El investigador del fuego Antoine Laurent Lavoisier Horacio García México 1994. Pangea Editores En 1743 inició su viaje por el Amazonas el explorador, naturalista, literato y cosmógrafo francés Charles de La Condamine, jefe de la expedición enviada a explorar la América del Sur por Luis XV, rey re y de Francia. La exploración, la primera que se realizaba por esa región con fines de estudio científico, duró cuatro meses, y produjo descubrimientos importantes, no para los pueblos indígenas, sino para los europeos y el resto del mundo. Ese mismo año Voltaire, el gran escritor, vivía prácticamente escondido en un castillo, en el que se había refugiado nueve años antes cuando, por publicar sus Cartas filosóficas, se vio obligado a huir para evitar la persecución política a que su obra había dado lugar. En ese mismo año, el 26 de agosto de 1743, nació en París Antoine Laurent Lavoisier, quien vendría a ser con el tiempo el hombre llamado a revelar una de las incógnitas más antiguas y apasionantes para la humanidad: la naturaleza del fuego. Lavoisier Lavoisier vivió en la segunda segunda mitad del siglo siglo xviii, el llamado llamado “Siglo de las Luces”. En el siglo siglo de la liberación del pensamiento humano, el siglo de los grandes planteamientos filosóficos, de la renovación de las formas musicales. Es el siglo de los enciclopedistas, el que presencia en Inglaterra el principio de esa gran revolución revolución en las condiciones condiciones de vida de los artesanos, artesanos, obligados obligados a trasladars trasladarsee a los grandes centros de producción, a las fábricas; revolución profunda en los sistemas de producción y en las relaciones de trabajo, la revolución industrial, que se inicia en ese país gracias a la utilización de la potencia motriz del fuego. Y finalmente es el siglo de la otra revolución, la social, la francesa, que tantas consecuencias tuvo en el cambio de estructuras y pensamiento en el resto del mundo. Por otra parte, el siglo xviii es el de las grandes exploraciones, de la expansión geográfica y guerras entre las potencias europeas que se disputaban la hegemonía. No es una centuria tranquila. En ella se produce la primera guerra europea, es decir la que arrastró a la mayor parte de las potencias de ese continente a luchar, a lo largo de siete años, unas contra otras. En ese siglo, el inicuo negocio de la esclavitud se extiende a costa de los infelices africanos, utilizados por todos los colonos de América como mano de obra en sus plantaciones coloniales. Siglo en el que los pobres se hacen más pobres, mientras los aristócratas terratenientes aumentan sin cesar su poder sobre ellos.
Las exploraciones del siglo XVIII revelaron nuevos mundos para el viejo mundo Una teoría para un siglo: la teoría del flogisto, antecedentes y desarrollo
La teoría de las cuatro “sustancias” o “principios fundamentales” defendida y perfeccionada por Aristóteles en el siglo iv antes de nuestra era, se mantuvo en el fondo de todas las ideas sobre la naturaleza de las cosas hasta llegar al siglo XVII.
Paracelso, médico y alquimista alemán, había defendido en el siglo xvi la existencia de un “principio de la combustión”, al que llamó “azufre”, contenido por las sustancias capaces de arder. Las que no se quemaban, opinaba Paracelso, carecían de este “principio”. En el siglo siguiente los ingleses Robert Boyle y Robert Hooke estudiaron el fuego con profundo interés. Para Boyle, las ideas de Paracelso y los alquimistas eran producto de la ignorancia y el oscurantismo; rechazaba la existencia de las sustancias fundamentales, simples, entre las que se encontraba el fuego, y apoyaba la teoría mecánica corpuscular, según la cual la materia estaba formada por pequeñísimas condensaciones de la misma, corpúsculos siempre en movimiento, que podían asociarse o separarse entre sí originando las sustancias y los cuerpos. Esta teoría se aproximaba mucho a la teoría atómica enunciada en el siglo y antes de nuestra era por Leucipo y su discípulo Demócrito, sin ser exactamente la misma. Para los alquimistas el fuego representaba un medio de “matar la materia”, de destruir su forma para dar origen a otra diferente. En la época de Boyle, segunda mitad del siglo xvii, el calentamiento de los metales se conocía con el nombre de calcinación y a su producto, lo que hoy llamamos “óxido metálico”, se lo llamaba cal metálica. Doyle hizo dos importantes observaciones: que al calcinar el metal se consumía aíre, y que la cal metálica pesaba más que el metal original. Consecuente con su manera de entenderla estructura de la materia, Doyle veía que el fuego, como cualquier sustancia, estaba formado por esas “condensaciones de corpúsculos”, átomos de fuego, y llegó a la conclusión de que durante la combustión estos “átomos de fuego” se incorporaban al metal, aumentando por eso su peso. En cambio, el científico Robert Hooke, quien fuera ayudante de Doyle, llegó a otra conclusión: a la sustancia que ardía se incorporaba “un componente del aire” que también se encontraba en lo que llamaban “nitro”, componente explosivo del “salitre”, hoy conocido como nitrato de potasio.
