Durante milênios, desde que surgiu, o homem
utilizou a pedra como material para a confecção de instrumentos de uso
diário na defesa e no ataque, na caça e na disputa intertribal.
Foram descobertas, em 1997, na Alemanha, lanças com
ponta de pedra usadas por caçadores há 400.000 anos.
Também descobriu-se que o homem primitivo já habitava
as estepes geladas e áridas da Sibéria ,perto de Yakutskh, na região polar
ártica, há 300.000 anos e já fabricava instrumentos de pedra.
Foram encontrados indicios de que há 800.000 anos, na
Espanha, uma pequena comunidade (50 pessoas) foi vítima de práticas canibalescas
com retirada dos órgãos através de incisões feitas com lâminas de
pedra.
A extensão do uso da pedra está amplamente
documentada e representada por peças tais como machados, lanças, punhais,
cefaideiras, lâminas para esfolar animais e raspadeiras de pele,etc., que eram
produzidas pelo método de percussào cuidadosa com outras pedras.
Este processo permitia dar forma ao objeto pela
produção de lascas e daí a denominação deste período evolutivo como idade da
pedra lascada
O sílex era o material mais adequado à esta prática e
a procura de material de melhor qualidade levou o homem do paleolítico a
explorar pedreiras e minas cujos restos ainda são encontradas hoje.
O polimento dos artigos produzidos em época
posterior, a partir do neolítico, resultou em melhoria na borda cortante das
facas, machados, lanças, etc, tecnologia que facilitou aplicações na agricultura
que começava ser praticada.
No paleolítico superior os objetos e as armas
passaram a ser mais sofisticados com o uso de outros materiais como o osso que
era usado na ponta de lanças, nos arpões, nas agulhas.
Os ossos eram trabalhados por meio de pedras afiadas
e desbastados e polidos até atingir a forma desejada.
Os chifres ou galhadas dos antílopes eram mais
convenientes para alguns usos facilitando o trabalho.
No período paleolítico o homem desenvolveu o arco e a
flecha.
A ponta das flechas era feita de osso e muitas vezes
serrilhada.
Anzois eram feitos a partir de conchas
marinhas.
Objetos caseiros, como pentes, cabo de facas e outros
instrumentos, eram feitos com ossos e pequenas esculturas entalhadas em
marfim.
Ouro
O metal mais antigo utilizado pelo homem parece ter
sido o ouro embora o cobre e o estanho também tenham que ser
considerados.
Era obtido a partir de depósitos aluviais sob forma
de pepitas que eram separadas pela ação da água.
O mesmo método ainda é utilizado por garimpeiros no
Brasil.
O conhecimento do ouro no paleolítico levou o homem a
descobrir suas propriedades de maleabilidade e dutilidade sendo, mais tarde,
usado no preparo de enfeites e joias.
Cobre
Cobre
nativo é encontrado em muitos lugares, geralmente montanhosos, como pequenas
partículas, ou mesmo pepitas ou nódulos, de côr verde violácea ou verde
negro.
Pode-se apresentar, também, sob forma de pequenas
placas ou formas arborescentes.
Quando riscadas por um objeto pontudo ou raspadas ou
trabalhadas com percussão com pedras ou martelos de pedras revelam um miolo
metálico.
Estas formas já eram conhecidas por volta de 5.000
a.C. e utilizadas para fazer pequenos objetos (anzois, arrebites, etc.)
.
Descobriu-se também ( cerca de 4.200 a.C.) que uma
massa metálica trabalhada pelo martelo torna-se progressivamente mais dura e que
volta a ser maleável se fôr aquecida (recozimento).
Esta tecnologia permitiu que a partir dos nódulos se
produzissem folhas metálicas que podiam ser trabalhadas a frio (marteladas) e
recozidas sucessivamente .
Usando outra pedra lapidada como bigorna e machados
de pedra adequados o artesão paleolítico podia dar forma diversas aos objetos de
cobre metálico.
Os depósitos de cobre nativo não eram muito
abundantes fato que levou ao desenvolvimento de tecnologia para a obtenção do
metal a partir de minérios que eram abundantes em certas regiões.
Este estágio ocorreu entre quinhentos e mil
anos mais tarde .
Ferro ( meteorítico)
O ferro de origem meteorítica foi usado pelo homem
deste período para fazer ornamentos.
Este tipo de ferro contém muito níquel como impureza
e tem propriedades semelhantes ao aço, sendo difícil de ser trabalhado com os
instrumentos existentes feitos de pedra ou cobre.
Apesar disto foram encontrados amuletos, anéis e
outros objetos pequenos feitos de ferro meteorítico.
A tecnologia do ferro desenvolveu-se e tornou-se
importante muito mais tarde quando foi reconhecida a existência de minérios de
ferro e desenvolvidos os fornos de alta temperatura.
O homem paleolítico desta época sabia que o ferro
timha origem celestial.
Mil e duzentos anos mais tarde os Sumerianos
utilizavam uma palavra cujo significado era "ceu-metal " e os Egípcios outra que
sigificava "cobre preto vindo do céu" para designar o ferro
meteorítico.
Aparecimento da metalurgia
O aparecimento da metalurgia está ligado à descoberta
da fusão e moldagem do metal em uso, o cobre, e à redução de seus óxidos,
carbonatos e sulfetos, encontrados em minérios.
Os óxidos e carbonatos, (cuprita: Cu2O,
malaquita: CuCO3.Cu(OH)2, azurita:
2CuCO3.Cu(OH)2), são facilmente reduzidos com carvão
vegetal produzindo o metal puro.
Os sulfetos, (chalcopirita: CuFeS2,
chalcocita : Cu2S, bornita: Cu3 FeS3, covelita:
CuS), embora mais difíceis de serem reduzidos, continham como impureza outros
metais, (ferro, arsênico, antimônio, bismuto), mas eram muito
utilisados.
Estes minérios eram encontrados em minas e depósitos
que se espalhavam por extensas regiões da Europa e da Ásia
.
Esta descoberta ocorreu entre 3.500 e 3.000 a.C. e só
foi possível com a invenção e desenvolvimento de fornos, cadinhos e foles feitos
de couro, que permitiam atingir a temperatura de fusão dos metais em uso
(cobre:1083ºC, ouro:1063ºC).
Os primeiros fornos eram pequenos com cêrca de 30 cm
de diâmetro.
No seu interior o ferreiro colocava camadas
alternadas de carvão e minério.
Sob aquecimento ocorria a reação química e o metal
liberado se solidificava misturado com a ganga e as cinzas.
