5. El siglo XVII ..........................................................................................................
2. LA QUÍMICA EN EL SIGLO XVIII
2.1. La teoría del flogisto ............................................................................................
2.2. El problema del cambio de peso en la combustión ........................................
2.3. La necesidad del aire ...........................................................................................
2.4. Etapas de la Revolución Química ......................................................................
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11
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3. LOS QUÍMICOS Y LA INDUSTRIA QUÍMICA 1750-1800
3.1. Estímulos externos .............................................................................................. 17
3.2. Algunos momentos de la química pneumática ............................................... 20
4. ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794)
4.1. Vida y reputación de Lavoisier .........................................................................
4.2. 1772–778. El reconocimiento y denominación del oxígeno: el nuevo
paradigma ............................................................................................................
4.3. Combustión y calcinación: los experimentos cruciales de Lavoisier.............
4.4. Lavoisier y el balance contable .........................................................................
5. EL FLOGISTO PERDURA
5.1. La importancia del agua ....................................................................................
5.2. El flogisto y el agua ............................................................................................
5.3. Ácidos, metales y sales ......................................................................................
5.4. Priestley sigue batallando .................................................................................
6. EL TRIUNFO DEL OXÍGENO
6.1.Revisión de la terminología ...............................................................................
6.2.La ejecución de Lavoisier ...................................................................................
6.3. La aceptación de la teoría del oxígeno ...........................................................
7. EPÍLOGO: EL VALOR DE LA HISTORIA
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
.........................................................
........................................................................
APÉNDICE: «Discurso preliminar» al Tratado Elemental de Química
..............
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DEL FLOGISTO AL OXÍGENO
ESTUDIO DE UN CASO PRÁCTICO
EN LA REVOLUCIÓN QUÍMICA
JOHN CARTWRIGHT
Si la Historia se considerase como algo más que un cúmulo
de anécdotas y fechas, la imagen que hoy tenemos de la ciencia
podría transformarse de forma decisiva.
(KUHN, 1970, p.l)
1
CONTEXTO HISTÓRICO
DE LA QUÍMICA
ANTES DEL SIGLO XVIII
1.1. UNA REVOLUCIÓN PREDICHA.
La Revolución Química es un ejemplo típico de transformación profunda en
las ideas científicas que se desarrolla en
un espacio de tiempo relativamente corto.
Posee todas las características de lo que
Kuhn (1970) describió como una revolución científica: un sistema de pensamiento caduco que se hace insostenible y que
da paso a un conjunto de ideas nuevas
que establecen toda una disciplina sobre
una nueva base. Como en todas las revoluciones, entre sus protagonistas, encontramos a los innovadores que impulsaron
la reforma y a los que lucharon para salvaguardar las viejas ideas.
Muchos de los cabecillas además,
como en el caso de Lavoisier, eran conscientes de los profundos cambios que se
estaban produciendo en la química y, así,
en 1773 predijo, en contra de la opinión de
sus colegas, que el estudio de los aires fijos
(gases combinados con sólidos) llevaría a
un periodo de “revolución total”. Cuando
el nuevo paradigma se consolidó, hacia
finales del siglo XVIII, se hizo evidente que,
en efecto, tal revolución se había produci-
do. El químico suizo Marc-Auguste Pictet
(1752-1825), por ejemplo, apuntaba en
1789 que :
La Química ha sufrido una gran
revolución, una estructura endeble ha
dado paso a una teoría sencilla e
iluminadora, basada en las consecuencias inmediatas del experimento...
Todo indica que estamos en el camino
correcto que nos llevará, poco a poco,
hacia nuevos descubrimientos en el
ámbito de las ciencias naturales.
(PERRIN, 1990, p.265)
Por otra parte hay que decir que esa
revolución había sido, de hecho, anunciada con anticipación: el químico francés Gabriel Venel (1723-75) escribía a
mediados del siglo XVIII para la
Encyclopedie de Diderot, que lamentaba
el hecho de que la Química estuviese en
un estado tan calamitoso. A su juicio,
carecía de glamour, no había obtenido
el éxito constatado de la física matemática, y su reputación se veía empañada
por su vinculación con la alquimia.
Venel reclamaba un nuevo “Paracelso”
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
que transformara la disciplina. El nuevo
Paracelso, de hecho, no tardó mucho en
materializarse en la figura de Lavoisier.
En cuanto al estado de la Química
Venel tenía razón. A comienzos del siglo
XVIII esta disciplina carecía de un método
propio y, por su naturaleza, no parecía encajar ni en el cuerpo de la física ni en el de
la medicina. Se mantenía aferrada a las
teorías medievales sobre la naturaleza de
las sustancias y aún se servía de la doctrina de los elementos propuesta por los griegos dos mil años atrás.
El impulso para el cambio se produjo
por una serie de causas. Probablemente no
es una coincidencia que, por ejemplo, surgieran avances en el conocimiento de la
química al inicio de la primera revolución
industrial. También conviene señalar que
al final del siglo XVIII se produjeron profundas transformaciones tanto en la cultura como en la sociedades de Gran Bretaña y Francia. En efecto, toda Europa se
tambaleó cuando la fe en la razón y el progreso, características de la Ilustración, se
vio desplazada por el Romanticismo, la
Revolución Francesa y la guerra que se desencadenó entre Gran Bretaña, Francia y
España.
No es fácil tratar de describir todo este amplio panorama, por lo que este cuaderno restringe su campo de acción para
centrarse en el papel que desempeñó en
la Revolución Química el estudio de los
gases y, más en particular, el fenómeno
de la combustión. Estos hechos han sido
objeto de estudio en numerosas ocasiones, y muchos historiadores de la ciencia, tales como Butterfield (1949), han
resaltado su importancia. En fechas más
recientes, sin embargo, la atención se ha
dirigido hacia otras facetas de la Revolución Química, como la comprensión de
la naturaleza de los ácidos y la continuidad o ruptura entre las viejas y las nuevas ideas. A pesar de lo esclarecedor de esDel flogisto al oxígeno
tas aproximaciones, es poco probable, sin
embargo, que desplacen a la combustión
como problema central que ocupó a los
químicos de finales del XVIII, y cuyo
desentrañamiento dotó de nueva base a
esta ciencia.
1.2. LA COMBUSTIÓN.
Desde los griegos, los humanos han
tratado de comprender intelectualmente el
proceso de la combustión. La tarea no es,
sin embargo, sencilla y en su estudio se
plantean muchas cuestiones de difícil respuesta. ¿Por qué se queman unas cosas y
otras no? ¿Por qué los objetos húmedos no
arden bien? ¿Por qué ascienden las llamas?
¿De qué está hecha una llama? ¿Cuál es la
relación entre un objeto y las cenizas que
quedan después de la combustión?. Este y
no otro es el tipo de preguntas que los niños
siguen haciendo y que tan complicadas de
responder resultan.
La teoría de la combustión que, con
algunas modificaciones, se acepta todavía hoy en día, empezó a desarrollarse a
finales del siglo XVIII y está basada, por
un lado, en el rechazo a la arraigada convicción de que el fuego representa la salida de algo y, por otro, en la aceptación
de una teoría química moderna que se
sustenta en la idea de que la combustión
implica una combinación química con el
oxígeno. El estudio del descubrimiento del
oxígeno tiene un valor histórico considerable porque, al mismo tiempo que desvela la naturaleza del pensamiento científico – siendo por ello y durante mucho
tiempo objeto de interés para filósofos e
historiadores – su historia aparece plagada de interés humano: por un lado muestra como rivalizaban los científicos por adjudicarse la prioridad en las interpretaciones de los hechos, la autoría del descubrimiento de algunas sustancias o de técnicas nuevas, y cómo el orgullo nacional
impedía o dificultaba la aceptación de las
nuevas ideas; y por otro nos presenta a los
científicos en plena acción, desarrollando
su actividad sobre el trasfondo de las revoluciones de América y de Francia y de
los desacuerdos religiosos en Inglaterra.
El descubrimiento del gas que ahora
llamamos oxígeno se debe fundamentalmente a tres personajes de diversa formación y talante.
El químico sueco Scheele, que generó
el gas entre los años 1770 y 1773; estableció
sus propiedades esenciales correctamente;
lo interpretó en la entonces prevaleciente
teoría del flogisto, y lo llamó aire de fuego.
Priestley, que obtuvo el oxígeno, probablemente sin tener conocimiento del
descubrimiento anterior de Scheele, en
1774 y para quien, sin embargo, estaba claro que lo que había encontrado era aire
desflogisticado.
Y Lavoisier, quien entre los años 1774
y 1777 calentó unos trozos de mineral metálico con los que produjo oxígeno; reconoció la importancia del nuevo gas del
que, sin embargo, pensó erróneamente que
constituía la clave para la comprensión de
los ácidos; y por último, construyó un nuevo sistema químico articulado en torno al
papel que el oxígeno jugaba en la combustión.
C.W. SCHEELE (1742-1786)
Scheele nació en 1742 en Stralsund que por aquel
entonces era una ciudad sueca (pasaría a formar parte de Alemania en 1815). Empezó su carrera como
boticario en Gotemburgo: en 1768 trabajó en una
botica en Estocolmo, pero en 1770 se trasladó desde esta ciudad a Uppsala donde trabajó un tiempo
con Tornbern Bergman (1735-84), el químico sueco más eminente del siglo XVIII. En 1773 hizo público su descubrimiento del cloro. Al obtener el gas
a partir del ácido clorhídrico (espíritu de sal), llegó a la conclusión de que el cloro debía ser ácido
de sal desflogisticado (ácido clorhídrico menos flogisto). Es significativo que Scheele admitiera la teoría del flogisto y, como Cavendish, considerara que el
hidrógeno era lo mismo que el flogisto.
Entre 1770 y 1773 Scheele descubrió el aire de fuego (oxígeno). Su primera preparación se obtuvo tras haber
calentado dióxido de manganeso (pirolusita) con ácido sulfúrico concentrado (aceite
de vitriolo) mediante la reacción siguiente:
2MnO2 + 2H2SO4
→
2 Mn SO4 + 2H2O + O2
Scheele preparó aire de fuego de diversas maneras, calentando incluso salitre con
aceite de vitriolo.
Descubrió que una vela ardía en este aire de fuego mucho más tiempo que en el aire
ordinario. Scheele hizo otros descubrimientos importantes, entre los que se incluye la obtención del manganeso (1774) y la del sulfuro de hidrógeno (1777).
A pesar del reconocimiento que su inteligencia mereció a otros químicos, desarrolló su trabajo de investigación más importante en su tiempo libre y en condiciones muy desfavorables.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
cado sugiriendo que los cuatro elementos,
Tierra, Agua, Aire y Fuego, eran necesarios para conformar la materia. Dentro de
este sistema, el proceso de combustión fue
descrito como la lucha entre los cuatro elementos y la victoria transitoria del
Fuego. La lucha, el Odio, la fuerza
de repulsión, separaba los elementos, mientras que el Amor, la fuerza
Poliedros y sabios
de atracción, los unía.
En tiempos de Aristóteles (384El filósofo griego Platón (400 a.C.) no es
conocido y famoso en la actualidad por sus
322 a.C.) la teoría de los cuatro elecontribuciones a las ciencias físicas. Sin emmentos ya había sido suficientebargo, en una de sus obras, Timeo, desarromente refinada de modo que cada
lló una teoría bastante ingeniosa con la finalidad de reconciliar el atomismo de Leucipo y
elemento se asociaba con diferentes
Demócrito con la Teoría de los 4 elementos
propiedades. En el marco de esta
de Empédocles. Al hacerlo, utilizó el hecho
teoría, fácilmente comprensible, la
de que, como los matemáticos habían demoscombustión se explicaba como la satrado, solo existen 5 sólidos regulares (llamados ahora sólidos platónicos); los sólidos en
lida del elemento fuego cuya tencuestión tienen todas sus caras idénticas y redencia natural era la de ascender,
gulares.
dejando las cenizas o tierras abajo.
Haciendo uso de los libros y demás reEstas ideas se mantuvieron vicursos de tu biblioteca, investiga de qué modo
estableció Platón esta ligazón entre los 5 sógentes durante la Edad Media e inlidos regulares, los átomos y la teoría de los 4
cluso en la literatura del siglo XVII
elementos. Comenta el grado de convicción
todavía se aludía a ellas. Las obras
que, a tu juicio, tiene la explicación platónica
del por qué sólo existen 4 elementos y 5 sólide Shakespeare, por ejemplo, hacen
dos.
referencia continuamente a la teoría de los cuatro elementos. Cuando Cleopatra coloca el áspid sobre
su pecho para seguir a Marco Antonio a la
1.3. LAS TEORÍAS GRIEGAS DE LA muerte dice:
Para comprender la naturaleza de la
transformación de las ideas que estos y otros
químicos llevaron a cabo, es necesario comenzar por la teoría de los elementos planteada originariamente por los griegos.
MATERIA.
Los primeros que se preguntaron sobre la composición fundamental de la materia fueron los filósofos de la naturaleza
de la Grecia jónica alrededor del año 600
a.C. Sus intentos por establecer una ontología (describir la materia fundamental de
la que todo está hecho) fueron desde nuestra perspectiva actual, sin embargo, bastante toscos. Tales sugirió el Agua, Anaximandro el Aire y Heráclito el Fuego. De hecho, lo importante fueron las preguntas
planteadas, no las respuestas. Empédocles
(445 a.C.) propuso un sistema más sofistiDel flogisto al oxígeno
Ya voy, marido:
Ahora, que mi valor pruebe
mi derecho a ese título
Soy fuego y aire; mis otros elementos
los entrego a una vida más baja.
(Acto V Escena ii)
En efecto, al morir, Cleopatra se convierte en los elementos ligeros, Fuego y
Aire, y deja tras sí, la Tierra y el Agua.
Por otra parte, un vago eco de la teoría de los cuatro elementos se mantiene en
el dicho haz frente a los elementos refiriéndose, por supuesto, al tiempo atmosférico.
FUEGO
CALOR
SECO
TIERRA
AIRE
FRIO
HUMEDO
AGUA
- El agua
- El aire
- El fuego
- La tierra
tiene cualidades
tiene cualidades
tiene cualidades
tiene cualidades
húmedas y frías.
calientes y húmedas.
secas y calientes.
frías y secas.
La teoría de los cuatro elementos no es do y fueron asumidas especialmente por
del todo inverosímil y su aplicación al fenó- los alquimistas.
meno de la combustión resulta especialmente significativa. La quema de un tronco, por
1.4. LA CIENCIA ISLÁMICA Y LA
ejemplo, ilustra perfectamente la idea de la
ALQUIMIA.
separación de los cuatro elementos. Cuando el tronco se quema, parece que el agua
Simplificando, sin duda en exceso, y
rezume de los extremos del tronco soltando olvidando toda la faceta mística y esotérichispas y sonidos silbantes. Los vapores o ca de este fascinante tema, diríamos que
“aires” se liberan y salen de la madera; las la alquimia se desarrolló a partir de la fullamas parecen escaparse y ascender. Final- sión entre la teoría griega y la tecnología
mente, cuando la combustión termina, que- de Oriente Próximo y que, a partir de la
da una masa sólida
alquimia, se pro(compuesta de cenidujo la moderna
“Neuma”
zas o “tierras”).
ciencia de la quíCal o
“Espíritu”
Dado que el volumica.
Mineral
“Aliento”
men y la masa de las
Aristóteles
cenizas es menor
había supuesto
que el del tronco orique las “exhalaginal, también se
ciones” terrestres
aprecia a simple
o vapores podían
Metal
Calor
vista que la comcondensarse para
brillante
bustión conlleva la
formar metales.
salida o escape de
Su autoridad y la
Reducción del mineral a metal
algo.
observación diaLas ideas griegas se incorporaron con ria de que los metales puros eran brillanprofusión en la visión medieval del mun- tes y duros, mientras que los minerales se
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
encontraban en polvo y eran opacos, llevó a la creencia de que la transformación
del mineral en metal implicaba la adición
de una sustancia inmaterial.
