El nacimiento de la quimica

El nacimiento de la química. Historia de la Química I, se abarca desde las transformaciones originarias del planeta hasta los conocimientos prequímicos de la Alquimia medieval. Ahora nos interesa revelar los momentos más significativos en el desarrollo de la Química como ciencia experimental.
Al reafirmar que la ciencia es una compleja construcción sociohistórica el trabajo pasa revista con la necesaria brevedad al contexto en que tienen lugar los principales acontecimientos que marcan el nacimiento de la Química.
En una compleja dialéctica, al filo de la necesidad y la casualidad se va produciendo una transición del quehacer individual de los gigantes pioneros a la gestación de los nuevos laboratorios y las primeras comunidades organizadas en sociedades científicas.

En el periodo que se extiende desde el siglo XVII al XIX se produce el tránsito del absolutismo real, como forma de gobierno en el mundo occidental, al sistema capitalista y a la reconfiguración de la estructura social en su composición de clases. Esta sociedad capitalista emergente alentó cambios en las tecnologías que dieron lugar a la Primera Revolución Industrial representativa de la conquista de la energía del vapor y del desarrollo de la industria metalúrgica y los textiles.
Por otra parte, en el terreno de la supraestructura de la sociedad, la Ilustración gana terreno y la difusión de las ideas liberales que exigen reformas como señal del progreso social tuvo su impacto en las constituciones de los estados emergentes.
Las demandas de progreso material y el clima en el campo de las ideas auspiciaban pues un creciente desarrollo de las investigaciones en diferentes terrenos de la actividad humana.
En el campo de la Química el siglo XVII marca el inicio de la introducción de la balanza para estudiar las transformaciones químicas y un cambio en el centro de interés del tipo de sustancias objeto de estudio desde los minerales y metales hacia; los vapores  o espíritus¨. Pionero de estos virajes es el médico flamenco J.B. Van Helmont (1577 –1644).
Si un alquimista al observar la deposición de una capa de cobre sobre un clavo introducido en una solución de azul de vitriolo, creía ver la transmutación del hierro en cobre, Van Helmont estudia la disolución de los metales en los tres ácidos minerales fuertes y la recuperación de los metales de estas disoluciones.
Se enfrasca también Van Helmont en la penosa tarea de atrapar las sustancias  escurridizas que se escapan en numerosas transformaciones a las cuales bautizó con el término de gases, derivado del griego «chaos». Así aísla el gas liberado en la fermentación del vino que identifica con el gas desprendido en la reacción  entre el carbonato de calcio y el ácido acético, al cual llama gas silvestre.
En el brillante nacimiento de esta ciencia, uno de los genios fue el inglés Robert Boyle quien fue el primero en establecer el criterio moderno de elemento. Boyle también formuló la ley de los gases que establecía la relación existente entre la presión y el volumen de una cantidad dada de un gas a una temperatura determinada. Como científico es conocido principalmente por la formulación de la ley de Boyle,​ además de que es generalmente considerado hoy como el primer químico moderno y por lo tanto uno de los fundadores de la química moderna. Su obra The Sceptical Chymist (El químico escéptico) es considerada una obra fundamental en la historia de la química.  Anteriormente, Van Helmont había descubierto que existían gases diferentes del aire, y Torricelli probó que el aire ejercía presión. Los experimentos de Boyle revelaron que los gases se podían comprimir y expandir fácilmente, lo cual demostraba que los gases debían de estar compuestos por partículas muy espaciadas entre sí. Boyle y Newton figuraron entre los mayores impulsores del atomismo en el siglo XVII. Boyle también mostró la imposibilidad de que se realizara la combustión en ausencia de aire.

Robert Boyle nació en el castillo de Lismore, a orillas del río Blackwater, condado de Waterford, Irlanda, en 1627. Fue el decimocuarto hijo —de un total de quince— del aristócrata inglés Richard Boyle, conde de Cork, y Catherine Fenton, su segunda esposa. Richard Boyle había llegado a Irlanda en 1588, dedicándose a la política y a la industria, y para cuando nació Robert ya poseía grandes extensiones de tierra y apuntaba en la administración, en la que llegó a Lord Tesorero del Reino de Irlanda.

