Historia de la química

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La historia de la química, la ciencia que estudia los cambios que ocurren en la materia, abarca desde la prehistoria de la humanidad, cuando los primeros seres humanos aprendieron a utilizar el fuego para su beneficio, hasta la actualidad.

Desde entonces, hemos aprendido a manipular los metales y el resto de los elementos, descubrimos cómo reacciona el oxígeno, aprendimos a ordenar los elementos que existen en el universo en una tabla, y entendimos que las cosas se componen de cosas pequeñísimas llamadas átomos.

La química está presente en nuestro día a día y nos ayuda a hacer muchas cosas que antes eran impensables, como colocar energía en la palma de tu mano con una batería.

Antecedentes de la química

Los antecedentes de la química son aquellos primeros momentos en que el ser humano comienza a ser capaz de transformar los materiales y entender de qué están hechas las cosas. Abarca desde el descubrimiento del fuego hasta los intentos de los primeros alquimistas por transformar los metales en oro.
Sin embargo, todavía carecemos de los métodos de la ciencia moderna y por eso los consideramos antecedentes.

Origen de la química: la transformación por el fuego

Cuando el ser humano aprendió a controlar el fuego hace cien mil años dio origen a la química sin saberlo. Con el fuego pudo cocinar sus alimentos, producir calor a partir de la madera y fabricar ladrillos para construir su vivienda. También aprendió a trabajar el barro y transformarlo en piezas de cerámica.

Prehistoria: la edad de los metales

mascara de oro del faraon tutankamon
Máscara de oro funeraria del faraón Tutankamon (1341 a.C.-1323 a.C)

Los primeros metales que probablemente se trabajaron fueron el cobre y el oro. Combinando cobre y estaño se obtuvo el bronce, una aleación que se encontró en tumbas egipcias de aproximadamente 3000 a. C.

Los herreros bien podrían ser considerados los primeros químicos, pues con fuego y fuerza lograban construir herramientas de bronce y hierro.

Los egipcios además de ser expertos en el trabajo con metales, también se especializaron en la extracción de pigmentos a partir de minerales y plantas. De aquí que la palabra khemeia deriva del nombre egipcio para su propia tierra Kham, que vendría a significar "el arte egipcio".

Los elementos y los átomos en la antigua Grecia (VII a.C - III a.C.)

escultura en bronce e Aristoteles
Escultura en bronce de Aristóteles.

En la antigua Grecia los grandes pensadores se dedicaron a varios aspectos de la ciencia. Una de las grades intrigas de la época era cómo estaban construidas las cosas, es decir, los elementos que componen la materia. Para Tales de Mileto (625-546 a.C.) todos los materiales de la Tierra se originaban a partir del agua.

El famoso filósofo griego Aristóteles (384-322 a. C.) estableció la doctrina de los cuatro elementos: agua, aire, fuego y tierra. A partir de estos se formaría todo lo que existía en el Universo. Este concepto se mantuvo por muchos siglos.

También en la antigua Grecia surgió la idea de que las cosas estaban formadas por partículas diminutas que ya no podían dividirse. Fue Demócrito (470-380 a. C.) quien nombró estas partículas como atomos, que significa "indivisible" de donde se deriva el término átomo.

La alquimia y la búsqueda de la piedra filosofal (II a.C - XVI d.C.)

fuegos artificiales
La pólvora que se usa para los fuegos artificiales se inventó en China en el siglo IX.

La alquimia se desarrolla entre el 300 a. C. hasta 1600 d.C. Entre sus objetivos se encontraban transformar materiales burdos en valiosos, como hierro en oro; descubrir la medicina infalible o la fórmula para la inmortalidad.

Por ejemplo, el médico sueco Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), mejor conocido como Paracelsus, fue un alquimista enfocado en la creación del elixir de la vida o la piedra filosofal.

Por su parte, los alquimistas chinos inventaron la pólvora en el siglo IX, que llegó a Europa en el siglo XIII de la mano del monje inglés Roger Bacon (1214-1292).