Los alquimistas posteriores identificaron el vapor seco y el vapor húmedo, a
los que ya se había referido Aristóteles,
con el azufre y el mercurio respectivamente. Así se desarrolló la teoría de que
todos los metales contienen mercurio y
azufre, aunque estos nombres no se corresponden con los elementos tal como
los entendemos en la actualidad. En el
siglo VIII d.C. Jabir-ibn-Hayyan, el fundador de la química islámica, atribuyó
las diferencias entre los metales a las diferentes cantidades de azufre que contenían. Se consideró al azufre como el principio inflamable y se le utilizó como explicación adecuada para la combustión o
calcinación de los metales. La combustión se ve pues como la emisión inflamable de azufre; ésta sería la base de las
ideas que se desarrollarían posteriormente.
1.5. EL SIGLO XVII.
La química, como ciencia, se emancipó del pensamiento medieval relativamente tarde. En el siglo XVII se creía de
manera bastante generalizada que la combustión suponía la emisión de una forma
idealizada o mística del azufre. En 1669,
el alemán J.J. Becher (1635-82) identificó
la fracción combustible de las sustancias
como terra pinguis o tierra grasa. La idea
no era nueva: Roger Bacon había usado
un término similar, y una autoridad como
Khunrath (1609), había llamado al azufre alquímico terra pinguis unctuosa. La
contribución de Becher fue la de clasificar
la tierra grasa como una de sus tres tierras: terra fluida o tierra mercurial, terra
pinguis o tierra grasa, y terra lapidea o tierra vítrea. Con la llegada del siglo XVIII
los químicos tenían claro que la combustión implicaba la fuga de algo hacia el aire,
la oscilación de las llamas era una especie de señal de ese paso de la sustancia
ardiente de un medio a otro.
Aparatos de Scheele
Del flogisto al oxígeno
2
LA QUÍMICA
EN EL SIGLO XVIII
Numerosos descubrimientos e interpretaciones nuevas conformarían la Revolución Química. Sin embargo, uno de los
episodios que ilustra, con especial claridad, esta conformación es el del abandono de la teoría del flogisto y la asignación
del nombre oxígeno al aire desflogisticado.
2.1. LA TEORÍA DEL FLOGISTO.
En 1731 G.E. Stahl, médico del rey de
Prusia, denominó al principio de combustión phlogiston (del griego phlox: «llama»,
y por tanto, literalmente, «principio de la
llama»). Se decía así que todas las sustancias combustibles contenían flogisto que
al quemarse era expulsado al aire. Las sustancias no combustibles, por el contrario,
carecían de flogisto o estaban desflogisticadas. Stahl fue un observador
perspicaz y argumentó que la calcinación
de los metales seguía un proceso similar
al de la combustión. Los metalúrgicos sabían desde hacía siglos que una manera
efectiva de extraer metal de un mineral
consistía en calentarlo con carbón vegetal. Se creía que el carbón aportaba el calor y que también protegía en cierto modo
al metal para que no se quemara. Stahl revisó estos presupuestos y postuló que el
carbón suministraba el flogisto necesario
para convertir el mineral en metal. A partir de 1750 esta teoría se difundió ampliamente acabando por ser universalmente
reconocida.
La versatilidad camaleónica de la teoría condujo finalmente a una vaguedad e
imprecisión general que, como veremos,
Lavoisier criticaría más tarde. Existía, no
obstante, un común acuerdo sobre los siguientes puntos básicos:
[i] Todas las sustancias combustibles
contienen flogisto.
[ii] Las sustancias no combustibles
contienen poco o ningún flogisto como
ocurre después de la desflogisticación.
[iii] Los primeros defensores del flogisto, casi con certeza, lo consideraban más
como un principio que como una entidad
corpórea. El químico inglés Watson
(Chemical Essays, 1781) era de esta opinión:
Seguramente uno no debería esperar que
la química pudiera presentarnos cierta cantidad de flogisto extraída de un cuerpo inflamable; porque de igual modo se tendría
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
razón en exigir que pudiera extraerse cierta cantidad de magnetismo, de gravedad o
de electricidad de un cuerpo magnético, pesado o eléctrico.
(TOULMIN y GOODFIELD, 1962, p. 240).
[viii] Había mucha imprecisión en relación con los gases, pero a mediados
del siglo XVIII se pensaba de forma generalizada que todos ellos eran diferentes formas de aire. Así al hidrógeno, al
metano (fuego húmedo) y al monóxido de
carbono se les denominaba con el apelativo común de “aire inflamable” ya que
podían arder en el aire corriente. A los
gases que no podían soportar la combustión se les llamaba “aires flogisticados”, término que se aplicaba sin
mucha precisión al dióxido de carbono,
al dióxido de azufre y al nitrógeno.
Sin embargo, a medida que el siglo
avanzaba muchos químicos empezaron
a considerar al flogisto como una sustancia material.
[iv] Se pensaba que aquellos materiales que dejaban menos residuos tras la
combustión estaban más llenos de flogisto. Muchos materiales no dejaban ningún residuo por lo que se pensaba que
eran, en sí mismos, flogisto. Así, tanto al
2.2. EL PROBLEMA DEL CAMBIO DE
carbón vegetal como al hidrógeno se les
PESO EN LA COMBUSTIÓN.
propuso, por ello, como candidatos a
Los árabes probablemente ya eran
encarnar al flogisto puro.
[v] La llama era una movimiento osci- conscientes de que tras la combustión se
lante debido al escape de flogisto o tal vez a producía un aumento de peso. Jean Rey
la “momentánea visión” del flogisto en su se había dado cuenta de este hecho en
paso de un estado a otro: es decir, la sus- 1630, Mayow en 1624, y Boyle y Stahl, con
tancia se quema en el aire que, a su vez, toda seguridad, también lo conocían.
Los hechos contradecían, pues, a la
recibe al flogisto.
teoría
del flogisto, en la que se admitía
[vi] Tanto la herrumbre como la calcinación, la transformación por oxi- que en el proceso de combustión se prodación de un metal a su mineral o cal, se ducía la pérdida de algo (flogisto). Sin
consideraban como productos de la sa- embargo, la historia de la ciencia nos
muestra que la
lida de flogisto.
incompatibilidad
Teóricos postede los hechos con
riores sugerirían
la teoría no implique la formación
ca el rechazo aude un mineral
tomático de dicha
llevaba consigo
teoría: siempre
algún incremenpueden hacerse
to o aporte semodificaciones y
cundario proceañadidos (esto es,
dente del aire.
hipótesis ad hoc).
[vii] La extracPor otra parte, los
ción de metales a
Papel del carbón al extraer un metal a partir de su mineral
químicos de la
partir del mineépoca no estaban
ral se interpretaba como la adición de flogisto a partir convencidos de la necesidad de las mede sustancias, tales como el carbón ve- diciones cuantitativas -sólo después del
trabajo de Black y Lavoisier se demosgetal, ricas en éste.
Del flogisto al oxígeno
trante” de los poliedros regulares (el
tró, de manera concluyente, la utilidad
tetraedro) para representar el fuego.
de la balanza en la investigación químiEsta sugerencia de Boyle no fue una
ca–. Además se daba un cierto paralelismera especulación. Tan escrupuloso como
mo entre el flogisto y otros elementos
siempre, había llevado a cabo medidas
incorpóreos tales como la electricidad,
cuantitativas y encontrado que el estaño,
el magnetismo y el calor. ¿En qué senticalentado en un contenedor sellado, audo podía decirse que estos elementos
mentaba de peso. A partir de ello sólo poincorpóreos tenían peso?
A pesar de estas incertidumbres se día concluir que en el recipiente habían
entrado partículas de fuego:
formularon diversas propuestas, tanto por
parte de los primeros defensores de la teoNo es de extrañar que la entrada de
ría del flogisto, como por la de aquellos
tantísimos cuerpos diminutos, que no
que se adhirieron a una teoría del flogisto
muestran por sí gravedad, acabe, a causa
modificada, a partir del año 1775. Tales
de su gran número, apreciándose en una
propuestas eran:
balanza.
[i] El flogisto poseía levedad.
[ii] La emisión de flogisto incremen(TOULMIN y GOODFIELD, p. 228)
taba la densidad de una sustancia (una
idea propuesta por un buen número de
Desde nuestra perspectiva actual
químicos enp o d e m o s
tre los que se
identificar la
encontraban
causa del error
Pott, Stahl,
cometido por
Scheffer y WaBoyle: rompió
llerius).
el cuello del
[iii] La prerecipiente en
sencia de floel que había
gisto debilitacalentado el
ba la atracción
estaño antes
gravitacional
de pesarlo. Si
de los cuerhubiera pesapos -discutido Conversión de un metal en su mineral por medio de la expulsión de
do el recipienflogisto y de un incremento secundario procedente del aire.
por J. Ellicot
te intacto, sin
(1780).
abrirlo, no ha[iv] Se producía un incremento o adibría encontrado ningún cambio en el
ción secundaria a partir del aire a medida peso.
que el flogisto salía.
[v] Boyle consideraría como posibi2.3. LA NECESIDAD DEL AIRE.
lidad el que las partículas ponderables
de fuego fueran capaces de atravesar
Múltiples observaciones y numerosos
las paredes de cristal de un conteneexperimentos habían puesto de manifiesdor caliente adhiriéndose posteriorto que el aire era imprescindible para la
mente a la sustancia que ardía. Es incombustión y la oxidación, y que la llama
teresante apuntar que Platón, al esbode una vela se extinguía rápidamente en
zar en su extraña obra Timeo el atoun espacio cerrado. Tales hechos, no obsmismo geométrico, usó al más “penetante, no fueron especialmente difíciles de
MATERIALES DE HISTORIA DE LA
CIENCIA
incorporar a la vigente teoría del flogisto:
el aire se veía como el receptor del flogisto que, cuando se saturaba, acababa inhibiendo la posterior emisión de éste e impedía la combustión. Por otra parte, una respuesta ingeniosa a la disminución aparente
del volumen de aire después de la combustión, consistía en afirmar que el flogisto que
se escapaba “dañaba” la elasticidad del aire,
de la misma manera que el fuego estropeaba la elasticidad de los resortes de metal.
Podemos enumerarlos de modo sucinto como sigue:
· Mayor precisión en los métodos cuantitativos y aplicación de la ley de conservación de la masa para comprender las reacciones químicas.
· La teoría del Oxígeno desplaza a la teoría del Flogisto.
· La definición precisa de elemento químico, compuesto y mezcla.
· El desarrollo y articulación de un nuevo sistema de nomenclatura química.
· Las teorías de la afinidad
química mediante las que
Revisitando la experiencia
resultara posible entender
de la vela y el baño de agua.
por qué una sustancia desplazaba a otra en una reacEn los centros de enseñanza solía realizarse un
experimento clásico que consistía en hacer arder una
ción de sustitución; comvela en un espacio confinado sobre agua. La llama acaprender, en suma, las fuerba consumiéndose y, al mismo tiempo, el agua se eleva
zas de cohesión entre sushasta aproximadamente 1/5 del volumen de aire en el
tancias.
recipiente. De este hecho se infiere que la concentración de oxígeno en el aire es en torno al 20%. Realiza
· El abandono de la idea del
este experimento.
aire como elemento, la distinción entre diferentes tiContesta a las siguientes preguntas:
pos de aire o gases y la com1) ¿De qué forma explicaría un partidario de la teoría
prensión de que el aire podel flogisto el ascenso del agua en el recipiente?
día participar, y de hecho
2) ¿Qué efecto tiene, sobre el volumen de aire, el calor
participaba, en las reaccioproducido por la vela?
3) De acuerdo con la teoría moderna, la cera de la vela
nes químicas.
es fundamentalmente un hidrocarburo (CnH2n+2) y
· La nueva conceptualizaal arder produce agua y dióxido de carbono:
ción de la acidez.
CnH2n+2 + O2 → CO2 +H2O.
Estos cambios de con· Ajusta la ecuación anterior.
cepción no se produjeron
· Si se produce dióxido de carbono ¿por qué discon facilidad y sin resistenminuye el volumen de aire después de la comcia. Para materializar lo
bustión?
que sin duda puede conceptuarse como Revolu2.4. ETAPAS DE LA REVOLUCIÓN ción Química fue necesario que se produjera la conjunción de dos factores: la
QUÍMICA.
existencia de una rápida transformación
Podemos entender, a posteriori, que social –que tuvo repercusiones en áreas
la Revolución Química se basó, de hecho, completas de las Ciencias Naturales y de
en un cierto número de cambios tanto en la Tecnología– y la sagacidad de unos
los métodos como en los conceptos em- cuantos científicos decididos e
innovadores.
pleados por los químicos.
Del flogisto al oxígeno
3
LOS QUÍMICOS Y LA
INDUSTRIA QUÍMICA
(1750-1800)
3.1. ESTÍMULOS EXTERNOS.
La ciencia es un corpus de conocimiento, ideas y procedimientos que tiene
su propio movimiento interno en relación
con los fenómenos y los hechos que ocurren en el mundo. Eso es indiscutible. Pero
la ciencia es también una actividad social
que se desarrolla, al menos hasta cierto
punto, bajo la influencia de amplios intereses sociales e intelectuales. Aquí no se
1720
1740
1733
1760
va a tratar este tema con profundidad, pero
hay que señalar que la revolución química se gestó y materializó al mismo tiempo que se producían grandes mutaciones
en la estructura de muchas industrias europeas. Dichos cambios se debieron, por
una parte, al estímulo del nuevo conocimiento científico, y por otra, a las convulsiones económicas resultantes de la Revolución Francesa y las guerras
Napoleónicas.
1780
1820
1800
1840
Primer Convenio Familiar entre Francia y España (2º 1743, 3º 1761)
1755 Terremoto de Lisboa
1764 Hargreaves inventa la máquina de hilar “jenny”
1767 Los jesuitas son expulsados de España
TABLA 2
1769 Primera máquina de vapor de Watt
1774 Muere Luis XV
1776 Declaración de la Independencia Americana
1783 Paz entre Gran Bretaña y América
1788-1808
Carlos IV en el trono de España
1789 Toma de la Bastilla
Luis XVI es arrestado. Se proclama la República Francesa 1792
Ejecución de Luis XVI 1793
Guerra entre Francia y Gran Bretaña 1793
Continúa hasta 1815
Guerra entre España y Francia 1793
Wordsworth y Coleridge publican Las baladas líricas 1798
Napoleón llega a ser Primer Cónsul 1799
La poderosa armada española es completamente destruida en Trafalgar 1805
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
A principios del siglo XVIII la producción y extracción de materiales se hacía usando técnicas de épocas pasadas.
Por otra parte, procesos, como la elaboración de la cerveza, la fabricación del
cristal, el esmaltado de metales, o el curtido, blanqueado y teñido de pieles, se
llevaban a cabo en industrias pequeñas,
localizadas junto a los núcleos de población, y se basaban en métodos tradicionales consagrados por el uso continuado. Muchos de esos procesos utilizaban como materia prima fuentes orgánicas naturales que estaban empezando
a escasear o que no eran capaces de proporcionar altos rendimientos.
En los inicios de la Revolución Industrial, a mediados del siglo XVIII, muchas de las nuevas industrias que entonces se desarrollaron, comenzaron a exiProducción
masiva de textiles
de fabricación
industrial.
TÉCNICAS QUÍMICAS
Y
ESTADO DE LA QUÍMICA
Problemas de tintura.
Búsqueda de alternativas
a los tintes naturales.
Problemas de
decoloración. Búsqueda
de alternativas a los
métodos orgánicos.
implicó una mayor demanda de jabón y
ésta, a su vez, de álcali; el paño también
necesitaba blanquearse y teñirse y los
métodos tradicionales, como la exposición al sol del tejido humedecido con leche agria, resultaron completamente inadecuados para satisfacer una demanda
creciente, exigida por la elevada producción de las nuevas industrias mecanizadas. Mientras tanto, en la industria minera del carbón, los problemas derivados
de las explosiones requerían soluciones
que sólo podían alcanzarse con un profundo conocimiento del comportamiento de los gases.
A medida que se desarrollaba la Revolución Industrial en Inglaterra, el gobierno francés, a mediados del siglo
XVIII, comenzó a mostrarse preocupado porque, en lo que a productividad y
En 1784 Berthollet, y
más tarde otros,
usaron el cloro como
agente blanqueador.
Scheele descubre el
cloro en 1774
Guerra de la
Independencia Americana
Guerras Napoleónicas
Problemas de
existencias de
álcalis.