Os lingotes produzidos tinham entre 20 a 25 cm de
comprimento e 4 cm de espessura mas suficientes para a produção de pequenos
objetos.
Prata e chumbo são encontrados nas excavações feitas
no Egito, no perído pre-dinástico (2.500 a.C.-3.000 a.C.) e na Mesopotâmia, no
período Uruk III (3.000 a.C.) e nas cidades de Ur e Lagash.
Estes metais aparecem juntos porque eram obtidos a
partir do mesmo minério, a galena, de ocurrência frequente e muitas vezes
associada a minérios de cobre.
As minas principais se encontravam nas regiões
montanhosas da Armênia, nas terras dos Hititas.
Os reis de cidades mesopotâmicas e assírias faziam
expedições constantes de mercadores à Asia Menor para comprar prata e chumbo que
eram vendidos em lingotes e transportados em recipientes fechados para evitar
pilhagem.
A produção de prata expandiu-se, posteriormente, para
regiões gregas e para a Europa.
A galena no Egito foi muito usada como cosmético,
para pintura dos olhos.
A produção de prata e chumbo suscitou o aparecimento
das técnicas de redução de minérios sulfíticos e o uso da copelação.
Na redução da galena faz-se previamente o cozimento
para a desulfurização parcial e depois a redução do oxido de chumbo
(litargírio).
Um fôrno aberto simples era usado.
Camadas alternadas de minério e carvão eram aquecidas
e ar soprado no fôrno por meio de foles.
Algum enxofre era eliminado como óxido ficando um
resíduo de galena e sulfato de chumbo.
Num momento adequado deste processo a temperatura era
aumentada afim de que o litargírio, a galena e o sulfato de chumbo reagissem
produzindo chumbo que se acumulava no fundo do fôrno.
O restante de enxofre saía como dióxido.
Obtinha-se uma liga de chumbo e prata com impurezas
de antimônio, cobre, arsênico e estanho.
A prata era separada por copelação: a liga de prata e
chumbo obtida era fundida em um cadinho de barro poroso .
Passava-se uma corrente de ar para oxidar o chumbo e
os outros metais.
O litargírio formado, em estado de fusão, contém os
óxidos dos metais de impurezas e era parcialmente eliminado da mistura com um
jato forte de ar.
Outra parte penetrava nos poros do
cadinho.
Ao resfriar-se o cadinho a prata pura formava uma
massa sólida no fundo do mesmo.
O cobre e o chumbo, sob forma de pêsos e pequenas
barras, eram usados como moedas nas trocas comerciais.
Mais tarde foram substituidos pelo ouro e pela prata
que estavam associados numa relação de prata:ouro de 1:8 e durante muito tempo
1:10.
O cobre forma ligas com o estanho, chumbo, antimônio
e o arsênico.
A liga mais comum é a com estanho, chamada comumente
de bronze.
Esta liga começou a ser utilizada por volta de 3.000
a.C. e foi obtida provavelmente fundindo-se minérios de cobre e
estanho.
O estanho é encontrado na cassiterita, minério que
contém óxido de estanho, SnO2.
A redução deste minério para produzir estanho puro
tornou-se conhecida mais tarde, entre 3.000 e 2.000 a.C., quando bronze com
diferentes proporções de estanho passou a ser produzido.
Neste período o bronze passou a ser usado mais
intensamente na produção de objetos por ser melhor do que o cobre
puro.
Eram fabricadas armas, espelhos, estátuas, machados e
objetos caseiros.
Comparado ao cobre o bronze é mais duro, mais tenaz e
é melhor para ser moldado.
À medida que se aperfeiçoava a obtençào dos metais
pela descoberta de processos rudimentares de tecnologia os objetos de pedra eram
substituidos ou copiados (forjados ou moldados).
Este processo de substituição foi, entretanto, muito
lento.
Ainda em 2.000 a.C. no Egito e 1.500 a.C no Egeu e
depois do final da idade do Bronze (início da idade do Ferro,1.200 a.C.), na
Europa, muitos objetos de pedra ainda eram usados.
A redução dos sulfetos de cobre que se passa a
temperaturas mais elevadas era feita em fornos colocando-se camadas alternadas
de minério (chalcopirita, CuFeS2) e carvão.
O processo é mais complicado do que o que usava
carbonatos.
Era necessário recozer primeiro o minério para
eliminar excesso de enxofre e óxidos voláteis de impurezas (arsênico,bismuto,
antimônio) .
Depois fundí-lo com o carvão e sob ar soprado, para
oxidar parcialmente o sulfeto cuproso fundido, obtendo-se óxido
cuproso.
Este reagia com o sulfeto cuproso remanescente
formando cobre e dióxido de enxofre.
O cobre com pureza de 95% era então separado da
ganga.
O chumbo e a prata sempre estiveram associados porque
ambos eram obtidos a partir do mesmo minério, a galena.
A desulfurização da galena por recozimento produz o
litargírio que é um oxido de chumbo.
Há produção de sulfato de chumbo e alguma galena
permanece na mistura.
Quando sai uma quantidade adequada de enxôfre a
temperatura é elevada e a galena, o litargírio e o sulfato reagem produzindo o
chumbo que se acumula no fundo do fôrno.
O excesso de enxôfre é eliminado como
dióxido.
O chumbo forma uma liga dura com a prata e contém
impurezas como cobre, estanho, antimônio, ferro (Ezequiel,XXII,19,22).
A prata era separada por copelação e o chumbo
resultante do processo era razoavelmente puro.
O chumbo e o antimônio eram usados para facilitar a
moldagem do cobre na fabricação de objetos.
.
O ferro não meteorítico é encontrado como magnetita
(Fe3 O4 ), hematita (Fe2 O3 ), ocre
(Fe2 O3 hidratado) e siderita (FeCO3
).
Estes minérios eram encontrados em abundância no
Egito, na Asia Menor, nas montanhas do Cáucaso, na Armênia e em outros
lugares.
Apesar disto o ferro só começou a ser obtido
regularmente e usado muito tempo depois do cobre (1.200 a.C.).
Isto talvez tenha ocorrido devido à alta temperatura
de fusão do ferro (1535ºC).
A redução destes minérios nos fornos utilizados para
obter bronze fornecia uma massa esponjosa cheia de buracos e sem aparência
metálica.
A ganga podia conter algum ferro reduzido sob a forma
de nódulos duros que podiam ser separados pelos ferreiros.
O ferro obtido tinha um pouco de ganga, pouco
carbono, era duro mas quebradiço.
Entretanto era maleável ao rubro e podia sob a ação
de martelos tomar uma forma desejada.
A quantidade obtida era pequena e muito usada para
fabricar ornamentos.
