Autor: Elen Pereira Araújo
Introdução.
O estopo do tema Química abrange o estudo panorâmico da Evolução da Química, com enfoque nos aspectos históricos. A contextualização histórica é de fundamental importância nos nosso estudo que tem por título: A Evolução da Química.
Iniciaremos nossa contextualização pelo chamado A história da Química, que tem por fim abordar a sua ligação histórica aos nossos dias atuais.
Resumo.
QUÍMICA é a ciência que trata das Substâncias da Natureza, dos elementos que a constituem, de suas características, de suas propriedades combinatórias, de processos de obtenção, de suas aplicações e de sua identificação.
A Química apresenta várias divisões e subdivisões. As principais são:
Físico-química – trata das propriedades físicas gerais das substâncias.
Química Analítica – trata das técnicas e equipamentos para identificação de substâncias.
Química Inorgânica – trata principalmente das substâncias de origem mineral.
Química Orgânica – trata principalmente das substâncias de origem animal ou vegetal.
Desenvolvimento.
Magia negra: (um pequeno contexto).
Esta era uma era na qual as culturas Sumérias, Babilônica, Egípcias e Gregas estavam florescendo. Durante a maior parte deste período, o misticismo e a superstição prevaleceram sobre o pensamento científico. Nessa era, muitas pessoas acreditavam que os processos naturais eram controlados por espíritos, e que eles poderiam se utilizar magia para persuadi-los a agir em seu favor. Muito pouco conhecimento químico foi conseguido, mas alguns elementos tais como o Ferro, Ouro e Cobre foram reconhecidos.
Durante este tempo, os filósofos gregos Tales e Aristóteles especularam sobre a composição da matéria. Eles acreditavam que a Terra, Ar, Fogo e Água (alguns acreditavam em uma quinta substância conhecida como “quintessência”, ou “éter”) eram os elementos básicos que compunham toda a matéria. Pelo fim desta era, as pessoas aprenderam que o Ferro poderia ser conseguido a partir de uma rocha marrom escura, e o bronze poderia ser obtido combinando-se cobre e latão. Isso os levou a imaginar que se uma substância amarela pudesse ser combinada com uma mais dura, Ouro poderia resultar. A crença que o ouro poderia ser obtido a partir de outras substâncias iniciou uma nova era conhecida como Alquimia.
– Química da idade média.
Durante esta longa era, muitos alquimistas acreditaram que metais poderiam ser convertidos em ouro com a ajuda de uma “coisa” chamada “a pedra filosofal”. Esta “Pedra filosofal” nunca foi encontrada, até onde se sabe, mas muitas descobertas de novos elementos e compostos foram feitas durante este período. No inísio co sédulo XIII, alquimistas como Roger Bacon, Albertus Magnus e Raymond Lully começaram a imaginar que a procura pela pedra filosofal era fútil. Eles acreditaram que os alquimistas poderiam servir o mundo de uma melhor maneira descobrindo novos produtos e métodos para melhorar a vida cotidiana. Isso iniciou uma corrente na qual os alquimistas pararam de buscar pela pedra filosofal. Um importante líder neste movimento foi Theophrastus Bombastus. Bombastus sentiu que o objetivo da alquimia deveria ser a cura dos doentes.
Ele acreditava que sal, enxofre e mercúrio poderiam dar saúde se combinados nas proporções certas. Este foi o primeiro período da Iatroquímica. O último químico influente nesta era foi Robert Boyle. Em seu livro: “O Químico Cético”, Boyle rejeitou as teorias científicas vigentes e iniciou uma listagem de elementos que ainda hoje é reconhecida. Ele também formulou uma Lei relacionando o volume e pressão gos gases (A Lei de Boyle). Em 1661, ele fundou uma sociedade cientifica que mais tarde tornar-se-ia conhecida como a Sociedade Real da Inglaterra (Royal Society of England).
– Química Tradicional.
