quarta-feira, 28 de fevereiro de 2007

1º COLEGIAL/ 2º TRABALHO/ HISTORIA DA QUIMICA (2º PARTE)



A HISTÓRIA DA QUÍMICA (2ª PARTE)


Alquimia e Tecnologia Química no século XVI

Avanços científicos em astronomia, medicina, cartografia, navegação (a construção de bússolas e de navios com vela de desenho diferentes) , e de outros setores, conjugaram-se para tornar o século XVI um século de renovações.
Sob o impacto dos descobrimentos de novas terras, como a América e o Brasil, fatos decorrentes dos avanços em cartografia, navegação e construção de navios, as fronteiras conceituais e culturais da Europa se ampliaram.
Na Astronomia temos a nova teoria de Copérnico (1473-1543) que superou o sistema Ptolomaico.
Em medicina, Versalio (1514-1564), com novos avanços em anatomia.
Paracelso (1493-1541) revelou o valor da Alquimia experimental na preparação de remédios e elixires.
A prática da tecnologia química,com suas aplicações às necessidades da vida da sociedade, intensificou-se consideravelmente.
As teorias Aristotélicas fundamentais para a Alquimia, no entanto, continuavam sendo aceitas e, neste século, nada de novo surgiu na parte conceitual.
A ênfase foi na parte de equipamentos de laboratório, métodos preparativos e descoberta de novos reagentes.
A disponibilidade de livros impressos permitiu grande divulgação dos textos alquímicos clássicos.
Uma conseqüência foi o engajamento de um número maior de estudiosos muitos dos quais passaram a cultivar a parte mística e alegórica da arte alquímica.
Livros de natureza prática, como o Líber de arte distillandi de simplicibus ou Livreto da arte de destilação de Hieronymus Brunschwygk, publicado em 1500 e outro, o Tratado de Destilação, em edição melhorada de 1512, passaram a ter grande interesse.
Estas e muitas outras publicações, sobre o mesmo tema, indicam uma preocupação especial com as técnicas de destilação.
Esta tinha como finalidade "extrair" a essência dos objetos principalmente a das plantas para uso na preparação de remédios e elixires.
A prática da Alquimia, com seus processos de laboratório, atraiu um grande número de médicos, metalurgistas e farmacêuticos.
Passou a influenciar a medicina, o estudo dos minerais e dos metais e nas artes de guerras levou ao desenvolvimento da pirotecnia.
Passou também a influenciar outros setores do conhecimento principalmente aqueles de utilidade prática.
Os livros anônimos Nützliches Bergbüchlein ou Manual Utilitário de Minas e o Probierbüchlein ou Manual de Testes, sobre processos metalúrgicos e análise de minerais, respectivamente, são dois textos que se tornaram populares a partir de 1510 e tiveram várias edições melhoradas publicadas.
No Manual de Testes os testes descritos são quantitativos com o uso de balança e pesos.
Outros livros com aplicações em metalurgia, deste século, são o De la pirotechnia ou Sobre a pirotecnia, de Vannuccio Biringuccio, de 1540, o famoso De re metallica ou Sobre os metais, de Agrícola (ou Georg Bauer), de 1556, e um Tratado sobre minerais e sua avaliação, de Lazarus Ercker, de 1574.
Nestes livros há descrições detalhadas, de processos químicos que utilizam vários sais e ácidos, principalmente no livro de Agrícola, que é minucioso neste particular.
Nestes livros práticos de metalurgia aparecem descrições de metais incluindo, pela primeira vez, alguns como o bismuto, o cobalto e o zinco.
Um aspecto extremamente importante da tecnologia química, neste século, foi à busca de expressão quantitativa de seus processos.
Procurava-se dar uma descrição clara dos procedimentos usados de tal forma que o leitor pudesse usá-los com sucesso.
Em 1575 é publicada a primeira tradução completa da Pneumática, de Hero, helenista que estudou os gases e que, como o filósofo Demócrito, procurava explicar a constituição do universo por meio de partículas.
Uma maneira de considerar a Alquimia de forma diferente e inovadora surgiu com Paracelso (Philippus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, 1493-1541), um médico e alquimista que exerceu grande influência nos séculos seguintes.
Paracelso, de grande espírito crítico e combativo, rejeitava as idéias clássicas em medicina e estabeleceu o uso da química e seus procedimentos na preparação de remédios e princípios ativos.
Apesar de considerar os conceitos herméticos da alquimia não acreditava na transmutação dos metais vulgares em ouro.
O uso principal da alquimia, no entender de Paracelso, era na preparação de remédios o que o levou a utilizar metais e obter uma variedade enorme de sais solúveis que ele chamava de "óleo".
Procurou fazer uma sistematização das reações químicas utilizadas e seu uso medicinal no tratamento de doenças, estabelecendo, desta forma, a Iatroquímica.
Uma contribuição de Paracelso, na parte conceitual, foi considerar que os metais possuíam três componentes.
Haveria não só enxôfre e mercúrio, mas também sal, constituindo a chamada tria prima ou essência abstrata deles.
Considerava, também, que a alquimia abrangia uma área de operação mais ampla do que aquela praticada até então, pela inclusão de qualquer tipo de transformação que fosse observada.
Suas idéias, embora combatidas intensamente, principalmente pela classe médica, no transcorrer do tempo, foram adotadas pelos alquimistas, médicos e farmacêuticos.
Um monge beneditino, Basil Valentino, também se destacou, após Paracelso, utilizando-se de suas idéias e tornando a descrição dos processos experimentais alquímicos mais detalhadas e fiéis.
Seu trabalho principal, a Carruagem Triunfal do Antimônio, foi publicado pelo editor Thölde no começo do século seguinte (1604).
Em 1584 Giambattista de la Porta (1537-1615) publica o seu Magiae naturalis, um tratado com 20 volumes que faz uma coletânea da ciência até sua época.
Na parte alquímica descreve a transmutação dos metais e a transformação de substâncias de um ponto de vista mais amplo, não místico.
Na de tecnologia química, que é extensa, ensina como colorir vidro com compostos metálicos, produzir gemas artificiais, fazer extração de produtos naturais de plantas e a preparação de remédios, além de outros processos.
De la Porta, além da clareza da exposição, mostra uma preocupação com as proporções quantitativas dos reagentes e com a metodologia de preparação como pré-requisitos para a obtenção de bons resultados.
O tratado de la Porta,traduzido do latim para as línguas européias, era muito popular e permaneceu circulando por mais de 100 anos.
No final deste século, 1597, Livabius (Andreas Libau) publica o livro Alchemia, com o estudo abrangente e sistematizado do conhecimento e equipamentos usados até então na alquimia, na iatroquímica, na metalurgia e outros campos afins.
A indicação e a descrição dos utensílios de laboratório e seu uso fizeram seu livro ser adotado como texto padrão de química durante muitos anos.
Na parte conceitual considerava que a alquimia era tão abrangente como supusera Paracelso, e a dividia em dois ramos, um a Chymia, que estuda a combinação das substâncias e o outro a Encheria, cujo objeto era a metodologia usada.
O século XVI foi rico na difusão da prática alquímica por outros ramos do conhecimento como a medicina, a metalurgia e a mineração.
O aparecimento da Iatroquímica e a influência de Paracelso criaram condições para a consolidação da química na medicina o que suscitou, nos séculos seguintes, o aparecimento de uma nova atividade independente, a farmácia.
A prática da destilação e o lugar de destaque que atingiu nas operações alquímicas - que visavam extrair a "essência" por separação de misturas de corpos, como se fazia na iatroquímica -foi um prenúncio de idéias que frutificariam séculos mais tarde quando a alquimia deu lugar à moderna química.
Outro aspecto importante foi à natureza dos laboratórios e os equipamentos que eram usados nas operações básicas.
Essencialmente muitos destes equipamentos ainda fazem parte do laboratório de química moderno.