O domínio da técnica de produção do ferro inaugurou,
mais tarde, o que se denomina de Idade do Ferro (1200 a.C.-50 a.C.).
Os primeiros objetos feitos de ferro imitavam os de
bronze e ferro e bronze eram usados juntos em muitos objetos.
Havia grandes centros que trabalhavam com ferro como
o de Doliche, uma cidade no norte da Síria.
Cêrca de 800 a.C. a tecnologia do ferro já tinha
atingido seu apogeu.
Muitas cidades e reinos importavam ferro que era
revendido ou distribuido aos ferreiros para fabricação de armas e outros
objetos.
Os ferreiros, pela sua importância na comunidade,
ganharam muito prestígio e em tôrno de suas atividades há inúmeras legendas na
literatura antiga ( Vulcano, ferreiro e deus do fogo , na mitologia
grega).
As propriedades do ferro podem ser alteradas pela
quantidade de carbono que contém.
O ferro maleável contém muito pouco carbono mas o
ferro fundido contendo entre 1.5 e 5 por cento de carbono é duro e
quebradiço.
Se a quantidade de carbono fôr menor do que 1.5 por
cento e maior do que 0.15, temos o que se denomina de aço.
Foi inventado na Armênia pelos Cálibes, povo
subjugado pelos Hititas, cêrca de 1.400 a.C..
Com a queda dos Hititas (1.200 a.C.) os ferreiros
migraram e espalharam o conhecimento pelo Iran, Palestina,Siria e
Grécia.
Mais tarde atingiu o sul da Itália e o resto da
Europa.
Minas de ouro eram encontradas na Asia Menor, Persia,
India ,Arabia e no Egito, no deserto da Núbia.
Esta região era muito rica de ouro (Núbia significa
"terra do ouro").
Este metal ocorria como incrustações no quartzo ou em
depósitos aluviais de onde era extraido sem dificuldade.
De um modo geral o ouro continha impurezas de prata,
ferro e cobre o que lhe conferia cores diferentes e era muito usado em
joalheria.
A purificação do ouro era feito pelo método usado com
a prata, copelação: misturava-se chumbo com o ouro e oxidava-se o chumbo e as
impurezas com ar soprado.
O ouro refinado ficava no fundo do cadinho ou
copelo.
Em um outro processo podia-se retirar a prata
transformando-a em sulfeto de prata.
Aquecia-se o ouro impuro com stibnita (Sb2
S3 ) e carvão vegetal.
Obtinha-se sulfeto de prata e esta no final era
retirada por copelação.
A obtenção do ouro a partir do amálgama, isto é, da
solução do ouro no mercürio, e a evaporação deste posteriormente, provàlvemente
era conhecida neste período.
O teste de pureza consistia em fundir o ouro durante
o tempo necessário para evaporar eventuais impurezas pesando-o novamente no
final.
Ou pelo método da pedra de toque (pedra de joalheiro)
riscando-a e comparando a risca com a deixada por ouro puro.
Este processo já era conhecido e usado em 1500
a.C..
Há inúmeras obras de joalheria feitas com ouro, na
Babilônia e no Egito, que atestam o alto grau de perfeição atingido pelos
artesãos desta época.
Coloração artificial dos metais e das ligas era
obtida com tratamento da superfície metálica.
Os Egípcios obtinham uma superfície de côr rosa com o
ouro aquecendo-o com traços de ferro
Alexandre o Grande
Alexandre o Grande (356 a.c.-323 a.c.), que tinha sido aluno de Aristóteles, quando passou a
reinar, conquistou as nações do Oriente e expandiu o império Macedônico
dominando o Egito, a Mesopotâmia , a Pérsia e até a India.
Consolidou o poder político na Grécia, que na ocasião
era constituida de pequenas cidade-estados, e amalgamou a cultura e os povos de
seu vasto império sob a influência da cultura grega que se difundiu
extraordináriamente.
Um fluxo de informações e cultura de regiões
afastadas, como a India e a China, e deslocamento de pessoas e mercadores se
estabeleceu, expandindo o horizonte do pensamento grego.
Alexandre incentivava o casamento dos gregos com as
mulheres dos povos conquistados tendo êle mesmo casado com uma princesa
oriental.
Também promovia a instalação de assentamentos gregos
nas terras conquistadas.
Assim, no Egito, fundou Alexandria
no delta do Nilo, em 332 a.c., cidade que se tornou
um verdadeiro centro de confluência das culturas orientais e ocidentais, um
verdadeiro caldeirão de idéias filosóficas, científicas e religiosas, que se
manteve por vários séculos, após sua morte prematura aos 33 anos.
Os seus generais dividiram entre sí o seu vasto
império, estabelecendo o sistema de sátrapas.
O Egito coube a um de seus melhores generais,
Ptolomeu, e mais tarde, a sátrapa da Babilônia passou ao contrôle de Seleuco,
outro general, que fundou uma cidade, Seleucia.
Em 305 a.c. os sátrapas transformaram-se em reis,
sendo estabelecida a dinastia dos Ptolomeus, no Egito.
Seleuco, por sua vez constituiu um império que
incluia a Asia Menor, a Mesopotâmia e a Persia.
O reino Egípcio e o império oriental Seleucida
abrigaram a cultura grega, influenciada pelos novos povos e por novos
pensamentos que surgiam e não mais centrada no individualismo dos filósofos
clássicos cujo último representante de importância tinha sido
Aristóteles.
A filosofia grega clássica, entretanto, permaneceu
como um núcleo de idéias que iluminou o caminho para o desenvolvimento social,
político, religioso, científico, filosófico e cultural do mundo ocidental
perdurando até os dias atuais.
A cidade de Alexandria sob o domínio dos Ptolomeus,
que incentivavam a cultura fundando universidades, museus e a famosa biblioteca
de Alexandria, passou a atrair pensadores, filósofos, cientístas, religiosos e
tecnólogos de todo o mundo, cujos pensamentos interagiram criando novas
doutrinas, novos conceitos mas também sendo submetida à violência e à ambição
política dos impérios.
A Alquimia nasceu em Alexandria como resultado de uma
almágama de idéias filosóficas e tecnológicas provindas do oriente próximo, de
filosofias da India e do Irã, da filosofia e ciência gregas, com ênfase nas
idéias de Aristóteles sôbre a matéria e nos conceitos de Pitágoras sôbre os
números.
A idéia central dos alquimistas era de que os metais
comuns, cobre, chumbo, mercúrio, estanho, ferro, eram formas impuras de metais
mais nobres, como a prata ou o mais perfeito de todos, o ouro.
