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15/12/16

A Pedra Filosofal


A PEDRA FILOSOFAL
Foi do Egipto por intermédio dos árabes, que se espalhou a ideia de que a pedra filosofal era o meio de transformar em ouro os metais comuns.
A conquista do Egipto deu aos árabes a posse de conhecimentos que eram, no início, fruto do trabalho de uma classe sacerdotal ciosa, ensinada nos templos sob a forma de mistérios só acessíveis a iniciados.
Novecentos anos antes da conquista, a Academia de Alexandria tornara-se já um centro científico e, na época em que os árabes incendiaram a famosa biblioteca, Alexandria era a mais importante sede e albergue da ciência grega.
A lâmpada maravilhosa dos cientistas árabes, por intermédio da qual o homem podia adquirir toda a magnificência, no Egipto tomou a forma de pedra filosofal.
As escolas árabes, pela procura desta pedra filosofal, deram o primeiro impulso a toda a Europa ocidental, nela introduzindo conhecimentos químicos. No modelo das Universidades de Córdova, Sevilha e Toledo, visitadas desde o século X por curiosos de toda a parte, cedo se espalharam novos centros em Paris, Salamanca e Pádua.
Assim, os sacerdotes cristãos vieram a ser os depositários e propagadores de doutrinas científicas dos sábios árabes e, muitos séculos depois dos tempos dos sacerdotes egípcios, a Alquimia conservava ainda interpretações de obscuridade proverbial e estilo místico, repleto de imagens e entremeado de ideias religiosas. São verdadeiramente notáveis para a época, a variedade de conhecimentos químicos na riqueza de ideias e extensão de conceitos nos escritos de Geber (século VIII), Roger Bacon ou Alberto Magno (século XIII).
Já no tempo de Geber classificavam-se as substâncias, como hoje, por grupos, segundo as analogias. O grupo dos metais partilhava certas propriedades fundamentais: brilho metálico, inalterabilidade de alguns ao fogo (metais nobres), etc.
Por causa do seu brilho metálico, a galena e a pirite não podiam deixar de estar no grupo dos metais. A galena tem quase a cor do chumbo e a pirite do ouro. De ambas se pode extrair enxofre. Da galena pode-se, sem mudança de cor, retirar chumbo. Chumbo dúctil, fusível, dotado de brilho.
Não seria natural, então, acreditar que todos os metais continham enxofre e que este lhes modificava as propriedades, conforme entrava em maior ou menor quantidade? E, como da galena se obtém chumbo metálico por expulsão de enxofre, não seria possível que, separando um pouco mais de enxofre, tornar o chumbo mais nobre, convertendo-o em prata?
Conhecia-se a propriedade do mercúrio se reduzir facilmente a vapor. Não seria natural admitir que a formação da ferrugem e que a perda das propriedades metálicas experimentadas pelos metais, por calcinação proviriam da libertação de um mercúrio volátil?
Não temos de nos admirar que os alquimistas tivessem tomado por metais certos sulfuretos. Basta recordar que os químicos, em época muito mais adiantada consideravam o óxido de urânio como metal puro.
Os alquimistas supunham a presença, nos metais, de um princípio particular que lhe comunicava o carácter de metalidade: o mercúrio dos «sages». Extraindo o princípio metálico de uma substância, aumentando, por depuração, a força daquela, preparando, assim, a «quinta essência» da metalidade, obtinha-se a pedra que associada a metais comuns, os enobrecia. Esta «pedra filosofal» actuava, segundo alguns alquimistas, à maneira de fermento.
No seu mais alto grau de perfeição, a pedra filosofal era uma panaceia universal. Segundo Roger Bacon, uma só parte da pedra bastava para converter em ouro um milhão de partes de metal comum. Segundo Basílio Valentim, porém, o poder de transformação da pedra filosofal não ia além de 70 partes de metal comum e na opinião de John Price, o último «fazedor de ouro» do século XVIII, de 30 a 60 partes.
Antes da invenção da imprensa, era fácil aos alquimistas manter secretas as suas pesquisas. Os segredos das experiências só se trocavam entre iniciados. Das operações relacionadas com a «grande obra», nada mais há que símbolos e imagens que exprimem em linguagem inatingível, o que eles mesmo só muito vagamente apreendiam.
O que mais admira é que a existência da pedra filosofal possa ter passado durante tantos séculos e por tantos homens instruídos e pensadores como Bacon, Espinosa, Leibnitz como sendo uma verdade incontestável, quando ninguém a possuía, embora todos garantissem que outro a tinha.
No século XV havia alquimistas nas cortes de muitos príncipes reinantes: o imperador Rodolfo II e o palatino Frederico davam-lhe grande protecção. Havia quem se ocupasse de Alquimia em todas as classes sociais e sacrificavam-se quantias consideráveis na procura da pedra filosofal. Surgiu então a turba dos aventureiros que se fizeram passar junto dos grandes senhores, por adeptos possuidores do grande segredo; jogo perigoso que quase sempre acabava mal, com a falta de êxito das operações a que se entregavam.




