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Universidade do Estado de Minas Gerais Departamento de Ciências Exatas e da Terra História da Química UMA BREVE HISTÓRIA DA QUÍMICA DA ALQUIMIA ÀS CIÊNCIAS MOLECULARES MODERNAS RESENHA Por: Debora Castro de Souza Ubá, Minas Gerais Julho/2017 Por: Debora Castro de Souza UMA BREVE HISTÓRIA DA QUÍMICA DA ALQUIMIA ÀS CIÊNCIAS MOLECULARES MODERNAS RESENHA Resenha elaborada de quatro capítulos do livro, como parte das exigências da disciplina optativa História da Química, veiculado ao Curso de Licenciatura em Química da Universidade do Estado de Minas Gerais - Campus Ubá. Orientador: Profº. Marco Antônio Barroso Faria. QUÍMICA PRÁTICA, MINERAÇÃO E METALURGIA No período da alquimia, uma das características mais marcantes eram a representação dos elementos por figuras, principalmente as místicas, onde cada parte do corpo dos deuses era feita de um elemento, como exemplo, temos a figura de um livro alquímico do século XVII foi identificada por Jung como a Matéria Prima – uma Terra também musculosa sendo amamentada pelo “filho dos filósofos”. Esta figura também tem os seios de uma mulher; tal ser hermafrodita remete à criação de Eva a partir de Adão, e à subsequente semeadura da espécie humana. Voltemo-nos à analogia com a Terra, pois ela parece nos ajudar a entender a presença dos elementos em suas entranhas. Os livros, eram conhecidos mais como pranchas, temos algumas demonstrações nesse capítulo, como o frontispício do livro Physica subterrânea, que foi editado pelo químico e físico alemão Georg Ernst Stahl em 1738, uma figura que representa a matéria fundamental. Os cientistas da época, na verdade eram mais filósofos que próprios físicos, químicos, eles tentavam explicar a natureza com uma base lógica, em vez de recorrer aos caprichos de deuses e deusas. No início desse movimento filosófico e científico, temos Tales de Mileto, no século VI a.C., depois dele vieram Han Helmont que é mais citato nos outros capítulos, Empédocles de Agrigent, Augsburgo (1472), Demócrito, Aristóteles que é mais conhecido na história por propor uma espécie de elemento primordial, o “Éter”, Platão, Lavoisier, dentre outros. Aristóteles era muito conhecido por suas ideologias, era antiatomista em parte, por não acreditar que o espaço pudesse ser vazio. Essa visão foi adotada pelo grande matemático e filósofo Rene Descartes (1596-1650), que propunha apenas dois princípios na matéria (extensão e movimento), e rejeitava as quatro qualidades aristotélicas. A ideia de extensão o levou a rejeitar a ideia de átomos finitos, e ele considerava ridículo o conceito de vácuo (“A natureza tem horror ao vácuo”). Assim, nos séculos XVII e XVIII houve conflito intelectual entre os cartesianos (a escola de Descartes) e a escola corpuscular (corpúsculos seriam conceitualmente similares aos átomos), que incluía Robert Boyle e Isaac Newton. Acreditava-se que toda a matéria seria composta desses três princípios em proporções variadas, Sal, Enxofre e Mercúrio, eram representados por dois triângulos simbólicos como esse na Basilica chymica de Oswald Croll. Croll apresentou a alquimia paracelsista: o triângulo de baixo apresenta Vida, Espírito e Corpo (ou Fogo, Ar e Água; ou ainda, Animal, Vegetal e Mineral). Símbolos de triângulos e quadrados são abundantes na alquimia. Pitágoras e seus seguidores desenvolveram uma concepção puramente matemática do universo, conforme observado por Pullman: “De fato, os pitagóricos afirmavam que os números eram a essência de todas as coisas. Os números seriam a fonte do real; eles próprios constituiriam as coisas do mundo”. Depois a química começou a emergir como uma ciência no início do século XVII. Suas raízes incluíam a química prática (mineração e purificação de metais, criação de jóias, cerâmicas e armas de fogo), a química médica (uso de ervas