A busca empírica do processo de transmutação destes
metais impuros suscitou o uso e o desenvolvimento das tecnologias já conhecidas
desde a antiguidade e a experimentação com outras novas que iam
surgindo.
Procurou-se intensamente encontrar uma substância que
adicionada aos metais vulgares, mesmo em pequena quantidade, promovesse a
transformação.
Esta substância mágica ficou conhecida como a "pedra
filosofal" ou lapis philosoforum, que mesmo adicionada em pequena
quantidade teria a propriedade de transformar imensas quantidades de metais
vulgares no nobre ouro.
Ao lado destas idéias de conteúdo mais prático e
experimental floresceu também uma filosofia mística, mais religiosa, simbólica,
cabalística e mágica, que se nutriu das idéias da antiga Mesopotâmia, da India,
da China, dos filósofos gregos não materialístas e dos Egípcios.
Esta corrente mais mística, entretanto, prevaleceu e
ganhou destaque por mais de 1000 anos, até o século XVII.
Este imenso império cultural, onde o fluxo de
informações e conhecimento se processava principalmente através das rotas dos
mercadores e das caravanas, como a Rota da Sêda, que se estendia até a China,
constituiu o que denominamos de cultura helênica.
Sua expressão mais visível e concreta se encontrava
nos milhares de pergaminhos da biblioteca de Alexandria, o grande centro
cultural da época, que foi posteriormente destruida.
Alquimia experimental no período helênico (300
a.C-300 d.C)
Os egípcios herdaram das civilizações antigas as
práticas básicas da tecnologia química, principalmente dos mesopotâmios,
adaptando-as e utilizando-as em sua sociedade, como mostra uma extensa
representação pictórica encontrada nos papiros.
A mentalidade egípcia era mais inclinada às
aplicações práticas, concretas, enquanto os gregos eram mais afeitos ás questões
abstratas.
No Egito helenista apareceram os primeiros tratados
alquímicos, e o mais antigo deles, de cêrca do ano 200 da era Cristã, escrito
por um autor de nome Democritos (não o famoso filósofo grego), também conhecido
por falso-Demócrito, mas suposto ser Bolos de Mende, um egípcio helenizado, tem
um nome sugestivo das duas tendências da alquimia : Physika kai
Mystika, isto é, "Coisas Naturais e Místicas", contendo receituários
para fazer prata, ouro, assim como métodos de tingimento de tecidos e coloração
de materiais com imitação da côr da prata e do ouro.
Os receituários invocavam a teoria dos elementos dos
gregos e mostravam a influência da Astrologia que originalmente cultivada na
Mesopotâmia havia se difundido por todo o mundo antigo.
As receitas experimentais sempre continham no final
uma máxima indicando um princípio cumprido, como por exemplo,"A Natureza triunfa
sôbre a Natureza" ou outras afirmações pertinentes à comprovação de conceitos
alquímicos.
Nos séculos subsequentes, temos Zósimos de Panópolis
( 300 d.C.), Olimpiodoro, um grego-egípcio (425 d.C.), autores que contribuiram
e comentaram os trabalhos alquímicos no período helênico.
A prática da alquimia depois de Bolos de Mende
envolvia o estudo da composição das águas, aprisionamento e liberação dos
"espíritos (essência)" dos corpos, "morte"e "ressureição" dos metais por meio de
destilações e sublimações sucessivas, e outras operações, com o fim de
transformar os metais vulgares em ouro.
Zósimo descreve vários processos como fusão de
metais, solução, calcinação, filtração, sublimação, cristalização e adota uma
sistematização dos materiais classificando-os como metais, líquidos obtidos por
destilação alcoolica (espíritos), vapores e fumaças.
Zózimo também escreveu um livro sôbre produção de
cerveja que era uma bebida muito popular no Egito.
É nas obras destes autores que são encontradas
referências com descrição detalhada dos equipamentos usados pelos alquimistas
helênicos.
São encontrados distiladores, condensadores, frascos,
balões, banhos-de-areia, banhos-maria, fornos, tripés e outras peças comumente
usadas em laboratórios.
Um tipo interessante de equipamento era o chamado
kerotakis uma espécie de condensador de refluxo.
Outro era o tribikos, uma espécie de condensador
feito de metal, cobre ou bronze, em que a parte central superior possuia três
tubos com saída em forma de bico que podiam gotejar o líquido destilado em
frascos ou recipientes.
Este sistema é atribuído a uma alquimista, Maria a
Judia, ou Mirian, irmã de Moisés.
Ela também é tida como tendo inventado o sistema de
aquecimento denominado de banho-maria e o kerotakis.
Os alquimistas de Alexandria trabalhavam com metais
com a esperança de conseguir transformá-los em ouro.
Partiam do princípo de que os materiais que usavam
deviam ser levados ao estado mais próximo possível da matéria primordial
formadora dos corpos.
Portanto, era necessário aquecê-los prolongadamente,
na presença de umidade, afim de transformá-los.
A côr dos produtos era considerada uma característica
muito importante nas transformações que ocorriam, principalmente a côr da prata
e a do ouro.
Ao serem submetidos às transformações alquímicas os
materiais inicialmente perdiam suas qualidades metálicas comuns, fornecendo
comumente uma massa escura ou negra.
Denominava-se este estágio de melanosis
(escurecimento).
Com a continuação do processo atingia-se o estágio de
leucosis (embranquecimento ou côr da prata) e, mais tarde, o de
xantosis (amarelecimento ou côr do ouro).
O estágio final começava com a iosis
(violeta), que daria ao ouro côr violeta iridescente, chegando-se, então, ao
produto desejado.
Esta sequência, posteriormente, foi simplificada e
padronizada até o estágio de amarelecimento.
Assim, por exemplo, o cobre, por aquecimento,
tornava-se negro devido à oxidação ou por conversão em sulfeto (melanosis) e se
tratado com orpimento (sulfeto de arsênico) tornava-se branco
(leucosis).
A fase final, xantosis, era obtida com o tratamento
com theion hudor- (água sulfurosa ou divina)- obtida a partir de
cal, enxofre, vinagre ou urina de criança, por aquecimento e filtração do
líquido vermelho-sangue resultante.
Os procedimentos alquímicos, de um modo geral,
concentravam-se em tôrno das operações de destilação, onde tudo é misturado,
dissociado, onde há a união de tudo, combinação ou separação.
Estas operações, mais tarde, adquiriram uma conotação
mística, com uma linguagem fortemente simbólica que prevaleceu após 300 d.C. até
o século XVII, cêrca de 1.400 anos
Alquimia na China
A alquimia na China, como no ocidente, era uma
prática que envolvia o conhecimento de metais, mas, diferentemente, era muito
relacionada com a medicina.