A esta altura, os cientistas estavam usando “métodos modernos” de descobertas testando teorias com experimentos. Uma das grandes controvérsias durante este período foi o mistério da combustão. Dois químicos: Johann Joachim Becher e Georg Ernst Stahl propuseram a teoria do flogisto. Esta teoria dizia que uma “essência” (como dureza ou a cor amarela) deveria escapar durante o processo da combustão. Ninguém conseguiu provar a teoria do flogisto. O primeiro químico que provou que o oxigênio é essencial à combustão foi Joseph Priestly. Ambos o oxigênio e o hidrogênio foram descobertos durante este período. Foi o químico francês Antoine Laurent Lavoisier quem formulou a teoria atualmente aceita sobre a combustão. Esta era marcou um período aonde os cientistas usaram o “método moderno” de testar teorias com experimentos. Isso originou uma nova era, conhecida como Química Moderna, à qual muitos se referem como Química atômica.
– Atualidade da química.
Esta foi a era na qual a Química floresceu. As teses de Lavoisier deram aos químicos a primeira compreensão sólida sobre a natureza das reações químicas. O trabalho de Lavoisier levou um professor inglês chamado John Dalton a formular a teoria atônica. Pela mesma época, um químico italiano chamado Amedeo Avogadro formulou sua própria teoria (A Lei de Avogadro), concernente a moléculas e suas relações com temperatura e pressão. Pela metade do século XIX, haviam aproximadamente 60 elementos conhecidos. John A. R. Newlands, Stanislao Cannizzaro e A. E. B. de Chancourtois notaram pela primeira vez que todos estes elementos eram similares em estrutura. Seu trabalho levou Dmitri Mendeleev a publicar sua primeira tabela periódica.
O trabalho de Mandeleev estabeleceu a fundação da química teórica. Em 1896, Henri Becquerel e os Curies descobriram o fenômeno chamado de radioatividade, o que estabeleceu as fundações para a química nuclear. Em 1919, Ernest Rutherford descobriu que os elementos podem ser transmutados. O trabalho de Rutherford estipulou as bases para a interpretação da estrutura atômica. Pouco depois, outro químico, Niels Bohr, finalizou a teoria atômica. Estes e outros avanços criaram muitos ramos distintos na química, que incluem, mas não somente: bioquímica, química nuclear, engenharia química e química orgânica.
– Bioquímica.
É o ramo que estuda a química dos seres vivos. As expressões químicas biológicas, química fisiologia e bioquímica tem sido empregas para significara mesma coisa.A bioquímica apresenta pontos de contato com as ciências físicas e biológicas, e também com a fisiologia e a química. Dados históricos: È tal complexidade da matéria viva que a bioquímica só pôde Desenvolveu-se depois que foram estudados os sistemas dos inanimados mais simples, que deu base a teoria mais segura da própria química, e também depois que a biologia passou da fase simples para a de estudo de função.O interesse do homem em estudar a natureza viva sempre foi o estimulo pelas necessidades e prática de construir alimentos mais adequados para nossa saúde.
A EVOLUÇÃO DA QUÍMICA. (mais complexidado).
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O berço da Química foi, sem dúvida, o Egito, que conhecia o douramento, o prateamento, a fabricação do vidro, das tintas, do sabão, do vinagre, as ligas servindo ao preparo das moedas, etc.
Os Hebreus aprenderam estas artes durante a sua estadia entre os Egípcios. Dos Hebreus, as receberam os Gregos e os Romanos. A Química de então não era ainda uma ciência, isto é, um sistema de conhecimentos certos e ordenados segundo princípios, era apenas um conjunto de conhecimentos disparatados e empíricos.
É preciso remontar aos primeiros filósofos gregos (600 anos antes de Cristo) para encontrar-se um começo de doutrina geral, de aparência científica. Não se distinguia a física da química, os fenômenos naturais eram agrupados sob o título geral de Física.
Este primeiro período estende-se desde a Antigüidade até 1500 da era cristã, abrangendo toda a Idade Média. A doutrina dominante é a da Alquimia.