11/12/16

Grandes Químicos: LAVOISIER


LAVOISIER
(1743-1794)

Foi o fundador da Ciência Química. 
O seu enorme espírito de inventiva, a sua excepcional habilidade de experimentador e os poderes de previsão e de síntese, fazem de Lavoisier uma das grandes figuras da História da Ciência.
Nascido no seio duma família rica e de boa posição social, cedo firmou contactos que o levariam a subir e a atingir elevados cargos. Formou-se em direito, aos 21 anos, enquanto seguia cursos de ciências que tiveram influência decisiva na sua vocação.
Aos 25 anos entrou na Academia das Ciências, de que viria a ser presidente e desde então não mais deixou de se dedicar à investigação científica.
O cargo de director da Administração Governamental das Pólvoras, e os vastos recursos de que assim pode dispor, permitiu-lhe instalar um laboratório ao tempo modelar, o melhor do seu tempo, equipado com mais de 5 milhares de instrumentos de vidro e argila: balões, retortas, cadinhos, cápsulas, funis, etc. e para obter temperaturas elevadas utilizou, não só os antigos fornos dos alquimistas, como também fontes caloríficas mais limpas e manejáveis, como lâmpadas de azeite de mechas espessas acopladas e, sobretudo, o Sol com o auxílio de lentes fortes (fornos solares). Obteve assim temperaturas suficientemente elevadas para fazer arder um diamante. Muito preocupado com a medida, teve sempre ao seu serviço, balanças, termómetros e barómetros de grande precisão e inventou dispositivos que lhe permitissem aumentar o rigor das leituras. Na situação de que desfrutava podia dar-se ao luxo de empregar reagentes bastante puros o que era uma raridade na altura, alguns dos quais preparados por ele mesmo.
Lavoisier encontrou na sua mulher uma colaboradora excepcionalmente inteligente e hábil.
Lavoisier foi uma das vítimas da Época do Terror da Revolução Francesa, tendo morrido na guilhotina, em Maio de 1794.
Deve-se a Lavoisier a primeira lista de substâncias simples (da qual constavam apenas cinco elementos).

09/12/16

História da Química: 1- A EVOLUÇÃO DA QUÍMICA ATÉ AO INÍCIO DA CIÊNCIA QUÍMICA


Objectivo da Química
A química tem como finalidade o estudo das propriedades e da composição das diferentes substâncias. É portanto a ciência que se ocupa das transformações da matéria. Tem a considerar dentro do seu campo produtos naturais e artificiais, mas são as substâncias puras (e não as misturas) o que interessa obter e estudar.
A partir dos produtos naturais (misturas), obtém-se substâncias puras (ou espécies químicas definidas) por análise imediata (conjunto de processos físicos de separação - trituração, acção da gravidade, centrifugação, dissolução, cristalização, destilação, etc. - e ainda por certos processos químicos. Quando se chega a uma substância que resiste a todas as tentativas de fraccionamento aplicadas a misturas, temos a substância pura. Pode-se então proceder à observação e estudo do seu comportamento químico e das suas propriedades físicas (aspecto, cor, cheiro, sabor, densidade, pontos de fusão e de ebulição, calor específico, índice de refracção, etc.).
Conseguida a substância pura, a Química recorre então novos processos de análise, a fim de determinar a sua composição elementar. As substâncias puras designam-se substâncias compostas (ou combinações químicas) se forem constituídas por mais de um elemento ou substâncias elementares se não se puderem decompor mais.
O número de elementos hoje conhecidos ultrapassa a centena e o número de substâncias compostas é de milhões, muitas obtidas em laboratório por síntese.

Conceito primitivo de elemento (Antiguidade)
Os filósofos gregos, que debateram largamente o problema da estrutura íntima da matéria, haviam formado os seus conceitos próprios, alguns dos quais perduraram até os tempos modernos. Começaram por admitir a unidade da matéria, considerando um princípio fundamental que, para Thales de Mileto (640-546 a.C.) e, em geral, para os filósofos da Escola Jónica, era a água. Outros admitiam ser o ar ou o fogo.
Foi Anaxímenes de Mileto também (570-499a.C.) quem, admitindo que o elemento primordial tem a possibilidade de se metamorfosear em outros três, estabeleceu a transição para a teoria dos quatro elementos fundamentais que perduraria até ao século XVI.
Coube, porém, a Empédocles de Agrigento (490-430 a.C.) dar corpo à teoria dos quatro elementos fundamentais (o ar, a água, a terra e o fogo - este o princípio activo por excelência, por criar luz e calor) depois de ter provado cientificamente, com experiências notáveis para a época, a existência do ar.
Seria a mistura dos quatro «elementos», em proporções variáveis, que daria origem a todas as substâncias conhecidas.
Segundo Aristóteles de Estagira (384-322 a.C.), os elementos são, na realidade, as propriedades fundamentais pelas quais diferençamos as coisas. Essas propriedades - quente, frio, húmido, seco - combinadas duas a duas, com excepção das opostas, dariam exactamente os quatro elementos de Empédocles.
Evidentemente que os quatro elementos aristotélicos pouco têm a ver com aquilo a que, concretamente, damos os mesmos nomes. São antes abstracções com que se pretendeu definir situações concretas cuja explicação profunda escapava à observação.