El fuego era una de las cuatro sustancias elementales propuestas por Aristóteles. Pero sus conclusiones fueron tornadas como simples opiniones y de éstas había muchas diferentes. Conviene advertir que la química no era todavía una profesión. Era una afición, una ocupación de los “filósofos de la naturaleza”, farmacéuticos y médicos en su mayoría, preocupados por conocer la estructura y las propiedades de la materia. Uno de estos médicos, seguidor de Paracelso, el alemán Johann Joachim Becher, contemporáneo de Boyle y Hooke, publicó en 1669 una obra, Acta laboratori Chyrnia Monaceusis sen Physíca subterranea, en la que, inspirado en el médico—alquimista, opinaba que la materia estaba constituida por tres “tierras” diferentes: terra—fusilís, terra—grasa y terra mercurialis.
Era la terra—grasa, opinaba Becher, la que se encontraba en todas las sustancias combustibles y carbonizables, y esta terra—grasa se escapaba al producirse la combustión. Becher detallo su teoría en otra obra aparecida en 1682, el año de su muerte, titulada Alphabetum minerale sen viginti quartilor chymícae, sin pensar que al hacerlo estaba influyendo en la forma de pensar de casi todos los filósofos de la naturaleza del siglo siguiente De ese planteamiento habría de surgir una teoría sobre el fuego y la combustión que sería considerada como una de las más perfectas del siglo xviii, aceptada incluso por inteligencias tan lúcidas como la de Kant, el gran filósofo que también fuera maestro de mineralogía y mecánica en Koenigsberg. Y sin embargo esa teoría, llamada flogisto”, era falsa. Quien la desarrollo fue otro médico alemán, Georg Ernst Stahl, nacido en 1660 en Ausbach, que estudió medicina en Jena y llegó a ser médico personal del rey Federico Guillermo 1 de Prusia. Stahl su interesó, como tantos médicos de la época, en el estudio (le las transformaciones de la materia, lo que se venía llamando “química” cada vez con mayor frecuencia, desde que Paracelso propusiera este nombre; pero se preocupo de mantener perfectamente separada su actividad profesional —la práctica de la medicina— de su afición por el estudio de la materia y sus transformaciones. Stahl era partidario de la nueva actitud frente al estudió de la naturaleza, más racional, más crítica, más atenta a realizar primero amplias, cuidadosas y rigurosas observaciones de los fenómenos, para después tratar de explicar, mediante teorías, lo observado. Heredero de las ideas y métodos de aquellos que habían revolucionado la forma de aproximarse al estudio de la naturaleza, Galileo, Boyle, Hooke, Gassendi, Sigüenza y Góngora, Harvey, y muchos más, Stahl creía que la química no contaba con bases experimentales sólidas, y por eso se preocupaba por no mezclarla con la práctica médica. Por supuesto todo hubiera estado muy bien si la propia medicina de la época se hubiese sustentado sobre ideas, movimientos y teorías superiores a las que tenían los aficionados a la química y los mismos alquimistas, pero sabernos que esto no era así. La medicina de entonces se encontraba aprisionada por los dogmas de Galeno y Aristóteles. Y Stahl, creyendo actuar racional y metódicamente, en lugar de avanzar en el conocimiento de la conducta de la materia, postuló una teoría falsa que convenció a todo el mundo durante una centuria y que fue la más famosa de ese siglo. Immanuel Kant escribió en su Crítica de la razón pura: “Con la teoría del flogisto de. Stahl se hizo la luz para todos los investigadores de la naturaleza.” Sin duda se trató de un relámpago cegador. ¿Pero qué afirmaba Stahl en su teoría de! flogisto? Proponía que las sustancias capaces de arder lo eran por contener un “principio de combustión”, al que llamó flogisto, de la palabra griega phlogístós, inflamable, que escapaba al aire o se trasladaba de una sustancia a otra durante la combustión. Como vemos, la teoría era la misma que la enunciada por Becher, cambiando el término “terra-grasa” por “flogisto”. Pero Stahl la amplió afirmando que las sustancias combustibles podían tener ni o menos flogisto y, en consecuencia, arder con mayor o menor intensidad y facilidad. El carbón, que era el mejor combustible conocido de la época, debería estar constituido, opinaba Stahl, casi totalmente por