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Química: una historia de conocimiento

Siempre pensé que, como científicos, es importante conocer el pasado. Conocer a aquellas personas que nos precedieron y poder valorar todos los pasos que tuvieron que dar hasta llegar al mundo tal y como es en este preciso instante en el que estás leyendo esto. La medicina, la cosmética o la siderurgia actual, entre otros muchos, no serían posibles sin los conocimientos sobre química que se han ido desarrollando a lo largo del tiempo. Es decir, nuestra vida sería absolutamente diferente, con una completa falta de comodidades. ¿te apetece saber un poco más sobre nuestra historia? ¿Sobre tu propia historia?

¡Empecemos!

La historia de la química está profundamente relacionada con el desarrollo del ser humano. Embarca desde las transformaciones de materia más básicas a sus teorías posteriores. A menudo, la historia de la química se encuentra relacionada con la historia de los químicos, que resaltan en mayor o menor medida los logros hechos en un determinado campo o por una determinada nación.

La química surge como ciencia en el s. XVII, a partir de los estudios de la alquimia populares entre numerosos científicos de la época, como los trabajos del francés Antoine Lavoisier y sus descubrimientos sobre el oxígeno, la ley de conservación de masa o la refutación de la teoría del flogisto como teoría de combustión. Se considera que sus principios básicos se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert Boyle (The skeptical chymist, 1661).

Precedentes de la química como ciencia

Sin embargo, el principio del dominio de la química surge, para muchos antropólogos, con el origen del hombre moderno y el dominio del fuego. Existen indicios de hace más de 500 000 años, en tiempos de Homo Erectus, en las que algunas tribus lograron controlar el fuego, lo que todavía hoy en día continúa siendo uno de los hitos más importantes en la historia de la humanidad: el fuego no sólo aporta luz y calor en la noche, sino que ofrece protección frente a los depredadores.

Además, posteriormente sería la base para el control de otras reacciones químicas, como las derivadas de la cocción de alimentos o tecnologías posteriores más complejas, como la cerámica, la fabricación de ladrillos, la metalurgia, el vidrio o la destilación de perfumes, medicinas u otras sustancias contenidas en plantas.

También permitía la preparación de comida cocinada, que contenía menor cantidad de microorganismos patógenos y era más fácil de digerir. De esta forma, la mortalidad descendió y las condiciones de vida mejoraron.

El dominio del fuego fue un paso crucial en la evolución del ser humano moderno.

Aunque el fuego fue la primera reacción química usada de manera controlada, las culturas antiguas lo consideraban una fuerza misteriosa y mística, capaz de transformar unas sustancias en otras produciendo luz y calor. De la misma manera, también se desconocían las causas del resto de transformaciones químicas, como las relacionadas con la metalurgia, aunque se dominaran sus técnicas.

Metalurgia

El primer metal empleado por los humanos fue el oro, que puede ser encontrado en la naturaleza en forma nativa, por lo que no necesita de transformaciones químicas para su uso. La plata y el cobre también pueden encontrarse en forma nativa en pequeñas cantidades. Esto permitía un uso limitado de objetos metalísticos en las culturas antiguas. Las técnicas de esta metalurgia inicial se limitaban a fundir los metales con la ayuda del fuego para purificarlos y dar forma a los adornos o herramientas mediante moldes o cincelado. Sin embargo, los metales nativos son escasos, y hasta que se aprendió a extraer el metal a partir de sus minerales, no se pudo generalizar el uso de los objetos metálicos, lo que sí implicó el control de reacciones químicas.

Proceso de metalurgia.

Metalurgia del bronce

Algunos metales pueden obtenerse a partir de sus menas, simplemente calentando los minerales en una pira, principalmente el estaño y el plomo, y a mayores temperaturas en un horno, el cobre. Éste es un proceso de reducción conocido como fundición. Las primeras pruebas de extracción metalúrgica de este tipo proceden de un yacimiento en Anatolia (Turquía), alrededor del año 6400 a. C.

Al principio, los metales se usaban por separado o mezclados, tal y como se encontraban. Al mezclarse el cobre con estaño o arsénico intencionalmente se consiguieron metales de mejores cualidades, las aleaciones denominadas bronces, que marcaron esta época. La Edad del Bronce no sólo fue el periodo de mayor desarrollo de la metalurgia (en cuanto a diversidad y expansión), sino que influyó en muchos campos al extender el uso de los objetos metálicos. Permitió el desarrollo de la agricultura y los grandes ejércitos, y se fomentaron rutas de comercio.

Metalurgia del hierro

La extracción del hierro de sus menas es mucho más complicada que la del cobre o estaño, ya que su proceso de fundición es más complejo, pues necesita carbón como agente reductor y mayores temperaturas. Se consigue un metal más duro y tenaz que el bronce, y mucho más abundante. Las tecnologías siderúrgicas se extendieron desde el Mediterráneo hacia el norte a partir del 1200 a. C., llegando al norte de Europa alrededor del 600 a.C., más o menos al mismo tiempo que a China.

Cerámica y vidrio

El uso del fuego proporcionó a los humanos otras importantes tecnologías: la cerámica y el vidrio. Su desarrollo ha acompañado al hombre desde la prehistoria hasta nuestros días.

Los orígenes de la cerámica datan del Neolítico, al descubrirse que los recipientes de arcilla cambian sus características mecánicas e incrementan su resistencia frente al agua al ser calentados al fuego. Se desarrollaron distintos tipos de hornos y cada cultura desarrolló técnicas y formas propias.