Os chineses desde tempos remotos utilizavam o ouro, a
prata e o cobre.
Conheciam o chumbo e o mercúrio, que era obtido do
cinábrio, e eram usados na preparação de vários compostos.
A alquimia surgiu na China mais cedo do que em
Alexandria, entre 500 e 300 a. C., e desenvolveu-se sob a influência do Taoismo,
uma religião mística fundada por Lao-Tzu, no século VI a.C..
Os chineses acreditavam que o mundo era constituido
de cinco elementos: fogo, terra, água, metal e madeira.
Consideravam também, na sua cosmogonia, a existência
de contrários, do mesmo modo que Heráclito, na Grécia.
Estas idéias foram cristalizadas no conceito do
Yin e do Yang. Yen é o princípio feminino, que representa frieza,
escuridão, qualidades negativas, representada pela terra ou pela lua, pela
secura, enquanto Yang é o principio masculino, com qualidades positivas,
movimento, atividade, representado pelo sol.
Estes conceitos são básicos no Taoismo, uma filosofia
que surgiu no século VI a.C., expressa em um livro, o Tao Te Ching, de
Lao Tzu.
O Tao, que significa caminho ou percurso, era uma
força que controlava todas as coisas e tinha surgido a partir do vazio e da
tranquilidade do universo inicial que era transparente e sem forma.
Este conceito abstrato tranformou-se nos séculos
seguintes e passou a incluir o estudo da natureza e a busca de uma explicação da
formação do mundo o que levou a uma cosmogonia centrada no conceito de Yin e
Yang.
Na parte alquímica experimental os chineses buscavam
produzir ouro e encontrar a pílula da imortalidade como mostra o livro de Wei
Poyang, chamado Chou i ts’an t’ang ch’i, de 142 d.C., que contém uma
parte mística e a descrição de processos práticos expressos em linguagem
simbólica.
Mais tarde, em 281 d.C., surge outro livro, o
Pao-p’u-tzu, de Ko Hung, considerado o maior livro de alquimia da
China.
Este livro contém descrição de processos para
preparar elixires baseados em ouro, preparação de derivados do estanho com
aparência de ouro, operação que acreditavam, transformava o estanho em
ouro.
Neste texto é indicado que o "ouro alquímico", isto
é, uma forma solúvel em água, preparado segundo o receituário fornecido, é
superior ao ouro comum, como ingrediente dos elixires da
imortalidade.
É descrita, também, a preparação de sais de mercúrio
e arsênico.
Um livro posterior, muito famoso, é o de Sun Ssu
Miao (581 d.C), Tan chin yao chueh ou Os Grandes Segredos da
Alquimia, com receitas práticas para preparar elixires para conseguir a
imortalidade.
Ensina,também, como obter remédios e fabricar pedras
preciosas.
Outro texto desta época é o San-shi-liu Shui Fa
ou Os trinta e seis métodos de dissolver sólidos em água, que ensina
como obter soluções aquosas de vários minerais e, particularmente, do ouro e da
prata.
Os equipamentos que os alquimistas chineses usavam
incluiam fornos, cadinhos, destiladores e o ting, uma espécie de
caldeirão suportado por três pernas.
A padroeira dos alquimistas era uma deidade chamada a
Senhora dos Fogões cuja imagem simbólica era a de uma mulher com vistosa
roupa vermelha.
De forma semelhante ao mundo ocidental, em séculos
posteriores, a alquimia chinesa separou-se numa parte exotérica, puramente
química, ou wai tan e uma parte mística, esotérica ou nei tan, em
que a simbologia usada para os conceitos era calcada nas operações práticas de
laboratorio.
Uma comparação entre os conceitos alquímicos dos
chineses e as do mundo ocidental mostra que desde tempos imemoriais, mesmo antes
das conquistas de Alexandre, houve contato constante entre a China e as
civilizações ocidentais por força das rotas dos mercadores, entre as quais a
mais famosa é a Rota da Sêda.
Enquanto no mundo ocidental os alquimistas procuravam
transformar metais não nobres em ouro e obter um elixir os chineses consideravam
mais importante a obtenção do elixir da imortalidade e remédios para a cura de
doenças.
Alquimia entre os Árabes
A origem da alquimia árabe é dificil de ser
estabelecida mas, certamente, seu cultivo floresceu com o advento do Islã, após
a morte do profeta Maomé, em 632 d.C..
Antes deste período, entre 400 d.C. e 700 d.C., há
poucas informações disponíveis mas há evidências de que as idéias gregas de
alquimia foram obtidas através do Egito, da Síria e da Persia.
A cultura islâmica foi o resultado da influência
Bizantina, Nestoriana e Judia, que tinha como componente fundamental as idéias
gregas e helenistas.
No século seguinte à morte do profeta o Islã
conquistou a Pérsia, a Ásia Menor, o Egito, a Palestina, o norte da África e
parte da Europa, Gilbratar e Espanha.
Em 732 d.C. a arremetida árabe foi detida em Poitier,
França.
Nos séculos VII e VIII os árabes consolidaram seus
domínios e dedicaram-se a absorver a cultura dos centros de saber conquistados,
principalmente os gregos e os egípcios.
Fundaram-se academias e centros de estudos, nos
séculos VIII e IX, tendo os árabes se empenhado na tarefa de traduzir as obras
gregas em filosofia, astronomia, matemática, medicina , religião,
alquimia.
Os cristãos na Síria lideraram este movimento sendo
também resposáveis pela disseminação dos conhecimentos alquímicos dos gregos e
egípcios de Alexandria.
Um livro de alquimia mística com forte vinculação
egípcia, o Livro de Crates (Democritos) , é conhecido deste período, e
relacionado com idéias Herméticas (Hermes Trismegistos).
Tais idéias místicas foram também consideradas no
século seguinte, X, pelo alquimista Muhamad ibn Umail, com seu livro
Águas prateadas e terra brilhante, que se tornou muito
influente.
Em Harran, uma cidade que era um centro eclético de
estudos filosóficos, havia já muito tempo, com mistura de idéias sírias, persas
e gregas, e onde se cultivava a alquimia, que tinha se tornado muito popular, o
trabalho e o comércio com metais e outras substâncias era intenso.
É natural que as idéias de transmutação de metais e
outros conceitos da alquimia grega e egípcia tivessem sido adotados e
enriquecidos pelos árabes neste período.
O alquimista muçulmano mais famoso é Jabir ibn
Hayyan (721?-803), considerado o pai da alquimia árabe.