flogisto; la madera, las telas, el papel “debían” contener bastante flogisto, y también “lo contenían” en menor proporción las sustancias presentes en los seres VIVOS, mientras sustancias como la arena “no lo contenían”. Según esta teoría, el flogisto escapaba durante la combustión a través de la llama. La calcinación de los metales iba acompañada de esa fuga mientras éstos se transformaban en la cal metálica correspondiente. Es interesante preguntarse por qué se creyó tan fácilmente en esta teoría, dado que los investigadores como Stahl no podían dejar (le saber, porque lo habían determinado usando la balanza, que la cal metálica era más pesada que el metal y que, en general, el peso total de los productos de la combustión era mayor que el de las sustancias que se iban a generar. Toda la evidencia directa, establecida desde los trabajos de Boyle y Hooke, relacionada con este aumento de peso, se hizo (le lado, y los mismos que acusaban a los alquimistas de poco racionales y retrógrados, afirmando que ellos partían de la evidencia de los hechos, cayeron en esa actitud irracional que criticaban.
La teoría del flogisto encontró apoyo en observaciones como la siguiente: añadiendo carbón, considerado como flogisto casi puro, a la cal metálica, y procediendo a la combustión, se recuperaba el metal original, observación que se interpretaba en el sentido de que se había devuelto el flogisto anteriormente perdido al transformarse el metal en cal metálica, y en consecuencia se había logrado la reversibilidad del proceso.
Otras observaciones servían de apoyo adicional. Por ejemplo, al calentar con carbón la sustancia aceitosa corrosiva que llamaban “vitriolo”, y que hoy llamamos ácido sulfúrico, se llegaba al azufre. Y ¿no es combustible el azufre?; ¡claro que sí! ¿Por qué? Stahl opinaba que porque el flogisto del carbón se había trasladado al azufre. Así, creyéndose “iluminados”, los investigadores de química del siglo xviii permanecieron en la más densa oscuridad respecto a las causas y efectos del fuego. hasta que llegó Lavoisier a ordenar el caos. Aparece nuestro Personaje: Antoine Laurent Lavoisier
Lavoisier nació en París el 26 de agosto de 1743, en una familia bastante rica. Su padre era un abogado que le dio una infancia llena de cuidados y después le proporcionó una buena educación Excelente estudiante, el joven Lavoisier destacó en la escuela pero no quiso seguir la profesión de su padre —aun cuando se licenció en derecho— pues las conferencias sobre astronomía de Nicolás Louis de Lacaille lo llevaron a interesarse por el estudio de la geología, del que pasó pronto al estudio de la materia y sus transformaciones es decir, de la química, a la que dedicaría toda su vida. Desde el principio de sus actividades de investigación Lavoisier se preocupó por la precisión de las medidas; ésta, su exigencia por la precisión, fue una de las características más importantes de su trabajo, lo que lo incorpora al selecto grupo de seres humanos que revolucionaron el pensamiento científico, como Galileo y Newton. A los 17 años el joven Lavoisier buscó la forma de mejorar los sistemas de iluminación, trabajo que lo ocupó hasta la edad de 20 años, cuando llamó la atención de los investigadores con la publicación de un ensayo sobre el tema, que causó sensación. En 1764 publicó otro trabajo importante en el que investigaba la composición del yeso, calentándolo para extraer toda el agua que contenía y midiendo la cantidad de ésta con toda precisión. Cuando sólo tenía 25 años, en 1768, Lavoisier fue aceptado en la Academia (le Ciencias francesa, organización que era muy exigente en la admisión de socios, y ese mismo año decidió investigar la antigua creencia, apoyada por Jan Baptista van Helmont en el siglo anterior, según la cual el agua, sustancia fundamental, se transformaba en tierra, otra sustancia fundamental, y que se apoyaba en la observación de que al calentarla largo rato en un recipiente, el agua desaparecía para dejar un residuo sólido. ¿Cuánto rato? Lavoisier decidió que 101 días eran suficientes para su investigación. Diseñó un aparato en el que el agua evaporada en un matraz, en lugar de escapar al aire, se condensada, regresando al matraz, de tal manera que no se