Aún niño, Robert aprendió a hablar latín, griego y francés, siendo enviado, tras la muerte de su madre, con tan solo ocho años al colegio de Eton, del cual era director sir Henry Wotton, amigo de su padre. A los quince años partió de viaje con un tutor francés. Vivió cerca de dos años en Génova y visitando Italia en 1641, pasó el invierno en Florencia estudiando las paradojas de Galileo Galilei, quien murió al año siguiente.

Años intermedios

Boyle regresó a Inglaterra desde el continente a mediados de 1644 con un gran interés por la investigación científica.​ Su padre había muerto el año anterior y le había dejado la casa solariega de Stalbridge en Dorset, Inglaterra, y propiedades importantes en el Condado de Limerick en Irlanda que había adquirido durante la Guerra de Cromwell. A partir de ese momento, Robert dedicó su vida a la investigación científica y pronto ocupó un lugar destacado en el grupo de investigadores, conocido como el «Colegio Invisible», que se dedicaron al cultivo de la » nueva filosofía». Se reunían con frecuencia en Londres, a menudo en el Gresham College, y algunos de los miembros también se reunían en Oxford.

Luego de leer en 1657 sobre la bomba de aire de Otto von Guericke, se dedica con ayuda de Robert Hooke a diseñar mejoras en su construcción, y en 1659 desarrolla la «máquina Boyleana» o «motor neumático», con la que inicia una serie de experimentos sobre las propiedades del aire. La reseña de la labor de Boyle con la bomba de aire se publicó en 1660 bajo el título Nuevos experimentos físico-mecánicos, sobre la elasticidad del aire, y sus efectos. Entre los críticos de este libro se encontró el jesuita Francis Line (1595-1675), y mientras respondía a sus objeciones Boyle hizo la primera mención a la ley que establece que el volumen de un gas varía inversamente con la presión del gas, la que se conoce en honor a él como Ley de Boyle en Inglaterra y en Europa como ley de Boyle-Mariotte.

Sin embargo, quien originalmente formuló esta relación fue Henry Power, en 1661. Boyle incluyó una referencia a un documento escrito por Power, pero por error lo atribuyó a Richard Towneley. En Europa continental, la hipótesis a veces se atribuye Edme Mariotte, aunque éste no la publicó hasta 1676 y ya estaba probablemente al tanto de la labor de Boyle.​

En 1663 el Colegio Invisible se convirtió en la Royal Society de Londres para la Mejora de Recursos Naturales Conocimiento, y la carta de constitución otorgada por Carlos II de Inglaterra, designó a Boyle miembro del consejo. En 1680 fue elegido presidente de la sociedad, pero declinó el honor por escrúpulos acerca de los juramentos.

Boyle escribió una lista de 24 posibles inventos que incluía «La prolongación de la vida», el «Arte de Volar», la «Luz perpetua», «fabricar armaduras muy livianas y extremadamente duras», «Un barco capaz de navegar con todo tipo de vientos, y un buque inhundible», «una manera práctica y certera de determinar longitudes», «drogas lo suficientemente poderosas como para alterar o exaltar la imaginación, despertar la memoria y otras funciones y apaciguar el dolor, adquirir sueño inocente, sueños inofensivos», etc. La lista es extraordinaria porque excepto algunas pocas excepciones casi todos, se han hecho realidad.​

Durante su residencia en Oxford, Boyle fue Cavalier (realistas, impulsores del poder real). Se cree que los cavaliers fueron creados por orden real unos pocos años antes que Boyle llegara a Oxford. La primera época de la estancia de Boyle estuvo marcada por las acciones exitosas de las fuerzas reaccionarias parlamentarias, por lo que este período fue el más secreto en cuanto a los movimientos de los Cavalier y por lo tanto se sabe muy poco acerca de la participación de Boyle.

Por otra parte, se estudiaron las atracciones de unos elementos con otros y se desarrolló la “teoría de la afinidad” (Geoffroy). Fruto de la descripción cualitativa se descubrió la fermentación alcohólica(Glauber), el Hidrógeno (Cavendish), Nitrógeno (Rutherford) y Oxígeno (Priestley y Scheele).