Após ter seu pai decapitado, por participar numa
tentativa de derrubada do Califa, foi para a Arabia onde uniu-se a uma seita
Xiita chamada Ismailiia.
Esta seita cultivava doutrinas místicas, numerologia
Pitagórica e adotava uma cosmologia que preconizava uma relação entre o
macrocosmo e o microcosmo.
Também patrocinava a publicacão de trabalhos em
alquimia.
Há mais de 2.000 trabalhos atribuidos a Jabir num
período que se estende até o século XIV.
Isto indica que, na realidade, outros autores da
Ismailiia assinavam os manuscritos, para garantir circulação, com o nome de
Jabir, que na Europa ficou conhecido, séculos depois, como
Geber.
Por este motivo as obras de Jabir são tambem
conhecidas como a Coletânea de Jabir.
A filosofia natural de Jabir estava relacionada com
as doutrinas alquímicas de Alexandria e a filosofia de Aristoteles.
Entretanto, embora adotando o conceito dos quatro
elementos- fogo, terra, água e ar- e suas qualidades- calor, frio, umidade, e
secura- achava que duas delas se combinavam constituindo as qualidades "
exteriores" dos metais enquanto as restantes eram "interiores" e
inatas.
Supunha que metais eram constituidos de mercúrio
combinado com enxôfre e que diferiam uns dos outros pela diferença de suas
qualidades.
Acreditava que se a proporção das qualidades fôsse
conhecida em determinado metal, e se estas fossem separadas do mesmo, haveria a
possibilidade de combiná-las em novas proporções e obter metal
diferente.
Desta maneira seria possível transformar metais em
ouro.
Na parte operacional a distilação destrutiva
procurava isolar estas naturezas primitivas dos elementos alquímicos.
As substâncias eram então destiladas repetidamente,
frequentemente centenas de vezes, na esperança de isolar as qualidades
básicas.
Supunha-se também que a adição de uma outra
substância, que teria o poder de absorver uma das qualidades, facilitaria esta
tarefa.
Um outro alquimista muçulmano de destaque, que se
dedicou à medicina, é Abu Bakr Muhammad ibn Zakaryya al-Razi (866-925),
conhecido como Rahzes em Latim, nascido na cidade de Ray ou Rhagae.
Escreveu 21 livros de alquimia mas sòmente alguns são
conhecidos.
No Kitab Sirr al-Asrar (Livro do Segredo
dos Segredos) Razi faz uma exposição minunciosa e classificatória dos
equipamentos e das substâncias utilizadas até então na alquimia.
Classificava as substâncias como animal, vegetal e
mineral.
As minerais podiam ser espíritos, pedras, corpos,
vitríolos, boraxes e sais.
Os espíritos podiam ser de quatro variedades: dois
voláteis e incombustíveis, o mercúrio e o sal amoníaco, e dois voláteis e
combustíveis, o enxôfre e o ‘arsênico’ (realgar ou orpimento).
As pedras incluiam: galena, stibnita, hematita,
pirita, malaquita, vidro, lapis lazuli e gesso.
Sua classificação dos vitriolos não é muito clara mas
incluia neles o sulfato ferroso e o alumen.
Os boraxes incluiam o natrão e os sais incluiam o sal
comum, a cal hidratada e os carbonatos de sódio e potássio.
No seu livro Razi menciona outros materiais de uso
comum: cinábrio, chumbo branco e vermelho, litargírio, óxido de ferro, óxido de
cobre, vinagre de vinho.
Os equipamentos usados no laboratório incluiam
frascos, caçarolas, cristalizadores de vidro, copos, jarros com tampa,
espátulas, pinças, moinho de pedra para trituração e cadinhos simples e duplos
para a purificação de metais.
Fornos de vários tipos, entre os quais o athanor,
ou al-tannur, um fôrno feito de tijolos, no fundo do qual se colocava
um recipiente com cinzas envolvendo o material a ser tratado, eram
frequentemente usados.
Para aquecimento usavam velas, chamas de nafta,
carvão, e outros materiais combustíveis.
As chamas eram sopradas com foles de couro mas as
chaminés não eram ainda utilizadas.
Os sistemas de destilação usados neste período eram
praticamente iguais aos dos alquimistas de Alexandria.
O alambique, ou retorta, era mergulhado em cinzas ou
em água sob ação do aquecimento.
Razi também descreve, no seu livro, receitas para a
preparação de muitas substâncias, entre as quais polisulfeto de calcio, a partir
de enxôfre e cal virgem, e álcalis cáusticos a partir de carbonato de sódio
(al-Qili) , cal e sal amoníaco.
O al-Qili era obtido por lixiviação de cinzas de
plantas.
A solução resultante podia dissolver vários materiais
incluindo a mica.
Os textos de Jabir e al-Razi inclinam-se mais para
uma apresentação da alquimia prática, experimental, deixando de lado a parte
mística e filosófica típica de Alexandria.
Assim, embora admitissem a transmutação de metais e a
busca de elixires, os principais alquimistas desta época concentraram-se mais
nos aspectos práticos da arte no laboratório.
Esta atitude influenciou não só os alquimistas
muçulmanos posteriores como também, séculos mais tarde, os alquimistas
europeus.
Um grande filósofo-cientista surgiu na Pérsia no
século X, Abu ‘Ali al-Husayn ibn ´Abd Allah ibn Sina (980-1037) ou
Avicena , seu nome no ocidente.
Avicena, um insaciável estudioso, dedicou-se à
medicina e à filosofia tendo sido considerado, pelo seu vasto conhecimento, o
principal sábio da Pérsia.
É reconhecido no ocidente como príncipe da
medicina.
Não era filiado à seita Ismailiia tendo desenvolvido
seus conhecimentos por conta propria.
Possivelmente esta ocurrência tenha-lhe proporcionado
uma visão mais racionalista da ciência.
Escritor prolífico deixou mais de 200 tratados sôbre
quase todos os assumtos de seu tempo.
Era um médico extraordinário e um experimentador
lúcido.
Embora aceitasse a teoria aristotélica dos elementos
Avicena rejeitava a transmutação de metais.
Reconhecia que o que os alquimistas conseguiam na
verdade era fazer imitações colorindo os metais vulgares de branco (prata),
amarelo (ouro) e côr de cobre.
Acreditava que estas qualidades eram impingidas aos
metais e que os processos usados, entre os quais a fusão, por exemplo, não
podiam afetar a proporção de seus elementos constituintes.
Considerava que a proporção de tais elementos era uma
característica de cada metal.
Assim como suas obras as idéias alquímicas de Avicena
tiveram grande influência nos séculos posteriores.