Alquimia no século XVII
A alquimia e a iatroquímica atingiram nível popular com as preleções públicas de Jean Béguin, na França, onde publicou seu livro Tyrocinium Chymicum, em 1610, destinado a principiantes.
Em 1615, numa edição ampliada, descreve a reação entre o sulfeto de antimônio e o sulfato de mercúrio.
Outro texto químico publicado na França é o Cours de Chymie de Nicholas Lemery que também era um grande divulgador profissional da ciência que se delineava.
A alquimia, no que pese ao seu conceito público, passou a ser mais associada às fraudes enquanto que a Chymica estava relacionado com preparação de elixires, remédios, extratos e sais usados em medicina.
Em suma, a iatroquímica passou a ter um status de atividade independente.
No começo deste século a tendência de encarar a alquimia pelo lado prático teve continuidade.
Livabius publica em 1611 o livro Syntagma onde descreve a preparação do ácido clorídrico (spiritus salis), do tetracloreto de estanho (spiritus fumans Libavii), do ácido sulfúrico e da água régia.
A tecnologia química já enseja a produção industrial de produtos iatroquímicos.
Johann Rudolph Glauber (1604-1670), um químico autodidata muito viajado, com interesse em metalurgia, iatroquímica, e química em geral, dedica-se à parte de equipamentos e processos industriais.
Na Holanda, em Amsterdã, publica em 1648 o livro Furni Novi Philosophici ou Novos fornos filosóficos com a descrição de sistemas e processos usados em fornos.
Um outro texto, de 1654, o Pharmacopeia Spagyrica, publicado na Alemanha, é dedicado à produção de produtos iatroquímicos.
O seu interesse por sais leva-o a experimentar um número grande de reações envolvendo ácidos minerais, como o sulfúrico e o clorídrico, metais e óxidos.
Chega à conclusão de que os sais possuem uma parte derivada dos ácido e outra das terras do metal (isto é, óxido).
Com sais neutros faz reações de dupla decomposição produzindo novos sais.
(Não faz muito tempo, nas farmácias brasileiras, podia-se comprar o sal de Glauber, um sulfato de sódio, usado em medicina popular e atualmente usado, pelas suas propriedades, nos processos modernos de conservação de energia térmica.)
Suas observações sobre a compatibilidade de substâncias reagentes com os diversos metais (uma substância "ama" ou odeia" um dado metal) são precursoras do conceito de afinidade química desenvolvido posteriormente.
Glauber também preparou muitos compostos orgânicos, como o benzeno, mas não tinha conhecimentos para desbravar esta terra incógnita de compostos de carbono.
Os primeiros farmacêuticos se estabelecem reforçando a prática iatroquímica, que se torna muito popular.
Os alquimistas tradicionais sofrem agora a concorrência dos médicos e farmacêuticos cuja visão era de ordem mais utilitária e concreta.
Assim o laboratório passou a ter importância vital e neste século surgem as primeiras idéias de grandes laboratórios integrados para o trabalho alquímico.
Um destes laboratórios, imaginado por Livabius, é construído no final do século.
Em 1617, Ângelo Sala (1576-1637), um médico-químico, descreve pela primeira vez a preparação do "vitríolo de cobre", isto é, do CuSO4 .5H 2O, a partir de quantidades pesadas de acido sulfúrico, cobre metálico e água e depois, por decomposição do produto, recupera os ingredientes básicos.
Jan Baptist Van Helmont (1577-1644), um médico belga seguidor de Paracelso, além da parte prática, onde usava sistematicamente a balança, preocupava-se com a parte mística e filosófica da alquimia.
Não aceitava a teoria aristotélica dos quatro elementos mas supunha que a água era fundamental para explicar a natureza.
Estudou quantitativamente muitas transformações que envolviam a água.
Por exemplo, acompanhou o crescimento de uma árvore durante longo período, 5 anos, pesando a terra e, no final, a árvore, chegando à conclusão que a água era um constituinte da árvore porque o peso da terra continuou o mesmo.
Fez transformações quantitativas com sistemas inorgânicos envolvendo água e soluções com o intuito de confirmar suas suposições.
Entretanto, não chegou a formular um princípio geral de constância da massa nas transformações químicas, sendo isto feito somente nos séculos seguintes.
A prática de pesar os reagentes, no entanto, se espalhou e passou a integrar o procedimento alquímico experimental.
Também estudou muito as transformações que produzem gases como a carbonização de matéria orgânica e a fermentação, a queima do enxôfre, a ação de ácidos sobre metais e carbonatos e outras similares.
Nestas transformações produzia dióxido de carbono, dióxido de enxôfre, óxidos de nitrogênio, hidrogênio, metano ou misturas destes, respectivamente.
Van Helmont foi o responsável pelo nome gás para estas substâncias.
Achava que pertenciam a uma classe que denominava de spiritus sylvestris ou espírito indomável, difícil de serem controladas, pois muitas vezes destruíam seus equipamentos.
Acreditava que não podiam ser contidas em um recipiente, não podiam ser reduzidas (condensadas) a uma fase visível, como o vapor de água, e que eram constituintes naturais dos corpos.
Fazia distinção entre ar, vapor e os gases que estudava.
Considerava que as diferenças que apresentavam eram devido ao arranjo diferente do enxôfre, do mercúrio e do sal, os componentes básicos dos corpos, na alquimia desta época.
Pelos seus estudos dos gases van Helmont é considerado o fundador da Química pneumática ou estudo dos gases.
A partir de van Helmont os alquimistas passaram a fazer experiências com gases nos seus estudos.
Esta prática foi precursora de grandes avanços obtidos por outros estudiosos no século seguinte.
Van Helmont destacou-se, também, no estudo da iatroquímica, seguindo as idéias de Paracelso.
Este achava que o comportamento do corpo humano é devido à presença de um princípio inteligente, denominado Archeus, que se manifestava, por exemplo, na digestão.
Van Helmont generalizou este conceito estendendo-o para qualquer atividade do ser vivo e supôs que as reações nos seres vivos eram devido à ação de "fermentos".
Esta idéia, que permaneceu até o século XIX, é uma precursora longínqua das enzimas modernas.
Dedicou-se, também, ao estudo prático dos fluidos do corpo humano.
Seus conceitos teóricos, embora carregados de manifestações místicas, influíram nas idéias que mais tarde levaram ao estabelecimento da Bioquímica.
A iatroquímica, neste século, floresceu seguindo as linhas gerais de Paracelso, mas com a extensão de alguns de seus conceitos.
Na prática a iatroquímica passou a ser uma área experimental de estudos cultivada pelos farmacêuticos que se dedicavam a extrair de plantas e produtos animais os elixires ou princípios ativos que os médicos usavam.
A destilação, técnica utilizada, permitia separar os produtos iniciais em seus "componentes", normalmente um resíduo sólido ou líquido viscoso, gases inflamáveis ou vapores condensáveis.
A teoria dos três elementos de Paracelso, mercúrio, enxôfre e sal, nem sempre representava adequadamente os fatos observados pelos farmacêuticos.
Foram eles levados a estabelecer mais dois elementos adicionais, flegma e terra, considerando-os passivos em contraposição aos três primeiros que eram considerados ativos.
Desta forma os iatroquímicos introduziram o conceito de cinco elementos que embora lhes racionalizasse os resultados experimentais não logrou consolidar-se na alquimia em geral.
Esta tentativa acompanhava a tendência dos alquimistas deste século em ter suas próprias teorias interpretativas dos fatos experimentais.
Como tais eram conceitualmente limitadas e efêmeras embora se afastassem das idéias clássicas alquímicas existentes desde a época de Alexandria.
As idéias atomísticas dos gregos persistiam e começaram gradativamente a ser consideradas como alternativa de explicação dos fenômenos observados.
Assim, muitas observações indicavam que havia nas transformações químicas uma parte que permanecia inalterada, não sujeita às mudanças.
Na deposição do cobre sobre ferro, que obtinham usando uma solução de sulfato de cobre, o cobre depositado seria o mesmo existente em solução sob forma de partículas.
Muitos estudiosos, que não aceitavam totalmente as idéias Aristotélicas, usavam estas idéias alternativas, raciocinando em termos atomísticos ou procurando racionalizar suas observações com teorias semelhantes.
Daniel Sennert (1572-1637), por exemplo, dava às partículas o nome de mínima e explicava as condensações, destilações e outras transformações por meio delas.
Jungius (1587-1637) ou Joaquim Junge, da mesma forma que muitos iatroquímicos, considerava muitos fenômenos como transformações envolvendo troca de átomos.
As idéias atomísticas eram também francamente utilizadas pelos físicos como Galileu (Galileu Galilei) (1564-1642), que estudava o movimento dos corpos.
Também por Francis Bacon (1561-1626), que atribuía ao movimento das partículas, que formavam os corpos, a existência do calor ou aquecimento dos mesmos.
Estas idéias atomísticas passaram cada vez mais a ser utilizadas na explicação dos fenômenos.
Desta forma encontraram no estudo dos gases um campo fecundo de experimentação e de confirmações.
Uma teoria mecânica para explicar a natureza começou a ser formulada.
Pierre Cassendi (1596-1650), um grande divulgador que conhecia bem as obras dos gregos atomistas, em particular as de Epicuro, contribuiu muito para divulgar esta idéia.
A filosofia de Descartes (Renée Descartes) (), de que a verdade só poderia ser obtida por um processo detalhado de análise e que não poderia ser considerada a não ser que fosse provada, iniciou um processo novo de estudar a natureza.
A influência desta tendência nos estudos da química foi profunda e começou a tomar forma, nas universidades européias, em meados do século.
As idéias alquímicas de misticismo e de forças ocultas, como responsáveis pelos fenômenos e transformações, começaram a ser superadas pelo modelo cartesiano, baseado na observação, na experiência e na descrição matemática dos fenômenos observados.
Em 1643 Evangelista Torricelli (1608-1647) inventou o barômetro e provou experimentalmente a existência do vácuo.
Otto von Guericke (1602-1686), prefeito da cidade de Magdeburgo, Alemanha, inventou a bomba de ar ou de vácuo que logo passou a ser usada por Robert Boyle , que usava um modelo construído por Robert Hooke, e John Mayow, na universidade de Oxford, na Inglaterra.
Hooke, que era assistente de Boyle, mais tarde tornou-se um grande cientista da época destacando-se no estudo da Física e competindo com Isaac Newton em muitas descobertas.
Robert Boyle (1627-1691) passou a usar bombas de ar nos seus experimentos e em 1660 publicou o livro New Experiments Physico-mechanical, Touching the Spring of the Air and Its Effects ou Novas Experiências Físico-mecânicas sobre a elasticidade do ar e seus efeitos.
Ao longo dos anos descobriu alguns fenômenos físicos, como a ausência de propagação do som no vácuo, e no estudo do ar o fato de que o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão aplicada quando a temperatura é mantida constante.
Esta lei, mas tarde redescoberta na França por Mariotte, é conhecida como "lei de Boyle-Mariotte" para os gases.
Na química estudou o aumento do peso dos metais na calcinação e a necessidade de ar na combustão e na sustentação da vida.
Empreendeu também estudos sistemáticos de reações de ácidos e bases e o uso de extrato de plantas como sinalizadores de transformações químicas pela alteração da cor (indicadores).
Dedicou-se, também, ao estudo do fósforo, uma substância já conhecida,e sua preparação e propriedades.
Boyle era um grande experimentador que procurava realizar seus estudos de forma sistemática e rigorosa.
Dedicou-se ao estudo da combustão cuja ocorrência considerava-se nesta época estar ligada à presença no ar de um espírito vital encontrado no natrão, que era usado na preparação de pólvora e responsável por sua ação.
Em 1661 escreveu um livro de natureza didática, com personagens que dialogavam, chamado The Sceptical Chymist ou O Químico não Crédulo.
Nele Boyle ataca a teoria dos quatro elementos de Aristóteles, e a dos três elementos de Paracelso, levando-as à rejeição por um interlocutor (ele próprio) , um químico que não se convenceu na discussão havida.
Neste livro deixa entrever uma opinião não favorável à transmutação dos elementos, como por exemplo, a do mercúrio em ouro.
Além disto tinha um conceito de elementos como sendo substâncias puras e simples que entravam na composição dos corpos, em contraposição à idéia de Aristóteles de que todos os corpos são constituídos dos mesmos quatro elementos misturados em proporções diversas.
Apesar de sua concepção correta Boyle nunca chegou a formular uma teoria sobre o assunto.
Sua concepção corpuscular da matéria aliada a uma interpretação puramente mecânica das transformações químicas, em que o movimento das partes era considerado fundamental, representou uma nova maneira de considerar os fenômenos químicos.
Como conseqüência o impacto de suas idéias nos químicos de sua época e nos séculos posteriores foi considerável.
Robert Hooke (1635-1703), assistente de Boyle, compartilhava de suas idéias e considerava que os gases eram constituídos de uma mistura de partículas diferentes, entre as quais um tipo responsável pela combustão e outro que não se alterava com as reações químicas e responsável pela elasticidade observada.
Hooke era um cientista polivalente: inventor prolífico, era físico, astrônomo, químico, geômetra, arquiteto, biólogo, tendo atuado criativamente em todos estes campos e também na música.
Seus conceitos estão expressos no seu livro Micrographia, publicado em 1665, onde indica que um componente do ar seria o responsável pela combustão.
Esta também era a idéia de John Mayow (1641-1679), médico e cientista participante do grupo de Oxford, que aperfeiçoou as experiências pneumáticas de Boyle, mostrando experimentalmente que só parte do ar, que tradicionalmente era considerado uma substância única, tomava parte na combustão ou na respiração o que indicava possuir mais de um componente.
Mayow considerava a parte envolvida na combustão como partículas que seriam responsáveis pelo aumento de peso do metal e chamou-as de nitro-aerial.
Posteriormente passou a atribuir muitos outros fenômenos - não ligados à combustão - à presença de partículas de nitro-aerial.
Outro cientista de destaque cujas atividades na química foram reveladas recentemente é Isaac Newton (1642-1727), matemático e físico, fundador da Mecânica, inovador da Óptica, inventor do cálculo diferencial e descobridor da ação gravitacional entre os corpos no universo.
É considerado o fundador da Física como ciência.
Newton passou grande parte de seu tempo fazendo experiências alquímicas buscando a transmutação dos elementos.
Era muito versado na construção de fornos e nas artes de laboratório e conhecia as obras alquímicas clássicas.
Newton concordava com as idéias de Boyle e interpretava as reações químicas em termos de atração entre as partículas dos reagentes, que eram aceleradas, e se chocavam produzindo calor, turbulência , vaporização, etc..
Uma idéia do conhecimento experimental que Newton tinha da química pode ser obtida na parte referente às perguntas (Pergunta número 30) da 2a. edição de seu livro Optics publicado em 1717.
Neste período do século XVII a química, a física e a astronomia passaram a ser ciências independentes cultivadas por estudiosos que fundaram sociedades científicas tanto na Inglaterra como no continente europeu.
Em 1662 a Royal Society é fundada em Londres por um grupo de cientistas entre os quais Boyle, Hooke, Newton e outros de renome.
As reuniões para apresentação de resultados novos e os debates eram semanais e nelas os cientistas tinham a ocasião de apresentar suas idéias a seus pares e difundir o conhecimento.
Os debates científicos e as diferenças de opinião entre Hooke e Newton ficaram famosos concorrendo para gerar um clima de disputa da prioridade de descobertas e acusações mútuas de apropriação de resultados.
É certo que tal disputa retardou a publicação do livro Optics, de autoria de Newton, por mais de uma década.
Na França, em 1666, é fundada a Académie des Sciences, em Paris.
Estas sociedades e academias, que lembram as famosas academias gregas, estabeleceram um padrão de debate científico que é seguido hoje mundialmente.
Também publicavam revistas e jornais com as novas descobertas e discussões científicas de seus membros.
As idéias atomísticas passaram a dominar o cenário científico e levaram à interpretação, embora errôneas, de muitos fenômenos observados.
Um exemplo é a do aumento do peso de um metal quando aquecido em tubo fechado, atribuído por Boyle à ação de partículas de fogo.
A explicação correta (oxidação) só surgiu mais tarde, no final do século XVIII, com Lavoisier, na sua teoria da combustão.
As idéias místicas foram progressivamente deixadas de lado e abandonadas em favor de uma teoria puramente mecânica.
O desenvolvimento da física e em particular o da mecânica de Newton muito contribui para esta mudança de perspectiva no estudo das transformações químicas.
Apesar desta influência, no século XVII, nenhuma teoria química de natureza fundamental foi formulada pelos cientistas que perseguiam o novo paradigma do atomicismo.
Muitos deles, principalmente os do continente europeu, fundamentalmente eram farmacêuticos que se contentavam com teorias restritas aos seus interesses.



