Historia De Los Elementos

Antecedentes

El pensamiento en la India

Los primeros modelos que trataron de explicar cómo estaba compuesta la materia surgieron en los últimos siglos a. C. en la Antigua India, en los vaisesika y los niaiá, apareciendo en la religión yainista. El primer filósofo que formuló ideas sobre el átomo de una manera sistemática fue Kanada. Pakudha Katyayana, que también vivió en el siglo VI a. C., fue otro filósofo que propuso ideas sobre la constitución atómica del mundo material. Los atomistas indios creían que el átomo podría ser uno de hasta seis o siete elementos, y que cada uno de ellos poseía hasta 24 propiedades. Desarrollaron detalladas teorías sobre cómo podrían combinarse los átomos, reaccionar, vibrar, moverse, y realizar otras acciones primordiales. Tenían teorías muy elaboradas sobre cómo se combinaban los átomos, pues decían que estos se unían primero por parejas, pero después se agrupaban en tríos de pares, que son las unidades visibles más pequeñas de la materia (electrón, neutrón y protón).13 También habían concebido la posibilidad de partir un átomo. Con el tiempo, sus ideas fueron desechadas por algunas personas, pero en cambio en otras, fue una inspiración para continuar con la investigación.

El pensamiento en Grecia

Recreación del aristotélico de los cuatros «elementos», junto con la oposición de sus propiedades.

En los griegos, uno de los primeros filósofos en dar respuesta a cómo estaba constituida la materia fue Tales de Mileto. Él propuso que la materia básica o «elemento» que formaba todas las cosa del Universo era el agua, ya que de todas las sustancias es la que parece encontrarse en mayor cantidad. El agua rodea la Tierra, impregna la atmósfera en forma de vapor, corre a través de los continentes, y la vida tal como la conocemos sería imposible sin ella. Anaxímenes(585-524 a. C.), otro filósofo griego de la ciudad de Mileto, propuso que el aireera esa sustancia elemental.14 Heráclito, de la ciudad de Éfeso, pensaba que lo que caracterizaba todo en el Universo era el constante cambio y pensó que la «sustancia» que mejor se adecuaba y describía esto era el fuego.15 Empédocles(490-439 a. C.), nacido en Sicilia, pensó que la respuesta a esta pregunta no era un solo «elemento», sino todos los que ya se habían propuesto:16 el agua, el aire, el fuego y agregó un cuarto «elemento»; la tierra. Aseguraba que cada «elemento» tenía un lugar en el orden del Universo; en la parte superior estaba el fuego, después el aire, el agua y por último la tierra.

La búsqueda por tratar de definir lo que no se percibía de la materia continuó por Aristóteles,17 cuyas ideas dominaron el mundo europeo occidental durante más de 2000 años. Él pensaba que los «elementos» a los que se refería Empédocles eran combinaciones de dos pares de propiedades opuestas: frío y calor; humedad y sequedad. Estas propiedades podían combinarse entre sí excepto con sus opuestos, de tal manera que podían formarse cuatro parejas distintas, cada una de las cuales daba origen a un «elemento» distinto: calor y sequedad originan el fuego; calor y humedad, el aire; frío sequedad, la tierra; y frío y humedad, el agua.

Aristóteles también pensaba que los cielos estaban formados por un «quinto elemento», al que llamó éter.18 Consideró que el éter era perfecto, eterno e inmutable, lo que hacía distinto de los cuatro elementos imperfectos de la Tierra. Sin embargo, Aristóteles no consideraba que cada uno de los «elementos» propuestos fuera igual a las sustancias que les daban nombre y existían en la realidad. Por ejemplo, el agua, como elementos, no era la que se podía tocar en el río o la lluvia. Consideraba que la experiencia sensorial era el mejor camino para conocer el mundo, y por ello escogió dos pares de la cualidades sensibles (caliente-frío y húmedo-seco) para explicar el origen de los elementos primarios. Este planteamiento explicaba fácilmente el cambio entre una sustancia y otra por lo que fue ampliamente aceptado por losalquimistas. Por eso es importante aclarar que cuando Aristóteles decía, por ejemplo «agua» se refería a cualquier material que sensorialmente produjera frío y húmedo. Cabe aclarar que la idea de «elemento» que tenían los antiguos griegos no es la misma que se utiliza hoy en Química. En la Antigüedad se pensaba que los elementos eran «principios» que mediante cambios originaban todas las cosas. Actualmente se sabe que el agua está formada por átomos dehidrógeno y oxígeno; la tierra es una mezcla de diferentes sustancia de casi todos los elementos químicos conocidos; el aire es una mezcla de diferentes gases de diferentes elementos, y el fuego es una de las manifestaciones de la energíaque se genera al producirse una reacción química (acompañado de la liberación de luz y calor).

El modelo cinético molecular

Daniel Bernoulli, posible creador del modelo cinético de la materia. La información que se puede obtener de la materia está limitada a la observación y medición de algunas de sus propiedades como son su volumen, masa,temperatura, color, entre otros. Para explicar las propiedades que se observan de la materia se propuso el modelo cinético molecular o modelo cinético corpuscular, que requirió mucha imaginación, ya que establecía que las partículas que forman la materia son tan pequeñas que eran invisibles para el ojo humano. Este modelo cambió con el tiempo y pretendía explicar tanto las propiedades macroscópicas como las microscópicas de la materia.

El modelo cinético de la materia surgió a principios del siglo XVIII, cuando el granmatemático suizo Daniel Bernoulli empleó el modelo de una esfera rígida para representar a las partículas que forman la materia.19 Sin embargo, esta idea ―así como la existencia de los átomos y las moléculas― no fue aceptada durante mucho tiempo. Años más tarde, en 1811, asumiendo20 que los gases estaban constituidos por partículas, el italiano Amadeo Avogadro propuso lo que actualmente se conoce como la Ley de Avogadro en la que argumentaba: Si tomamos dos o más gases, cuales quiera que estos sean, loscombinamos en recipientes de igual volumen, y los mantenemos en iguales condiciones, el número de partículas de todos estos gases es el mismo. Durante las décadas de 1860 y 1870, el escocés James C. Maxwell y el austriaco Ludwig Boltzmann desarrollaron la idea de que un gas está constituido por muchísimos átomos o moléculas,21 que pueden considerarse pequeñas esferas duras en movimiento continuo que colisionan entre sí y contra las paredes del recipiente que lo contiene. La importancia de estas ideas fue que el comportamiento de un gas podía ser explicado aplicando las leyes de Newton a las moléculas.22 En 1872, Boltzmann

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