e de vários preparados feitos a partir delas), e crenças místicas (busca pela pedra filosofal ou Elixir Universal). Lazarus Ercker, em Frakfurt, 1736, através de seu frontispício denominado de Aula Subterrânea, representou Deus semeando a terra com metais, sua colheita e refinação pelas pessoas. As tabelas de símbolos químicos daquela época, buscava assemelhar os próprios elementos, com planetas e outros deuses, o que era muito questionado e perseguido pela igreja. Como exemplo podemos citar o ouro, que era associado ao deus Sol, mercúrio ao planeta Mercúrio, por estar mais próximo do sol e possuir uma volatilidade maior, o chumbo a Saturno, por ser um planeta distante, até então era o último daquela época a ter sido descoberto, como o chumbo é um metal pesado, denso, foi assemelhado a este, Marte foi associado ao cal de ferro, por sua cor de ferrugem avermelhada. Por volta do final do século XVI, começam a surgir os laboratórios de refino desses minerais, dando origem aos primeiros modelos de equipamentos e o local era denominado de “casa da química” ou seja, casa de estudo da química. As atividades se baseavam o refino especificamente de ouro aluvial e outros minerais. Dentre os materiais, podemos citar as copelas, feitas a partir de ossos triturados e calcinados, misturados a seguir com cerveja e moldando-se a pasta resultante e eram fundamentais para todos os tipos de atividades. A QUÍMICA COMEÇA A EMERGIR COMO UMA CIÊNCIA Em 1957, Andreas Libavius publicou em Frankfurt, o primeiro livro de química, chamado de Alchemia, que ficou conhecido pelo seu peso de 5kg. Libavius era doutor em medicina e professor de história e poesia. Como médico, empregava medicamentos feitos com metais, assim como Paracelso utilizava ouro potável e calomelano, do contrário, Libavius considerava em sua hipocrisia que Paracelso era “tolo e indeciso” em seu livro, contradizendo seus próprios atos. No geral, o livro apresenta a construção de uma “Donus Chymic”, ou “casa da química”, um laboratório de alquimia bem semelhante aos atuais, também trazia ilustrações alquímicas, onde tentava transcrevê-las saindo um pouco do mundo místico para o técnico, mas ainda sim era empírico. Anos mais tarde, Johanm Baptist van Helmont (1577-1644), ficou conhecido pelo seu “experimento da árvore”, onde acreditava que existiam apenas dois verdadeiros elementos fundamentais, água e ar e que as árvores seriam compostas do elemento água. Seu experimento e suas conclusões eram totalmente errôneas, segundo o autor, sabemos hoje que a massa da árvore compreende celulose e água. A Lei da Conservação da Matéria é tipicamente associada com o pai da química moderna, Antonie Laurent Lavosier, a qual consistia em teoria mais empiria. Van Helmont também acreditava fervosamente no Pó de Simpatia, onde descrevia da seguinte forma seu método: “Trate as faixas em que algum momento cobriram o ferimento e que estão cobertas de sangue, com o pó de simpatia, e a cura será comunicada ao sangue que ainda está no corpo”. O conceito de simpatia foi a base para a “teoria de cão ferido”, testada pela Marinha em Real da Inglaterra em 1687. Joham Rudolph Glauber (1604-1670) é amplamente considerado como pai da química industrial e da engenharia química. Foi o primeiro a descrever o sulfato de sódio cristalino, comumente chamado de sal de Glauber. Robert Boyle (1627-1691), pôs fim ao conceito aristotélico dos 4 elementos, seu livro mais famoso foi The Sceptical Chymist, onde demonstrou que o ar é necessário para manter a vida e propaga o som. Ele também acreditava no empirismo inglês, ou seja, o método “só acredito vendo”. Boyle tambémdefiniu que os corpos que tornam vermelho o extrato de violetas e os álcalis como que tornam verde este indicador. Anos mais tarde, Johanm Joachim Becher (1635-1682), propôs o conceito original de flogístico, onde