A Alquimía na Idade Média
Na idade média, como consequência da evolução da técnica, surgiu a Ciência Hermética. Criaram-se e desenvolveram-se as artes da cerâmica, do vidro, da tinta e da metalurgia. Os seus praticantes consideraram sujeito ao influxo dos astros e faziam acompanhar de fórmulas mágicas.
Mais tarde estimulou-se a ideia de fabricação de ouro, partindo de metais vis. Os alquimistas propunham-se realizar a «Grande Obra». Um dos processos seria por intermédio da «pedra filosofal» que, convertida em «pó de projecção» e incorporada no metal em proporções ínfimas, bastaria para obter ouro puro.
A Alquimia não foi, como poderia pressupor-se uma fase primária da Química. Os alquimistas longe de empregarem reagentes puros, usavam, na sua ignorância da constituição da matéria, ingredientes formados por misturas complexas. Tão pouco tinham regras permanentes de nomenclatura ou atribuíam significado concreto aos vocábulos que empregavam como os termos «enxofre» e «mercúrio». Também não registavam as modificações que os reagentes experimentavam nem procuravam interpretar as reacções químicas. Limitavam-se a esperar, a colher o resultado final. Atribuíam os malogros, em geral, às mesmas causas: aquecimento insuficiente, por falta de calor ou de tempo. Ignoravam ou davam pouca atenção aos gases nas reacções - atendendo à importância do estudo dos gases no rápido desenvolvimento da Química no século XIX, compreende-se como a atitude dos alquimistas perante eles, terá impedido a passagem do seu empirismo à Ciência Química.

Na Idade Moderna
Mas também é verdade que a Alquimia deixou muito, como legado à Química. A descoberta de muitos elementos (como, por exemplo, o fósforo, pelo alemão Brand (1625-1692), quando procurava a pedra filosofal), numerosíssimos compostos, importantes técnicas (dissolução, filtração, destilação, calcinação) e aparelhagem especializada (fornos, alambiques, retortas, balões, funis, etc.).
No século XVII, o grande cientista Robert Boyle (1627-1691), que pode ser considerado o fundador da escola britânica da Química, dá pela primeira uma noção de elemento que se aproxima das ideias actuais e descobre a lei fundamental dos gases.
- Teoria do flogisto
O «flogisto» foi um vocábulo introduzido por Becher (1635-1682), que admitiu a existência dum princípio peculiar às substâncias combustíveis, as quais o expulsam no acto da combustão.
Stahl (1660-1734) fez do «flogisto» um princípio geral, tanto mais abundante na matéria a que se associa quanto mais combustível ela fosse.
A combustão de qualquer metal, dúctil, maleável, brilhante, reduzia-o à respectiva cal, terrosa, baça e sem vida. O metal perdia flogisto.
Se fosse possível insuflar flogisto na cal, por exemplo aquecendo esta com carvão, substância especialmente rica em flogisto, obter-se-ia de novo o metal. Mas como a cal era mais pesada que o metal, não havia modo de explicar como ganhando flogisto se perdia peso.
No entanto a teoria do flogisto teve adeptos fiéis até muito tarde, porque permitia explicar as combustões e estabelecia a relação de reciprocidade entre oxidações e reduções.
Em 1772 o oxigénio foi descoberto por Scheele (1742-1786), chamando-lhe «ar do fogo». O flogisto seria em seu entender um elemento e sendo o calor um composto de flogisto e ar de fogo.
Priesley (1733-1804) também descobriu o oxigénio, a partir da «cal mercurial» (óxido veremlho de mercúrio, que se decompõe com facilidade por acção do calor) chamando-lhe «ar desflogisticado», chamando «ar flogisticado» ao azoto, que era incapaz de alimentar combustões. Segundo ele o ar que nos rodeia , suportando todas as combustões, está parcialmente saturado de flogisto que nelas se desprende. Se o «ar» (ainda era comum, no século XVIII, o emprego do termo »ar» para designar os gases, muito embora o vocábulo «gás» já tivesse sido criado pelo notável alquimista flamengo Johan Helmond (1577-1644) que se liberta da decomposição da cal mercurial permite combustões tão vivas, é porque está isento de flogisto.
Na história da química ficou memorável um encontro em que Priesley comunicou a Lavoisier (1743-1794) o que apurou em relação ao novo gás e daqui partiu o grande químico para arquitectar a teoria da combustão.
Lavoisier, cujo espírito era adverso à teoria do flogisto e se encontrava na atitude de partir do nada para seguir o caminho da experimentação sistemática, apoiada pela medida, retomou a experiência de Priesley com a cal mercurial e conseguiu finalmente explicar os fenómenos da combustão e da oxidação, e com isso, dar a primeira interpretação rigorosamente científica de fenómenos químicos.
O uso sistemático da balança deu aos trabalhos de Lavoisier a segurança e o rigor que os seus predecessores nunca conheceram porque estavam fechados em cojecturas e antigos preconceitos herdados da Alquimia.
Lavoisier é considerado assim, o fundador da Ciência Química.