Química do século XVIII
A partir da publicação do Químico não Crédulo, de Boyle, o interesse da comunidade que se dedicava aos estudos alquímicos de cunho místico começou a diminuir ficando restrito àqueles ligados aos cultos de sociedades secretas e aos tradicionalistas.
A química, finalmente, expôs-se ao debate sadio, nas universidades, e à comunhão com outras ciências afins, sendo seus conceitos e teorias apresentados e debatidos nas sociedades científicas que haviam sido criadas e nas academias de ciências.
As sociedades científicas publicavam e registravam os debates por meio de jornais, revistas e anais e mantinham reuniões semanais entre seus membros.
Esta prática permanece até hoje em dia nas sociedades científicas modernas.
Embora o século anterior tenha sido caracterizado por uma postura mais científica relativa aos fenômenos químicos, com intensificação das idéias atomísticas e mecanicistas, somente no século XVIII são formuladas teorias gerais para explicar o fenômeno da combustão e o da afinidade química.
Apesar da aceitação generalizada destas idéias os conceitos relativos às causas da combustão e das reações químicas eram muito nebulosos.
Os químicos ainda não tinham abandonado de todo as antigas idéias dos alquimistas que, refletindo os conceitos aristotélicos, consideravam as substâncias como uma mistura de elementos, entre os quais o fogo associado à combustão.
Os iatroquímicos ainda gozavam de grande influência, principalmente no continente europeu e, particularmente, na Alemanha.
As idéias de Paracelso relativas aos elementos foram adaptadas por Johann Joachim Becher (1635-1682) para explicar a combustão das substâncias, inclusive as orgânicas, nas quais tinha muito interesse.
Considerava como elementos a água, a terra e o ar.
Supunha que as substâncias possuíam três variedades de terra chamando-as de terra vitrificável (correspondia ao sal de Paracelso), terra mercurial (mercúrio, de Paracelso) e terra combustível ou gordurosa (terra pinguis) (enxofre de Paracelso).
Quando uma substância era queimada a terra pinguis era liberada deixando um resíduo de cinzas.
Desta forma Becher explicava a combustão de matéria orgânica, madeira, por exemplo.
Seu discípulo, o médico Georg Ernst Stahl (1660-1734), influenciado por idéias da metalurgia estendeu os conceitos de Becher aplicando-os aos sistemas inorgânicos e particularmente aos metais.
Deu o nome de phlogiston (queimado, em grego) à substância que era liberada na combustão deixando um resíduo.
Seu conceito de combustão era amplo: a corrosão de um metal no ar era considerada uma espécie de combustão em que havia formação de um resíduo de cal e desprendimento do flogisto.
Considerava, erroneamente, que o ar não tomava parte na combustão, servindo somente para receber o flogisto que se desprendia da substância.
A teoria do flogisto teve considerável influência entre os químicos tendo se tornado, até o fim do século XVIII, uma das principais teorias da química.
Explicações engenhosas mostravam que o cal podia absorver flogisto do ar, ou das plantas, ou do carvão, recompondo a substância original.
Como o carvão vegetal reduz o cal (óxido) ao metal o carvão possuiria muito flogístico.
Entretanto, medidas do peso, das substâncias metálicas antes e depois da combustão, mostravam que o peso aumentava com a saída do flogisto.
Com as substâncias orgânicas ocorria o contrário: o peso diminuía.
Tais fatos contraditórios não eram levados em conta por Stahl que considerava o flogisto como um integrante não material encontrado nos corpos.
De fato, a variação de peso das substâncias presentes numa reação química não era relevante para os químicos desta época, embora tal fenômeno já tivesse sido observado por van Helmont, Jean Rey e Robert Mayow.
Alguns químicos acreditavam que a perda de peso na combustão era devido ao fogo (um dos quatro elementos de Aristóteles), de natureza leve e sempre presente nos corpos ; outros, que o aumento se devia à absorção de parte da chama ou do calor.
Na realidade havia tantas interpretações quanto químicos mas à teoria do flogisto com suas inconsistências tornou-se popular porque (aparentemente) encontrava confirmação na experiência.
A lei da atração universal, descoberta por Newton, e seu sucesso na explicação do movimento dos corpos celestes, levou os químicos a procurar explicar o "amor" ou o "ódio" observado entre as substâncias nas transformações químicas.
Assim foram levados a supor ação atrativa semelhante entre as partículas constituintes da matéria.
A fim de racionalizar estes conceitos em termos concretos começou-se a estudar sistematicamente a afinidade das substâncias umas pelas outras.
Em 1718 Etienne-François Geoffroy (1672-1731) publica uma tabela com observações experimentais da afinidade química de várias substâncias e chega à conclusão que se duas substâncias estão unidas por afinidade à presença de uma terceira que tenha afinidade maior por uma delas provocará a separação e o isolamento da outra.
A sua tabela contém dezesseis colunas contendo os símbolos que eram usados para representar as substâncias e linhas horizontais onde estão classificadas em ordem decrescente as afinidades observadas com várias substâncias.
Assim, na coluna do mercúrio, aparecem em ordem decrescente de afinidade o ouro, a prata, o chumbo, o cobre, o zinco e o antimônio.
Esta tabela foi ampliada, em 1775, para cinqüenta e nove substâncias, por Torbern Bergman (1735-1784), um químico sueco, havendo uma para substâncias que reagiam em solução e outra para as que reagiam por fusão.
Embora puramente qualitativos os resultados desta sistematização fornecessem um caminho para determinações quantitativas que se tornavam freqüentes nos estudos químicos ao longo deste século.
Embora já se tivesse procurado determinar a quantidade de base necessária para neutralizar ácidos diversos, somente em 1781, com Richard Kirwan (1733-1812), associou-se uma quantidade pesada de base à outra de ácido como medida da afinidade.
Esta tendência levou ao estabelecimento do conceito de equivalente químico no século seguinte.
A tendência de utilização da balança nas medidas quantitativas passou a vigorar à medida que novos compostos e novas reações químicas eram descobertas.
A análise das substâncias, tanto qualitativa quanto quantitativa, passou a ser comum.
O uso de soluções passou a ter grande importância (análise úmida) pela sua praticidade, à temperatura ambiente, comparada com o método tradicional que envolvia destilações e fusões à altas temperaturas (análise à seco).
Este último tornou-se muito importante na geologia, e nos estudos de minerais, sendo utilizado no campo para testar amostras.
Por exemplo, A.F. Cronstedt (1722-1765) utilizando um pequeno maçarico descobriu um minério poroso novo que se decompunha formando bolhas de líquido.
Por esta particularidade denominou-o de zeólita ou "pedra que ferve".
O aperfeiçoamento dos métodos de análise química, com procedimentos mais apurados e uso criterioso da balança, permitiu a descoberta de novas substâncias nos minerais que eram analisados.
As de natureza metálica, mais tarde reconhecidas como elementos, foram o cobalto (1735), a platina (1740), o zinco (1746), o níquel (1754), o bismuto (1757), o manganês (1774), o molibdênio (1781), o telúrio (1782), o tungstênio (1785) e o cromo (1798) ; as de natureza não metálica eram óxidos de metais como o titânio, estrôncio, zircônio e ítrio.
A atividade dos químicos levou à muitas outras descobertas importantes: compostos orgânicos ácidos, ácido fluorídrico, álcoois, ácido cianídrico, etc..
No começo do século, um professor de medicina e química, de renome, Hermann Boerhaave (1668- 1738), autor de um livro muito influente, o Elementa Chymia, acreditava, como Boyle anteriormente, que em certas circunstâncias o ar tomava parte na combustão.
Considerava que o fogo era uma substância que tinha peso.
Seria ele constituído de partículas muito pequenas que podiam penetrar nos materiais e alterar a força de atração entre suas partículas constituintes.
Esta absorção das partículas de fogo dependia da afinidade delas com as partículas do material.
Assim, na calcinação, o aumento de peso que se observava seria devido ao fogo absorvido.
Boerhaave acreditava que, além do fogo, o calor também era um tipo de substância, opinião aceita por muitos de seus contemporâneos.


