Las cinco revoluciones de la química y el desarrollo de la tabla periódica de los elementos

La química es el campo común en donde se estudia, se practica y se transmite cómo transformar las sustancias en pequeñas y en grandes cantidades, este conocimiento está estrechamente relacionado con la creación de instrumentos. (Imagen: tomada de Internet.)

La química es el campo común en donde se estudia, se practica y se transmite cómo transformar las sustancias en pequeñas y en grandes cantidades, este conocimiento está estrechamente relacionado con la creación de instrumentos. (Imagen: tomada de Internet.)

Zacatecas, Zac.- Antes de que la química apareciera como tal existió una gran cantidad de conocimiento empírico, rodeado de mitos y de tradiciones, que no se puede olvidar; es lo que se conoce como protoquímica y tiene que ver con el trabajo de fabricar pan, metal, vidrio, medicamentos y colorantes.

Como hoy se conoce, la química es el resultado de una multitud de herencias que, concretadas en oficios, influyeron en la vida cotidiana de todas las culturas. La química es el campo común en donde se estudia, se practica y se transmite cómo transformar las sustancias en pequeñas y en grandes cantidades, señaló el doctor José Antonio Chamizo Guerrero, profesor de la Facultad de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM

Este conocimiento está estrechamente relacionado con la construcción de instrumentos, uno de los más importantes es el alambique (aparato utilizado para la destilación de líquidos). “Es a través de instrumentos cuando se comenzaron a construir entidades que no existían como la bomba de vacío, y desde ese momento quedó claro que podíamos acceder a un mundo nuevo”, destacó en investigador.

Durante la conferencia que ofreció en el marco de ceremonia magna de inauguración del Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, en la Facultad de Química de la UNAM, el pasado 1 de marzo, Chamizo Guerrero señaló que toda esta tradición de la química queda claramente reconocida en el logotipo de la American Chemical Society, que conjunta una imagen alquímica, el ave fénix con la que se reconoce esta práctica, y también un instrumento, ya que la química moderna es instrumental. 

Antes de que el químico ruso Dmitri Mendeléyev propusiera el orden de los elementos químicos en una tabla periódica, ya se conocían elementos como el carbón, cobre, oro, hierro, plomo, mercurio, plata, azufre, estaño, arsénico, antimonio, bismuto, fosforo, y zinc, “por ejemplo, existía la manera de identificar el cobre calentando sus sales y reconociendo la llama de color verde”, refirió el quí

Y para hablar de la historia de la química, de la tabla periódica dentro de la química y de la química en México, de acuerdo con José Antonio Chamizo, se puede hacer a través de identificar las cinco revoluciones en esta área de conocimiento. 

La primera (1754-1818), que es el inicio de la química, se caracterizó por los instrumentos como la abalanza, el calorímetro y la pila voltaica, así como por el descubrimiento del átomo. “La química acumula sabiduría, la balanza se conoce hace miles de años, pero la balanza de Antoine-Laurent de Lavoisier fue fundamental para reconocer el principio de conservación de la materia, así este científico francés incorporó la palabra oxígeno, la cual proviene del griego y significa productor de ácidos”.

Para Lavoisier el que una sustancia fuera reconocida como ácido implicaba que contenía el elemento oxígeno, por lo que clasificó a los no metales (carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, cloro, entre otros), como aquellas sustancias que al quemarse y disolver el producto de la combustión en agua eran ácidos (producían un color rojo); mientras que al quemar los no metales, el calx (cal) resultante disuelto en agua era alcalino y producía un color azul.

Chamizo Guerrero, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, añadió que Lavoisier consideró 33 sustancias como elementos con base en su definición de sustancia: aquella que no se puede romper en entidades más simples a través del análisis químico. En esta revolución el especialista en mineralogía Andrés Manuel del Río descubrió (1801) en territorio mexicano, el eritronio, al que años después se llamó oficialmente vanadio.

En la segunda revolución (1828-1874) se creó otra serie de instrumentos, entre ellos, el polarímetro y el espectrómetro, también surgió la química orgánica y el concepto de molécula, en este periodo dio inicio la industria química.

En 1869 Mendeléyev escribió un libro en el que incluyó una tabla periódica ordenada en filas y en columnas. En dicha tabla se resumió todo el conocimiento que se tenía hasta entonces. Se estableció la distinción entre sustancia simple y sustancia básica, esta última tenía un atributo que la caracterizaba, el peso atómico. Así, el elemento carbono que encabezaba la cuarta familia de elementos era una sustancia básica, mientras que el grafito de los lápices o los diamantes de las joyas eran sustancias simples, explicó el doctor Chamizo, que tiene entre sus líneas de investigación están la filosofía de la química y la historia de la química.

Como parte de la tercera revolución (1887-1923) apareció la fisicoquímica con instrumentos como el tubo de rayos catódicos, el espectrómetro de masas, y se reconoció que los átomos están conformados por electrones y núcleos. En 1919 se creó la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés), y el químico inglés Henry Moseley descubrió en los gases de la atmósfera una serie de elementos nuevos: helio, neón, argón, kriptón y xenón. 

“Esto modificó la tabla periódica de manera importante porque se agregó una familia nueva, también la comunidad científica aceptó la existencia de los átomos, y Henry Moseley estableció que no era el peso atómico el fundamental sino el número atómico y que los elementos se podían acomodar a partir de él”, abundó el profesor universitario.

La cuarta revolución (1945-1966) tuvo entre sus técnicas la cromatografía y el uso de rayos X, aparecieron diversas disciplinas como la analítica instrumental y la biología molecular (que pese a que no lo lleve en el nombre es química), y se reconoció como identidad al espín.

Además, se desarrolló la industria de los plásticos y los laboratorios se transformaron más que los anteriores en los últimos 300 años. Durante la Guerra Fría se inició la síntesis de elementos transuránicos que no existían en el Universo, y el físico atómico y nuclear Glenn Theodore Seaborg introdujo, después de sintetizar varios de ellos, la serie de los actínidos a la tabla periódica.

En la quinta revolución de la química se empezó a utilizar el detector de captura de electrones que permitió, entre otros aspectos, reconocer la disminución de la gran cantidad de fluorocarbonos que había en el Polo Sur, y con ello, el descubrimiento del agujero en la capa de ozono, por el que el doctor Mario Molina recibió, junto con otros dos investigadores, el Premio Nobel de Química en 1995. 

Aparecieron también diversas subdisciplinas y los elementos del 107 al 112 de la tabla periódica fueron sintetizados por los físicos. “Con la posibilidad de manejar átomos de manera individual es prácticamente imposible distinguir entre ciencia pura y aplicada, así como entre física, química y biología. Pero es importante señalar que a los químicos nos sigue interesando caracterizar las capacidades que tienen los elementos de relacionarse”, reconoció el investigador Chamizo Guerrero.

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