Proceso Leblanc,
1787
Esquema de una selección de estímulos sociales que influyeron en la industria química a finales del siglo XVIII.
gir una mayor demanda a la producción
de corte tradicional o artesano. Por otra
parte, las industrias textil y minera se
veían afectadas, de forma continua y habitual, por problemas y dificultades cuya
resolución exigía, de modo creciente, conocimientos químicos. Así, por ejemplo,
el incremento de la producción de ropa
Del flogisto al oxígeno
prosperidad industrial se refería, Francia
se estaba quedando rezagada ante su
eterno rival. En respuesta a esto, encargó una investigación sobre el estado de
los recursos y de las industrias del país
e impulsó la traducción de obras técnicas alemanas y escandinavas sobre metalurgia y minería. Resulta significativo
señalar a este respecto que una de las primeras tareas de Lavoisier, fuera acompañar al químico Macquer en una investigación geológica sobre los minerales en Francia.
La industria del álcali es un ejemplo
concreto de la interacción entre el estado
de la química y los factores sociales y económicos. Hasta finales del siglo XVIII la
mayor parte de los álcalis que se necesitaban para la elaboración del cristal, provenía de las cenizas que quedaban después
de la quema de madera. Esto se refleja en
los nombres que antiguamente recibía el
carbonato potásico - potasa y ceniza vegetal-. Sin embargo, a medida que la industria crecía, los bosques madereros empezaron a escasear. Otras fuentes como la
importación de leña de Norteamérica o las
cenizas obtenidas de la quema de ciertas
algas marinas (kelp) u otras plantas redujeron la necesidad de recurrir a los bosques madereros, pero no fueron capaces,
sin embargo, de satisfacer la demanda. En
España, por ejemplo, se cultivó extensivamente la Salsoa sativa, una planta de raíces penetrantes adaptada a vivir en suelos con gran proporción de sales
inorgánicas que se desarrolla en zonas
salobres, alcalinas y áridas. En Gran Bretaña, en cambio, se inclinaron por la utilización de algas a las que se sometió a un
proceso denominado kelping, mediante el
cual se producían cenizas con un contenido de hasta un 8% de carbonato de potasio.
En Francia la escasez se sintió de una manera muy aguda y dió origen al problema
de la soda – soda era el nombre que recibía
otro álcali derivado de las cenizas, el carbonato sódico–. Como efecto colateral de
la Guerra de Independencia Americana
(1776-81) los franceses tuvieron dificultades para obtener suficientes provisiones
de álcali y los precios del kelp y de la barrilla se doblaron durante este periodo. Preocupado por esta situación, Luis XVI or-
denó a la Academia Francesa que ofreciera un premio sustancioso a quien presentara un procedimiento eficaz que proporcionara suministros industriales de álcalis
artificiales. La persona que dió una respuesta más efectiva a este reto fue un joven cirujano y médico del Duque de
Orleans, llamado Nicholas Leblanc, quien,
sin poseer conocimientos suficientes de la
química global del proceso, trató la sal común, una sustancia fácil de conseguir, con
ácido sulfúrico y luego fundió el sulfato
sódico resultante con piedra caliza y carbón. Su procedimiento se dio a conocer en
1787 y se le concedió la patente en 1791.
La prosperidad de Leblanc duró, sin
embargo, poco. En 1793 Francia entró en
guerra con Gran Bretaña y España, y la técnica de Leblanc adquirió una importancia
estratégica. En efecto, la potasa (K2CO3) era
necesaria para la elaboración de la pólvora y cualquier proceso que asegurara los
recursos de potasa era de importancia nacional, al ser ésta la alternativa a la ceniza
de soda. Como resultado, el gobierno confiscó tanto los derechos de la patente como
su fábrica. Nunca se le compensó adecuadamente por ello, y ni siquiera se le otorgó el premio prometido. Desamparado y
abatido, se suicidó en 1806. Sería en Gran
Bretaña donde el proceso de Leblanc tomaría cuerpo, impulsando el desarrollo de
una industria química pesada que se asentaría en las inmediaciones de las salinas de
Cheshire que aún hoy se mantiene en funcionamiento.
3.2. ALGUNOS MOMENTOS DE LA
QUÍMICA PNEUMÁTICA
La doctrina del flogisto estaba destinada a ser finalmente desplazada por la del
oxígeno y no resulta sorprendente que el
impulso que acabara liquidándola viniera
del estudio de los gases –de la Pneumática
como se le llamaba entonces.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
VAN HELMONT (1577-1644)
Helmont nació en Bruselas en 1577 y, después de seguir durante
un tiempo las enseñanzas de Galeno, se convirtió en discípulo de
Paracelso. Era un místico que creía en la transmutación alquímica de los
metales. A pesar de su sorprendente credulidad en algunos temas –
sostenía que si se ponía ropa sucia en una tinaja con harina, se generarían ratones – hizo contribuciones al estudio de los gases que habrían
de perdurar. La palabra gas aparece por primera vez en sus escritos;
puede haber derivado del término alemán Gascht, que se refiere a la
espuma que aparece después de la fermentación. Helmont descubrió el
CO y lo llamó “gas silvestre”. Llevó a cabo un experimento muy preciso sobre la absorción
2
de agua por un sauce llorón, deduciendo que la mayor parte del peso del árbol provenía
del agua, ya que a medida que el árbol crece, el suelo en el que está plantado apenas
pierde masa.
Muchos gases como el fuego húmedo,
los aires inflamables, los mefíticos, los que surgen a partir de la humedad y el gas de los pantanos eran conocidos por los mineros y cer-
veceros del siglo XVIII, pero no estaba claro si eran sustancias diferentes, o simplemente, modificaciones o variaciones del
aire ordinario.
No en vano, desde el campo de la física, las investigaciones de Boyle sobre la elasticidad de las sustancias aeriformes y la obtención de la ley
Aire y materia
a la que todas ellas parecían
A comienzos del siglo XVII, el noble flamenco
ajustarse, venían a reforzar la
y filósofo natural Joan Baptista van Helmont intenhipótesis de que todas ellas no
tó modificar la teoría de los 4 elementos. Sostuvo
eran otra cosa que diversas claque la Tierra no era realmente un elemento y que
ésta podía ser producida a partir de Agua. La evises de aire –con una u otra imdencia de este hecho creyó obtenerla a partir del espureza- y que éste era, en últitudio del crecimiento de un brote de sauce. Van
ma instancia, elemental. Será
Helmont plantó este brote en una maceta con tierra
desde el ámbito de la química
y pesó cuidadosamente el árbol y la tierra. Se dio
cuenta y constató que, después de 5 años de crecidesde donde se acabará finalmiento, el árbol había ganado 164 libras y 3 onzas
mente esclareciendo este asunde peso (75.24 Kilogramos). Aparentemente lo únito. A los trabajos pioneros de
co que se había añadido a la maceta había sido el
agua con la que había sido sistemáticamente regada.
Hales, quien extraía “aires” de
Van Helmont concluyó, a partir de ello, que la matetodo tipo de sustancias animaria terrosa de la que estaba compuesta la planta deles, vegetales o minerales le sebía provenir del agua.
guirían los de Black, Cavendish
Utilizando los conocimientos que la ciencia
y Priestley en Inglaterra y los de
moderna te procura ¿de dónde crees que provieLavoisier, en Francia. El estudio
nen las 164 libras y 3 onzas ( 75.24 Kilogramos)
de los gases progresaría, así,
de aumento de peso de la planta?
con rapidez. Perrin (1990) señala, a este respecto, que el
Del flogisto al oxígeno
seminal trabajo de Hales dio lugar a dos
líneas de investigación claramente diferenciadas, una en Gran Bretaña centrada en la
producción e investigación experimental
de los nuevos gases, y otra en Francia don-
binarse químicamente con un sólido
produciendo un compuesto nuevo de
propiedades enteramente diferentes a
las de la sustancia original. Intervenían pues en las reacciones químicas y
STEPHEN HALES (1677-1761)
Hales fue un clérigo anglicano (párroco de Teddington,
en Inglaterra) que se inspiró en el trabajo de Isaac Newton
para realizar sus investigaciones. En 1827 publicó su libro
Estática Vegetal, en el que presenta su trabajo sobre los
gases. Para solucionar el problema de cómo recoger los
gases producidos en una reacción, Hales apunta la idea de
recogerlos sobre el agua. A partir de ese momento la cuba
neumática o colector de gases pasó a ser parte del equipo
habitual en los laboratorios. Al calentar todo tipo de sustancias como, sangre, conchas de ostras y otras sustancias
vegetales, Hales debió obtener CO2 , H2 , O2 , NO y gas de hulla, pero los consideró como
diversas formas de aire. Hizo una valiosa distinción entre gases o aires que estaban fijos en
un sólido y aquellos otros que eran elásticos o libres. Uno de los efectos inmediatos del
trabajo de Hales fue confirmar la teoría de los cuatro elementos, al demostrar que los aires
podían ser expulsados de un sólido dejando residuos.
de, a lo largo de la década de 1770 y con la
obra de Hales ya bien difundida, se generarían amplias discusiones e investigaciones teóricas sobre la naturaleza de los aires y sobre el modo en que éstos podían
asociarse a los sólidos.
A modo de ilustración sintética señalaremos que en esta historia de la química
neumática tienen especial significación
los siguientes hechos:
· La invención del colector de gases o cuba
neumática mediante la que podía controlarse la emisión de los gases recogidos sobre agua.
· El reconocimiento, por Black, de la
especificidad de los gases producidos
en distintas reacciones químicas y la
demostración de que éstos podían com-
poseían propiedades químicas que los
diferenciaban. Cada uno de ellos adquiría así identidad propia.
· Cavendish exploraría las propiedades
químicas de distintos gases –en particular las del hidrógeno y las del
dióxido de carbono.
· La utilización de mercurio en lugar
de agua en la cuba neumática permitiría a Priestley estudiar gases que, por
ser solubles en aquella no habían podido ser aislados hasta entonces – entre ellos el aire nitroso (óxido nítrico)
cuyas propiedades iban a convertirlo
en elemento clave para investigar la
mayor o menor pureza de los «aires».
El descubrimiento más famoso de
Priestley fue, no obstante, el del oxígeMATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
JOSEPH PRIESTLEY (1733-1804)
Priestley nació en Birstal Fieldhead,
cerca de Leeds, en 1733. Su madre murió
cuando era niño y fue educado por su tía, la señora
Keighley, que pertenecía a un grupo disidente de la
iglesia establecida, conocido como los
Inconformistas. A los 19 años, Priestley decidió estudiar para convertirse en ministro de la Iglesia de
los Disidentes y entró en la Academia de Daventry.
Se tomó su fe muy en serio y junto con su amigo
Lindsey fue uno de los pioneros del Unitarismo. En
1751 se trasladó a ejercer el sacerdocio en Nantwich
(Cheshire). Más tarde, en 1771, fue tutor en la Academia de Disidentes de Warrington. En 1780 se estableció en Birmingham, donde puso en marcha un
gran laboratorio propio con la ayuda financiera de
Josiah Wedgwood. Priestley mantenía opiniones políticas radicales, como su simpatía por la causa americana en la Guerra de la Independencia y su apoyo,
en los primeros momentos, de la Revolución Francesa. El 14 de Julio de 1791 se celebró una cena en
Birmingham para conmemorar el segundo aniversario de la toma de la Bastilla. Aunque Priestley no tuvo
nada que ver con la celebración, su casa fue saqueada por una masa conservadora, que, enloquecida, vagó por Birmingham durante tres días. Priestley
narra los hechos en sus Memorias (1806) sin ningún rencor aparente:
Dr. Flogisto
The PRIESTLEY politician
or the Political Priest.
Este grabado satírico del siglo XVIII es un divertido juego de
palabras. Priestley era un cura
(Priest) y un pensador político. Se
le ve sosteniendo un manuscrito en
llamas – una referencia a sus ideas
radicales y a sus experimentos científicos sobre el fuego – y aparece de
pie sobre un tratado titulado La Biblia explicada, una alusión a su cristianismo racionalista
...algunos amigos, con los que no tenía mucho
que ver, celebraron el aniversario de la Revolución
Francesa, el 14 de Julio. Una muchedumbre alentada por algunas personas poderosas quemó, primero, el lugar en el que predicaba, después otra
casa de reunión en el pueblo y luego mi propia
casa, destrozando mi biblioteca, mis aparatos y, hasta donde pudieron, cualquier cosa
que me perteneciera
(Wiley, 1962, p. 185)
En abril de 1794 Priestley emigró a América.
no, preparado en 1774 al calentar óxido mercúrico:
Cal de
Mercurio
+
Calor
→
Aire
desflogisticado
El nombre que le adjudicó fue, sin
embargo, aire desflogisticado porque al
observar que los objetos ardían mejor
en su presencia, dedujo que el gas debía tener una mayor afinidad con el
flogisto que el aire ordinario, y así era
capaz de absorber más flogisto de los
Del flogisto al oxígeno
objetos que ardían.
· Al mismo tiempo Priestley demostró
que el aire desflogisticado se consumía
tanto al respirar como al quemar y que,
de hecho, las plantas producían aire
desflogisticado a partir del aire fijo que
absorbían.
La revolución neumática aparece, en
última instancia, como la historia del declive del concepto que se tenía, a comienzos del siglo XVIII, de los gases como formas corruptas de aire o “pneuma” y su-
pone el establecimiento, basado en la investigación empírica, de
una visión más coheRayos
Lupa
de luz
rente de los gases como elementos y compuestos en el sistema
articulado por LaÓxido de mercurio rojo
voisier.
Campana de vidrio
Desde el punto de
Mercurio líquido
vista de las aplicaciones prácticas y como
ilustración de algunos
Nivel del líquido
después del
de los problemas que
calentamiento
preocupaban a los
científicos de la época
Preparación de Priestley de lo que llamó aire desflogisticado
quizás convenga mencionar que algunos de los hallazgos de neumática: el agua de soda (aire fijo disuelBlack fueron obtenidos mientras investi- to en agua) que aunque no logró cubrir
gaba el modo de librar a los bebedores y sus expectativas de conseguir una cura
comedores de las molestias generadas por para el escorbuto sí ha procurado, desde
sus excesos y que a Priesley se debe el pri- entonces, múltiples satisfacciones a todo
mer producto comercial de la química tipo de bebedores.
Tabla cronológica de químicos de la época
1660
1680
1700
1720
1740
1760
1780
1800
1820
1840
GRAN BRETAÑA
Stephen Hales (1677-1761)
Joseph Black (1728-1799)
Henry Cavendish (1731-1810)
Joseph Priestley (1733-1804)
FRANCIA
Antoine Lavoisier (1743-1794)
Guyton de Morveau (1737-1816)
C. L. Berthollet (1748-1822)
A. F. Fourcroy (1755-1809)
N. L. Vanquelin (1763-1829)
ALEMANIA
G. E. Stahl (1660-1734)
M. N. Klaproth (1743-1817)
SUECIA
T. Bergman (1735-1784)
Scheele (1742-1786)
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
4
ANTOINE LAURENT
LAVOISIER (1743-1794)
4.1. VIDA Y REPUTACIÓN DE LAVOISIER.
Lavoisier fue uno de los científicos
más grandes que Francia ha dado y la figura más relevante de la revolución química del siglo XVIII. A él se deben importantísimas contribuciones a la química que, en síntesis, resumimos a continuación:
1. El reconocimiento de que la
combustión, la calcinación y la
respiración exigen consumo de
oxígeno.
2. La explicación clara, siguiendo
los resultados de Cavendish, de
la composición del agua.
3. La prueba de la composición de
la atmósfera.
4. El reconocimiento de la necesidad de realizar medidas precisas
en química. Pese a que Lavoisier
no fue el primero en mencionar
esta exigencia –otros como Black,
Bergman, Boyle y Priestley ya habían hechos mediciones cuantitativas-, si se mostró particularmente meticuloso.
Del flogisto al oxígeno
5. El establecimiento de la conservación de la materia como parte
esencial de su sistema químico.
6. La revisión y articulación de la
nomenclatura química.
El nuevo sistema de Lavoisier no
estaba, sin embargo, exento de errores;
y, desde las perspectiva actual, podemos
señalar los siguientes:
· La afirmación de que todos los ácidos contienen oxígeno.
· La admisión de que el calor es una
sustancia que se combina con otras
sustancias.
Es significativo que Lavoisier no llegara a la química por la tradicional vía
de la farmacia, la medicina o la metalurgia, como ocurrió con muchos de sus
colegas. Las influencias de su formación
provinieron, por el contrario, del campo
de las ciencias físicas y matemáticas.