perdiera en el proceso Siguiendo su hábito de medir con precisión, pesó el agua y el recipiente antes y después de la prolongada ebullición, con lo que pudo apreciar que, aunque el agua no perdía peso, sí aparecía el residuo sólido. ¿De dónde venía ese residuo? Lavoisier apreció que el peso del matraz disminuía en una cantidad exactamente igual al peso del residuo y concluyó que éste procedía del matraz y no del agua. Por tanto la creencia en la transformación del agua en tierra era falsa Lavoisier se aproximaba a su gran síntesis sobre la combustión, pero aún faltaba la Participación de otros personajes, cuyos descubrimientos le darían la clave. Black estudia “los aires”
En 1756, cuando Lavoisier tenía apenas 13 años, el médico escoses Joseph Black, joven de 28 años de edad, publicó su tesis doctoral en Edimburgo.
Black había nacido en Burdeos, Francia, el 16 de abril de 1728. Su padre era un comerciante escocés que pronto envió a su hijo a Escocia para educarlo en ese país, donde i3lack estudió y residió toda su vida.
Antoine Laurent Lavoisier Esperamos que el lector no se sorprenda al saber que ci médico escocés se interesó por el estudio de las transformaciones de la materia, y por eso su tesis se dirigía a investigar qué ocurría al calentar la piedra caliza, formada por lo que hoy llamamos carbonato de calcio. Black descubrió que, al proceder a esa operación, el mineral se transformaba en la cal metálica correspondiente, hoy llamada óxido de calcio, mientras se desprendía una sustancia volátil, un “aire”, como llamaban todavía a los gases, a pesar de que van Helmont, en el siglo anterior, había propuesto llamarlos “gas”, del griego chaos. En su estudio, Black procedió al calentamiento posterior en presencia del aire natural de la cal metálica que había obtenido y, para su sorpresa, la reacción llevó a la formación del mineral original. Dedujo que la cal metálica (óxido de calcio) se había unido a la sustancia volátil (“aire”) perdido originalmente, y que ésta debía ser un componente propio del aire natural, cosa que comprobó efectivamente. Black llamó “aire fijo”, o “fijado”, a esta sustancia que hoy identificamos como dióxido de carbono. El proceso, de acuerdo con la nomenclatura del investigador escocés, podría expresarse así:
Black descubrió más adelante que su “aire fijo”, o “gas silvestre”, como se llamó después, se exhalaba como un producto de la respiración. Cavendish y su “aire inflamable”, primera síntesis del agua
Diez años más tarde, en 1766, cuando Lavoisier tenía 23 años de edad y empezaba a hacerse famoso en Francia, el investigador inglés Henry Cavendish publicó un importante trabajo titulado Experiments on factitious air. Cavendish era nieto del duque de Devonshire, rico aristócrata inglés. Se educó en Hackney y después en Cambridge, donde estudió matemáticas y ciencias naturales, para trasladarse, sin presentar exámenes finales, a trabajar en un laboratorio instalado en la casa solariega de su padre, tras una breve estancia en
Londres. Fue elegido miembro de la Royal Society y se aisló de todo tipo de actividades sociales para dedicarse por entero al estudio de la naturaleza. Sus bienes los dedicó a fortalecer su trabajo y así formó una gran biblioteca que puso a disposición de los estudiosos, pero de la que nadie, ni él mismo, podía sacar un libro sin firmar el correspondiente recibo. Soltero, tímido, aislado del mundo, Cavendish aprovechó sus conocimientos matemáticos para pasar a la historia como uno de los estudiosos de la época que hizo contribuciones importantes tanto a lo que hoy llamamos química como a lo que llamamos física, pues a él se deben, entre otras cosas, el concepto de calor específico, y la medida de la constante de gravitación terrestre. En una nota aparecida a raíz de su muerte, en 1810, se dijo de Cavendish que “fue el sabio más rico y el rico más sabio”. Los estudios químicos de Cavendish se dirigieron al terreno de los “aires”, o gases. En ellos usó un aparato inventado en 1727 por el párroco inglés Stephen hales, la cuba hidroneumática, de la que se sirvió para recoger y examinar los diferentes “aires” que obtenía, usando con frecuencia mercurio en lugar de agua, para aislarlos mejor. En esa cuba aisló y