Um segundo do período vai de 1500 a 1700: é o da Iatroquímica.
Um terceiro vai de 1700 a 1800 e é caracterizado pela teoria do Flogístico.
Com os trabalhos de Lavoisier, inaugura-se, o quarto período, o período moderno e rigorosamente cientifico da Química, durante o qual se sucederam as teorias do anti-flogístico, do dualismo e do unitarismo.
Vamos dar um rápido esboço destas teorias gerais.
Nada diremos aqui dos sistemas de explicação do universo pelos filósofos gregos, tomaremos a Química no momento em que começa a ter feição ciência, isto é, nos tempos da Alquimia.
1. ALQUIMISMO. No século IX antes de Cristo, o árabe Geber, publicou sua obra Summa perfectionis na qual fala de certo Elixir vermelho, espécie de panacéia, destinada a sanar todas as enfermidades e prolongar a vida: tal foi o ponto de partida do alquimismo (ou Alquímica ou Alquimia). Além deste primeiro intento, os alquimistas visavam outro: a transmutação dos metais, isto é, fabricar ouro, metal precioso, com outros metais e substâncias desprezíveis. Por causa da importância que conferiam a seus trabalhos, os alquimistas diziam-se filósofos, cultivavam a filosofia hermética sendo Hermes (Mercúrio) o seu mestre, e chamavam pedra filosofal à solução dos seus dois problemas fundamentais.
O vulgo, isto é, o povo, a plebe, chamava-os de sopradores nome com o qual pretendia ridicularizar a sua habitual ocupação de soprar vidro, isto é, de preparar retortas e aparelhos de vidro para as experiências.
Eles não eram propriamente investigadores: deixavam-se guiar por grosseiras superstições, acreditando na utilidade mágica de palavras misteriosas e na influência benéfica de números cabalísticos…
O vulgo, dando crédito a esses erros, grosseiros, tinha horror dos alquimistas que, segundo era crença geral, deviam entreter ocultas relações com o espírito das trevas…
Cumpre dizer que nem todos os que se entregavam aos trabalhos da alquimia, acreditavam na possibilidade de verdadeiras transmutações e na descoberta do elixir da longa vida, alguns não eram mais do que simples especuladores ou moedeiros falsos que, longe de procurarem a pedra filosofal, queriam apenas utilizar-se da descoberta acidental de alguma reação que pudesse emprestar a certos metais os falsos atributos do ouro…
Compreende-se que, para a realização de tão vasto programa, ou, antes, para dar pasto a tão desenfreadas ambições, seria necessário revolver a natureza inteira no que ela tivesse de mais recôndito, desmaiar de fadiga e desespero em face do impossível, o erguer-se de novo, na febre do delírio, para recomeçar pela milésima vez a tarefa empreendida ou a série de suas horríveis decepções…
Aos alquimistas não faltavam os requisites para essa luta formidável e desigual. Procedendo sem método, confiando nos favores do acaso, não hesitavam um só momento em consumir a última moeda de cobre em favor dos seus ensaios, sepultavam-se vivos em laboratórios tenebrosos e insalubres, onde envelheciam prematuramente diante da fornalha e do cadinho…
Mas a fornalha e o cadinho eram inexoráveis. Neles só encontravam novas decepções representadas por escórias informes…
Se, porém, os alquimistas trabalharam debalde na ambiciosa conquista de um objetivo inacessível, justo é que se pergunte qual o papel por eles representado no desenvolvimento da química, e que motivo lhes dá o direito de aparecerem na história desta ciência…
O que faz dos alquimistas os representantes da primeira época da história da química, são os importantes descobrimentos, embora acidentais, que eles foram fazendo em sua longa viagem, atraídos por um farol enganador…
Apesar do caráter fortuito dos seus descobrimentos, não podem ser esquecidos na história da química. Também Priestley, como ele próprio confessou, descobriu acidentalmente o oxigênio, quando tratava de cousa diversa; e Alvares Cabral viajava para as Índias, quando, impelido pelas correntes, aportou ás plagas do Brasil. E quem pretenderá ofuscar o brilho destes dois nomes?