Estudo dos gases
Muito importante, no entanto, para o desenvolvimento de novas idéias e concepções, que suscitaram o surgimento da química como ciência exata, foi o estudo sistemático dos gases, sua produção e o conhecimento de suas propriedades.
Stephen Hales (1677-1761), um botânico, no começo do século, através do desenvolvimento da cuba pneumática de laboratório, passou a estudar os gases desprendidos de materiais quando aquecidos.
No seu sistema, amplamente empregado posteriormente, os gases eram aprisionados em um balão invertido cheio de água.
Embora experimentasse com muitos gases desprendidos das substâncias aquecidas Hales não chegou a caracterizar a natureza química dos mesmos.
A natureza mecânica dos gases, entretanto, era de conhecimento e aceitação amplas, embora alguns alquimistas influentes acreditassem que alguns deles pudessem tomar parte em transformações químicas.
Coube a Joseph Black (1728-1799), um médico escocês, muitos anos depois (1756), mostrar conclusivamente a existência do gás silvestre,(ou CO2), já conhecido anteriormente por Van Helmont, produzindo-o por aquecimento da magnésia alba (um carbonato de magnésio).
O resíduo da calcinação tratado com barrilha regenerava a magnésia alba.
A mesma coisa acontecia com terra calcárea aquecida cujo resíduo era a cal.
Na concepção de Black, o gás produzido (que chamava de ar), era parte integrante da magnésia alba ou da cal, estando fixado, ou fixando-se nelas, pela ação da barrilha sobre o resíduo do aquecimento.
Estes resultados experimentais convenceram os químicos de que o ar podia tomar parte em reações químicas.
Henry Cavendish (1731-1810), contemporâneo de Black, dedicou-se ao estudo de outro gás, o ar inflamável (hidrogênio), que produzia reagindo ácidos com alguns metais.
Tal gás, já descrito 100 anos antes por Boyle, e outro chamado gás mefítico (nitrogênio), obtido do ar comum, foram estudados por Cavendish usando métodos quantitativos químicos e físicos.
Embora sem reconhecer o oxigênio como substância independente mostrou que o ar comum podia ser separado em dois componentes, um dos quais o gás mefítico, e um pequeno resíduo (mais tarde identificado como o néon).
Suas experiências com o ar levaram outros experimentadores, como Joseph Priestley (1733-1804), a experimentar a ação de centelhas elétricas sobre misturas de ar inflamável e ar comum, e indicar a existência de água condensada nas paredes internas dos recipientes usados.
Entretanto, coube a Cavendish mostrar, em 1784, que a água não era um elemento, mas sim uma substância composta.
O estabelecimento da prioridade da descoberta foi uma tarefa árdua para a Royal Society, na disputa entre Priestley e Cavendish.
Joseph Priestley, um dos mais fecundos pioneiros desta época, tendo começado amadorísticamente seus trabalhos de investigação aos 38 anos, foi o descobridor de muitos gases até então desconhecidos.
Usou uma engenhosa modificação da cuba pneumática, substituindo a água por mercúrio, e desta forma, impedindo que os gases aprisionados se dissolvessem na água.
Gases como o "ar nitroso" (óxido nítrico, hoje), podiam ser obtidos reagindo "espírito de nitro" (ácido nítrico) com metais.
O gás obtido (incolor) em contato com o ar, passava a ter cor castanho escura.
Observou que se usasse ar viciado (após combustão ou respiração) a cor era mais clara.
Assim, foi levado a desenvolver um aparelho chamado "eudiômetro" que permitia testar a pureza do ar pela coloração que adquiria quando misturado com óxido nítrico.
Na realidade, Priestley estava lidando com o oxigênio do ar, gás que posteriormente descobriu.
Muitos gases foram descobertos por Priestley, tais como a amônia, o dióxido de enxofre, monóxido de carbono e outros.
Entre estes está o que denominou de "ar deflogisticado" (oxigênio).
Como a maioria dos cientistas da época Priestley acreditava na existência do flogisto, que usava para explicar suas observações.
A partir de 1674, começou a utilizar uma lente bem grande, concentrando os raios solares no seu foco, onde submetia as substâncias a intenso calor, recolhendo os gases produzidos.
Usando sais de mercúrio (conhecidos como precipitado vermelho ou mercúrio calcinado) obteve um gás, que testado com seu eudiômetro, mostrou-se melhor do que o ar para sustentar uma chama ou a respiração.
Priestley experimentou muito com este gás chegando a mostrar que as plantas, quando iluminadas, exalavam ar deflogisticado.
Estas observações deram origem aos estudos que mais tarde constituíram a fotossíntese.
Em 1790 publicou suas observações no livro Experiments and Observations on Different Kinds of Air.
O oxigênio, descoberto e caracterizado por Priestley, já tinha sido , anteriormente, descrito por Carl Wilhelm Scheele, que o descobriu independentemente.