estudió, entre otros, el “gas silvestre” o “aire fijo”, descubierto por Black, y también el “aire inflamable”, observado anteriormente por Paracelso, van Helmont y Boyle, que se obtenía por acción de los ácidos sobre metales, y que hoy identificamos como hidrógeno. Cavendish midió la densidad de este “aire inflamable” y lo obtuvo con diferentes metales y ácidos, observando que, mezclado en la misma forma con el aire natural, la mezcla se inflamaba siempre con la misma fuerza explosiva. Fiel a la teoría del flogisto, Cavendish pensó en un principio que el “aire inflamable” era en realidad flogisto, pero más adelante, al observar que su detonación provocaba gotitas de agua, lo consideró “hidrato de flogisto”. Se atribuye a este investigador la primera síntesis de agila, y en realidad la efectuó, pero cosa curiosa: sin entenderla como tal, por su fe en la teoría del flogisto. Los ratones del señor Priestley, y las dudas de Lavoisier sobre la composición del aire
A Joseph Priestley le llegó tarde el interés por los fenómenos naturales, pero a pesar de esta aparente des ventaja, y gracias a su notable personalidad, hizo contribuciones indispensables que sirvieron a Lavoisier para aclarar el misterio del fuego. Priestley era eclesiástico, y aparentemente su primer acercamiento a los intereses de los filósofos de la naturaleza se dio al conocer a Benjamín Franklin en 1766, durante Una visita de este a Londres. Cerca de la parroquia de Priestley se hallaba una fábrica de cerveza, y nuestro párroco se sintió profunda y repentinamente interesado por el fenómeno de la fermentación que producía gran cantidad de gas, identificado como “aire fijo”, “gas silvestre”. Esta observación motivó a Priestley y pronto se encontró haciendo SUS propias investigaciones sobre los “aires”. En marzo de 1772, mientras trabajaba con “mercurio calcinado”, es decir la cal metálica de mercurio, hoy identificada como óxido de mercurio, y tras calentar esa sustancia moderadamente, Priestley extrajo un “aire”, poco soluble en agua,
La teoría del flogisto, aclamada como un gigantesco aporte científico no fue más que uno de los callejones sin salida de la ciencia europea. El 8 de ese mes Priestley realizó otra experiencia importantísima “. . .me procuré un ratón y lo puse en un recipiente de vidrio que contenía (los onzas del aire sacado del mercurio calcinado. “De haber sido aire ordinario, un ratón adulto, como lo era el del experimento, habría vivido dentro de él, Poco más o menos, un cuarto de hora. Sin embargo en este aire vivió mi ratón media hora completa y, aunque lo retiré como muerto, nú parece sino que se había helado en demasía, porque, acercándolo al fuego, revivió, sin que al parecer hubiese recibido daño alguno del experimento.” Priestley descubrió así que su “aire” era un aire “muy respirable”, más que el ordinario. Y prosiguió sus estudios: “Para convencerme todavía más, me procuré otro ratón y poniéndolo dentro de no menos de dos onzas de aire extraído del mercurio calcinado y de aire extraído del precipitado rojo,* los cuales mezclé entre sí por hallar que eran de la misma cualidad, vivió tres cuartos de hora. Pero como no tomé la precaución de poner el recipiente en sitio abrigado, me figuro que el ratón se murió de frío.” Priestley estaba convencido de la existencia del flogisto, y fue en función de esta creencia que buscó el sentido de sus observaciones. Razonó que si su “aire” hacía arder más vivamente la llama de una bujía, debería tener menos flogisto que el aíre común o no tenerlo y de ahí que pudiera extraerlo con más facilidad del cuerpo combustible, de la sustancia que se quemaba. Por esto decidió llamarlo “aire desflogisticado”, es decir aire sin flogisto. Por tanto, si bien Priestley fue el primero en obtener c que luego sería llamado oxigeno, y determinar sus cualidades de comburente y “respirable”, ni comprendió qué papel desempeñaba en la combustión, ni lo identificó como componente del aire. Esa comprensión le estaba reservada a Lavoisier. *Se refiere al aire” (oxígeno) obtenido al calentar lo que hoy llamarnos carbonato de plomo y eliminar el ‘aire fijo” que se producía, es decir al descomponer el óxido de plomo resultante. Lavoisier descubre el secreto del fuego