No final do século X aparece um outro livro famoso,
Rutbat al-Hakim ou Avanço do Sábio, de autoria de Maslama
al-Majriti.
Era um famoso astrônomo mourísco da Espanha, país que
tinha sido subjugado pelos árabes no século VIII.
Este livro expõe essencialmente as mesmas idéias dos
alquimistas muçulmanos, como Jabir, mas aborda detalhes experimentais que
indicavam uma preocupação com aspectos quantitativos das transformações
observadas.
A alquimia no mundo muçulmano atingiu seu apogeu no
século X.
Como reflexo da situação política inconstante não
sofreu avanços racionais na sua interpretação.
Apesar disto os árabes contribuiram substancialmente
para a formulação da teoria da composição das substâncias (teoria
enxôfre-mercúrio).
Cultivaram com intensidade os paradigmas da alquimia
helenista já conhecidos de séculos anteriores.
A parte mística da alquimia intensificou-se,
entretanto, embora nos séculos XI,XII e XIII surgissem comentaristas e
divulgadores da arte, que não acrescentaram nada de importante.
Um dos grandes méritos dos alquimistas árabes foi a
tradução das principais obras dos autores antigos para a sua língua e o
enriquecimento das idéias de forma mais objetiva.
A divulgação destas obras pelo seu império permitiu,
mais tarde, uma verdaderira revolução cultural na Europa.
Do ponto de vista da alquimia experimental
aperfeiçoaram a prática da destilação orientando-a para a separação dos
princípios básicos constituintes das substâncias.
Progrediram na classificação dos minerais e
contribuiram para a descoberta dos álcalis.
Fizeram progressos no uso de elixires na medicina e
na transformação de metais além do estudo de substâncias
orgânicas.
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 America 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 consequência 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 Liber 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, sôbre 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, sôbre processos metalurgicos 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 pêsos.
Outros livros com aplicações em metalurgia, deste
século, são o De la pirotechnia ou Sôbre a pirotecnia, de
Vannuccio Biringuccio, de 1540, o famoso De re metallica ou Sôbre os
metais, de Agricola (ou Georg Bauer), de 1556, e um Tratado sôbre
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 Agricola,
que é minuncioso 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 a 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
Pneumatica, 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 quimica 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 médicinal no tratamento de doenças, estabelecendo,
desta forma, a Iatroquímica.
Uma contribuição de Paracelso, na parte conceitual,
foi considerar que os metais possuiam 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 farmaceuticos.
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 alquimica descreve a transmutação dos metais
e a transformação de substâncias de um ponto de vista mais amplo, não
místico.
Na de tecnologia quimica, 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 prerequisitos para a obtenção de bons resultados.
O tratado de la Porta,traduzido do latim para as
linguas 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 supuzera 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 "essencia" 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 a 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
profissinal da ciência que se delineava.
A alquimia, no que pese ao seu conceito público,
passou a ser mais associada à 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 dêste 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 auto-didata muito viajado, com interesse em
metalurgia, iatroquímica, e química em geral, dedica-se à parte de equipamentos
e processos industriais.
Na Holanda, em Amsterdam, 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 interêsse por sais leva-o a experimentar um
número grande de reações envolvendo ácidos minerais, como o sulfúrico e o
clorídrico, metais e óxidos.
Chega a 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 sôbre 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
incognita de compostos de carbono.
Os primeiros farmaceuticos se estabelecem reforçando
a prática iatroquímica, que se torna muito popular.
Os alquimistas tradicionais sofrem agora a
concorrência dos médicos e farmaceuticos 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
construido no final do século.
Em 1617, Angelo 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 sistemáticamente 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 a
conclusão que a água era um constituinte da árvore porque o pêso 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 sòmente 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 sôbre 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 gas
para estas substâncias.
Achava que pertenciam a uma classe que denominava de
spiritus sylvestris ou espírito indomável, difícil de serem controladas,
pois muitas vezes destruiam 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 alquímistas 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 a 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, influiram 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 farmaceuticos 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 inflamaveis ou vapores condensáveis.
A teoria dos tres elementos de Paracelso, mercúrio,
enxôfre e sal, nem sempre representava adequadamente os fatos observados pelos
farmaceuticos.
Foram eles levados a estabelecer mais dois elementos
adicionais, flegma e terra, considerando-os passivos em contraposição aos
tres primeiros que eram considerados ativos.
Desta forma os iatroquimicos 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 à
mudanças.
Na deposição do cobre sôbre 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 minima e
explicava as condensações, distilações 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 Galileo (Galileu Galilei)
(1564-1642), que estudava o movimento dos corpos.
Tambem 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
atomístas, 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 fôsse
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 modêlo 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 modêlo construido por Robert Hooke, e John Mayow, na
universidade de Oxford, na Inglaterra.
Hooke, que era
asssitente 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 sôbre 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 gas 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 pêso dos metais na
calcinação e a necessidade de ar na combustão e na sustentação da
vida.
Empreendeu tambem estudos sistemáticos de reações de
ácidos e bases e o uso de extrato de plantas como sinalisadores de
transformações químicas pela alteração da côr (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 ocurrência
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 didádica, 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 tres elementos de Paracelso, levando-as à rejeição por um
interlocutor (êle 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 corpos são constituidos
dos mesmos quatro elementos misturados em proporções diversas.
Apesar de sua concepção correta Boyle nunca chegou a
formular uma teoria sôbre o assunto.
Sua concepção corpuscular da matéria aliada à 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 consequência 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 constituidos 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 pêso do metal e chamou-as de
nitro-aerial.
Posteriormente passou a atribuir muitos outros
fenômenos - não ligados à combustão - à presenca 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 Optica, 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 à 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 pêso 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 farmaceuticos que se contentavam com teorias
restritas aos seus interêsses.
Química do século XVIII
A partir da publicação do Químico não Crédulo,
de Boyle, o interêsse 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, sòmente 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
interêsse.
Considerava como elementos a água, a terra e o
ar.
Supunha que as substâncias possuiam 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, errôneamente, que o ar não tomava parte
na combustão, servindo sòmente 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 pêso, das substâncias
metálicas antes e depois da combustão, mostravam que o pêso aumentava com
a saida do flogisto.
Com as substâncias orgânicas ocorria o contrário: o
pêso diminuia.
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 pêso 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 pêso 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 a 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.
Afim de racionalizar estes conceitos em termos
concretos começou-se a estudar sistemáticamente 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 a 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 cinquenta 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 forneceram um caminho para determinações quantitativas que se
tornavam frequentes nos estudos químicos ao longo deste século.