Vicente Coelho Seabra e a sistematização do conhecimento químico do século XVIII

Vicente Coelho Seabra (1764-1804), nascido no Brasil e professor em Coimbra, publica em 1788 a 1a. parte, e dois anos depois, a 2a. parte de um livro, Elementos de Chymica.
É um livro de orientação didática, onde apresenta a química de seu tempo, como praticada na Europa, sob forma abrangente e atualizada, contendo os últimos resultados do conhecimento da época.
Nele adota e apóia a teoria da combustão de Lavoisier antes deste publicar seu Traité Eléméntaire.
A primeira parte contém um esboço da história da química, discussão da química e seu objeto.
Discute, também, a afinidade química, os meios utilizados na química, princípios gerais dos corpos, o fogo, o flogisto, o ar, a água, a luz e o calor.
Há um capítulo sobre as operações da química: torrefação, combustão, calcinação, etc., com descrição e comentário sobre estes processos.
A segunda parte é mais extensa do que a primeira sendo dividida em dois tomos.
Sua abordagem lembra muito a terminologia usada em classificação na História Natural.
O assunto está dividido em Classe, Ordem, Gênero, Espécie e Variedade e trata dos Corpos Combustíveis (Classe I) e dos Incombustíveis (Classe II).
Há uma descrição detalhada e comentada de todos os conhecimentos químicos de sua época, relativos aos reinos mineral, vegetal e animal.
Também acompanha o livro um grande número de tabelas e tábuas que mostram uma completa sistematização do conhecimento químico no século XVIII.
Vicente Coelho Seabra, através de sua obra, mostra ter sido um personagem extremamente bem informado de todos os avanços científicos da época e nela mantém um espírito crítico independente.
O livro é oferecido para uso de um curso de Química mantido pela Sociedade Literária do Rio de Janeiro.
A HISTÓRIA DA QUÍMICA (PARTE C )


Lavoisier e o começo da Química Moderna

As últimas décadas do século 18 foram palco de desenvolvimentos extraordinários e descobertas que propiciaram o surgimento da química moderna.
A teoria do flogisto, intensamente usada pelos químicos para explicar uma variedade grande de fenômenos, enfraqueceu-se consideravelmente por não apresentar um caráter universal.
Cada estudioso apresentava sua própria versão na explicação dos fenômenos observados fato que levava muitas vezes à explicações contraditórias ou estranhas.
A quantidade de fatos novos descobertos, novas reações e propriedades reconhecidas nas substâncias usadas, e o uso de métodos mais racionais, tanto qualitativos quanto quantitativamente, permitiram que o século 19 despontasse sob o efeito de uma revolução renovadora de idéias e conceitos.
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), com a descoberta experimental de que os fenômenos de combustão, amplamente estudados até então, estavam ligados à presença de um componente do ar levou os químicos ao abandono da teoria do flogisto e total revisão de conceitos seculares arraigados.
Lavoisier, era um aristocrata rico, que tinha vida pública muito intensa, de esmerada educação científica, e extremamente bem informado das descobertas e trabalhos europeus.
Utilizava em seus estudos um enfoque conceitual e experimental típico dos físicos, dando ênfase aos aspectos quantitativos das experiências.
O uso da balança foi fundamental para o sucesso das suas descobertas e a eclosão das novas idéias químicas.
Recomendava o uso da balança para determinar a massa dos reagentes e dos produtos obtidos, evitando-se perdas.
No seu Traité Élémentaire de Chimie (1789) recomenda o uso de cinco tipos diferentes de balanças e dá uma descrição completa dos equipamentos de um laboratório químico e seu uso.
Suas experiências eram planejadas para estudar os aspectos fundamentais dos fenômenos e fornecer respostas concretas às perguntas formuladas.
Em 1772 começou seus estudos de combustão e calcinação utilizando uma lente grande para concentrar raios solares nos materiais de interesse.
Do mesmo modo que outros químicos da época mostrou que o diamante podia ser fundido, desta forma, no ar.
Passou a estudar os produtos de combustão do fósforo e do enxofre mostrando que ambos se combinavam com o ar produzindo compostos ácidos.
Passou a estudar metais, como o chumbo e o estanho e iniciou um projeto de repetir e variar todas as experiências de Black e de Priestley.
Mostrou que o aumento de peso na combustão não era provocado pela absorção de fogo.
Esta idéia, defendida por químicos famosos como Boyle e outros, foi mostrada ser errônea.
Lavoisier mostrou quantitativamente que o aumento de peso se dava devido à formação de um "cal" (óxido) com o ar.
Mostrou, também, que o "cal" aquecido com carvão vegetal liberava o metal.
Este era acompanhado de um gás idêntico ao "gás silvestre” de van Helmont ou ao "gás fixado", (CO2), estudado por John Black.
Em 1775 passou a estudar o "precipitado vermelho" (óxido de mercúrio), já estudado por Priestley, mostrando por aquecimento, com sua lente, que ele se decompunha em mercúrio e um novo gás, contido no ar.
Mostrou que o ar continha dois componentes, um inerte, que denominou "azote" (ou nitrogênio, mais tarde) e o outro,” ar respirável" (mais tarde chamado de oxigênio).
Muitas experiências levaram-no à conclusão que o "ar respirável" era responsável pela produção de calor na respiração dos seres vivos.
Também era responsável pela formação do "gás fixado" de John Black na combustão do carvão vegetal no ar.
Lavoisier publicou suas observações nos anais (Mémoires) da Académie de Sciences de 1778, chamando mais tarde o "ar respirável" de "príncipe oxygine".
Numa comunicação de 1783 à Académie, mas somente publicada em 1786, indica quais as dificuldades que a teoria do flogisto enfrentava para explicar os fenômenos de combustão e mostra que é necessário considerar o oxigênio do ar e a evolução de calor e a emissão de luz.
Ainda em 1783 repete as experiências de Priestley e Cavendish da combustão do "ar inflamável” (hidrogênio) no ar com a formação de água.
Chega, então, à conclusão que a água é formada de hidrogênio e de oxigênio.
Os estudos da combustão incluem sistematicamente medidas da quantidade de calor gerado nas reações.
No seu livro descreve detalhadamente suas experiências quantitativas sobre combustão do fósforo, do carbono, do hidrogênio.
Estuda também a combustão de substâncias compostas, como a de uma vela, a do óleo de oliva, dando inclusive dados sobre a composição (carbono e hidrogênio) e quantidade de calor desprendido (1784).
No Traité Lavoisier descreve a formação e a análise dos gases atmosféricos , a combustão de corpos simples, a formação de ácidos em geral e sua nomenclatura, a formação de óxidos metálicos e a decomposição da água pelo carbono e pelo ferro, e estuda o calor desprendido em diferentes espécies de combustão.
Também aborda a combinação de substâncias combustíveis uma com as outras, faz considerações sobre óxidos e ácidos relacionados à bases diversas e estuda a composição de substâncias vegetais e animais e sua decomposição pela ação do fogo.
Ocupa-se com os fenômenos de fermentação (fermentation putride; fermentation acéteuse) e lamenta que ainda não tenha dados quantitativos precisos.
No final da 1a. parte de seu livro estuda a formação de sais neutros a partir de substâncias básicas (potassa, soda, amoníaco, giz, magnésia, barita, alumina) e dezessete metais.
Na 2a. parte dá um número grande de tabelas sobre as reações químicas que estudou, tanto inorgânicas quanto orgânicas.
A 3a. parte fornece uma descrição minuciosa dos equipamentos e da metodologia que usou nas suas experiências.
O livro de Lavoisier teve grande aceitação sendo traduzido para todas as línguas européias e convertendo os químicos às novas idéias.
Os métodos preconizados por Lavoisier são os métodos que levaram ao surgimento da Química moderna.
A nomenclatura que introduziu foi ampliada e melhorada e constitui a linguagem moderna para representar as substâncias e compostos.
Aos 51 anos, durante a revolução francesa, foi decapitado por ter como uma de suas atividades de renda um cargo junto a uma organização de cobrança de impostos.