para ele não há mudança coma combustão da matéria, a “coisa” que atualmente sabemos o que fundamenta uma queima é o oxigênio, para ele já estava presente na matéria, o calor pertence a cada coisa. A ideia de que adição de um componente do ar era necessárioa para a combustão, calcinação e respiração parece ter sido proposta cerca de cem anos antes de Lavosier. Se Johm Mayouve (1641-1679) houvesse aquecido fortemente o salitre em suas investigações, poderia ter descoberto o oxigênio, ou seja, por um acaso ele não descobriu, nesse caso entra o papel do acaso na ciência, onde mais tarde Lavosier rompe o conceito de flogístico. Étienne-François Geoffroy (1672-1731), em meados de 1718, representou as duas metades das primeiras tabelas de propriedades das substâncias químicas a terem sido organizadas logicamente. A primeira linha horizontal com 16 substâncias, classes de substâncias e até mesmo misturas, em ordem bastante arbitrária. Cada coluna ordena as substâncias de acordo com a afinidade. A tabela de Geoffroy – um conglomerado um tanto arbitrário de propriedades químicas e físicas, elementos, compostos, classes de substâncias e misturas – é ainda assim, um parente distante da tabela periódica, formulada cerca de 150 anos depois. Em 1756, o Doutor Joseph Black (1728-1799) descreveu a produção de um “arz” que estivera “fixo” na Magnesia alba (MgCO3) e que foi liberado por aquecimento, além disso, descobriu que suas propriedades eram diferentes das do ar comum. É comum dizer que até 1756 o único gás conhecido era o ar comum e que Black foi o primeiro a descobrir um gás puro. Jacques Alexandre Cesar Charles, em 1783 realizou o primeiro voô em um balão cheio com gás hidrogênio puro, Benjamin Franklin (1706-1790),demonstrou alguns anos mais tarde, que os relâmpagos e a eletricidade eram o mesmo, empinando uma pipa durante uma tempestade elétrica. A IATROQUÍMICA E AS PREPARAÇÕES ESPAGÍRICAS Theophrastus Bombast van Hahenheim (1493-1541), ficou conhecido como Paracelso, aquele que aplicou a química para curar doenças, que originou um novo campo chamado de iatroquímica, e ficou conhecido por ter introduzido experimento e observação nos tratamentos médicos. A medicina naquele período se baseava na crença de que os metais principalmente o ouro, poderiam ser usados como remédio, para outros falsos alquimistas, o objetivo maior era somente produzir o ouro, sem considerar a unidade da alquimia com a natureza. Algumas das curas de Paracelso foram registradas em um livro publicado em Londres, 1652, intitulado, “THREE EXACT PIECES of LEONARD PHIORAVANT, Knight na Doctor in PHYSICK, vez. His RATIONAL SECRETS, and CHIRURGERY, Reviewed and Received, together with a Book of Excellent EXPERIMENTS and SECRETS, Collected out of the Practices of Severall Sxpert Men in both Faculties, Whereunto in Annexed PARACELSUS his Onde hundred and fourteen EXPERIMENTS: With certain Excellent Works of B.G. a Portu Aquitano, Also Isaac Holandus his SECRETS concerning his vegetal and animal work, with Quercetanus his Spagyrickk Antidotary for GUN-SHOT.” Dentre suas curas abordada no livro, encontramos: “Uma pessoa cuspia sangue, e eu curei dando um escrópulo de Laudanum Preciptatum, na água de tanchagem, e externamente apliquei um pano de linho em seu peito, que fora mergulhado na infusão de casca das raízes de meimendro” e “Um taberneiro gordo e bêbado estava com a vida em perigo por causa de uma ingestão; ele teve a saúde restaurada por meio de uma sangria”, dentre outros. Oswald Croll, em 1611 publicou uma edição de seu livro Basílica Chymica, que atribui a passagem do conhecimento de Paracelso e seus seguidores através do século XVII. Conrad Gesner (1516-1565), desenvolveu um interesse por plantas e pelos remédios derivados delas que se prolongaria por toda sua vida. Ele também compilou um dicionário greco-latino, e