E quais foram estes descobrimentos acidentais?
A Brandt a química é devedora da descoberta do fósforo.
Arnaldo de Villanova estudou a terebintina, que chamava óleum mirabile, a essência de rosmarinho, os ácidos clorídrico, sulfúrico e azótieo.
Raymundo Lullio descobriu o ácido azótico e os calomelanos.
O monge beneditino Basilio Valentim escreveu sobre o antimônio, os vinhos e a aguardente.
Aliás, muitos autores daqueles tempos eram verdadeiros sábios ou grande filósofos, que não acreditavam na quimera dos alquimistas. Entre eles destacam-se as grandes figuras de S. Alberto Magno, de Rogério Bacon, etc.
S. Alberto Magno legou-nos o modo de preparar os óxidos de chumbo e o processo da copelação. É um dos criadores da ciência experimental, e o mestre de Santo Tomáz de Aquino, ao qual devemos também importantes conhecimentos sobre o arsênico. Quanto ao franciscano Rogerio Bacon, este foi o grande propugnador da ciência experimental no século XIII, e o autor de trabalhos eruditos sobre metais.
II. IATRO-QUÍMICA. Desvanecidas pouco a pouco as esperanças dos alquimistas, a química entrou em uma nova fase, passando ao serviço exclusivo da medicina. – “O fim próprio da química não é fazer ouro, é preparar remédios”, dizia Paracelso, médico suíço (l493-1541).
III. O FLOGÍSTICO. A teoria do flogístico é um verdadeiro progresso sobre os conhecimentos mais ou menos desconexos dos alquimistas e dos iatro-químicos. Stahl, médico alemão (1660-1734), inicia este período, procurando dar razão do fenômeno da combustão.
Os químicos precedentes, de muito haviam notado que certos metais, quando suficientemente aquecidos, transformavam-se em corpos diferentes. Ao resultado da combustão, que hoje chamamos óxido, davam o nome de “cal”: o chumbo aquecido era “cal de chumbo”. Hoje o termo cal designa apenas o “óxido de cálcio”.
Para explicar estas metamorfoses, Becker admitia em todos os metais a existência de um principio inflamável, ao qual Stahl deu depois o nome de filogístico (do grego : eu inflamo).
Segundo esta teoria, um corpo combustível era composto de terra metálica e de flogístico. A combustão era a libertação do flogístico, desse fogo latente, que, desprendido, se manifestava sob a aparência de fogo livre. Quando, por exemplo, se aquecia chumbo, este metal perdia seu flogístico, que se queimava, e ficava no cadinho somente a “cal de chumbo”, a qual podia regenerar o respectivo metal, se lhe fosse restituído o flogístico. Essa cal de chumbo era chumbo deflogisticado como então se dizia.
Como o aquecimento de um mesmo metal era capaz de produzir dois ou mais corpos distintos, Stahl admitia que o flogístico pudesse perder-se quer em totalidade, quer em parte, donde resultaram as expressões Vênus (cobre) completamente deflogisticada, ou medianamente deflogisticada, etc.
A chama não era mais do que uma grande abundância de flogístico.
A observação mostrava, é verdade, que os tais corpos e deflogisticados o pesavam mais do que antes… o que era paradoxal, contraditório, na teoria do flogístico; mas o flogístico, dizia Stahl, é um principio muito leve, que tende a subir e a levar consigo o corpo com que estiver combinado; quando o corpo, porém, perde o flogístico, perde um princípio de ascensão, e torna-se por isso mais denso: tal era a explicação…
Não sem relutância da parte de seus partidários, a teoria do flogístico teve de ceder diante do gênio de um só homem: Lavoisier, o pai da Química moderna.
IV. ANTI-FLOGISTICO, DUALISMO E UNITARISMO. A Lavoisier (1943-1794) cabe, como dissemos, a glória de haver inaugurado o período verdadeiramente científico da Química, com a teoria da “oxigenação” o e os princípios do dualismo. Com Dumas o unitarismo substitui a hipótese dualística.