Lavoisier: princípios básicos da Química moderna

No Traité Élémentaire de Chimie Lavoisier introduz nova conceituação sobre como encarar os fenômenos químicos.
Estabeleceu as bases fundamentais que permitiram remover as idéias alquímicas do cenário do estudo dos fenômenos de transformação da matéria.
A partir de suas concepções a química rapidamente tornou-se uma ciência quantitativa, com expressão rigorosamente científica e com linguagem e metodologia próprias.
Alguns princípios básicos enunciados por Lavoisier:
1)Definição de elementos químicos (substancias que não são decompostas em outras; incluem alguns óxidos , o calor e a luz) e sua descrição (forma física, densidade,cor).
Os elementos químicos são as substâncias mais simples que se obtém pela decomposição de um material.
Tais elementos podem combinar-se em proporções diversas e diferentes formando substâncias compostas diversas.
2)Descrição de compostos químicos formados pela combinação dos elementos (achava erroneamente que todo ácido contém oxigênio).
3)Nomenclatura dos compostos inorgânicos usando seus elementos constituintes.
Toda e qualquer substância composta deve possuir um nome e somente um.
Este nome caracteriza somente uma só substância.
O nome deste composto deve indicar o nome dos seus elementos constituintes.
4) Composição quantitativa dos compostos usando a massa: a balança deve ser usada para determinar as massas das substâncias antes e depois das transformações.
5)Medidas quantitativas das características térmicas dos elementos, dos compostos puros e de suas reações: a quantidade de calor envolvida na caracterização e nas transformações das substâncias deve ser medida (desenvolveu com Laplace um calorímetro de fusão de gelo para determinar calor de combustão).
6) Estabelecimento de três leis de conservação: a das massas (a massa total das substâncias resultantes de uma transformação química é igual à massa total das substâncias iniciais), a dos elementos nas transformações químicas e a constância da composição das combinações químicas.




O surgimento da Química Analítica

Análise gravimétrica
Nas últimas décadas do século XVIII e o começo do XIX a análise química dos compostos, minerais, orgânicos e biológicos, desenvolveu-se e ampliou-se consideràvelmente.
Os métodos que usavam a balança (métodos gravimétricos) sofreram pronunciado refinamento desde a época de Lavoisier.
A balança, por sua vez, normalmente construída por exímios artesãos, sob encomenda, sofreu grande aperfeiçoamento e a partir de 1850 já era comercializada por várias firmas.
A parte quantitativa da análise foi aperfeiçoada graças aos esforços de químicos de vários países da Europa.
Na Alemanha destacou-se Martin Heinrich Klaproth (1743-1817), contemporâneo de Lavoisier, cuja preocupação principal era seguir uma metodologia analítica rigorosamente científica na determinação da proporção dos componentes nos compostos.
Para isto adotou técnicas e métodos analíticos que levaram a resultados mais rigorosos que os obtidos normalmente pelos outros químicos e suscitaram a descoberta de novos elementos.
Na análise percentual de compostos minerais, por exemplo, mostrou que muitas vezes o valor que deixava de ser considerado para totalizar 100 poderia ser atribuído a novas substâncias.
Assim, foi levado a descobrir algumas "terras": óxidos de zircônio, urânio, telúrio e titânio.
Estas somente muitos anos mais tarde forneceram os respectivos elementos obtidos por outros químicos usando métodos de redução.
Na França, Louis Nicolas Vauquelin (1763 - 1829), muito ligado a Fourcroy, trabalhava com compostos orgânicos e com análise de compostos inorgânicos.
Embora seus métodos não fossem tão rigorosos como os de Klaproth descobriu o metal cromo e uma "terra", a glicínia ou berilia, cujo metal só foi isolado muitos anos mais tarde.
Na Inglaterra, William Hyde Wollaston (1766 - 1828), um médico versado em física e química, dedicou-se ao estudo das propriedades da platina, metal já conhecido desde 1750.
Seus estudos levaram a descobrir, em 1803, o paládio e o ródio, encontrados como impurezas da platina.
Um seu associado, Smithson Tennant (1761 - 1815), que também estudava a platina, descobriu em 1804 dois novos elementos , o irídio e o ósmio, em resíduos de dissolução de platina bruta com água régia.
Na Rússia, Karl Karlovitch Klaus (1796 - 1864), um farmaceutico e químico, muito versado no estudo de metais semelhantes à platina, descobriu em 1844 o elemento rênio.

Análise volumétrica


Os métodos da análise química chamada volumétrica, relativa à soluções, seus equipamentos de laboratório e técnicas associadas, começaram lentamente a evoluir a partir de 1750.
Já em 1729 C.L. Geoffroy procurava determinar a "força" de vinagres indiretamente pesando a quantidade de álcali necessária para neutralizá-los.
O ponto de neutralização era determinado pela cessação do ruído da reação ou pela ausência de efervescência.
Nas décadas seguintes esta prática de neutralização foi usada para estimar a força de ácidos fortes, como o nítrico.
Também em muitos casos usava-se a mudança de cor de uma substância adicionada (indicador) como o tornassol, a curcuma ou outras.
Estas substâncias adquirem cor diferente ao se atingir o ponto de neutralização ácida-base.
Os equipamentos de vidro utilizados, cilindros graduados, pipetas, buretas graduadas volumetricamente, foram inicialmente desenvolvidos entre 1782 e 1806.
As medidas eram grosseiras e os resultados não muito confiáveis e não havia sido desenvolvida uma maneira de aferir os resultados usando-se soluções padrões.
Análises volumétricas mais precisas começaram a surgir a partir de 1824 com o trabalho de Gay-Lussac sobre titulação quantitativa de ácidos e bases.
Mas somente a partir de 1850 observou-se uma popularização destes métodos de análise.
Karl Friedrich Mohr (1806 - 1879), um farmacêutico muito interessado em química analítica, foi responsável por um número grande de aperfeiçoamentos dos equipamentos e métodos usados na análise gravimétrica e na volumétrica.
Desenvolveu também o uso de substâncias padrões na alcalimetria (ácido oxálico) e o chamado sal de Mohr (sulfato ferroso amoniacal) na oxidimetria.
Em 1855 publicou um livro intitulado Lehrbuch der chemisch-analytischen Tritiermethode ou Tratado do Método Titrimétrico de análise química.
Nele descreve os métodos de análise volumétrica de soluções e propõe vários melhoramentos nos procedimentos de análise.
Outros métodos de análise surgiram entre os quais um chamado de iodometria, introduzido por Bunsen a partir de 1853, para a determinação quantitativa de agentes oxidantes.