Embora já se tivesse procurado determinar a
quantidade de base necessária para neutralizar ácidos diversos, sòmente 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 analizados.
As de natureza metálica, mais tarde reconhecidas como
elementos, foram o cobalto (1735), a platina (1740), o zinco (1746), o niquel
(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 itrio.
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
pêso.
Seria ele constituido 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 pêso 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
acreditasssem 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
gas sylvestre,(ou CO2), já conhecido anteriormente por Van
Helmont, produzindo-o por aquecimento da magnesia alba (um carbonato de
magnésio).
O resíduo da calcinação tratado com barrilha
regenerava a magnesia alba.
A mesma coisa acontecia com terra calcárea aquecida
cujo resíduo era a cal.
Na concepção de Black, o gas produzido ( que chamava
de ar), era parte integrante da magnesia alba ou da cal, estando
fixado, ou fixando-se nelas, pela ação da barrilha sôbre o resíduo do
aquecimento.
Estes resultados experimentais convenceram os
quimicos de que o ar podia tomar parte em reações químicas.
Henry Cavendish (1731-1810), contemporâneo de Black, dedicou-se ao estudo de outro gas, o
ar inflamável (hidrogênio), que produzia reagindo ácidos com alguns
metais.
Tal gas, já descrito 100 anos antes por Boyle, e
outro chamado gas 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 gas mefítico, e um pequeno resíduo (mais tarde identificado como o
neon).
Suas experiências com o ar levaram outros
experimentadores, como Joseph Priestley (1733-1804), a experimentar a
ação de centelhas eletricas sôbre 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 côr 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, gas que posterirmente 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 gas, que testado
com seu eudiômetro, mostrou-se melhor do que o ar para sustentar uma chama ou a
respiração.
Priestley experimentou muito com este gas chegando a
mostrar que as plantas, quando iluminadas, exalavam ar
deflogisticado.
Estas observações deram origem aos estudos que mais
tarde constituiram a fotosíntese.
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
conhecimernto 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
Chimica.
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 apoia 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 sôbre as operações da química:
torrefação, combustão, calcinação, etc., com descrição e comentário sôbre 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.
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 caracter universal.
Cada estudioso apresentava sua propria versão na
explicação dos fenômenos observados fato que levava muitas vezes à explicações
contraditorias 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 quantitavamente, 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 interêsse.
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 pêso 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
pêso 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 gas idêntico ao "gas
sylvestre " de van Helmont ou ao "gas 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 gas, contido no
ar.
Mostrou que o ar continha dois componentes, um
inerte, que denominou "azote" ( ou nitrogenio, 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 produçao de calor na respiração dos seres
vivos.
Também era responsável pela formação do "gas 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 "principe oxygine".
Numa comunicação de 1783 à Académie, mas
sòmente 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 sistemáticamente
medidas da quantidade de calor gerado nas reações.
No seu livro descreve detalhadamente suas
experiências quantitativas sôbre 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 sôbre 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
difertentes espécies de combustão.
Também aborda a combinação de substâncias
combustíveis uma com as outras, faz considerações sôbre 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 tem
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 sôbre as
reações químicas que estudou, tanto inorgânicas quanto orgânicas.
A 3a. parte fornece uma descrição minunciosa dos
equipamentos e da metodologia que usou nas suas experiências.
O livro de Lavoisier teve grande aceitação sendo
traduzido para todas as linguas 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 sôbre 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 rápidamente
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 sòmente um.
Este nome caracteriza sòmente 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 gêlo 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 construida 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 atribuido a novas substâncias.
Assim, foi levado a descobrir algumas "terras":
oxidos de zirconio, uranio, telurio e titanio.
Estas sómente 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 glicinia 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 rodio, encontrados como impurezas da platina.
Um seu associado, Smithson Tennant (1761 -
1815), que também estudava a platina, descobriu em 1804 dois novos elementos
, o iridio e o osmio, em resíduos de dissolução de platina bruta com água
régia.
Na Rússia, Karl Karlovitch Klaus (1796 -
1864), um farmaceutico e quimico, 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 ruido 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 côr de
uma substância adicionada (indicador) como o tornassol, a curcuma ou
outras.
Estas substâncias adquirem côr diferente ao se
atingir o ponto de neutralização ácido-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 sôbre titulação
quantitativa de ácidos e bases.
Mas sómente 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 gêlo, 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 hidrogenio liberava também quantidades específicas de outras
substâncias.
Assim, para 1 grama de hidrogenio liberado, 8 gramas
de oxigenio, 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
eletro-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 eletroquimica- 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 sôbre 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 oxigené
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
alcalis, 4 terres e 17 substances metalliques) e nome dos
respectivos radicais para os outros 47 restantes de sua
classificação.
Entre estes estão incluidas os ácidos orgânicos
conhecidos na sua época, entre os quais : acético, oxálico, citrico, málico,
gálico, benzoico, 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 hidrogenio
podiam entrar em proporções diferentes com o oxigenio para formar ácidos
diferentes.
A partir de 1815 Berzelius mostrou que a teoria
dualística embora aplicável aos compostos inorgânicos não tinha o mesmo sucesso
com os orgânicos.
Mas publica uma tabela com as formulas de alguns
compostos orgânicos que incluem ácidos mas cujas proporções sòmente 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 fôsse atribuido o peso 1 por
todos, alguns favoreciam o Carbono com pêso 12 (Berzelius), ou 6 (Liebig e
Dumas).
Ao Oxigênio era atribuido o pêso 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 sôbre 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 cloroformio, 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
substituida 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 substituidos por metais.
Aplica, então, este conceito aos ácidos fosforicos 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 fôssem conhecidas
anteriormente.
A produção de vidros opticos de melhor qualidade
permitiu, neste século, a aplicação mais frequente de refratômetros,
espectroscoópios, polarímetros e microscópios, à problemas de interêsse
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 estrêlas.
Os químicos passaram a utilizá-lo com frequência 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), cristalógrafo 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 essencia 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 optico 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 sôbre 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 consequência da
disponibilidade de excelentes instrumentos produzidos por indústrias especiais
que surgiram eainda 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 infra
vermelho |
|
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 sôbre
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 sôbre 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 sào 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 odesenvolvimento da análise química
inorgânica instrumental com a invenção do espectroscopio |
|
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
espectroscopica |
|
1861 |
Robert Bunsen e G.R.
Kirchhoff |
Descoberta do rubídio por via
espectroscopica |
|
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
espectroscopica |
|
1864 |
Lothar Meyer |
Publica uma tabela incompleta precursora da
tabela periodica 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 |