A) O anti-flogístico, ou teoria da oxigenação. – Em 1972 Lavoisier demonstrou que o aumento de peso dos metais submetidos à ação do calor devia ser atribuído, não à perda do princípio inflamável de Stahl mas antes à absorção de certa quantidade de ar. Era, pois, uma teoria diametralmente oposta à do flogístico. Dois anos depois, Priestley descobria no ar atmosférico, um gás eminentemente respirável e comburente, ao qual Secheele denominou primeiro ar vital. Lavoisier mudou esse nome no de oxigênio, por ser o tal ar vital a causa da formação dos ácidos (segundo a opinião então corrente, pois, hoje é sabido o que o oxigênio não entra necessariamente na constituição dos ácidos). Repetindo, pois, as suas pesquisas, sem mudar-lhes o sentido teórico, chegou a conclusão de que os metais aquecidos eram combinações com oxigênio, pelo que deu a estas combinações o nome de óxidos. Chamou azoto (do grego azoe: que não entretém a vida) o gás inerte que conjuntamente com o oxigênio constitui o ar atmosférico.
Em resumo: toda combustão é combinação de qualquer corpo combustível com o oxigênio. O termo “combustão” foi em seguida aplicado, não só as combinações vivas de um corpo com o oxigênio, como também à respiração dos seres vivos, as fermentações, à formação de ferrugem, etc., que são combustões lentas.
Sabe-se, hoje, que se toda oxigenação é uma combustão, nem toda combustão é necessariamente uma oxigenação, assim, o fósforo arde espontaneamente numa atmosfera de cloro e traduzimos o fenômeno dizendo: combustão do fósforo no cloro.
A teoria da oxigenação foi o ponto de partida de novos progressos, sempre devidos aos esforços de Lavoisier em colaboração com os grandes químicos de seu tempo. Citemos a lei da conservação da matéria, a nomenclatura química (l977), a composição do ar, do ácido sulfúrico, do gás sulfuroso, do ácido nítrico etc. Lavoisier conferiu à alumina e à potassa o papel de verdadeira cal, embora nunca tivesse conseguido decompor esses dois corpos, fato que se deu mais tarde, quando, em 1809, Humphry Davy descobriu o potássio, e em 1827, quando Woehler decompôs a alumina.
Lavoisier morreu decapitado, aos cinqüenta anos, pela Revolução francesa: “ela não precisava de sábios”, tal foi o pretexto de sua condenação a morte…
O ar vital era oxigênio, o ar fixo era o gás carbônico, o ar podre era o gás sulfídrico.
B) Escola dualística: A oxigenação era uma teoria que abrangia uma só classe de compostos. Lavoisier não parou nisto; com a colaboração do grande químico sueco João Jacques Berzelius (l779-1848), assentou as bases de uma doutrina geral sobre a constituição de todos os compostos: dessa doutrina deviam resultar duas causas de novos progressos: a nomenclatura e a notação sistemática dos corpos.
Eis em que consiste essencialmente o dualismo:
1.0 A combinação dos metais com o oxigênio dá os óxidos (nome que substituiu o nome antigo de cal), ex. : óxido de chumbo.
2.0 A combinação dos metalóides com o oxigênio dá os ácidos (hoje tal combinação não se chama ácido, mas anidrido, ou óxido neutro); ex. : SO3 ácido sulfúrico.
3.0 A combinação de um ácido com um óxido dá um sal; ex. ácido sulfúrico (SO3) + óxido de bário (BaO) dá sulfato de bário (SO4BA). Todas estas regras, como se vê, inspiram-se no dualismo: o óxido é um composto binário, o ácido também; e estes dois compostos binários de primeira ordem, quando se combinam para dar um sal, formam um composto binário de segunda ordem.
Dois fatos, dissemos, têm imediata relação com as idéias da escola dualística : a nomenclatura e a notação, isto é, os dois mais poderosos auxiliares de uma língua ; e a Química é bem uma nova língua.