Faraday e a Eletroquímica

Michael Faraday, que fazia pesquisas em física e química, em 1833, passou a estudar a condução de eletricidade por soluções de sais em água e de sólidos, como o gelo, e por sais minerais fundidos.
Chegou à conclusão que havia uma relação quantitativa entre a quantidade de uma substância decomposta e a quantidade de eletricidade que passava através da solução quando fazia sua eletrólise numa célula eletrolítica.
Para medir a quantidade de eletricidade desenvolveu uma célula eletrolítica especial que permitia recolher os gases que se desprendiam com a decomposição da água.
Mostrou que a quantidade de eletricidade que liberava um grama de hidrogênio liberava também quantidades específicas de outras substâncias.
Assim, para 1 grama de hidrogênio liberado, 8 gramas de oxigênio, 36 de cloro, 125 de iodo, 104 de chumbo e 58 de estanho, eram liberados na eletrólise de seus respectivos compostos.
Denominou tais quantidades de "equivalentes eletros-químicos".
Berzelius, muito ativo no estudo de pesos atômicos, não entendeu o significado da descoberta de Faraday e a ignorou.
Esta descoberta de Faraday, entretanto, 50 anos mais tarde, revelou-se de importância fundamental na determinação de pesos atômicos.
Faraday, com a colaboração de William Whewell (1794-1866), estabeleceu a terminologia usada na eletroquímica- ânions, cátions, eletrodo, catodo, eletrólito, etc., - de uso corrente.
Com a atenção voltada para outros problemas de eletricidade Faraday fez importantes descobertas como a indução magnética e ação do magnetismo sobre a luz .



Teoria dos Radicais

A idéia de existência de radicais provém de Lavoisier no seu estudo dos ácidos.
No seu Traité são listados 48 ácidos, entre inorgânicos e orgânicos, com indicação do nome dos radicais que entram na sua composição.
Lavoisier supunha que todos os ácidos continham oxigênio ligado a um radical, sendo compostos binários.
Por exemplo, cita o ácide muriatique oxigene que possuiria o radical muriatique ligado ao oxigênio, o que não está correto.
No seu livro explica o conceito de radical associado a um ácido.
Assim, indica que o ácido que contém enxofre forma sulfatos com as bases salificáveis (em número de 24, dos quais 3 álcalis, 4 terres e 17 substances metalliques) e nome dos respectivos radicais para os outros 47 restantes de sua classificação.
Entre estes estão incluídas os ácidos orgânicos conhecidos na sua época, entre os quais : acético, oxálico, cítrico, málico, gálico, benzóico, sucínico, canfórico, fórmico, responsáveis pela formação dos acetatos, oxalatos, etc., respectivamente.
Nos ácidos minerais o radical indicado é composto de um único elemento mas nos orgânicos era diferente.
As análises mostravam que o carbono e o hidrogênio podiam entrar em proporções diferentes com o oxigênio para formar ácidos diferentes.
A partir de 1815 Berzelius mostrou que a teoria dualística embora aplicável aos compostos inorgânicos não tivesse o mesmo sucesso com os orgânicos.
Mas publica uma tabela com as formulas de alguns compostos orgânicos que incluem ácidos mas cujas proporções somente em alguns poucos casos estão corretas.
O conceito de radical orgânico só ganhou proeminência a partir do trabalho de Dumas e F.G. Boullay (1777 - 1869), publicado em 1828.
Nele fazem um paralelo entre compostos de etileno (C2H4) com os de radical amônia (NH3), mostrando a semelhança de comportamento entre seus radicais componentes.
A parte etilênica dos compostos seria alcalina comportando-se de forma idêntica à parte amoniacal dos compostos considerados.
Isto aconteceria , por exemplo, no ester acético, (C2H4,C2H4O2) e no acetato de amônia, (NH3,C2H4O2).
Em 1832, Justus von Liebig (1803 - 1873), notável químico orgânico que desenvolveu o método de análise elementar, e Whöler, estabeleceram a existência do radical benzoila, preparando compostos variados do mesmo, tais como o cloreto, o cianeto e outros.
Pela primeira vez obtivera-se um radical contendo oxigênio (C14H10O2 ou modernamente, C7H5O).
Segue-se um período de confusão no reconhecimento de vários radicais que foram descobertos (metila, cetila, benzoila, cinamila, cacodila, etc.) e de diferenças na representação dos compostos orgânicos por meio de fórmulas químicas.
Alguns compostos destes radicais eram perigosos: Robert Wilhelm Bunsen (1811 - 1899) , por exemplo, em 1839, trabalhando com cianeto de cacodila, sofreu sério acidente com uma explosão, perdendo um olho.
Um dos fatores responsáveis pelas discrepâncias de representação era o uso de pesos atômicos diferentes por diferentes pesquisadores.
Embora ao Hidrogênio fosse atribuído o peso 1 por todos, alguns favoreciam o Carbono com peso 12 (Berzelius), ou 6 (Liebig e Dumas).
Ao Oxigênio era atribuído o peso 16, por todos, com exceção de Liebig que usava 8.
Os valores usados por Berzelius estão próximos dos valores atuais mas suas fórmulas frequentemente diferiam das dos outros pesquisadores.
Não havia consenso na representação dos compostos orgânicos embora os elementos constituintes e as proporções fossem as mesmas.
A partir de meados de 1830, Dumas e Auguste Laurent (1807 - 1853), passaram a estudar a substituição do hidrogênio por cloro, bromo e iodo, em uma variedade de compostos orgânicos.
Laurent estudava a substituição no benzeno, naftaleno e fenol tendo formulado uma teoria sobre o assunto.
Denominou-a de teoria dos radicais fundamentais e dos radicais derivados que resultariam da substituição, numa parte nuclear daqueles, do hidrogênio.
Tal teoria, entretanto, não era muito aceita pelos químicos importantes da época, Liebig, Berzelius e Dumas.
Em 1840 Dumas propôs uma teoria, a dos tipos, que contrariava a teoria dualística, de Berzelius, e que usava as idéias de Laurent sem lhe dar crédito.
Com ela tentava justificar a substituição do hidrogênio pelo cloro em substâncias como o metano, formando o clorofórmio, no ácido acético, formando ácido tricloroacético, e no acetaldeido, formando o cloral.
De um modo geral as reações das substâncias obtidas eram muito semelhantes às das originais, ou seja, do mesmo tipo.
As teorias de Laurent e de Dumas, apesar da evidência experimental que as suportava, não eram bem aceitas.
Berzelius, por exemplo, não admitia que um elemento eletronegativo pudesse fazer parte de um radical, substituindo o hidrogênio.
Era apoiado por Liebig e sugeria que em vez de substituição haveria uma transformação do radical do composto inicial em outro de composição diferente.
Liebig, por sua parte, foi levado a mudar de posição, a partir de 1837, pelo seus estudos de ácidos orgânicos que se comportavam de forma semelhante aos ácidos polibásicos inorgânicos, como os fosfóricos, estudados por Thomas Graham (1805 - 1869).
Graham mostrou que havia três tipos de ácidos fosfóricos que diferiam na quantidade de água combinada com o óxido de fósforo (P2O5).
Na formação de sais destes ácidos a água era substituída por uma base resultando numa relação de 1:1, 1:2 e 1:3 entre a quantidade de ácido e base.
O mesmo acontecia com ácidos do arsênico e seus derivados.
Liebig que estudava os ácidos cítrico, tartárico, málico e outros, e os seus sais, de início julgou que se comportassem como os ácidos estudados por Graham.
Chegou à conclusão que considerar que a água tinha o mesmo papel que nos compostos inorgânicos era inadequado.
Revivendo as idéias de Davy relativas ao ácido clorídrico chegou à conclusão que ácidos são compostos de hidrogênio nos quais estes podem ser substituídos por metais.
Aplica, então, este conceito aos ácidos fosfóricos e mostra que os ácidos que estudava formavam sais análogos àqueles.