Con este bagaje pudo acercarse a la química con ojo crítico para los detalles y
mantenerse alerta ante todo tipo de anomalías o vaguedades y -lo que es más
importante- tener el convencimiento pleno de la necesidad de la precisión en
las medidas.
ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743-1794)
Nació en 1743 en el seno de una familia parisina adinerada y ambiciosa: su padre era abogado y su madre
disponía de fortuna propia. Como consecuencia, el
joven Lavoisier fue enviado al mejor colegio de París, el College des Quatre Nations. Se graduó en
leyes en 1763 y en 1766 su padre le dejó una herencia considerable. Dos años más tarde usaría este
dinero para convertirse en accionista de una financiera privada llamada la Ferme Generale. Esta compañía se encargaba de recaudar impuestos sobre la
sal, el tabaco y los artículos importados y, a cambio, pagaba al Estado una suma anual fija, y a sus miembros los gastos, un salario e
intereses sobre sus inversiones. Era una corporación inmensamente acaudalada, con capacidad para corromper. No es sorprendente que el pueblo sintiera
por ella una gran desconfianza.
En 1771 Lavoisier se casó con Marie-Anne Paultze, de 14 años, hija de otro
socio de la compañía. Su mujer era inteligente y culta, aprendió inglés y tradujo para
su marido obras de Priestley y Cavendish. También recibió clases de pintura del
gran artista David que, más tarde, le servirían para dibujar las ilustraciones del libro
clave de Lavoisier Tratado Elemental de Química. El matrimonio, aunque no tuvo
descendencia, parece haber sido feliz y productivo en muchos otros sentidos. El
ingeniero agrónomo inglés, Arthur Young que los visitó en Octubre de 1787 describe
a Madame Lavoisier como una dama científica alegre y sensata y elogia su conversación en torno al ensayo sobre el flogisto de Mr. Kirwan, que está traduciendo del
inglés.
Lavoisier fue elegido miembro de la prestigiosa Academia Francesa en 1768 y,
para ella, realizó informes sobre una gran variedad de temas prácticos: el suministro
de agua de París, las prisiones, el globo de hidrógeno de Montgolfier, los sistemas
de blanqueado, el almacenamiento de agua fresca en los barcos, la fabricación del
vidrio, etc. Poco antes de su muerte, en 1790, formó parte de la comisión que introdujo el Sistema Métrico. Aunque sufrió persecución por su afinidad con el Antiguo
Régimen y fue ajusticiado por ello, muchas de sus ideas eran progresistas. Buscó la
aplicación racional de la ciencia para lograr una sociedad más razonable.
4.2. 1772-1778 EL RECONOCIMIENTO
Y DENOMINACIÓN DEL OXÍGENO: EL NUEVO PARADIGMA.
Podría afirmarse, sin ningún género
de dudas, que por el año 1775 la Química
estaba preparada para experimentar un
cambio significativo. La energía de hombres como Scheele, Priestley, Cavendish y
Black, había generado una ingente cantidad de hechos y descubrimientos nuevos
que reclamaban la elaboración de un sistema de organización racional que el hasta entonces vigente ya no garantizaba.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
A las teorías existentes basadas en el
flogisto se les hacía difícil afrontar, sin incorporar algunas modificaciones poco
plausibles, los nuevos descubrimientos. La
vía de razonamiento que llevó a Lavoisier
a concebir su nuevo sistema químico se
abrió, probablemente, en la primavera de
1772, cuando leyó un artículo de Guyton
de Morveau (1737-1816) sobre el flogisto.
Guyton proponía que el aumento de peso
de los metales, quemados en el aire, se podía explicar aceptando la teoría de que el
flogisto poseía levedad. Como se ha apuntado anteriormente, si algo que posee esta
capacidad sale de un objeto, el objeto debería hacerse más pesado. La mayor parte
de los Académicos, incluido Lavoisier,
pensaron que esa explicación era absurda
y el mismo Lavoisier sugirió que, en realidad, una explicación más razonable exigía que algo del aire debía fijarse en los
metales cuando estos se calentaban.
En octubre de 1772 Lavoisier observó
que, cuando se quemaba azufre y fósforo,
se fijaba una gran cantidad de aire. Comenzó a pensar que quizás en la combustión
algo se extraía del aire, y que esto, tal vez,
era típico de toda combustión, de forma que
el aumento de peso de las cales metálicas
se debía a la misma causa. Durante los dos
años siguientes Lavoisier comenzó a buscar cual era el gas que se extraía del aire,
pero hizo pocos progresos. El paso decisivo se dio cuando Lavoisier fue consciente
de las características especiales del mercurio y de lo que hoy llamaríamos sus óxidos. El óxido de mercurio, en efecto, tiene
dos propiedades únicas que, a posteriori,
lo hicieron una sustancia ideal con la que
investigar la combustión y la oxidación: en
primer lugar, se descompone en metal y
oxígeno cuando se calienta al rojo vivo sin
la presencia de carbón;
2HgO
→
2Hg + O2
y en segundo lugar, cuando el mercurio
metálico se calienta al aire a la presión atDel flogisto al oxígeno
mosférica, forma el óxido o cal:
2Hg + O2 →
2HgO
El periodo de acontecimientos fundamentales se produjo entre 1774 y 1778 y fue
el intercambio de ideas entre Lavoisier y
Priestley el episodio clave que condujo a
la eclosión del nuevo paradigma.
A continuación se hace un resumen
cronológico de los acontecimientos que
ayudará a entender mejor lo expuesto con
anterioridad:
Febrero 1774. El químico francés,
Bayeu se da cuenta de que al calentar la
cal mercúrica se produce mercurio metálico y de que, a diferencia de otros óxidos,
esto sucede en ausencia de carbón. Bayeu
piensa, no obstante, que el aire que emana
es “aire fijo” (dióxido de carbono). Este hecho, evidentemente, planteaba problemas
a la vigente teoría del flogisto, ya que, de
acuerdo con ella, se pensaba que el carbón
era imprescindible para suministrar el
flogisto al óxido y convertirlo así en un
metal.
Agosto 1774. Priestley prepara oxígeno al calentar óxido de mercurio, pero identifica erróneamente el aire emitido como
gas hilarante. Esto fue un error comprensible, ya que Priestley había descubierto previamente que el gas hilarante (N2O) ayudaba a la combustión.
La primera preparación de Priestley
del gas hilarante es, usando la simbología
moderna, la siguiente:
2NO + Fe
aire
nitroso
hierro
→
N2O
aire nitroso
flogisticado
+ FeO
Óxido
de hierro
Priestley había denominado al N 2O
aire nitroso flogisticado ya que, si el hierro se
había convertido en su óxido, entonces el
flogisto debería haber salido del hierro y
haber entrado en el aire nitroso (NO). La
alta solubilidad de aquel gas, N2O, en agua
va a jugar un papel importante en el pro-
ceso de identificación de los gases. El enigma que debería haber desconcertado a los
seguidores del flogisto es el por qué el aire
nitroso flogisticado habría de favorecer la
combustión, puesto que si es flogisticado,
realmente no debería admitir más flogisto
al quemar en su seno una sustancia cualquiera. No están claras las razones por las
que Priestley apoyó este punto de vista,
aunque quizás podría apuntarse que probablemente se vio obligado a pasar por alto
esta anomalía para hacer que las reacciones encajaran en su esquema conceptual.
Finalmente, en 1775, cuando Priestley
se dio cuenta de que el aire emitido a partir del óxido de mercurio calentado no era
gas hilarante sino algo “mejor” que el aire
ordinario, reconoció abiertamente sus errores previos:
Puede que defendamos una máxima de una manera tan convincente, que
aun la más clara evidencia de los sentidos no cambiará, ni modificará apenas,
nuestras creencias; y cuanto más ingenioso es un hombre, más se enreda en
sus errores; su ingenio sólo le ayuda a
engañarse a sí mismo, al ignorar la fuerza de la verdad.
(CONANT, 1957)
Noviembre 1774 – Primavera 1775.
Lavoisier lleva a cabo experimentos con el
óxido mercúrico pero interpreta que el gas
que se emite es aire común y corriente. Se
da cuenta de que el gas producido no puede ser aire nitroso (N2O ), ya que al mezclarlo con agua no se disuelve y, después
de la mezcla, todavía soporta la combustión. También considera aire común al aire
fijado por calcinación.
Noviembre 1775. Priestley publica un
libro en el que afirma que la interpretación
de Lavoisier acerca del aire emitido del óxido de mercurio debe ser incorrecta.
Mayo 1777. Lavoisier interpreta ahora, de manera diferente, los resultados obtenidos al calentar óxido mercúrico. Afirma que el “aire” proveniente del óxido de
mercurio es eminentemente respirable.
Agosto 1778. Lavoisier publica sus interpretaciones sobre el nuevo gas (el oxígeno). Expone que cuando el carbón vegetal
entra en reacción con un óxido o mineral
metálico no es el carbón el que suministra
el flogisto, sino que el carbón reacciona con
la parte eminentemente respirable de la atmósfera para producir aire fijo.
Interpretación según la teoría del flogisto
Óxido + Carbón (∅) → metal
Interpretación de Lavoisier de 1778
Octubre 1774. En una visita a Francia Priestley informa a Lavoisier de su trabajo sobre el óxido mercúrico.
Marzo 1775. Priestley observa que el
aire que sale del óxido mercúrico favorece la combustión y la respiración, y lo interpreta como aire desflogisticado. Priestley da
comienzo entonces a una serie de experimentos con óxido de plomo. Sin embargo, debido a la impureza de las muestras, sus resultados fueron confusos y,
aunque consciente de la necesidad
crucial de disponer de muestras puras,
se va apartando cada vez más del camino correcto.
Aire
Aire
Cal + Carbón + eminentemente → Metal + fijo
respirable
Usando símbolos modernos
2HgO + 2C + O → 2Hg + 2CO
2
2
4.3. COMBUSTIÓN Y CALCINACIÓN:
LOS EXPERIMENTOS CRUCIALES DE LAVOISIER.
Aunque no se manifestó en contra de
la doctrina del flogisto hasta 1783, Lavoisier
pensaba ya en términos de “oxígeno” en sus
Reflexiones sobre el Flogisto, allá por 1778. En
1789, en su Tratado Elemental de Química, desMATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
cribe un experimento que para él fue la demostración crucial de la existencia y el papel que jugaba el oxígeno.
Lavoisier desarrolló su experimento
de la siguiente manera:
[i] Registró la temperatura ambiente
y la presión atmosférica.
[ii] Midió el volumen del aire en el
matraz y la campana de cristal.
[iii]Calentó mercurio en la retorta durante doce días. Después de ello dejó enfriar el aparato.
COMIENZO DEL EXPERIMENTO
o mefítico. Los animales morían rápidamente cuando respiraban este aire.
[vii] Extrajo el óxido rojo de mercurio
y lo calentó por separado. Recogió el gas
despedido y midió su volumen.
Los resultados de los informes de
Lavoisier se muestran en la Tabla.
Lavoisier descubrió que al calentar la
cal de mercurio se convertía en mercurio al
mismo tiempo que se desprendía un “fluido elástico” o gas. Descubrió que este gas
era el mismo que el “aire desflogisticado”
estudiado por Prestley y que su volumen,
cuando se ajustaba a la temperatura y presión correctas, era el mismo que el consumido por el mercurio al convertirse en óxido durante el calentamiento inicial. El aire
que quedaba en la campana de cristal, después de retirar este nuevo gas, era irrespirable. Lavoisier manifestó, por lo tanto, que
el aire atmosférico estaba formado por dos
fluidos elásticos: aire respirable y aire mefítico. El método de Lavoisier supone una cierta discrepancia con los datos modernos. De
acuerdo con Lavoisier, 50 pulgadas cúbicas
RESULTADO FINAL
Calentamiento del Mercurio en un recipiente cerrado durante doce días (2Hg+O
Volumen de aire 50 pulgadas cúbicas
42 pulgadas cúbicas
4 onzas de mercurio
Produjo 45 granos de óxido
Aire común en un matraz
Queda aire azódico
Calentamiento del óxido de mercurio y recolección del gas (2HgO
45 granos de óxido de mercurio
2HgO)
2Hg + O2)
7-8 pulgadas cúbicas de aire respirable
4.5 granos de mercurio
[iv] Anotó y pesó la formación del óxido rojo de mercurio en la retorta.
[v] Midió el descenso de volumen en
la campana de cristal (aprox. 1/6).
[vi] El aire que quedaba fue sometido a examen y se encontró que era azótico
Del flogisto al oxígeno
de aire contenían 8 pulgadas cúbicas de oxígeno. Esto daría una composición de 16%
de oxígeno y el resto, 84%, de azote o nitrógeno. Los valores modernos son 21% de oxígeno, 78% de nitrógeno y 1% de gases raros
y dióxido de carbono.
Por otra parte, el trabajo de Lavoisier
Lavoisier también observó cómo las
sustancias que arden daban, con frecuencia, representa un hito en la comprensión de la
lugar a ácidos. Por ejemplo, el azufre pro- Naturaleza, al demostrar tanto que el oxíducía ácido sulfúrico; los compuestos de geno era necesario no sólo en la calcinacarbón daban lugar al aire fijo (dióxido de car- ción, sino, además, en la combustión y en
la respiración,
bono), que dicomo que el prosuelto en agua
pio aire que resproducía ácido
Ácido
Sustrato
piramos se podía
calcáreo (ácido carconsiderar una
bónico) y el fósmezcla de dos
foro generaba ácigases, oxígeno y
do fosfórico. A
nitrógeno. No
partir de esto
Oxígeno
conviene olvidar
Lavoisier llegó a
en relación a este
la conclusión de
último descubrique la combusLavoisier y el papel del oxígeno en la formación de ácidos.
miento que las
tión (combinados teorías preción con oxígeno)
siempre produce un ácido. Como conse- vias más relevantes habían considerado el
cuencia, denominó al gas responsable de la aire o bien como una sustancia elemental,
combustión, oxígeno (oxy-gene: generador de como creían Newton y Hales, o bien como
una multiplicidad de “efluvios”, Boyle por
ácidos).
La etimología de la palabra se apre- ejemplo pensaba que el aire era un agregacia aún mejor en el término alemán para do confuso de efluvios (...) y que apenas hay en
oxígeno, Sauerstoff. Lavoisier llegó aún el mundo otro cuerpo más heterogéneo.
más lejos al creer que el oxígeno estaba
presente en todos los ácidos. Este últi4.4. LAVOISIER Y EL BALANCE CONmo punto de vista fue rebatido por Davy
TABLE.
en el siglo XIX, cuando demostró que el
ácido muriático (HCl) no contenía oxígeEs obvio que el razonamiento de
no.
Lavoisier dependía de manera crucial
Lavoisier desarrolló su química tan- del uso de métodos cuantitativos y así
to con la intención de establecer un catá- al pesar tanto los reactivos como los prologo de los diferentes elementos quími- ductos fue capaz de dar cuenta de los
cos como con el objetivo expreso de de- procesos que estaban teniendo lugar. Se
terminar la naturaleza del calor. Así, usó ha señalado a este respecto que, como
el término “sustancias simples” para re- hombre de negocios, Lavoisier conocía
ferirse a aquellos materiales que no po- la importancia de mantener un balance
dían ser divididos en nada más simple, exacto de modo que aunque no fuera el
por ejemplo, el mercurio, el azufre, el primero en hacer uso de un balance quíbismuto y, en relación a la gran cantidad mico, su perspicacia financiera le ayudó
de nuevos gases que se estaban identifi- en su trabajo científico. La relación encando, manifestó que éstos debían ser el tre ambos tipos de balance no es, sin emresultado de la combinación del calórico bargo, sencilla ni automática porque la
con alguna otra sustancia, durante el pro- primera cuestión que el químico debe receso de calentamiento.
solver es ¿qué debo equilibrar? En el
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
mundo antiguo tanto Anaxágoras como
Aristóteles habían sugerido que nada
podría salir de lo que no existe, y de ahí
habían inferido que la sustancia debía
conservarse. ¿Qué características de una
sustancia debían conservarse? El volumen, obviamente no: la masa parecía ser
una elección más adecuada, a pesar, incluso, de las dificultades que generaba
el extraño comportamiento de los
incorpóreos: calor, luz, electricidad y
magnetismo. Lavoisier evitó estas dificultades teóricas aceptando la conservación de la materia como axioma y criterio. Las cosas materiales eran aquellas
entidades que se conservaban. En 1789
Lavoisier había convertido esta idea de
Del flogisto al oxígeno
la conservación de la masa en un principio fundamental de la química.