1º A nomenclatura química, realizada por Lavoisier e Guyton de Morveau, dividia os corpos simples em metais e metalóides; estabelecia que os compostos, sendo sempre formados por duas ordens de elementos, a linguagem devia traduzir este dualismo. Esta nomenclatura, com algumas modificações exigidas pelos progressos ulteriores está ainda hoje em uso; as suas bases, tão sabiamente concebidas, permaneceram invariáveis.
2º A notação química seguiu a nomenclatura. Berzelius, o grande promotor do dualismo, concebeu-a e realizou-a neste molde. Portanto, o símbolo de um corpo composto compreendia dois elementos gráficos: duas letras para os simples binários, e dois radicais para os binários de segunda ordem; assim, os sais se escreviam com dois termos separados por unia vírgula: um deles era o ácido, e o outro o óxido, como se escrevêssemos hoje SO3, BaO em vez de SO4BA.
Pensaram um momento os dualistas terem achado um argumento irrespondível em prova da sua teoria, na eletrólise da água e das soluções salinas: pois no primeiro caso, os (dois elementos constitutivos da água aparecem respectivamente em cada pólo; e no segundo, o radical ácido avermelha, no pólo positivo, o xarope de violetas, enquanto o radical básico o torna verde, no pólo negativo.
Veremos o que pensam os unitaristas desta interpretação dos fenômenos elétrico-químicos, e porque o dualismo havia de sucumbir apesar dos grandes nomes que o escudavam. É justo reconhecer, entretanto, que o dualismo representou uma das mais elevadas concepções na química, atendendo-se, sobretudo à época em que Lavoisier o estabeleceu.
C) Escola unitária: Três foram as causas principais da queda do dualismo: a impossibilidade de explicar cabalmente nessa teoria a composição dos corpos orgânicos, a substituição do H pelo Cloro, e os fenômenos eletrolíticos.
1º · O dualismo, que fora estabelecido tendo em vista, sobretudo compostos minerais, achou-se em grandes embaraços, quando a atenção dos químicos se dirigiu para os compostos orgânicos, que então desafiavam quase todas as pesquisas. O dualismo não podia sujeitá-los a uma combinação binária, senão pela criação de verdadeiro exército de radicais hipotéticos. Berzelius tentou-o, na verdade adiando deste modo, o golpe que havia ferir as idéias da época. Assim mesmo, a teoria dos radicais nada perdeu de sua primitiva importância; porquanto depois de alguns debates e ligeiros retoques, ela representa na atualidade uma das grandes alavancas da química moderna.
2º · A substituição do H pelo Cloro, que Dumas acabava de realizar na terebintina, no etileno e no álcool, não se explicava no dualismo, senão complicando extraordinariamente a notação e a nomenclatura; resultava também disso que certos compostos, aliás, muito aparentados pelas suas analogias, achavam-se afastados uns dos outros.
3º · Os dualistas fizeram da eletrólise o seu grande baluarte. Tinham, contudo, experimentados apenas sobre os sais alcalinos, tais como o sulfato de sódio. Mais tarde, porém, reconheceu-se que os resultados da eletrólise foram mal interpretados, e que, bem longe de dividir-se o sal em óxido básico e em óxido anidro, realizava-se a sua decomposição eletroquímica em sentido muito diferente: indo sempre o metal para o pólo negativo, e todo resto da molécula para o pólo positivo.
Tais são as principais fases da evolução da química. Em pouco mais de um século, desde Lavoisier ela tem compensado, pela rapidez e o alcance de seus progressos, a lentidão e a incerteza de seus primeiros passos.
Bibliografia.
Sites.
http://b1d022004.cjb.net/
http://www.guajara.com/wiki/pt/wikipedia/q/qu/qua_mica.html
http://geocities.yahoo.com.br/
http://www.nander.hpg.ig.com.br/histquimica.html
http://edlutz.netfirms.com/filos/mcient.htm