Química Analítica

Métodos Instrumentais
Os métodos instrumentais básicos da Química Analítica, no século XIX , desenvolveram-se consideràvelmente na segunda metade, à partir de 1875, embora as técnicas físicas já fossem conhecidas anteriormente.
A produção de vidros ópticos de melhor qualidade permitiu, neste século, a aplicação mais freqüente de refratômetros, espectroscópios, polarímetros e microscópios, à problemas de interesse químico.
O espectroscópio, particularmente, sofreu muitos aperfeiçoamentos que permitiram fazer análise de elementos difíceis de serem estudados usando o método de queima de Bunsen.
A química astronômica progrediu muito com o trabalho de um colega de Bunsen, Gustav Robert Kirchhoff (1824 - 1887), que em 1859 enunciou suas leis da espectroscopia.
Mostrou que um corpo incandescente emite um espectro contínuo de luz.
E que um corpo excitado produz um espectro com linhas brilhantes.
E que gases aquecidos, quando submetidos à luz branca, absorvem as mesmas cores emitidas por seus vapores quando excitados.
Usando estas leis Kirchoff e Bunsen descobriram vários elementos a partir de 1860.
Os astrônomos com uso do espectroscópio passaram a determinar a composição química das estrelas.
Os químicos passaram a utilizá-lo com freqüência nos seus estudos e nas suas análises.
A utilização da luz em análise orgânica iniciou-se com a polarimetria.
Esta técnica utiliza o fenômeno de polarização da luz , descoberta por Huygens, no século XVII.
Jean Baptiste Biot (1774 - 1862), cristalográfico francês, em 1813, descobriu que a luz, ao atravessar uma placa de quartzo ou alguns líquidos, tem seu plano de polarização girado.
Verificou este fenômeno com a essência de terebentina, alguns óleos naturais, como o de limão ou uma solução alcoólica de cânfora.
A partir de 1828 foram feitos vários melhoramentos nos polarímetros.
Passou-se a usar um prisma especial, invenção de William Nicol (1768 - 1851), para separar a luz polarizada incidente em dois feixes, e utilizou-se luz monocromática alguns anos mais tarde.
O polarímetro tornou-se mais popular depois que se descobriu como usar luz branca introduzindo-se no caminho óptico uma cunha de quartzo compensadora.
Como o açucares são opticamente ativos, o polarímetro passou a ser adotado na análise de alimentos, particularmente na determinação da sacarose, na indústria açucareira, a partir de 1860.
O uso de luz polarizada se estendeu ao estudo do isomerismo óptico de compostos e complexos orgânicos, a partir de 1891.
Os avanços da Óptica levaram à melhoria dos microscópios, que, a partir de 1820, passaram a ser usados regularmente.
Um dos responsáveis por estes avanços foi Ernst Abbe (1840 - 1905), um físico, que em 1872 desenvolveu um condensador de luz que fica na parte inferior da platina do microscópio.
Também foi responsável, em 1886, pelo aperfeiçoamento do refratômetro, comumente usado em química orgânica.
A análise eletroquímica, baseada na eletrólise de soluções, a partir de 1865, passou a ser usada como método de análise química quantitativa.
O. Wolcott Gibbs (1822 - 1908), a partir de 1864, descreveu métodos de determinação eletrolítica de metais.
Determinou cobre, níquel, bismuto, prata, e por via indireta, a partir dos dióxidos, o manganês e o chumbo.
Este processo de análise se tornou popular tendo estudos mostrado a importância das diferenças de potencial usados na eletrodeposição.
Também surgiram melhoramentos nos métodos usados: foram desenvolvidos eletrodos rotatórios e de telas metálicas, com excelentes resultados.
Muitos destes avanços foram obtidos por Alexander Classen (1843 - 1934), na Alemanha, que publicou um livro sobre este tipo de análise, Handbuch des chemischen Analyse durch Electrolyse.
Ao final do século XIX uma variedade considerável de instrumentos e métodos tinham sido desenvolvidos e eram regularmente usados em química analítica.
Muitos deles passaram a ser usados nas indústrias, principalmente nas de alimentos e de remédios.
A evolução do uso foi também conseqüência da disponibilidade de excelentes instrumentos produzidos por indústrias especiais que surgiram e ainda hoje se mantém ativas.



Cronologia do desenvolvimento da Química no século 19


1800
Alessandro Volta
Produção de corrente elétrica por meios químicos
1800
William Herschel
Descoberta da radiação infravermelho
1801
John Dalton
Lei das pressões parciais na mistura de gases
1801
Humphrey Davy
Desenvolvimento do arco elétrico
1801
Humphrey Davis
Uso de células voltaicas na decomposição de compostos
1801
A.F. Fourcroy
Métodos gerais de análise orgânica (qualitativa)
1801
J.W. Ritter e W.H. Wollaston
Descoberta da ação da luz ultravioleta sobre cristais de cloreto de prata
1803
John Dalton
Tábua dos pesos atômicos relativos
1803
Jon Berzelius
Decomposição eletrolítica de sais.
1804
John Dalton
Teorias atômica nas reações químicas
1807
Humphrey Davis
Obtenção de sódio e potássio por eletrólise
1808
Gay-Lussac
Lei dos volumes de combinação dos gases
1808
Humphrey Davis
Obtenção de magnésio, cálcio, estrôncio e bário por eletrólise
1811
Amadeo Avogadro
Hipótese de Avogadro sobre número de partículas em volumes iguais de gases nas mesmas condições
1812
Jon Berzelius
Teoria dualística
1813
Humphrey Davys
Contrata Michael Faraday como assistente
1815
William Prout
Hipótese de que os elementos são compostos de hidrogênio
1815
Jon Berzelius
Calcula fórmulas de compostos orgânicos a partir de dados analíticos experimentais
1819
Eilhardt Mitscherlich
Lei do isomorfismo na cristalização de compostos
1823
Michael Faraday
Liquefação do cloro e outros gases
1823
Michel Eugéne Chevreul
Corpos graxos de origem animal
1824
Michel Eugéne Chevreul
Análise orgânica e suas aplicações
1826
Jean Baptiste Dumas
Método de medida da densidade de vapor para determinar peso atômico
1828
Friederich Whöler
Síntese da Urea e fim do Vitalismo
1829
J.W. Döbereiner
Introduz tríades de elementos e prediz pesos atômicos
1832
Justus von Liebig e F. Whöler
Descoberta do radical benzoila
1833
Michael Faraday
Estabelece a terminologia da eletroquímica
1833
Thomas Graham
Classificação dos ácidos fosfóricos
1834
David Brewster
Análise química por absorção de radiação
1844
Adolf Wilhelm Hermann Kolbe
Síntese de compostos orgânicos partindo de inorgânicos
1855
Edward Frankland
Introduz o conceito de valência na combinação de fragmentos orgânicos com metais
1853
Robert Bunsen
Inicia o desenvolvimento da análise química inorgânica instrumental com a invenção do espectroscópio
1858
Friedrich August Kelulé
Introduz o conceito de carbono tetravalente e a habilidade de átomos de carbono ligarem-se uns aos outros
1858
Stanislao Cannizaro
Aplica a hipótese de Avogadro na determinação dos pesos atômicos e moleculares
1859
Gustav Robert Kirchhoff
Estabelece as leis da espectroscopia
1860
Robert Bunsen e G.R. Kirchhoff
Descoberta do césio por via espectroscópica
1861
Robert Bunsen e G.R. Kirchhoff
Descoberta do rubídio por via espectroscópica
1861
William Crookes
Descoberta do tálio por via espectroscópica
1862
A.E. Béguyer de Chancourttois
Introduz a hélice telúrica para classificar os elementos segundo os pesos atômicos
1863
Ferdinand Reich e H.T. Richter
Descoberta do índio por via espectroscópica
1864
Lothar Meyer
Publica uma tabela incompleta precursora da tabela periódica dos elementos
1865
Alexander Reina Newlands
Tabela dos elementos segundo oitavas e descoberta da periodicidade
1869
Dmitrii Ivanovich Mendeleev
Classificação periódica dos elementos
1870
Lothar Meyer
Propriedades periódicas duplas dos elementos

3 comentários:

Henrique disse...

Professor, o senhor acha mesmo que dando toneladas e mais toneladas de textos para os alunos copiarem eles aprenderam alguma coisa?

Henrique disse...

Desculpe, eu esqueci de me identificar, eu sou o Henrique irmão da Mara e do Victor lá da escola Ana Luíza e já fui seu aluno, acredito que o senhor lembre.... Um abraço

fraan disse...

Professor por favor, me explique melhor porque o senhor escolheu aquela segunda figura.
é que eu estou fazendo um trabalho para escola e escolhi seu texto para falar um pouco dele. Por favor se tiver como me responda ainda hoje, pois a apresentação é para amanhã.
Desde ja agradeço pela atenção.
Franciele