Otro ejemplo del uso del procedimiento del balance contable por parte de
Lavoisier data de la época en la que investigó el abastecimiento de agua en París. En 1768 se plantearon dudas sobre
la pureza de dicho suministro.
Una manera tosca
de comprobar la
pureza es medir
lo que ahora llamaríamos los sólidos disueltos o el
total de los sólidos
disueltos (TSD). El
problema de esta
técnica consistía en
que muchos químicos de mediados del siglo XVII
creían que el agua
podía transmutarse en tierra. Si el
agua se evapora
quedan los sólidos. El químico
alemán Johann
Eller también había señalado que
incluso el agua
purificada o destilada dejaba sólidos cuando se
evaporaba, y sugirió que esto era una evidencia clara de
que el agua podía transmutarse en tierra. Lavoisier, sin embargo, sospechaba
que los sólidos que quedaban después
de la evaporación del agua purificada
provenían del recipiente; y para demostrarlo, mostró que el peso de la tierra formada a partir de la evaporación del agua
era el mismo que el peso perdido por el
contenedor.
5
EL FLOGISTO PERDURA
HAMLET ¿Ves las nubes a lo lejos en forma de camello?
POLONIO Por la masa ciertamente parece un camello
H AMLET Yo creo que parece una comadreja
POLONIO Está encorvada como una comadreja
H AMLET Es como una ballena
POLONIO Verdaderamente, como una ballena
(SHAKESPEARE, Hamlet, III, ii)
Las primeras noticias sobre los trabajos de Lavoisier no acabaron de modo inmediato con la teoría del flogisto. Para
apreciar el por qué, debemos tener en cuenta que toda percepción incluye una interpretación. Y así, mientras Lavoisier y sus
colegas más próximos se sumaron rápidamente a la nueva forma de pensar ( y
desde entonces, de ver ) en “términos de
oxígeno”, otros químicos reaccionaron de
manera diferente. No obstante, una razón
importante de por qué las ideas de
Lavoisier no supusieron el final del
flogisto en 1777, año en el que identificó
correctamente, por primera vez, la importancia del oxígeno, fue que la emisión de
aire inflamable cuando los metales eran
atacados por los ácidos era explicada mejor por medio de la teoría del flogisto que
haciendo uso del nuevo esquema conceptual.
Así, si se añade zinc al ácido sulfúrico se emite un gas inflamable, pero si se
añade óxido de zinc se forma una sal
(sulfato de zinc).
Las reacciones mencionadas se expresarían, usando los símbolos actuales y en
términos de la teoría del flogisto (∅ =
flogisto), del modo siguiente :
Zn +
óxido
+
∅
H2SO4 →
ácido
Zn SO4 +
óxido
+
ácido
H2
∅
ZnO + H2SO4 → Zn SO4 + H2O
óxido
ácido
solución de
sal
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
5.1. LA IMPORTANCIA DEL AGUA
Cavendish siguió estudiando las explosiones haciendo uso de mezclas de hidrógeno y aire desflogisticado y anotó que,
En 1781 Cavendish hizo explotar una
mezcla de hidrógeno y aire ordinario y de nuevo, se formaban gotas y al mismo
observó dos hechos importantes: el prime- tiempo el volumen se reducía consideraro fue que la “elasticidad” del aire se re- blemente. Analizó las gotas y llegó a la conducía (en términos actuales, su volumen clusión de que era agua. Dedujo pues que
había decrecido); el segundo, que habría el agua era un compuesto de aire inflamapasado desapercibido para alguien menos ble y aire desflogisticado. Al parecer este
observador, fue la formación de gotas de resultado llegó a Lavoisier a través de
Blagden, ayudante de Cavendish, por lo
agua en el contenedor.
que la prioridad reclamada por aquél queda
en entredicho.
HENRY CAVENDISH (1731-1810)
Dentro del nuevo
esquema de Lavoisier,
Cavendish nació en Niza
como hemos señalado, el
en 1731, ciudad a la que su maagua podía interpretarse
dre, Lady Anne Cavendish, se
como un compuesto de
había trasladado con el fin de
mejorar su salud. Era un persoaire inflamable y oxígenaje excéntrico, terriblemente tíno. Para Lavoisier esto
mido y retraído que, incluso, se
parecía quedar confircomunicaba con su ama de llaves dejándole notas sobre una
mado además por el hemesa para que ella las recogiecho de que al hacer para (Berry, 1960). Como miemsar vapor de agua a trabro de la aristocracia y de una
vés de hierro caliente se
de las familias más pudientes
de Inglaterra, pudo equipar y poproducía la cal (óxido)
ner en marcha su propio laboy el gas inflamable (hiratorio. En él pasaba la mayor
drógeno). En términos
parte del tiempo, viviendo como
modernos:
un recluso, y sin ocuparse
muchas veces de publicar los
resultados de su trabajo; pero,
al mismo tiempo, haciendo mediciones sorprendentemente precisas. Sus datos sobre la composición de la atmósfera difieren muy poco de los valores modernos. Se dio cuenta incluso
de que alrededor del 1% de la atmósfera no era (en lenguaje
actual) ni nitrógeno ni oxígeno, sino que debía ser algún otro
gas menos reactivo. En efecto, sin ser consciente de ello,
obtuvo evidencias indudables de la existencia del argón, anunciada formalmente 100 años más tarde por Lord Rayleigh.
Sólo hay un retrato suyo conocido (Figura 9). Junto con
Prestley, Cavendish perfeccionó el método de recogida de
gases usando mercurio en vez de agua. Se le reconoce como
el descubridor del Hidrógeno que identificó como flogisto. Probablemente la labor más importante de Cavendish fue demostrar que el hidrógeno (aire inflamable) y el oxígeno (aire
desflogisticado) pueden arder para producir agua. Demostró
que al producirse una descarga eléctrica en una mezcla de
estos gases se formaba agua.
Del flogisto al oxígeno
4H2O+3Fe → Fe3O4 +4H2
Parece ser que
Lavoisier consiguió llevar a cabo esta reacción
con la ayuda de J.B.
Meusnier durante los
años 1783-1784. El objetivo que perseguía
Meusnier no estaba relacionado con los problemas que estamos comentando; de hecho, su
pretensión era encontrar
un método fiable y barato para manufacturar
hidrógeno con el fin de usarlo en globos
para uso militar. Lavoisier anunció sus resultados en 1789.
Una vez que Lavoisier comprendió
que el agua era un compuesto de hidrógeno y oxígeno, fue capaz de explicar convincentemente la producción del hidrógeno a partir del ataque de un metal por un
ácido.
El hidrógeno procedía del agua en la
solución ácida.
metal +
ácido
+
→
agua
óxido/sal
+ hidrógeno
El proceso se explicaba mediante
dos fases:
metal
+
(hidrógeno
+
oxígeno)
óxido del metal
→
+
óxido + hidrógeno
ácido
→
La reacción anteriormente mencionada se convierte en:
agua
+
aire
desflogisticado
+
flogisto
hierro →
Hidrógeno (aire inflamable)
+ hidrógeno
óxido
+
flogisto - agua
+
agua
Como el ampliamente aceptado
principio del flogisto explica todos los
fenómenos, al menos tan bien como lo
hace el señor Lavoisier, me he mantenido fiel a aquél
(CONANT, p. 110)
TÉRMINOS SEGÚN LA TEORÍA
MODIFICADA DEL FLOGISTO
Flogisto
Oxígeno (aire respirable)
Aire Desflogisticado
Agua (hidrógeno y oxígeno)
Aire desflogisticado + flogisto
Nitrógeno (azote)
Aire completamente desflogisticado
Aire ordinario
Aire parcialmente flogisticado portador de agua
Metal
Cal + Flogisto - Agua
Cal (óxido de metal)
Base de tierra pura + agua
Carbón vegetal
Flogisto + cenizas + agua
5.2 EL FLOGISTO Y EL AGUA.
¿Podrían los seguidores del flogisto
incorporar a su esquema esta nueva información sobre la descomposición del agua?
La respuesta fue afirmativa; y, de hecho,
lejos de refutar la teoría del flogisto, la nueva información se incorporó fácilmente al
esquema de ésta.
flogisto
Junto a otros muchos químicos,
Cavendish fue durante algún tiempo partidario de esta teoría modificada del
flogisto. Conocía las ideas de Lavoisier
pero no encontró diferencias sustanciales
entre éstas y la teoría del flogisto en su
nueva versión :
sal
TÉRMINOS MODERNOS
SEGÚN EL SISTEMA DEL OXÍGENO
óxido
sustrato
de una tierra
La tabla muestra cómo interpretaba la
teoría del flogisto modificada los elementos y compuestos claves que aparecen en
la teoría del oxígeno.
5.3 ÁCIDOS, METALES Y SALES.
La composición del agua acabaría finalmente impulsando la teoría del oxígeMATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
no, porque, en última instancia, esta teoría resultó capaz de explicar la reacción
entre metales y ácidos al menos tan bien
como lo hacía la teoría del flogisto.
La conocida emisión de hidrógeno
(aire inflamable) producida durante el ataque de los metales por ácidos se interpretaba, desde la óptica de las distintas teorías, del modo que sigue:
Priestley murió en 1804 defendiendo aún
la teoría del flogisto y dejando una demostración, concebida en 1783, en la que
apoyaba su creencia de toda la vida sobre la realidad del flogisto. Su experimento se ilustra en la figura.
Previo a 1789
metal +ácido → sal + hidrógeno
Teoría del Flogisto
(cal
(cal
aire inflamable o
+
+ ácido → +
+
flogisto
flogisto)
ácido)
Teoría del oxígeno
metal + ácido → (cal +ácido) +¿aire inflamable?
El problema de la teoría del oxígeno
era explicar el origen del aire inflamable.
Cavendish llegó a la conclusión de que, ya
que se emitía el mismo peso de aire inflamable si se usaba ácido clorhídrico o sulfúrico, entonces el aire inflamable, y no el
ácido, debía estar presente en el metal. Sin
embargo, una vez que se comprendió la
composición del agua, la teoría del oxígeno pudo dar una explicación plausible a
la emisión de hidrógeno en los términos
que ya hemos comentado con anterioridad:
agua
sal
(óxido
metal +
+ ácido → (óxido de + hidrógeno
de
metal + ácido)
hidrógeno)
Reducción de la cal de plomo según Priestley
Así interpretaba los resultados:
Tan pronto como el minio (cal de
plomo) se secaba por medio del calor al
que se exponía, observé que primero se
ponía negro y luego fluía como plomo
perfecto, también constaté que al mismo tiempo que el aire (inflamable) disminuía de manera importante, el agua
ascendía dentro del recipiente... No me
cabía duda de que, en realidad, la cal estaba absorbiendo algo del aire, y el efecto generado era la conversión de la cal
en metal; y por ello lo que se absorbía no
podía ser otra cosa que aquello a lo que
los químicos le habían dado unánimemente el nombre de flogisto.
(TOULMIN y GOODFIELD, 253)
5.4. PRIESTLEY SIGUE BATALLANDO
Como ya hemos señalado, Priestley
había encontrado los argumentos de
Lavoisier persuasivos pero no convincentes. De hecho, su último trabajo publicado se imprimió en América con el título La Doctrina del Flogisto Establecida y la
de la Composición del Agua Refutada, (1800).
Del flogisto al oxígeno
Es difícil encontrar, en sus propios
términos, defectos al razonamiento y a
las conclusiones de Priestley que, en síntesis, pueden escribirse del modo que
sigue:
Cal
de plomo
+
aire inflamable
(flogisto)
→
plomo
metálico
Una interpretación moderna del proceso sería:
Pb3O4 + 4H2 → 3Pb + 4H2O (líquido)
Decrece en volumen
→
Más tarde Priestley reconocería la formación de agua durante el proceso, pero la
relegaría a un mero producto secundario.
Al contemplar en perspectiva el trabajo de este científico nos vemos forzados, de nuevo, a apreciar que la percepción e interpretación de los hechos requie-
ren una teoría más básica, en cuyo lenguaje estos hechos puedan ser descritos
e interpretados. Resultan así especialmente pertinentes las consideraciones
que hace Kuhn en el libro al que hemos
hecho más de una alusión:
En tiempos de revolución, cuando la
tradición científica cambia, la percepción
de los científicos sobre su entorno debe ser
reeducada –y así, en situaciones hasta entonces familiares, debe aprender a ver un
nuevo patrón.
(KUHN, 1962)
Pensando los mismos hechos
desde dos puntos de vista enfrentados
Resulta útil practicar con distintos fenómenos, utilizando el esquema teórico
del oxígeno o del flogisto. En la Tabla siguiente se enumeran una serie de estos
fenómenos. Completa las casillas de la tabla añadiendo la explicación desde el punto
de vista de una u otra teoría.
Las sustancias que arden
bien (como por ejemplo el
carbón) dejan con frecuencia pocos residuos
Gas obtenido al calentar
mineral de mercurio
El volumen de aire se reduce después de respirar o
de producirse una combustión en él
El agua es
Se añade un metal, por
ejemplo el zinc, a un ácido,
por ejemplo, el ácido sulfúrico
El peso de un metal
aumenta tras la combustión
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
6
EL TRIUNFO DEL
OXÍGENO
Una de las principales razones por las
que la teoría del oxígeno acabó ganando la
partida fue por su capacidad para dar cuenta de cada vez más reacciones químicas, sin
acumular supuestos arbitrarios e hipótesis
ad hoc. La insatisfacción final con la teoría
del flogisto fue captada por el propio
Lavoisier (1795) en estos términos:
Los químicos han creado un vago
principio del flogisto que no está definido
estrictamente, y que, como consecuencia,
se acomoda a cualquier explicación en la
que se usa. Algunas veces tal principio es
pesado y otras no; a veces es sólo fuego y
otras es fuego combinado con el elemento
tierra; a veces pasa a través de los poros de
los recipientes y otras no. Explica, al mismo tiempo, la causticidad y la no causticidad, la transparencia y la opacidad, los colores y la ausencia de éstos. Es un verdadero
Proteo que cambia su forma cada minuto.
(BROCK, 1992)
6.1. REVISIÓN DE LA TERMINOLOGÍA
Antes de la revolución de Lavoisier,
los términos químicos eran variopintos y
Del flogisto al oxígeno
tenían un encanto poético pero que, en última instancia, creaba confusión. Se usaban nombres que tenían raíz griega, hebrea y latina, la misma sustancia aparecía
nombrada de diferentes modos y, en ocasiones, el mismo nombre se aplicaba a sustancias diferentes. Sustancias tales como
la mantequilla de antimonio (cloruro de
antimonio), el verde español (acetato de
cobre), la materia perlada de Kerkringius,
y las sales de Epsom, ilustran como los
nombres se basaban en el olor, el sabor, la
consistencia, el color, o hacían alusión a
la persona que la descubrió o al lugar en el
que se encontró.
El principal artífice de la solución a
este caos fue Guyton de Morveau. Alrededor de los años 1782-1787 presentó los siguientes principios de nomenclatura:
1. El nombre debería estar relacionado
con la composición (los constituyentes) de la sustancia.
2. Se debería usar el griego y el latín.
3. Se adjudicaría un nombre fijo a cada
sustancia.
4. Las sustancias que no podían ser descompuestas (por ejemplo sustancias
simples o elementales), como el oxíge-
no o el azufre, deberían servir de base
para otros nombres; de ahí óxidos,
sulfatos, etc.
En 1787 Lavoisier dio una conferencia ante la Academia de las Ciencias. En
ella habló de la necesidad de reformar y
En Inglés
mejorar la nomenclatura química. La obra clave para la consecución de este objetivo fue
Methode de Nomenclature Chimique de
Guyton, Berthollet, Lavoisier y Fourcroy,
publicada en 1787. Un año más tarde aparecieron versiones en inglés y alemán.