foi indicado professor de grego na Academia de Lousanne com 21 anos de idade, com isso conseguiu dinheiro para estudar medicina por um ano, obtendo o doutorado aos 25 anos. Em seu livro, há a presença do Sol e da lua, representando os princípios masculino (Enxofre sófico) e feminino (Mercúrio sófico), assim como figuras de aquecimentos de destilados em cucúrbitas seladas, em um banho de areia aquecido pelo sol, o sol e a lua testemunhando o crescimento da árvore filosofal, que representa o crescimento da grande obra. ENSINANDO QUÍMICA PARA AS MASSAS Jane Haldimant Marcet (1769-1858), influenciada pelas conferências públicas de Humphrey Dairy, ela tentou alguns experimentos e decidiu escrever um livro para explicar a ciência. Parte do motivo era a própria modéstia de Marcet a respeito da sua falta de preparo formal. De maneira bastante chocante, edições porteriores foram publicadas por homens que, embora dando crédito à “autora”, foram rápidos em acrescentar as suas próprias críticas, eles diziam não ter colocado o nome de Jane Marcet na página de rosto, foi porque os homens científicos acreditaram ser ele fictício. O grande cientista do século XIX Michael Faraday foi iniciado na química pelo livro de Marcet, ocasionando uma influência profunda em sua brilhante carreira. John Scoffern, escreveu um livro chamado Chemistry no Mistery, em Londres, 1839, que oferecia empolgação igualmente para jovens e velhos. Sua folha de rosto relembrava um episódio que vivera na sua juventude, ele apreciava brincadeiras práticas e liberou gás de sulfeto de hidrogênio sob o assoalho do palco. Faraday, inspirado por Jane Marcet, começou a frequentar conferências públicas de química, e em 1812, um cliente o recompensou com sua entrada para a conferência de Davy na Royal Institution. Pouco depois, enviou cópia das suas anotações da conferência para Davy e solicitou um emprego como seu assistente. Em seu livro, ele cita – Não existe porta melhor, não existe ´prta mais aberta, pela qual vocês possam iniciar o estudo da filosofia natural, do que considerando os fenômenos físicos de uma vela. Não há nenhuma lei, sob a qual qualquer parte deste universo é governada, que não entre em jogo e não seja mencionada nesses fenômenos-, ele ficou muito conhecido por seus experimentos com a vela, onde somente se enganou em descrever a água como HO, combustível como CH e oxigênio gasoso como O ao invés de O2. Henri Decremps, foi um mágico famoso durante maior parte de sua vida, trabalhava a mágica com a química. Uma delas ainda é muito útil na química, a infusão de violetas como indicador ácido-base. Retornando anos mais tarde ao livro de Jane Marcet, o mesmo também serviu como inspiração para o gêmeos Joey e Jessie que seguiram o mesmo percurso na química da autora, com as “fadas cloro”, suas teorias se baseavam em associar alguns elementos de uma determinada família com fadas, as características de cada fada correspondia as características dos elementos. Henri Moissan isolou o gás flúor em 1886,conhecido como o elemento mais reativo, F2 é uma molécula de interações fracas devido a diferença de eletronegatividade entre as mesmas ser mínima, mas HF possui uma diferença muito maior, caracterizando- o como a molécula mais reativa conhecida, ele é capaz de reagir até mesmo com o Xenônio, um gás nobre que já possui sua camada de valência completa. A nomenclatura dos compostas engana muitos até os dias de hoje, muitas pessoas ficam desapontadas pela falta de significado com o nome do átomo, sendo assim, Seltardesenvolveu uma das primeiras associações com os nomes e suas representações, criou uma nomenclatura em ordem alfabética mais simples que a ilustrada e mais resumida (ABGEN, AMYAN, ATYAN, BAGEM, BEBEN – Ab, Am, Ax, Ba, Br – H, Boro, Carbono, Nitrogênio e Oxigênio).
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