Cerñamica de diversos tipos

Relacionado con el desarrollo de la cerámica aparece el vidrio, a partir de cuarzo y carbonato de sodio o carbonato de potasio. Su desarrollo empieza en el Antiguo Egipto, posteriormente perfeccionado por los romanos.

Piezas de vidrio

Transformaciones orgánicas de la Antigüedad

Las sociedades antiguas también utilizaban transformaciones químicas naturales, como las fermentaciones del vino, la cerveza o la leche. También conocían la transformación de alcohol en vinagre, que usaban como conservante y condimento. Las pieles se curtían y blanqueaban sumergiéndolas en orina añeja (puesto que la urea se transforma en amoníaco tras un tiempo). Además, tenían conocimientos del proceso de saponificación. Los primeros registros de fabricación de jabones datan de Babilonia, alrededor del 2800 a. C.

Barriles utilizados para fermentación

Historia de la química dividida en 4 grandes épocas:

  • En la antigüedad, que termina en el s. III a. C. se producen metales a partir de minerales (hierro, cobre y estaño). Los griegos creían que las sustancias estaban formadas por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego. El atomismo postulaba que la materia estaba formada por átomos, teoría que postuló Demócrito de Abdera. Se conocían algunos tintes naturales y en China ya era conocida la pólvora.
  • La alquimia se popularizó, entre los s. III a.C. y XVI d. C. se creía que la piedra filosofal podría convertir otros metales en oro. Se desarrollaron nuevos productos químicos y se utilizaban en la práctica, especialmente en los países árabes. A pesar de que los alquimistas buscaban una piedra que no existía, diseñaron procedimientos por medios químicos para convertir plomo en oro, así como aparatos para sus pruebas, siendo los primeros en realizar una “química experimental”.
  • La transición entre los siglos XVI y XVII se estudiaron los gases para establecer formas de medición que fueran más precisas. El concepto del elemento como una sustancia que no podía descomponerse en otras, y la teoría del flogisto para explicar la combustión.
  • En tiempos modernos, a partir del siglo XVIII se adquieren finalmente las características de una ciencia experimental. Se desarrollan métodos de medición cuidadosos que permiten un mejor conocimiento de algunos fenómenos, como el de la combustión de la materia.
Así lucían las farmacias y laboratorios de química antiguamente.

Antigüedad (antes del III a. C.)

El filósofo griego Aristóteles pensaba que las sustancias estaban formadas por 4 elementos: tierra, aire, agua y fuego. Paralelo a esta corriente estaba la corriente de los atomistas, que postulaban que la materia estaba formada por átomos, partículas indivisibles que se podían considerar la unidad mínima de la materia. Esta teoría, defendida por el griego Demócrito de Abdera, no cogió peso en la cultura occidental hasta el principio de la edad moderna. Las primeras teorías sobre el atomismo se remontan a la antigua Grecia y la antigua India. El atomismo griego se inicia con los filósofos Leucipo de Mileto y Demócrito, alrededor del 380 a. C. Afirmaciones similares fueron realizadas por el filósofo indio Kanada en sus textos de la escuela Vaisesika en un periodo cercano. Los Jainistas de la época también tenían creencias referentes al átomo. Alrededor del 300 a. C. Epicuro postuló un universo formado por átomos indestructibles en el cual el hombre debía alcanzar el equilibrio.

Entre los s. III a. C. y XVI d. C. (química dominada por la alquimia)

A base de realizar experimentos y registrar sus resultados, los alquimistas establecieron los cimientos para la química moderna. El punto de inflexión hacia la química moderna se produce en 1661 con la obra de Robert Boyle“The Sceptical Chymist: or Chymicho-Physical Doubts & Paradoxes (El químico escéptico: o las dudas y paradojas químico-físicas)”, donde se separa claramente la química de la alquimia, abogando por la introducción del método científico en los experimentos químicos. Se considera que la química alcanza el rango de ciencia de pleno derecho con las investigaciones de Antoine Lavoisier, en las que basó su ley de conservación de la materia, entre otros descubrimientos que asentaron los pilares fundamentales de la química.

A partir del siglo XVIII

La química adquiere definitivamente las características de una ciencia experimental moderna. Se desarrollan métodos de medición más precisos que permiten un mejor conocimiento de los fenómenos y se destierran creencias no demostradas.

Tabla periódica de los elementos

¿Te ha gustado esta pequeña historia? ¡Espero haberte enseñado algo nuevo y haber saciado un poco esa curiosidad infinita!

Bibliografía

  1. Bertomeu Sánchez, José Ramón; García Belmar, Antonio (2008). «La historia de la química: pequeña guía para navegantes. Parte I: viejas y nuevas tendencias». Anales de la Real Sociedad Española de Química104
  2. Bertomeu Sánchez, José Ramón; García Belmar, Antonio (2008). «La historia de la química: pequeña guía para navegantes. Parte II: libros, revistas, sociedades, centros de investigación y enseñanza». Anales de la Real Sociedad Española de Química104
  3. Katz M., TEMAS DE HISTORIA DE LA QUIMICA (2016). «1». TEMAS DE HISTORIA DE LA QUIMICA. p. 8 – 20.
  4. Selected Classic Papers from the History of Chemistry

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Maruxa Fernández

Soy ambientóloga y geóloga. Ya desde muy pequeña me gustaba devorar libros de todo tipo. Actualmente me encanta utilizar la divulgación para generar tópicos multidisciplinares mientras aprendo y disfruto. Espero que a vosotros también os guste!