Los comienzos de la Química Moderna

• Los comienzos de la Química Moderna

Se considera a Antoine Laurent Lavoisier como el fundador de la Química Moderna. Sus aportes cubren además de la Química, múltiples áreas.

A él se le atribuye de utilizar la balanza para la demostración de las leyes fundamentales de la Química. Lavoisier demostró cuantitativamente que no era posible transformar agua en tierra, como se establecía en la teoría de los cuatro elementos. Estudio también cuidadosamente el fenómeno de la combustión y el de la calcinación. Más tarde, cuando Joseph Priestley descubrió el “aire deflogisticado”, Lavoisier comprobó que este gas se absorbía cuando los metales formaban las “cales”, y lo llamo oxígeno. Así se demostró que la teoría del flogisto era errónea.

Lavoisier se dio cuenta de que los gases podían ser generados en una reacción química o recombinarse químicamente. Demostró que la masa de todas las sustancias contenidas en el recipiente es la misma, antes y después de que tiene lugar la reacción, aun cuando la materia experimente cambios de forma.

“Hacia la Química de Hoy”

Se podría postular que los alquimistas fueron quienes abrieron el camino hacia la “Química de hoy” en muchos procedimientos practicados. Crearon diversas técnicas experimentales y descubrieron una amplia variedad de sustancias. Al margen de sus interpretaciones erróneas, tienen el mérito de haber sido los primeros que buscaron en los experimentos la fuente del conocimiento.

Más tarde, en el siglo XVI, los iatroquimicos, buscaron el “elíxir de la vida” y fueron capaces de introducir diferentes sustancias con fines curativos. En los siglos XVI y XVII, con el movimiento renacentista, se desarrolla un espíritu de investigación que se basa en el razonamiento y en la experimentación.

Con esta forma de proceder, razonar y experimentar de fines del siglo XVIII, la Química posee una nueva manera de interpretar los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor.

Dilucidando la constitución básica de la materia

Si no tuviera término la división de un trazo de cualquier metal, entonces se concluiría que la materia es continua; en caso contrario se pensaría que la materia está formada por partículas en extremo pequeñas que no podríamos ver ni romper.

Esta idea de una materia “discreta” fue formulada por los griegos en el siglo V a.de.c con una concepción intuitiva, filosófica y sin ninguna base de comprobación experimental.

En 1808, gracias al trabajo de un profesor llamado John Dalton (1766-1844) fue capaz de proponer la “teoría atómica”, la cual comprende los siguientes postulados:

• La materia está formada de diminutas partículas indivisibles e indestructibles llamadas átomos.

• Todos loa átomos de un mismo elemento son iguales y se caracterizan por tener la misma masa, pero son diferentes a otros átomos de otros elementos.

• Cuando los átomos de distintos elementos se combinan para formar compuestos, no pierden su identidad y se combinan en una razón definida de números enteros pequeños como 1 es a 1 (1:1), 1 es a 2 (1:2), … etc.

Para Dalton la teoría atómica se basaba principalmente en dos leyes experimentales: “Ley de conservación de la materia” y “ley de las proporciones definidas”. Además, usando su teoría atómica, enuncio y comprobó experimentalmente la “ley de las proporciones múltiples”.

• Ley de conservación de la materia

Esta ley propuesta por Lavoisier dice que, independiente del cambio al que sometemos a la materia, su masa se mantiene siempre igual.

Para Dalton, esta ley podrá explicarse sobre la base de la teoría atómica: “Si los átomos tienen masas definidas no pueden dividirse ni destruirse, entonces en un cambio químico, los átomos simplemente se reordenan; así, la masa total debe ser la misma antes y después de la reacción química”

• Ley de las proporciones definidas

En 1799, el francés Joseph Proust (1754-1826), después de un cuidadoso análisis de la composición del carbonato de cobre, un compuesto que obtenía de algunos minerales o por medio de una reacción química, observó que siempre estaba formado por la misma proporción en masa, de cobre, carbono y oxigeno. Hoy sabemos que esta observación llamada “ley de las proporciones definidas”, se aplica a todos los compuestos químicos puros.

Dalton también entrega una explicación para la ley de Proust: “Los elementos se combinaran para formar un compuesto en proporciones definidas, entonces la composición constante en que se combinan los elementos corresponde a una proporción definida de átomos de esos elementos”, Dalton añade: “ Para formar un compuesto químico, los átomos que conforman a los elementos se unen entre sí, siguiendo una razón de números enteros, ya que los átomos no pueden dividirse, por ejemplo un átomo de C más dos átomos de D producen el compuesto CD2“

• Ley de las proporciones múltiples

Dalton probó que cierto par de elementos solo producía un tipo de compuesto; por ejemplo, el sodio y el cloro producen únicamente la sal de mesa. También comprobó que otros pares de elementos formaban dos o más compuestos diferentes, como por ejemplo el carbono y el oxigeno que producen el monoxido o el dioxido de carbono.

Las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del otro elemento, se encuentran en una razón de números enteros. Esta observación se llama actualmente “ley de las proporciones múltiples”

Más allá de la teoría atómica de Dalton

Hoy se ha comprobado que los átomos son partículas indivisibles, que se organizan formando una estructura interna. Sin embargo, las ideas esenciales de la teoría atómica de Dalton son aún válidas:

• Los elementos se conforman de átomos y los compuestos se forman por la unión de átomos en una razón de números enteros.

• Durante un cambio químico, los átomos no se alteran, sólo se reordenan resultando diferentes combinaciones.

Durante el siglo XIX muchas investigaciones pusieron en tela de juicio la teoría atómica de Dalton.

• Ley de los volúmenes de combinación

En 1808, el químico francés Joseph Gay-Lussac (1778-1850) comprobó que cuando dos gases reaccionan a una misma presión y temperatura, lo hacen en forma que los volúmenes de combinación están en una razón de números enteros como 1:1, 1:2, 1:3, etc.

Los resultados eran inaceptables para Dalton y lo atribuyó a errores de medición, puesto que él consideraba que “volúmenes iguales de gases diferentes, medidos a la misma presión y temperatura contenía igual cantidad de átomos”.

En 1811, el químico italiano Amadeo Avogrado (1776-1856) formuló

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