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Átomos y Moléculas

La química en la que se buscaban las reacciones de unos productos con otros para crear productos nuevos llevó al hombre de vuelta a la física. ya que pronto se llegó a la idea de los átomos y las moléculas o unidades indivisibles de la materia. Todo está compuesto de estas pequeñas unidades y las reacciones químicas se basaban en sus características que son distintas para cada elemento, en sus cargas positivas y negativas y en sus pesos atómicos. Hay una larga lista de personajes que contribuyeron a la creación de la química inorgánica primero y a la orgánica después, a la que se hace ligera referencia en este post. Destacamos el hecho de que aunque ya a en la primera décadas del siglo XIX quedó bastante perfilada la teoría atómica de la materia, sobre todo de la mano del británico John Dalton, y de que después fue desarrollada por otros personajes como Joseph Thomson, según veremos en posts siguientes, la existencia de los átomos no fue generalizadamente admitida hasta principios del XX..

Átomos y Moléculas
El interés por la composición de las sustancias llevó a otros estudiosos del siglo XVIII y comienzos del XIX a interesarse por el mundo de los átomos y de las moléculas, componentes básicos de la materia que ya habían constituido hipótesis formuladas por los griegos en el siglo V a. C. Demócrito y su maestro Leucipo de Mileto habían ya sugerido que toda la materia estaba formada por pequeños componentes a los que llamaron átomos. Tito Lucrecio Caro (99 a. C. – 55 a. C.), poeta y filósofo romano, las retomó más adelante en su largo poema didáctico “De rerum natura”, muy leído a lo largo de la historia y sobre el que se ha publicado recientemente el libro de éxito “El Giro” del profesor de humanidades de la Universidad de Harvard, Stephen Greenblatt.

En esa línea hay que mencionar a dos británicos destacados: Humphry Davy (1778 -1829) y John Dalton (1766 – 1844), a un sueco muy importante: Jöns Berzelius – 1848); a un italiano notable: Amadeo Avogadro (1776 – 1856); y, ya a caballo entre los siglos XIX y XX, a un ruso: Dmitri Mendeléyev (1834 – 1907).

Los trabajos de Davy se relacionaron con los gases aunque inicialmente trabajó sobre la luz y el calor. Descartó la teoría del calórico pero en sus comienzos formuló otras igualmente ingenuas. Hizo experimentos con el gas que actualmente llamamos “óxido nitroso” y con otros como el monóxido de carbono que casi le cuesta la vida. Fue uno de las primeras personas que se benefició de la profesionalización de la ciencia, aunque tuvo que realizar diversos trabajos por motivos económicos. Fue presidente de la Royal Society (elegido en 1820), baronet y hombre público muy elogiado.

Muy unido a él durante algunos años estuvo el naturalista, químico, matemático y meteorólogo, John Dalton. Es el verdadero autor de la teoría atómica, producto también de sus trabajos con gases, especialmente con el etileno, el metano, el óxido nitroso y el dióxido de nitrógeno, conocidos entonces, por supuesto, con otros nombres. Concibió la idea de que la combinación química consiste en la interacción de los átomos de peso definido y característico. Es una idea meramente física que, no obstante, surgió en la mente de Dalton a través del estudio de la atmósfera y otros gases.

Muy pronto al comienzo del XIX se convenció de que cada elemento estaba formado por un tipo diferente de átomo que sólo existía en ese elemento, y conjeturó que el rasgo fundamental de cada elemento era el peso de sus átomos.

Fue el primero, por otra parte, en publicar una primera tabla de pesos atómicos relativos.

Todo ello sorprende hoy tras haber visto que los átomos tardaron mucho en ser aceptados por la comunidad científica y que todavía a primeros del siglo XX, científicos muy reconocidos como Ernst Mach (1838 – 1916) y Friedrich Wilhelm Ostwald (1853 – 1932) se oponían al atomismo.

En cuanto a Berzelius sólo decir que fue un químico sueco notable, uno de los primeros que aceptaron la teoría atómica de Dalton y probablemente el primero que pensó que los compuestos químicos están formados por partes eléctricamente positivas y partes eléctricamente negativas.

A pesar de las interesantes ideas de Dalton y Berzelius sobre los átomos, la teoría atómica no avanzó mucho, como hemos dicho, y se necesitó además que el químico francés Joseph-Louis Gay-Lussac (1778 – 1850) publicara sus trabajos sobre gases en los que se decía por ejemplo, que dos volúmenes de hidrógeno se combinan con un volumen de oxígeno para producir dos volúmenes de vapor de agua. También que el italiano Amadeo Avogadro anunciara su hipótesis de que a una temperatura dada el mismo volumen de cualquier gas contiene el mismo número de partículas. Así como las hipótesis adicionales del químico británico William Prout – 1850) sobre los “pesos atómicos”, las del inglés Edward Frankland (1825 -1899) sobre las “valencias”, las del escocés Archibald Couper – 1892) sobre el concepto de “enlace” y las del italiano Stanislao Cannizaro – 1910) sobre la distinción entre átomos y moléculas.

En cuanto a Medeléiev sólo decir que tras los trabajos de varios otros químicos fue él quien elaboró y presentó la tabla periódica de los elementos.

Todos estas aportaciones se conectaron con las de otros investigadores que se refirieron a la leyes del calor y de su transformación en trabajo de lo que hablaremos en los post que siguen.

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Doctor Ingeniero del ICAI y Catedrático de Economía Aplicada, Adolfo Castilla es también Licenciado en Económicas por la Universidad Autónoma de Madrid, Licenciado en Informática por la Universidad Politécnica de Madrid, MBA por Wharton School, Master en Ingeniería de Sistemas e Investigación Operativa por Moore School (Universidad de Pennsylvania). En la actualidad es asimismo Presidente de AESPLAN, Presidente del Capítulo Español de la World Future Society, Miembro del Alto Consejo Consultivo del Instituto de la Ingeniería de España, Profesor de Dirección Estratégica de la Empresa en CEPADE y en la Universidad Antonio de Nebrija.
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