En 1770 Lavoisier tomó una decisión que le traería trágicas consecuencias: se incorporó a la Fermé Générale, una compañía privada que por contrato con el rey de Francia, todavía Luis XV, se encargaba de cobrar los impuestos. Los “asentistas”, como se les llamaba, eran un cuerpo especialmente odioso para un pueblo empobrecido, hambriento y despreciado por esa aristocracia inútil, que vivía con excesivo lujo a la sombra de la monarquía. Una cantidad de los impuestos recaudados quedaba en manos de los asentistas, muchos de los cuales se hicieron ricos a costa del sufrimiento y maltrato a que sometían a los que pagaban aquéllos. No todos eran, sin embargo, crueles e inhumanos, y sin duda Lavoisier fue un asentista especial que, si bien ganó su parte, más de 100 mil marcos en un año, fuerte cantidad para la época, no lo hizo maltratando a la gente. Pero ésta fue, hay que decirlo, la fuente de los ingresos que le permitieron crear su laboratorio y hacer sus investigaciones. Al año siguiente al de su ingreso a la Fermé Générale, en 1771, Lavoisier, entonces de 28 años de edad, se casó con la que ahora consideraríamos una adolescente, pero que en aquella época ya estaba en edad casadera, una joven de 14 años, Marie Anne Pierrette Paulze, hija de otro asentista muy rico. La pareja nunca tuvo hijos y Marie Anne se convirtió en colaboradora de Lavoisier. Y en 1722, el mismo año en que Priestley llevaba a cabo sus experimentos, Lavoisier repitió algunos de los que se habían realizado sobre combustión, quemando en presencia del aire metales y no metales, como el estaño y el fósforo, apreciando siempre, y sin lugar a dudas, que los productos pesaban máS que las sustancias originales. Preocupado por las diferentes opiniones que aparecían en todas partes, se propuso estudiar el fenómeno a fondo. Por esto escribió en su diario: “Estas diferencias aparecen desplegadas. . . cuando haya expuesto la listo- da de todo cuanto se haya hecho sobre el aire liberado de las sustancias y combinado con ellas. La importancia del un Propuesto me ha animado a emprender todo este trabajo que pat ccc destinado a producir una revolución en la Física y en la Química.”
Cuino se ve, desde esos años, antes de emprender sus investigaciones más famosas, Lavoisier se había hecho un ambicioso plan de trabajo. En uno de sus primeros estudios, calentando iítargi vio, hoy llamado óxido de plomo, con carbón, observó que se formaba l y se desprendía “aire fijo”, y que al quemar el plomo se absorbía una parte del aire natural para formar litargirio. Creyó entonces que el “aire fijo” permitía la combustión, pero al tratar de quemar fósforo en “aire fijo” apreció que éste no permitía la combustión, por lo que abandonó la hipótesis de que el “aire lijo” era un componente de la atmósfera que permitía la combustión. Y se detuvo confundido, sin adivinar que se estaba aproximando a una tesis correcta. En 1774 murió Luis XV, dejando arruinada a Francia, y subió al trono Luis XVI. Ese mismo año, el aristócrata inglés Lord Shelburne llegó a París acompañado de SU secretario Joseph Priestley. Lavoisier organizó una comida para agasajarlos, a la que asistieron vatios miembros de la Academia, y durante la misma Priestley relató sus experiencias con el “aire desflogisticado”, describiendo su obtención y propiedades. El investigador francés se interesó profundamente por lo que oía y lo relacionó con algunas noticias que le habían llegado sobre el trabajo de otro investigador, el célebre boticario sueco Schccle, quien había descubierto un “aire de fuego”. Comprendió que en lo que oía estaba la clave del misterio de la combustión. De regreso a su laboratorio realizó una serie de experimentos clásicos con estaño y mercurio, que describiremos usando los términos de la época y tratando de razonar como lo haría Lavoisier. En primer lugar, el investigador francés repitió las experiencias de Priestley, confirmando todas sus observaciones. En 1775 presentó una conferencia en la Academia sobre “La naturaleza del l) que se une con los metales durante la calcinación haciéndolos aumentar de peso”. Posteriormente se le criticó que durante su exposición no mencionara a Schecle y a Priestley. ¿Qué experimentos realizó Lavoisier?