TÉRMINO ANTIGUO
En Español
TÉRMINO MODERNO
An, air
Un aire
Sustancia en estado gaseoso
Air, dephlogisticated
Aire desflogisticado
Oxígeno (O2)
Air, fixed
Aire fijo
Dióxido de carbono (CO 2)
Air, inflammable
Aire inflamable
Hidrogeno (H2)
Air, hepatic
Air, mephitic
Aire hepático
Sulfuro de hidrógeno (H2 S)
Aire mefítico
Dióxido de carbono (CO2)
Air, marine acid
Aire ácido marino
Cloruro de hidrógeno (HCl)
Air, phlogisticated
Aire flogisticado
Nitrógeno (N2)
Air, vital
Aire vital
Alkali, common mineral Álcali mineral común
Oxígeno (O2)
Carbonato de sodio hidratado (Na2CO3.10H2O)
Alkalis, caustic
Álcalis causticos
Hidróxidos (-OH)
Alkali, fossil
Alcali fosil
Carbonato sódico
Alkali, marine
Alcali marino
Carbonato sódico
Alkali, mild
Alkali, vegetable, fixed
Alkali, volatile
Álcali suave
Carbonatos (-CO3)
Álcali vegetal fijo
Carbonato potásico (K2CO3)
Álcali volatil
Amoníaco (NH3)
Ash, black
Cenizas negras
Carbonato potásico impuro
Ash, pearl
Cenizas perla
Carbonato potásico
Aqua fortis
Aqua fortis
Ácido nítrico (HNO3)
Barilla
Barrilla
Extracto de soda impura del jabón
Calcination
Calcinación
Oxidación
Calx
Cal
Óxido (-O)
Carbonic acid
Ácido carbónico
Dióxido de carbono
Chalk
Creta, Tiza
Carbonato de calcio (Ca CO3)
Galena
Galena
Sulfuro de plomo (PbS)
Glauber´s salt
Sal de Glauber
Sulfato sódico hidratado (Na2SO4.10H2O)
Kelp
Kelp
Soda impura de algas marinas
Minium
Minio
Óxido de plomo, rojo (Pb3O4)
Muriates
Muriatos
Cloruros (-Cl)
Nitre
Nitro
Nitrato potásico (KNO3)
Oil of vitriol
Aceite de vitriolo
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Plaster of Paris
Yeso de Paris
Sulfato de calcio (CaSO4).2H2O)
Pyrites
Piritas
Sulfuro de hierro (FeS2)
Azote
Nitrógeno (N2)
Saccharum Saturni
Acetato de plomo (PbAc)
Sal mirabili
Sal admirable
Sulfato sódico hidratado (Na2SO 4.10H2O)
Soda
Carbonato de sodio
Spirit of sal
Soda
Espíritu de sal
Ácido clorhídrico
Spirit of wine
Espíritu de vino
Alcohol etílico (C2H5OH)
Sugar of lead
Azúcar de plomo
Acetato de plomo
Vitriol or vitriolic acid
Vitriolo o ácido vitriólico
Ácido sulfúrico (H2SO4)
Vitriols
Vitriolos
Sulfatos (-SO4)
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
De hecho, la conferencia cumplió dos
funciones: al mismo tiempo que Lavoisier
pedía y sugería un medio para la reforma,
también exponía su sistema y el de Guyton,
para apoyar y promover sus teorías sobre
la combustión, la calcinación y la acidez.
En su conferencia apeló al orgullo nacional y al espíritu corporativo de los químicos para sacar partido de la situación.
Hizo hincapié sobre la importancia de los
términos griegos, argumentando la afinidad entre la ciencia francesa y la herencia
filosófica griega:
Al tomar prestados los términos de
la lengua de un pueblo civilizado con el
que los franceses, desde siempre, nos hemos sentido enormemente identificados,
y al asegurarnos de que la química habla
el lenguaje de Aristóteles y Platón, dotamos al pensamiento de una fértil fuente
de asociaciones sugestivas.
(DONOVAN, 1993, p. 159)
En su nueva nomenclatura,
Lavoisier y sus colegas sustituyeron
el término cal (calx) del metal por el
de óxido, sustitución que llevaría al
químico irlandés Kirwan a objetar
que la palabra era absurda y demasiado parecida a “cuero de buey”
(Jaffe, 1976), (juego de palabras del
inglés hide of an ox, o lo que es lo mismo oxhide).
6.2. LA EJECUCIÓN DE LAVOISIER
Aunque Lavoisier utilizó sus ingresos de la Ferme Generale para financiar su investigación científica, la
asociación entre la recaudación de
impuestos y el Antiguo Régimen
tuvo consecuencias fatales para sus
miembros, incluso para un científico. Lavoisier fue arrestado junto con
otros accionistas el 28 de noviembre
Del flogisto al oxígeno
de 1793. Por esa fecha la reputación de
Lavoisier y de sus compañeros académicos se había visto deteriorada. Desde el
verano de 1792 se intentaba purgar a los
miembros aristocráticos de la Academia.
Además el revolucionario Marat denunció
el trabajo de los académicos, posiblemente en represalia por la poca atención que
éstos prestaron a su teoría del fuego en
1780. Marat mostraba su resentimiento hacia Lavoisier llamándole “maestro de los
charlatanes”, “hijo de un recaudador de
impuestos” y “aprendiz de química”. Las
acusaciones iniciales se fundaban en que
los Fermiers habían cobrado tasas de interés excesivas y habían retenido dinero del
Estado. Sin embargo, con el tiempo, los cargos se fueron haciendo cada vez más absurdos, culminando con la acusación de
que Lavoisier y otros habían mezclado productos químicos con el tabaco en polvo
que podían perjudicar la salud de los ciudadanos.
Carta a Priesley
Imagínate en el pellejo de
Lavoisier en 1794. Estás arrestado y
encaras la posibilidad o más exactamente la certeza de una ejecución
próxima. Priestley en Inglaterra, al
mismo tiempo, es rehuido por los científicos de la Royal Society a causa de
sus poco convencionales puntos de
vista sobre política y religión, y como
consecuencia de ello se ve obligado a
abandonar el país y emigrar a América. Escribe una carta a este científico
en la que hables sobre las ventajas de
la teoría del oxígeno frente a la del
flogisto, sobre el papel de los científicos en la sociedad, sobre la incomprensión que suscita su trabajo, etc.
Una historia, probablemente apócrifa,
señala que Coffinhal, presidente del tribunal que sentenció a Lavoisier, dijo:
tuvo una corta vida, ya que la estatua se
fundió durante la Segunda Guerra Mundial.
La República no necesita sabios:
la justicia debe seguir su curso.
Lavoisier afrontó su muerte con
dignidad y coraje. El día antes de su
ejecución escribió a su primo Augez
de La Voye:
He disfrutado de una vida razonablemente larga y sobre todo feliz y,
confío en que mi paso por ella sea recordado con cierto pesar y, tal vez, con
honor. ¿Qué más podría pedir? Probablemente, los acontecimientos en los
que me veo envuelto me ahorrarán los
problemas de la vejez.
(DONOVAN, 1993, p. 300)
La ejecución de Lavoisier tuvo
lugar al día siguiente, el 8 de mayo
de 1794. Fue el cuarto en ascender al
patíbulo después de presenciar la
muerte de su padrastro. Su muerte
fue, sin duda, una pérdida para Francia ...
Esta pérdida para Francia y para la
ciencia francesa aparece nítidamente resumida en una observación que el matemático Lagrange dirige a Delambre:
Bastó sólo un momento para cortarle la cabeza, y probablemente cien
años no bastarán para producir otra
semejante.
(BROCK, 1992, p. 123)
En 1890 se erigió en París una estatua
de bronce en memoria de Lavoisier – más
tarde se descubriría que el escultor había
copiado, inadvertidamente, la cara de
Condorcet, fallecido también durante la
etapa del Terror –. La efigie, sin embargo,
El último suspiro de Lavoisier
Lavoisier fue ejecutado en 1794. Al expirar expulsó oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno. Este último gas es muy poco reactivo
y la mayor parte de las moléculas que Lavoisier
expulsó en su último suspiro aun permanecen
en la atmósfera. Después de unos 200 años
estarán totalmente dispersas y repartidas
homogéneamente.
¿Cuántas inhalaciones debes hacer a fin
de tener la certeza de que incorporas a tu cuerpo al menos una de las moléculas de nitrógeno
que Lavoisier exhaló en su último suspiro?.
- Masa total de nitrógeno en la atmósfera ≈
4.0 x 1018 Kg
- Volumen de aire inspirado en una inhalación 400 cc
- Volumen expirado por Lavoisier al morir
1000 cc
- Tiempo de permanencia del nitrógeno en la
atmósfera ≈ 107 años
Tal vez el monumento más adecuado
a Lavoisier y el que sí ha perdurado sea su
contribución a la química y el hecho de que
su trabajo y su visión ayudara a orientar
toda una disciplina en una dirección nueva y más productiva.
6.3. LA ACEPTACIÓN DE LA TEORÍA
DEL OXÍGENO.
Para finalizar, vale la pena hacer un
análisis comparativo de la acogida que
tuvo la nueva teoría del oxígeno en Europa.
La tabla siguiente muestra un esquema que, quizás sin excesivas dotes
adivinatorias, podía haberse inferido sin
dificultad alguna. Así, de él se desprenMATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
de: que los químicos franceses aceptaron
las ideas de Lavoisier rápidamente, que
los químicos británicos, exceptuando a
Priestley, pasaron de considerar el oxígeno y el flogisto como teorías simila-
res a aceptar de hecho la teoría del oxígeno, y que los alemanes fueron, en cambio, los más reticentes. Los prejuicios nacionales parecen haber jugado un papel
nada desdeñable
FRANCIA
En Edimburgo, Joseph Black, fue uno de los primeros químicos
británicos que aceptó la teoría del flogisto. Esto puede explicarse, en parte,
debido a los fuertes lazos existentes entre Edimburgo y Francia. Hombres
como Priestley, James Watt y Keir nunca abandonaron la teoría del flogisto. En
1795 el escritor Nicholson (en su Diccionario de Química) sugirió que ambas
teorías eran equiparables.
ALEMANIA
En 1776 muchos químicos franceses se sumaron ya a la teoría del
oxígeno. La nueva teoría se aceptó ampliamente en Francia, a partir de 1787,
tras el descubrimiento de la descomposición del agua. El trabajo fundamental
fue el Tratado Elemental de Química de Lavoisier, en 1789 en el que usó la
nueva terminología. Al descubrir que el Journal de physique estaba dirigido por
los partidarios del flogisto, Lavoisier tuvo la brillante idea de fundar su propia
revista, Annales de Chimie,en1789. Finalmente acabaría ganándose a los
eminentes químicos franceses: Guyton, Berthollet (1748-1822), Fourcroy
(1755-1809), G. Monge y N. L. Vanquelin.
GRAN
BRETAÑA
LA ACEPTACIÓN DE LA TEORÍA DEL OXÍGENO
EN TRES PAÍSES EUROPEOS
Ya que la doctrina del flogisto fue concebida por primera vez en
Alemania, es natural suponer que fuera allí donde se suscitara mayor
oposición a la teoría del oxígeno. Esto queda patente en el hecho de que en
torno a 1789 aún no había en Alemania ningún seguidor de dicha teoría. Sin
embargo, hubo otras razones. En Alemania la química se concebía como una
ciencia práctica, que se aplicaba especialmente a los problemas de la minería
y a la extracción de metales; y para estos fines, la teoría del flogisto parecía
bastante adecuada. Sin embargo en 1799 algunos químicos como Scherer,
echando la vista atrás, fueron conscientes de que el orgullo nacional había
sido la causa principal de la resistencia a admitir las teorías antiflogísticas.
Cuando llegaron noticias de los nuevos descubrimientos de Francia y Gran
Bretaña, algunos químicos alemanes pensaban que Alemania estaba
perdiendo su supremacía en química y por eso apoyaron la teoría del flogisto.
Muchos vieron en la teoría de Lavoisier y sus seguidores sólo una moda
francesa pasajera Georg Lichtenberg (1742-99) por ejemplo proclamó que
Francia no es un país del que estemos acostumbrados a esperar principios
perdurables (BROCK, 1992). Hubo que esperar hasta 1793 para que tres
importantes químicos alemanes, Gren, Westrumb y Trommsdorff,
abandonaran la teoría del flogisto, o por lo menos, aceptaran, parcialmente, la
idea del oxígeno.
Del flogisto al oxígeno
7
EPÍLOGO: EL VALOR
DE LA HISTORIA
La historia de la revolución quími- realización de los experimentos y la interca es una rica fuente de materiales para pretación de sus resultados. Muchas bellas
estudiantes y profesores de ciencias: con- teorías han sido así desechadas por hechos
tiene todos los ingredientes
que se necesitan para ilustrar
temas importantes en el estudio de la ciencia y su histoLa figura ambigua de Rubin
ria. Algunos de ellos pueden
La Figura adjunta muestra un diagrama. ¿Es
extraerse del material presenuna copa o son dos caras mirándose? Probablementado en este trabajo, mientras
te uno puede ver ambas cosas pero no simultáneaque otros requieren una inmente. Éste es, como
bien sabes, un ejervestigación mas amplia, así
cicio de percepción de
como una búsqueda más incarácter psicológico
tensiva y minuciosa.
muy conocido que
podría servirnos
A continuación se presencomo metáfora para
ta una lista de temas sugeridos
contraponer las teopor el descubrimiento del oxírías rivales del oxígegeno.
no y el flogisto. El fi-
· La naturaleza del método
científico y la filosofía de la
ciencia.
Los experimentos de
Lavoisier, Priestley y Cavendish ilustran de forma concreta
cómo la ciencia requiere la
interacción de la teoría y la observación. Las teorías guían la
lósofo Thomas S.
Kunh utilizó esta
analogía para ilustrar su tesis sobre el cambio de un
paradigma a otro, al señalar que este cambio de ideas
era similar a un cambio de forma de percepción.
Discute la efectividad del diagrama como metáfora de los paradigmas rivales del flogisto y del
oxígeno. Teniendo en cuenta que las analogías difícilmente son apropiadas al 100% señala sus limitaciones.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
que no tienen encaje en ellas o, en último do que, a partir de este descubrimiento,
término, han tenido que abandonarse por- se usaron las técnicas químicas de decoque son incapaces de dar cuenta de esos loración. De igual modo, parece evidenhechos sin hacer uso de una gran cantidad te que la investigación de los álcalis, los
tintes y los gases de las minas obedeció,
de supuestos arbitrarios.
en gran medida, a factores económicos.
La Revolución Química también suministra algunas claves interesantes so- A un nivel más sutil, la vida y la obra de
bre el modo en que los científicos luchan Joseph Priestley, ilustra, por ejemplo, el
por el reconocimiento de la prioridad. vínculo existente entre el radicalismo
Hubo disputas entre Lavoisier y
Prestley a propósito del descubrimiento del “aire respirable”, e incluso altercados aún más serios
Cambios
entre Watt, Priestley y Cavendish
en el modo de ver el mundo
acerca del descubrimiento de la
El relato Desde el flogisto al oxígeno
composición del agua. Nos enpresenta uno de los muchos casos que puecontramos a los científicos comden encontrarse en la historia de la ciencia
en los que se abandona una teoría predopitiendo, como siempre, por el
minante para dar paso a otra mejor. Busca
reconocimiento, pero también (y
otros tres ejemplos del mismo tipo y añádeacaso sea ello lo más significatilos a la tabla siguiente.
vo) observamos el nacimiento de
Teoría
Nueva
Periodo en que se
una auténtica comunidad euroantigua
teoría
produjo el cambio
pea de científicos en la que se
intercambian ideas y se desarroFlogisto
Oxígeno
1774-1800
llan descubrimientos.
Una de las obras más importantes de la filosofía de la ciencia
en los últimos cincuenta años es
La Estructura de las Revoluciones
Científicas de Thomas Kuhn. En
ella este autor da una visión radical sobre la manera en la que
la ciencia progresa. Un estudio de
este trabajo permitiría emitir un juicio so- político, la disidencia religiosa y los lobre cómo encaja el descubrimiento del oxí- gros científicos en Gran Bretaña en el sigeno con las ideas de Kuhn.
glo XVIII. Así, al negársele a los grupos
religiosos disidentes que no eran miembros de la Iglesia de Inglaterra, tales
Estímulos externos en la ciencia.
como las sectas protestantes no conforLa industria química a finales del
siglo XVIII y principios del XIX es un re- mistas, metodistas, baptistas y
curso útil para mostrar la interacción en- unitaristas, el acceso a ciertas profesiotre la ciencia, la tecnología y los factores nes así como a la educación universitasociales y económicos. Sería erróneo, por ria, estos crearon sus propias academias
ejemplo, pensar que Scheele preparó el con una concepción de la educación ciencloro para ayudar a la industria de la de- tífica y tecnológica bastante avanzada, en
coloración, pero es significativo lo rápi- claro contraste con el obsoleto currícu-
·
Del flogisto al oxígeno
lo, ajeno a la ciencia, que se impartía en
Oxford y Cambridge. No es extraño pues
el que la imposibilidad de acceso a profesiones como el derecho y la medicina
supusiera que algunos no conformistas
como el cuáquero Darbys o el unitario
Priestley dedicaran su energía a asuntos
científicos, tecnológicos e industriales.