Un sigo más tarde, en la Francia revolucionaria, aparece Lavoisier, que se encarga de dar un contenido cuantitativo a la Química, y de corregir los errores conceptuales sobre los que ésta se basaba, por lo que se considera el padre de la Química moderna. Entre sus descubrimientos destaca la Ley de la Conservación de la Masa en las reacciones químicas; identificó al Oxígeno como la causa de que las sustancias ardieran en el aire; fue el primero en darse cuenta de que el aire era una mezcla formada por dos gases: oxígeno y “azoe” (sin vida), hoy conocido como Nitrógeno. Con estas bases firmes, la Química se adentra en el siglo XIX como ciencia consolidada.

En el siglo XIX se desarrollaron las leyes ponderales de las reacciones químicas. Para explicar estas leyes, Dalton desarrollo de la teoría atómica. Toda la química conseguida durante el siglo y medio anterior sólo tendría sentido si la materia estaba compuesta por átomos indivisibles. Enunció diferentes postulados sobre la combinación y características de los elementos. Gay-Lussac, con sus experimentos de combinación de gases, puso en tela de juicio la teoría de Dalton. Avogadro solucionó este conflicto.Aplicó a los gases la teoría atómica y demostró que volúmenes iguales de un gas estaban formados por el mismo número de partículas. Se demostró que estas partículas estaban compuestas por grupos de átomos, llamadas “moléculas”, y no por átomos individuales. A medida que iban aumentando la lista de elementos, los químicos empezaron a verse en la necesidad de ordenarlos. Mendeleiev puso orden elaborando una “tabla periódica”.Por otra parte, Berzelius abrió las puertas a la química orgánica; Wöler produjo la primera sustancia orgánica en el laboratorio: la Urea; Frankland descubrió los enlaces de valencia; y Kekulé atribuyó una valencia cuatro al carbono.

Hasta el final del siglo, se desarrolló toda la teoría estructural. Otro campo que se desarrolló fue la electroquímica. Volta inventó la pila eléctrica; se estudiaron efectos de corriente eléctrica; Davy dividió diversos metales por electrolisis y Faraday aportó las leyes cuantitativas de la electroquímica.

Tendencias del siglo XX.

Hacia mediados de siglo las proteínas y los ácidos nucleicos fueron estudiadas con todas las técnicas puestas a disposición por una química avanzada. La bioquímica y la biofísica, confluyeron para formar una nueva disciplina: la Biología Molecular. Por otra parte la química orgánica logró sintetizar sustancias orgánicas para la producción industrial, e incluso crear nuevas moléculas con propiedades diversas. Watson y Crick establecieron el modelo de la doble hélice para al estructura del ADN; Kipping elaboró las primeras siliconas; se descubrieron los plásticos biodegradables; y se producen descubrimientos en el campo de los polímeros. En esta carrera vertiginosa, cada año, los químcos sinteizan alrededor de 100.000 nuevas moléculas.

La Química en la actualidad.

Si quisiéramos trazar un panorama del estado actual de la química, tendríamos que hacerlo basándonos en dos puntos fundamentales: la especialización y la confluencia con otras ciencias. Las diversas ramas de esta ciencia han alcanzado un alto grado de especialización y la confluencia con otras ciencias comenzó con el resurgimiento de la física química cuyo desarrollo ha sido de gran importancia, no sólo en la física y en la química, sino también en la biología, medicina, agricultura, ciencias medioambientales, etc., y ha provocado el nacimiento de otras especialidades como bioquímica, química agrícola, química de la atmósfera, etc. Las actuales líneas de investigación se podrían resumir en las siguientes:

• Química inorgánica: polímeros inorgánicos y superconductores inorgánicos.
• Química Orgánica: Química macromolecuar, nuevos polímeros sintéticos, superconductores orgánicos y moléculas orgánicas autorreplicantes.
• Química Física: utilización de láser y catalizadores biometálicos.
• Bioquímica: son muy numerosas. Se pueden nombrar algunas como composición y estructuras de proteínas, estudio de los anticuerpos, fotosíntesis, fijación del nitrógeno atmosférico, estudio de interferones, el A.D.N. vírico, estructura de los ácidos nucléicos, estudio de los genes oncológicos, estudio del genoma humano, evolución química y origen de la vida, etc.