Empezó por “calcinar” estaño en un recipiente cerrado hasta transformarlo en “cal metálica” y, pesando cuidadosamente, demostró que el peso total del recipiente con su contenido no cambiaba a lo largo del proceso. Razonando como lo haría un observador de la época pensaríamos que, de ser verdadera la existencia del flogisto, éste se habría desprendido del metal durante la calcinación, pero como el peso total del recipiente cerrado no se había modificado, dicho flogisto tenía que haberse queda do dentro, mezclado con el aire encerrado en el recipiente, llenándolo sobre la cal metálica. Lavoisier pensó que de ser así, la presión interior, la del aire encerrado, debería haber aumentado. En esas condiciones, ¿qué ocurriría al destapar el recipiente? El investigador francés razonó que el aire encerrado tendría que salir violentamente y entonces se notaría la expulsión de la corriente de aire. Sin embargo, al abrir el recipiente, ocurrió exactamente lo contrario; en lugar de salir, entró violentamente el aire del exterior del recipiente. La reflexión que se impuso a Lavoisier fue la siguiente: la presión interior del aire, en lugar de aumentar duran te la calcinación, había disminuido, yeso significaba que, en lugar de pasar el flogisto de metal al aire, algo había sido retirado del aire para incorporarse al metal, transformándolo en cal metálica, y que el vacío parcial creado se había llenado con aire del exterior que se había introducido violentamente al recipiente. La conservación del peso total antes de abrir el recipiente quedaba explicada al considerar que cierto peso de una sustancia había simplemente cambiado de lugar, del aire al metal, para hacerlo cal. Después de destapar, al… penetrar aire del exterior, el peso total del conjunto debe ría pesar más, como efectivamente verificó Lavoisier. Avanzando en su investigación, ahora se propuso ex traer (le la cal metálica el componente extraído del aire exterior durante la calcinación. Procedió a elevar la temperatura y la cal metálica se descompuso, formó el metal original, mientras se libe raba un “aire” o gas, que Lavoisier aisló para estudiar sus propiedades. Éstas lo denunciaron; se trataba del ya cono- ciclo “aire desflogisticado”, descubierto, pero no identificado componente del aire, por Priestlcy, y llamado “aire de fuego” por Scheele.