· Cómo se escribe la historia de la ciencia.
Hay diversas formas de escribir la
historia de la ciencia. Un marxista, por
ejemplo, resaltaría la importancia de los
factores económicos como condicionantes de la superestructura de las ideas.
Esta aproximación marxista forma parte de una corriente de pensamiento más
amplia que da al estudio de las ideas
científicas un enfoque “externalista”. Para entender la ciencia de forma apropiada desde esta perspectiva, debemos observar el contexto. Un buen ejemplo de
esta corriente lo suministra J.D. Bernal,
científico, marxista e historiador de la
ciencia, que hace el siguiente comentario sobre la química de finales del siglo
XVIII:
La industria aportó nuevas sustancias a la química, pero también nuevos
problemas. Así, el estudio del mineral usado para colorear cristal, el manganeso, llevado a cabo por Scheele, condujo al descubrimiento del cloro en 1774.
Berthollet, en 1784, le encontró utilidad
en el blanqueado, y McGregor, inspirado por su yerno Watt, lo usó por primera vez a gran escala en la creciente industria textil de Glasgow.
(BERNAL, 1969, p. 624)
Si un enfoque “externalista” se centra en los factores sociales que influyen en
la ciencia, una aproximación “internalista”, por el contrario, centra su atención en la lógica de las ideas. La historia
del oxígeno aporta gran cantidad de material para ilustrar este punto de vista. Así,
desde esta óptica, la teoría del flogisto,
como teoría científica, perdió credibilidad,
no porque la teoría del oxígeno ayudara a
crear un producto industrial mejor, sino
por sus propios defectos. Y ciertamente,
en el caso de Cavendish, nos encontramos
con un hombre totalmente despreocupado de los asuntos materiales, pero dedicado por entero a las ciencias naturales, aparentemente por amor al arte.
Finalmente, hay un modo de enfocar la historia de la ciencia conocido
como “Liberal” (whig) o progresivo que,
aunque actualmente no goza del favor
de los historiadores de la ciencia, y muy
pocos caen hoy día en sus errores, tuvo
gran predicamento en un pasado no muy
lejano. El estilo “Whiggish” consiste en
escribir la historia desde una visión positivista de la ciencia en la que se hace
hincapié en la lucha por alcanzar la verdad tal como la entendemos ahora. Se trata de una corriente historiográfica en la
que, basándose en los patrones actuales,
se critica a aquellos que cometieron errores en el pasado.
Se juzga así a los científicos del pasado según el papel que jugaron en la promoción de descubrimientos.
H. Butterfield en Interpretación progresiva de la Historia (1931) critica esta concepción en los siguientes términos:
El pecado en la composición histórica es abstraer los sucesos de su contexto, y organizarlos, implícitamente, en
comparación con el presente, pretendiendo con esto que a los hechos se les permita hablar por sí mismos. Es imaginar que
la historia tiene autoridad para dar juicios de valor; es también asumir que se
puede probar, por el mero paso del tiempo, que una idea o una persona estaban
equivocados.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
El químico e historiador de química,
J. R. Partington se aproxima a esta corriente cuando escribe:
En teoría, Scheele se encontraba en
la misma posición que sus contemporáneos: aceptó el gran error de Stahl y se
mantuvo partidario de la teoría del
flogisto hasta el final de su vida.
(PARTINGTON, 1962, p. 209)
El problema radica, por supuesto, en
que Scheele no sabía que las ideas de Stahl
se convertirían en un gran error. Poco puede entenderse, si se vuelve la mirada al
pasado sólo para enaltecer a los ganadores y condenar a los perdedores.
· El estudio de casos prácticos y la peda-
gogía de la ciencia
Muchos teóricos de la educación
creen que la incorporación de la historia
de la ciencia al currículo de la misma implica claras ventajas para el estudio de la
propia ciencia. Con frecuencia, los estudios históricos presentan una visión de la
verdadera naturaleza de la ciencia más
ajustada que las visiones retocadas que
ofrecen los libros de texto. Además, la
aproximación constructivista al aprendizaje infantil muestra que, a menudo,
existe un cierto paralelismo entre las
concepciones que del mundo tienen los
niños y las ideas aceptadas en determinadas épocas de la historia de la ciencia. Sería interesante por ello examinar
cómo conceptualizan los niños la combustión y si, de forma natural, la entien-
Del flogisto al oxígeno
den mejor siguiendo la teoría del flogisto
que la del oxígeno.
Los teóricos de la educación británicos Monk y Osborne respaldan el valor de
la historia y la filosofía de la ciencia en el
currículo escolar:
Entendemos que, sin la incorporación
de la historia y la filosofía de la ciencia, ni
el estudio del proceso, tal como se encuentra en el currículo escolar, ni el estudio de
los resultados de la ciencia pueden, desde
nuestro punto de vista, dar una visión
apropiada de la ciencia o una adecuada
educación en ciencias.
(MONK y OSBORNE, 1997, p. 409)
De manera más general, al otorgarle a la ciencia una dimensión histórica
y humana, hacemos que una materia
como la química, que a veces puede parecer fría, mecánica y carente de interés
humano, sea más accesible para un público más amplio.
Pero no es necesario que nos esforcemos en buscar valores instrumentales para
el estudio de la historia de la ciencia. Esperamos que el aislamiento que ha sufrido la
ciencia respecto a la cultura y las humanidades en general, sea un fenómeno pasajero del siglo XX. La historia de la ciencia,
quizás más que otra disciplina, nos permite ubicar a la ciencia dentro de un marco cultural en el que puede finalmente ser
estudiada por lo que es, un resultado glorioso del intelecto humano equiparable a
la literatura y a las artes, digna de ser estudiada por su propio valor intrínseco.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BERNAL, J.D. (1969). Science in History. Londres, Penguin (hay traducción española con el
título Historia social de la Ciencia, Península).
BERRY, A.J. (1960). Henry Cavendish. Londres, Hutchinson.
BROCK, W.H. (1992). The Fontana History of Chemistry. Londres, Fontana.
CONANT, J. B. (1957). Harvard Case Histories in Experimental Science. Cambridge, Mass.,
Harvard University Press.
DONOVAN, A. (1993). Antoine Lavoisier. Cambridge, Cambridge University Press.
JAFFE, B. (1976). Crucibles: The Story of Chemistry. Nueva York, Dover Publications.
KUHN, T. (1970). The Structure of Scientific Revolutions. Chicago, Chicago University Press.
Hay traducción española La estructura de las revoluciones científicas (1962) en Fondo de
Cultura Económica.
MONK, M. Y J. OSBORNE (1997). “Placing the History and Philosophy of Science on the
Curriculum: A Model for the Development of Pedagogy.” Science Education 81 : 405424.
PARTINGTON, J.R. (1962). A History of Chemistry. Londres, Macmillan & Co. Ltd.
PERRIN, C. E. (1990). The Chemical Revolution. Companion to the History of Science. R. C.
Olby, G. N. Cantor, J. R. R. Christy y M. J. S. Hodge. Londres, Routledge.
RUSSELL, C. A. (1973). “From Natural Philosopher to Scientists”, Tema 2 de The Historical
Perspective. AST281, Open University Press, Milton Keynes.
TILDEN, W.A. (1935) Famous Chemists. Londres, Routledge & Sons.
TOULMIN, S. y GOODFIELD J. (1962). The Architecture of Matter. Harmondsworth, Middlesex,
Penguin.
W ILEY , B. (1962). The Eighteenth Century Background. Harmondsworth, Middlesex,
Penguin.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
Discurso preliminar al Tratado Elemental de Química
Cuando emprendí esta obra sólo me propuse desarrollar algo más la Memoria que leí
en la sesión pública de la Academia de Ciencias del mes de abril de 1787, sobre la necesidad de reformar y perfeccionar la nomenclatura química.
Pero comprendí mejor al ocuparme de este trabajo, que hasta entonces no había
evidenciado los principios establecidos por el abate Condillac en su Lógica y en algunas
otras de sus obras. El sentó que no pensamos más que con el auxilio de las palabras;
que las lenguas son verdaderos métodos analíticos; que el álgebra más sencilla, más
exacta y más adecuada en la forma de expresar su objeto, es a la vez una lengua y un
método analítico; en fin, que el arte de razonar no es más que una lengua bien hecha.
Y en efecto, mientras que sólo creía ocuparme de la nomenclatura, mientras que mi único
objeto era perfeccionar la lengua química, el trabajo se transformó insensiblemente en mis
manos, y sin poderlo evitar, en un tratado elemental de química.
La imposibilidad de aislar la nomenclatura de la ciencia y la ciencia de la nomenclatura, se debe a que toda ciencia física se forma necesariamente de tres cosas: la serie de
hechos que constituyen la ciencia, las ideas que los evocan y las palabras que los expresan.
La palabra debe originar la idea, ésta debe pintar el hecho: he aquí tres huellas de un mismo
cuño. Y como las palabras son las que conservan y transmiten las ideas, resulta que no se
puede perfeccionar la lengua sin perfeccionar la ciencia, ni la ciencia sin la lengua; y por muy
ciertos que fuesen los hechos por muy justas que fuesen las ideas que originasen, sólo
transmitirían impresiones falsas si careciésemos de expresiones exactas para nombrarlos.
Aquellos que lean con atención la primera parte de este tratado encontrarán repetidamente
comprobadas estas verdades; pero, como me he visto forzado a seguir en él un orden
diametralmente distinto al que se ha adoptado hasta el momento en todas las obras de
química, manifestaré los motivos que he tenido para ello. Es un principio constante, cuya
generalidad está bien verificada tanto en las matemáticas como en los demás saberes, que
para instruirnos debemos pasar siempre de lo conocido a lo desconocido. Durante la primera infancia nuestras ideas proceden de nuestras necesidades, la sensación de éstas origina la idea de los objetos apropiados para satisfacerlas, y por una serie de sensaciones,
observaciones y análisis, se genera de forma insensible una sucesión de ideas ligadas entre
sí, donde un observador atento puede, hasta cierto punto, encontrar el hilo y encadenamiento, que constituyen el conjunto de nuestro saber.
Cuando nos disponemos por primera vez a realizar el estudio de una ciencia, nos
encontramos con relación a ella, en un estado muy similar a aquél en que se hallan los niños,
y el camino que debemos seguir es precisamente el que sigue la naturaleza en la formación
de sus ideas. Así como en el niño la idea es un efecto de la sensación, y es ésta quien
produce la idea, de la misma forma así para aquel que se dispone a iniciar el estudio de las
ciencias físicas, las ideas no deben ser más que una consecuencia, el resultado inmediato de
una experiencia o una observación.
Séame permitido añadir que la situación del que entra en la carrera de las ciencias es
menos ventajosa que a el niño que adquiere sus primeras ideas; si éste se engaña respecto
a los efectos saludables o nocivos de los objetos que le rodean, la naturaleza le suministra
multiplicados medios para rectificar. Cualquier juicio que forme se ve a cada instante corregido por la experiencia. La privación o el dolor suceden a un juicio falso; la alegría y el
placer a un juicio adecuado. No se tarda con tales maestros en llegar a ser consecuentes,
y pronto se razona de forma justa cuando no puede hacerse de otro modo bajo pena de
privaci6n o sufrimiento.
No ocurre igual en el estudio y práctica de las ciencias: los juicios falsos que formamos no involucran a nuestra existencia y bienestar; ningún interés físico nos obliga a rectificar. Por el contrario, la imaginación que siempre tiende a llevarnos más allá de los límites de
la verdad, el amor propio y la confianza que nos inspira en nosotros mismos, nos inducen a
sacar consecuencias que no se derivan inmediatamente de los hechos; de suerte, que parecemos estar, de algún modo, interesados en seducirnos. No es extraño, pues, que en las
ciencias físicas, en general, se haya comúnmente realizado conjeturas en lugar de conclusiones, que estas conjeturas al transmitirse de épocas en épocas hayan llegado a ser cada
vez más dominantes por el peso de autoridad que adquirieron y que, en fin, hayan sido
adoptadas y consideradas como verdades fundamentales incluso por hombres de gran
inteligencia.
Para evitar estos desvaríos el único medio consiste en suspender o, al menos, simplificar todo lo posible el razonamiento que, por proceder de nosotros, solamente él puede
engañarnos; en someterlo continuamente a la prueba de la experiencia; en no conservar
más que los hechos que son datos de la naturaleza y no pueden equivocarnos; en no buscar
la verdad más que en el encadenamiento natural de las experiencias y observaciones, al
igual que los matemáticos llegan a la solución de un problema por la simple ordenación de
los datos, reduciendo el razonamiento a operaciones tan sencillas, a juicios tan breves, que
nunca pierden de vista la evidencia que les sirve de guía.
Convencido de estas verdades, me he impuesto la ley de no pasar nunca más que de
lo conocido a lo desconocido, de no deducir ninguna consecuencia que no se derive inmediatamente de las experiencias y observaciones, y de encadenar los hechos y verdades
químicas en el orden más apropiado que facilite la comprensión a los principiantes. Pero al
sujetarme a este plan era imposible que no me desviase de los caminos ordinarios. Pues es
un defecto común a todos los cursos y tratados de química suponer desde la primera
lección que el alumno o el lector poseen unos conocimientos que sólo podrán adquirir en
las lecciones siguientes. En casi todos ellos se empieza por hablar de los principios de los
cuerpos y explicar la tabla de afinidades, sin advertir que por ese camino es necesario
recorrer desde el primer día los principales fenómenos de la química, utilizar expresiones
que no han sido aún definidas y suponer ya formados en esta ciencia a quienes se trata de
enseñarla. Igualmente es un hecho que sólo se aprende poca cosa en un primer curso de
química, que un año apenas es suficiente para familiarizar el oído con la terminología, la
vista con los aparatos y que es casi imposible formar un químico en menos de tres o cuatro
años.
Como estos inconvenientes se deben más a la naturaleza de las cosas que a la forma
de la enseñanza, me he impuesto dar a la química un rumbo que me parece más conforme
con el que sigue la naturaleza. No se me oculta que al querer evitar un género de dificultad
me meta en otro y que me sería imposible superarlas todas, pero creo que las que queden
por allanar no se deben al orden que me he propuesto, sino que son más bien consecuencia
del estado de imperfección en que aún se encuentra la química. Esta ciencia presenta numerosas lagunas que interrumpen la serie de los hechos y que exigen enlaces embarazosos y
difíciles. No tiene la ventaja, como la geometría elemental, de ser una ciencia completa
cuyas partes están todas ligadas entre sí, pero, sin embargo, su marcha actual es tan rápida
y los hechos se adecuan tan satisfactoriamente a la doctrina moderna, que podemos esperar verla, incluso en nuestros días, muy cerca de alcanzar el grado de perfección de que es
susceptible.
Esta ley rigurosa que no debo transgredir, de no deducir nada más allá de lo que las
experiencias muestren, de no suplir nunca lo que los hechos silencien, no me ha permitido
incluir en esta obra aquella parte de la química más susceptible quizá de llegar a ser un día
una ciencia exacta: la que trata de las afinidades químicas o atracciones electivas. Geoffroy,
Gellert, Bergman, Scheele, Morveau, Kirwan y muchos otros ya han reunido una multitud
de hechos singulares a los que sólo falta colocarlos en sus lugares correspondientes. Pero
no tenemos aún datos básicos o, al menos, los que poseemos no son lo bastante precisos y
exactos todavía como para que puedan llegar a ser el apoyo fundamental sobre el que
descanse una parte tan importante de la química. Por otra parte, la ciencia de las afinidades
es a la química ordinaria lo que la geometría superior a la geometría elemental, y he creído
que no debía complicar con grandes dificultades unos elementos sencillos y fáciles que
serán comprendidos, espero, por un gran número de lectores.