Inicio de la química moderna

La alquimia dió paso a la ciencia química con la aplicación del método científico y la medición experimental. Este periodo abarca desde el siglo XVII hasta la actualidad,

Primeros estudios sobre los gases (1600-1699)

El médico neerlandés Jan Baptiste Van Helmont (1577-1644) fue el primer químico en estudiar los vapores que se producían en sus experimentos. A él se le atribuye la palabra "gas" para nombrar "las sustancias parecidas al aire".

El químico irlandés Robert Boyle (1627-1691) también se dedicó a estudiar los gases. A él se debe la Ley de Boyle que estableció en 1661. A partir de Boyle se empieza a usar la palabra "química" para nombrar la ciencia y "químicos" a sus trabajadores.

Vea también Leyes de los gases.

La teoría del flogisto y la revolución química (1700-1787)

aparato que utilizo Lavoisier para hacer sus experimentos
Equipo utilizado por Lavoisier para sus experimentos.

El médico y químico alemán Georg Ernest Stahl (1660-1734) estableció un elemento invisible, el flogisto, como el ingrediente que provocaba que los materiales pudieran quemarse. Según Stahl el flogisto constituía el principio de la combustión.

Muchos químicos de la época se enfocaron en la búsqueda del flogisto. Gracias a esto, el químico inglés Joseph Priestley (1733-1804) descubrió el oxígeno en 1771.

Sin embargo, el francés Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) llegó a revolucionar la química demostrando la inexistencia del flogisto. A través de mediciones y experimentos controlados entre 1779 y 1785 explicó la combustión como la reacción del oxígeno con otros elementos en presencia de calor.

Con la aparición de nuevos elementos y compuestos, hizo falta colocar nombres que pudieran ser utilizados para identificarlos. Para facilitar el lenguaje entre los químicos, Lavoisier junto a otros colegas publicaron la primera nomenclatura química en 1787.

Primeras aplicaciones de la química en la electricidad (1779-1832)

bateria de volta
Batería eléctrica diseñada por Volta.

La electroquímica consiguió combinar la química y la física, cuando se descubrió que ciertas reacciones químicas eran capaces de producir electricidad. De hecho, la primera batería fue construida por Alessandro Volta en 1779. Esta consistía de discos de cobre, zinc y papel mojados en agua con sal apilados, que producían una cantidad considerable de electricidad.

También en la rama de la electroquímica se destacó Michael Faraday (1791-1867), quien le dio el nombre de electrólisis a la ruptura de una molécula por una corriente eléctrica en 1832. A él se debe también la definición de iones, electrolito, aniones y cationes.

Descubrimiento del átomo (1803-1852)

El químico inglés John Dalton (1766-1844) estableció su teoría atómica en 1803. Según Dalton, el átomo era la partícula más pequeña que formaba parte de todos los materiales del Universo. A este científico también se le atribuye la ley de las proporciones múltiples y la primera tabla de los pesos atómicos (1808).

En 1811 el químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856) determinó que el número de moléculas en el peso molecular de cualquier sustancia siempre era el mismo. A este número se le conoce como el número de Avogadro igual a 6,022 x 10 23.

Al químico inglés Edward Frankland (1825-1899) se le debe el concepto de valencia o la capacidad de combinación de los átomos (1852). De esta forma se podía explicar de qué forma ciertos elementos se podían combinar entre sí o con otros elementos.

Química orgánica y las reacciones en los seres vivos (1807-1861)

imagen estructural de la urea
Molécula de urea, primer compuesto orgánico en producirse en el laboratorio.

Hasta el siglo XVII la química se estudiaba como un solo bloque. El químico sueco Jöns Jakob Berzelius estableció una primera división de la química como orgánica e inorgánica en 1807. La "química orgánica" se encargaría de los compuestos orgánicos, como el alcohol y la urea, que sólo podían ser producidas por organismos vivos.

Sin embargo, el químico alemán Friedrich Wöhler (1800-1882) sintetizó la urea en 1828, demostrando que algunos compuestos orgánicos podían producirse en el laboratorio.

En 1861, el químico alemán Friedrich August Kekulé von Stradonitz (1829-1886) definió la química orgánica como los compuestos de carbono. A Kekulé también se le debe la fórmula estructural de los compuestos de carbono.

Primera tabla periódica de los elementos (1830-1869)

Para 1830, se conocían apenas 55 elementos. Treinta años después se habían descubierto 63. Para la época los químicos empezaron a cuestionarse cómo clasificar los elementos y cuántos nuevos elementos faltaban por descubrir.