Acaso, y sin darme cuenta de ello, un sentimiento de amor propio haya provocado
estas reflexiones. Morveau está a punto de publicar el artículo Afinidad de la Encictopédie
metodique, y no me cabe la menor duda de que no debo trabajar en competencia con él.
No dejará de extrañarse que en un tratado elemental de química no aparezca un
capítulo sobre las partes constituyentes y elementales de los cuerpos; pero he de advertir
aquí que la manía que tenemos de que todos los cuerpos naturales se compongan únicamente de tres o cuatro elementos, se debe a un prejuicio heredado de los filósofos griegos.
Admitir que cuatro elementos componen todos los cuerpos conocidos sólo por la diversidad de sus proporciones, es una mera conjetura imaginada mucho antes de que se tuviesen
las primeras nociones de la física experimental y de la química. Se carecía aún de hechos y
sin ellos se creaban sistemas; y hoy que los poseemos parece que nos empeñamos en
rechazarlos cuando no se adaptan a nuestros prejuicios; tan es así que aún se deja sentir el
peso de la autoridad de los padres de la filosofía humana y que sin duda continuará pesando
sobre las generaciones venideras.
Es digno de señalar, que ninguno de los químicos partidarios de la doctrina de los
cuatro elementos no haya admitido, forzado por los hechos, un mayor número de ellos. Los
primeros químicos que escribieron después de la renovación de las letras, consideraron al
azufre y la sal como sustancias elementales que entraban en la composición de gran número
de cuerpos, y así reconocieron la existencia de seis elementos en vez de cuatro. Becher
admitía tres tierras, de cuya combinación en proporciones distintas deducía la diferencia
existente entre las sustancias metálicas. Stahl modificó este sistema, y todos los químicos
que le han sucedido se han permitido imaginar o introducirle algunos cambios; pero todos
ellos se han dejado arrastrar por la mentalidad de su época que se contentaba con aserciones sin pruebas o, al menos, consideraba como tales las probabilidades menos fundadas.
Todo lo que puede decirse sobre el número y naturaleza de los elementos se reduce,
en mi opinión, a puras discusiones metafísicas: sólo se intenta resolver problemas indeterminados susceptibles de infinitas soluciones, ninguna de las cuales, con toda probabilidad,
será acorde con la naturaleza. Me contentaré, pues, con decir, que si por el nombre de
elementos queremos designar a las moléculas simples e indivisibles que componen los cuerpos, es probable que las ignoremos; pero si, por el contrario, unimos al nombre de elementos o principios de los cuerpos la idea del último término al que se llega por vía analítica,
entonces todas las sustancias que hasta ahora no hemos podido descomponer por cualquier medio serán para nosotros otros tantos elementos; con esto no queremos asegurar
que los cuerpos que consideramos como simples no se hallen compuestos por dos o mayor
número de principios, sino que como nunca se ha logrado separarlos o, mejor dicho, faltándonos los medios para hacerlo, debemos considerarlos cuerpos simples y no compuestos
hasta que la experiencia y la observación no demuestren lo contrario.
Estas reflexiones sobre la marcha de las ideas, se aplican de forma natural a la elección de las palabras que deben expresarlas. Guiado por el trabajo que sobre la nomenclatura química hicimos conjuntamente en 1787 Morveau, Berthollet, Fourcroy y yo, he designado, cuando me ha sido posible, a las sustancias simples con palabras sencillas y, por
tanto, son éstas las primeras que me he visto obligado a nombrar. Recordamos que nos
hemos esforzado en conservar el nombre que las sustancias tienen en la sociedad y sólo nos
hemos permitido introducir cambios en dos casos: primero, cuando se ha tratado de sustancias recientemente descubiertas que no habían sido todavía nombradas o, en caso afirmativo, hacía poco tiempo y cuyos nombres no estaban aún sancionados por una adopción
general; segundo, cuando nos ha parecido que los nombres adoptados antigua o modernamente, implicaban ideas falsas que podían confundir a las sustancias que designaban con
otras dotadas de propiedades distintas u opuestas. En tales casos no hemos tenido ningún
inconveniente en sustituir dichas palabras por otras que hemos derivado principalmente del
griego, procurando que expresen la propiedad más general y característica de la sustancia;
con esto hemos logrado la ventaja de aliviar la memoria de los principiantes que difícilmente
retienen una palabra nueva vacía de sentido, y acostumbrarles desde un principio a no
admitir ninguna palabra que no vaya ligada a una idea.
Respecto a los cuerpos formados por la unión de varias sustancias simples, los hemos
designado con nombres compuestos por ser así ellos mismos; pero, como el número de
combinaciones binarias es ya bastante considerable, caeríamos en el desorden y confusión
si no hubiésemos establecido clasificaciones. El nombre de las clases y géneros indica, en el
orden natural de las ideas, lo que es propiedad común a un gran número de individuos; el de
las especies, al contrario, sólo las propiedades particulares de unos cuantos.
Estas distinciones no pertenecen, como se podría pensar, solamente a la metafísica,
sino que se dan en la naturaleza. Un niño, dice el abate de Condillac, llama árbol al primer
árbol que le mostramos. Otro que vea a continuación le recuerda la misma idea y le da el
mismo nombre, igual hace con un tercero, un cuarto, y he aquí cómo la palabra árbol, dada
al principio a un individuo, llega a ser para él un nombre de clase o género, una idea abstracta que comprende a todos los árboles en general. Pero cuando le hagamos notar que todos
los árboles no tienen los mismos usos, que todos no dan los mismos frutos, aprenderá
pronto a distinguirlos con nombres específicos y particulares. Esta lógica es la de todas las
ciencias y se aplica naturalmente a la química.
Los ácidos, por ejemplo, se componen de dos sustancias del tipo que consideramos
simples: una, que constituye la acidez y que es común a todos, y que dará el nombre de la
clase o del género; otra, que es peculiar de cada ácido, diferenciándolo de los demás, y que
proporcionará el nombre específico,
Pero, en la mayor parte de los ácidos, los dos principios constituyentes, esto es, el
acidificante y el acidificado, pueden existir en proporciones diferentes que constituyen el
estado de equilibrio o saturación; como esto se observa con los ácidos sulfúricos y sulfuroso, hemos expresado los dos estados de acidez variando únicamente la terminación del
nombre específico.
Las sustancias metálicas que han sido expuestas a la acción conjunta del aire y del
fuego, pierden su brillo metálico, aumentan de peso y toman un aspecto terroso; en este
estado dichas sustancias se componen, al igual que los ácidos, de un principio común a
todas y de otro específico peculiar de cada una; el nombre genérico derivado del principio
común que hemos adoptado para clasificarlas es el de óxido, diferenciando a continuación
unas de otras por el nombre particular del metal de que proceden.
Las sustancias combustibles que constituye el principio específico y particular en los
ácidos y óxidos metálicos, son a su vez susceptibles de llegar a ser el principio común de un
gran número de sustancias. Las únicas combinaciones de este género conocidas desde hace
tiempo eran las sulfurosas, pero hoy se sabe, gracias a los experimentos de Vandermonde
Monge y Berthollet, que el carbón se combina con el hierro y, quizá, con otros metales,
originando, según las proporciones, acero, plombagina, etc. Igualmente se sabe, según los
experimentos de Pelletier, que el fósforo se combina con numerosas sustancias metálicas. A
estas diferentes combinaciones las hemos agrupado bajo nombres genéricos derivados de
la sustancia común, dándoles una terminación que exprese esta analogía y explicándolas con
otro nombre derivado de la sustancia particular.
Mayor dificultad presentaba la nomenclatura de los cuerpos formados por tres sustancias simples, fundamentalmente porque no se puede expresar la naturaleza de sus principios
constituyentes sin recurrir a nombres más compuestos. En los cuerpos que forman esta
clase, como, por ejemplo, las sales neutras, hemos tenido que considerar: 1.º el principio
acidificante, que es común a todos; 2.º el principio acidificable, que constituye el ácido
particular; 3.º la base salina, terrosa o metálica que determina la especie particular de sal.
Hemos tomado el nombre de cada clase de sales del principio acidificable, común a todos
los individuos de la clase, distinguiendo después a cada especie con el nombre de la base
salina, terrosa o metálica que le es peculiar.
Toda sal, aunque esté compuesta de los mismos tres principios, se puede hallar, sin
embargo, en estados muy diversos al cambiar simplemente la proporción entre ellos. Por
tanto, la nomenclatura que hemos adoptado sería defectuosa si no pudiese expresar esta
variedad, lo que hemos conseguido cambiando la terminación y haciéndola uniforme para
todas las sales que se encuentren en el mismo estado.
En fin, hemos llegado a conseguir que por el solo nombre se sepa en el acto: qué
sustancia combustible entra a formar parte de una determinada combinación, si está unida al
principio acídificante y en qué proporción, en qué estado se encuentra el ácido, a qué base
se halla unido, si hay saturación completa o si domina más bien el ácido o la base.
Se concibe que no haya sido posible cumplimentar estos puntos de vista sin chocar
algunas veces con los criterios usados comúnmente y sin adoptar unas denominaciones que
han parecido duras y bárbaras en un primer momento; pero hemos observado que el oído
se habitúa pronto a las palabras nuevas, sobre todo si van insertas en un sistema general y
razonado. Por otra parte, no son menos duros ni extraordinarios los nombres usados anteriormente como polvos de Algaroth, sal de Alembroth, ponjolix, agua fagedénica, turbit
mineral, colcótar y muchos otros; hace falta gran hábito y memoria para recordar las
sustancias que expresan y, sobre todo, para reconocer a qué género de combinación pertenecen. Aún son más impropios los nombres de aceite de tártaro por deliquio, aceite de
vitriolo, manteca de arsénico y de antimonio, flores de zinc, etc., no sólo porque dan
nacimiento a ideas falsas sino porque, hablando con propiedad, no existen en el reino mineral y menos en el de los metales, ni mantecas, ni aceites, ni flores, y, además, porque las
sustancias que se expresan bajo estos nombres engañosos son venenos violentos.
Cuando publicamos nuestro Ensayo sobre la Nomenclatura química, se nos reprochó
el haber modificado la lengua que hablaron, ilustraron y transmitieron nuestros maestros, sin
advertirse que tanto Bergman como Macquer habían solicitado ellos mismos esta reforma.
El sabio profesor de Upsala, Bergman, escribía en los últimos días de su vida a Morveau:
No deis tregua a ninguna denominación impropia, los que ya saben entenderán siempre, y los que no, comprenderán más pronto.
Quizá se me censuraría con más fundamento, el que no dé en la obra que presento al
público ninguna relación histórica de las opiniones de los que me han precedido y sólo
muestre las mías sin examinar las de los demás. De aquí resulta que no he dado a mis
colegas, y menos a los extranjeros, la justicia que deseaba rendirles; pero ruego al lector
considere que si se acumulan citas en una obra elemental, si nos detenemos en prolijas
consideraciones sobre la historia de la ciencia y las aportaciones de los que la han cultivado,
se perdería de vista el objeto principal marcado y se elaboraría una obra de lectura fastidiosa para los principiantes. No es un tratado elemental el lugar adecuado para hacer la historia
de la ciencia ni del espíritu humano; en él sólo se debe buscar facilidad y claridad, procuran-
do descartar todo lo que podría tender a distraer la atención. Este es un camino que se ha
de ir allanando continuamente sin dejar pervivir ningún obstáculo que pueda ocasionar el
menor retraso. Las ciencias presentan ya de por sí bastantes dificultades como para que se
le agreguen otras extrañas. Por otro lado, los químicos se darán cuenta fácilmente de que
en la primera parte de esta obra sólo me he servido de experimentos propios. Si alguna vez
he utilizado las experiencias o las opiniones de Berthollet, Fourcroy, Laplace, Monge y de
todos aquellos que, en general, adoptaron los mismos principios que yo, y haya olvidado
citarlos, se debe a que la costumbre de convivir juntos, de comunicarnos nuestras ideas,
nuestras observaciones, nuestros puntos de vista, ha establecido entre nosotros una especie de comunidad de opiniones, donde con frecuencia es difícil, incluso a nosotros mismos,
distinguir lo que aportó cada uno.
Todo lo que acabo de exponer respecto al orden que me vi obligado a seguir en la
marcha de las demostraciones e ideas, sólo es aplicable a la primera parte de esta obra:
únicamente ella contiene el conjunto de la doctrina que he adoptado y a la que he procurado dar una forma verdaderamente elemental.
La segunda parte se compone fundamentalmente de las tablas de nomenclatura de las
sales neutras, donde sólo he añadido breves explicaciones con el objeto de dar a conocer
los procedimientos más sencillos para obtener los diversos ácidos conocidos. Esta segunda parte no contiene cosa alguna que me pertenezca con exclusividad, no es más que un
compendio muy conciso de los resultados extractados de varias obras.
Finalmente, en la tercera parte he dado una descripción detallada de todas las operaciones relativas a la química moderna. Un trabajo de este género era deseado desde hacía
tiempo, y supongo que será de alguna utilidad. En general, no está bastante extendida la
práctica de experimentar y, sobre todo, de hacer experimentos nuevos, por lo que es
posible que si en las diferentes memorias que he presentado a la Academia me hubiese
extendido más sobre los detalles de las manipulaciones, me hubiera dado a entender mejor
y la ciencia hubiese hecho progresos más rápidos. Como el orden de materias de esta
tercera parte me ha parecido un tanto arbitrario, únicamente he cuidado de colocar en cada
uno de los ocho capítulos que la componen, las operaciones que guardaban una mayor
analogía entre sí.
Se notará fácilmente que en ella no existe extracto de ninguna obra y que en la redacción de los artículos principales sólo me he ayudado de mi propia experiencia.
Terminaré este discurso preliminar transcribiendo literalmente algunas frases del abate de Condillac que me parecen describir con bastante veracidad el estado en que se
hallaba la química en tiempos muy cercanos al nuestro. Como estos pasajes no fueron
escritos con este fin expreso, tendrán mayor peso si la aplicación es justa.
«En vez de observar las cosas que queríamos conocer, hemos optado por imaginarlas. De conjetura falsa en conjetura falsa hemos ido cayendo en una serie de
errores, que transformados en prejuicios, y precisamente por esta razón, los hemos
adoptado como si fuesen verdaderos principios, abismándonos cada vez más. En esta
situación sólo hemos sabido razonar de acuerdo con los malos hábitos contraídos. El
arte de razonar se convirtió en nosotros en el arte de abusar de las palabras sin entenderlas bien... Llegando las cosas a este punto y acumulados así los errores, no existe
ningún medio para poner orden en la facultad de pensar que no sea el de olvidar todo
lo que hemos aprendido, de buscar las ideas en su origen, de seguir el curso de su
formación y de regenerar, como dice Bacon, el entendimiento humano.» «Este procedimiento es tanto más difícil de seguir cuanto más instruidos nos creamos. Así, si
todas las obras que versasen sobre las ciencias se hubiesen elaborado con gran nitidez, precisión y orden, ¿no serían asequibles a todo el mundo? Los que nunca hubiesen estudiado las comprenderían mejor que los que hubiesen realizado grandes
estudios y mucho más que los mismos autores científicos.»
El abate de Condillac agrega al final del capítulo V: «Pero, en fin, las ciencias han
progresado más porque los sabios han realizado mejor sus observaciones y se han
expresado con la misma precisión y exactitud que pusieron en ellas, y de este modo,
corrigiendo la lengua, han razonado mejor.»
Lavoisier
(Traducción de Ramón Gago Bohórquez)
Comentario
1.- Extrae las ideas más relevantes del texto.
2.- ¿Cómo justifica el autor la necesidad de desarrollar un nuevo lenguaje químico?
3.- ¿En qué consisten las aportaciones de ese nuevo lenguaje?
4.- Compara el nuevo lenguaje con el usado hasta entonces. ¿Cómo se construyó este
último?
5.- Comenta las ideas que el texto contiene sobre el método que debe utilizarse en el quehacer científico.
6.- ¿Cuál es el modelo que preside su intento de conversión de la Química en ciencia?
7.- Comenta la crítica que Lavoisier hace en el texto a las diversas teorías sobre la constitución de la materia desarrolladas hasta entonces.
8.- Comenta su definición de elemento.
9.- Infórmate sobre la personalidad y las aportaciones de los diversos personajes que
Lavoisier menciona en el texto.
MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA
FUNDACIÓN CANARIA OROTAVA DE HISTORIA DE LA CIENCIA