El Primer Congreso Internacional de Química se realizó en 1860 en Alemania. Aquí se reunieron importantes químicos para discutir los avances alcanzados hasta la fecha, entre ellos el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907).

Después de varios intentos para clasificar los elementos, en 1869, Mendeleyev publicó su primera tabla periódica de elementos. En esta ordenó 66 elementos de menor a mayor peso atómico y pronto fue aceptada por la comunidad de científicos.

Vea también Historia de la tabla periódica.

Primera definición de los ácidos y bases (1884-1923)

Los ácidos y las bases eran compuestos conocidos desde muy antaño sin saber la forma cómo funcionaban. Fue el químico sueco Svante August Arrhenius (1859-1927) quien definió a los ácidos como los compuestos que donaban iones hidrógeno y las bases como los compuestos que donaban iones hidroxilo en 1884.

El químico Henry Louis Le Chatelier (1850-1936) enunció en 1900 su famosa ley de equilibrio de las reacciones químicas. Esta ley permitió entender la forma como se producen las reacciones.

En 1909, el químico danés Søren Sørensen (1868-1939) inventó la escala de pH. Desde entonces, esta es la forma como se muestra el grado de acidez de las sustancias

En 1923 el químico danés Johannes Nicolaus Brønsted (1879-1947) presentó una nueva definición de ácidos y bases.

Aparición de la química cuántica (1899-1916)

Marie Curie la descubridora del radio y el polonio
Por su trabajo en el descubrimiento del radio y del polonio, Marie Curie fue la primera mujer en recibir el premio Nobel de química.

Con el descubrimiento de la radioactividad al final del siglo XIX, se abrió el abanico de nuevos elementos. Fue en este contexto que la científica polaca Marie Sklodowska Curie (1867-1934) descubrió el polonio y el radio. Su trabajo la hizo merecedora del premio Nobel de Química en 1911.

En 1913 el físico danés Niels Bohr presentó un nuevo modelo atómico, con un núcleo cargado positivamente rodeado por electrones, desplazando el modelo atómico de Rutherford.

Hasta 1913 los elementos de la tabla periódica se organizaban según su peso atómico. Este año, Henry Gwyn-Jeffreys Moseley (1887-1915) definió el número atómico como la cantidad de la carga nuclear. A partir de este hallazgo, los elementos se empezaron a ordenar por su número atómico.

El conocimiento del número atómico de los elementos sirvió de base para Gilbert Newton Lewis (1875-1946), quien en 1916 expuso una forma didáctica de representar los electrones de los átomos que conocemos como estructura de Lewis.

Vea también:

La edad del plástico (desde 1909)

botellas de plastico

El siglo XX está marcado por el plástico, un material diverso y versátil que se encuentra en todas partes del mundo, para bien y para mal. En 1909 el químico belga Leo Baekeland inventó la bakelita, un plástico suave que al enfriarse se endurece. Con la bakelita se fabricaron aparatos eléctricos, envases, accesorios, juguetes, entre otros.

La edad de plástico nace en la compañía química DuPont, en el laboratorio de Wallace Carothers (1896-1937) donde se inventó el neopreno (1930) y el nilón (1934).

Química en la actualidad

La vida como la conocemos no sería posible sin la participación de la química. Uno de los más recientes avances es el desarrollo de las baterías de litio que se usan en una gran diversidad de equipos electrónicos.

Gracias a las investigaciones de Stanley Whittingham y John Goodenough, la primera batería comercial de litio fue creada por Akira Yoshino en 1985. Estos tres investigadores recibieron el premio Nobel de química en el 2019.

Hasta la fecha se han descubierto 118 elementos. En el 2016 recibieron oficialmente sus nombres los últimos elementos descubiertos: Nihonio, Moscovio, Teneso y Oganesón.

Referencias

Asimov I. (1965) A short history of chemistry. Anchor books. New York.

Brock, W.H. (2016) The History of Chemistry: a very short introduction. Oxford University Press. Reino Unido.

Hart-Davis, A. (editor jefe)(2009). Science: The definitive visual guide. DK Pulishing. London.