En 1777, después (le verificar todas sus ideas usando mercurio en lugar de estaño, Lavoisier estableció sin lugar a dudas que: a) el “aire desflogisticado” era un componente del aire natural, y que ésta en consecuencia no era una sustancia simple, sino una mezcla; b) que durante la combustión este “aire desflogisticado” se unía al metal o a las sustancias que se quemaban en él, y por eso el producto de aquélla pesaba más; c) que el peso ganado por los metales al quemarse era igual al peso perdido por el aire natural en el que se quemaban. Ahora Lavoisier llegó a otra importantísima conclusión que reforzaba, demostrándola, la opinión que el médico francés Jean Rey había externado con anterioridad, recogiendo a su vez los postulados de la teoría atómica de Leucipo y Demócrito: en los fenómenos de transformación de la materia se hacía evidente que ésta podía cambiar de forma, pero no surgir de la nada o desaparecer en ella. La materia era eterna e indestructible. Lavoisier, después de demostrar experimentalmente que esto ocurriría así, lo expresó en una ley, que fue llamada “de conservación de la materia”: “Nada se crea, nada se destruye, todo se transforma.” Finalmente, el investigador francés llamó “oxígeno” al que hasta entonces se había llamado “aire desflogisticado”. En 1777 Scheele encontró que eran dos los componentes del aire, el oxígeno que permitía la combustión y el “azote” o “azoe”, que era inerte. Lavoisier, realizando el análisis, encontró que el 27% del aire natural era oxígeno y el 73% restante “azote” (nitrógeno), cifras que se afinaron posteriormente al perfeccionarse el método de análisis. “Oxígeno” es un nombre derivado del griego, que significa “generador de ácidos”. Lavoisier lo propuso creyendo, equivocadamente por cierto, que se encontraba en todos los ácidos. Combustión y respiración, procesos que relacionó Lavoisier
Podría llamar la atención que en el análisis del aire Lavoisier no encontrara el “aire fijo” o “gas silvestre”; es decir el dióxido de carbono, pero no olvidemos que el porcentaje de esta sustancia en el aire es muy bajo y que estamos hablando del primer análisis del mismo. Las inquietudes de Lavoisier lo llevaron a estudiar los posibles fenómenos que se presentaban en los seres vivos al respirar el indispensable aire. ¿Por qué era vital esta sustancia?, se preguntó. En ese mismo año, 1777, envió un trabajo a la Real Academia Francesa de Ciencias, “Experimentos sobre la respiración de los animales”, en el que se lee: “Como ya hemos visto, el aire que ha servido para la calcinación de metales no es sino un residuo de aire atmosférico, cuya parte respirable se ha unido con el mercurio durante la calcinación; y el aire que ha servido para la respiración es exactamente el mismo, cuando se le priva del aire fijo: para volver al estado de aire respirable ordinario el aire viciado por la respiración, hay que producir dos efectos: lo primero, quitarle el aire fijo que contiene; lo segundo, devolverle una cantidad de aire desflogisticado, o bien respirable, igual a la que ha perdido. Por consiguiente, la re actúa en sentido inverso al de estos efectos.” Más adelante, en el mismo escrito, redondea su pensamiento: “. . . llegué a dos conclusiones igualmente probables, entre las cuales no me es posible elegir, sin contar con más experiencia de la que ahora tengo. . . pues, habiendo mostrado un una memoria de 1775 que el aire desflogisticado puede convertirse enteramente en aire fijo, añadiéndole carbón de leña pulverizado; y habiendo probado en otras memorias que la tal conversión puede hacerse también por varios otros métodos, es posible, por ende, que la respiración tenga la misma propiedad, y que el aire desflogisticado que entra en los pulmones salga de ellos convertido en aire fijo... ¿No se seguirá pues, de todos estos hechos, que esta especie pura de aire tiene la propiedad de combinarse con la sangre y que esta combinación le dé a ésta su color rojo? Si bien Lavoisier inició sus investigaciones por su cuenta, no estuvo solo al final. Sus resultados fueron atrayendo la atención de otros franceses de talento, estudiosos de los fenómenos químicos, que terminaron por formar un grupo dirigido por él. Eso ocurrió con Guyton de Morveau, Claude Louis llcrthollct, Antoiuc François Fourcroy, quienes no se limitaron a hacer suyas las tesis de Lavoisier, sino que aportaron las propias, sus descubrimientos y estudios y así, en equipo, revolucionaron la química. Trabajando intensamente, organizaron la dispersa y extensa información de entonces, realizaron nuevas y precisas experiencias y de sus manos surgió, ante la admiración de todos los filósofos de la naturaleza, un sistema completo (le ni a nueva química.
Luis XVI fue capturado en Varennes tras huir de París en 1791. Fruto importante de este trabajo de equipo fue la publicación, en 1787, de la obra Método de nomenclatura química, que iba a permitir entenderse entre sí, por medio (le un lenguaje común, a todos los que estudiaban los fenómenos químicos. 1789: estalla la tormenta y nace la química
Llegó el año de 1789 y con él los signos del impresionante cambio que iba a sufrir Francia. En 1774 se escuchó en el palacio de las Tullerías el famoso estribillo: “¡El rey ha muerto! ¡Viva el rey!” Efectivamente un rey, Luis XV, moría, y otro, Luis XVI, subía al trono. En uno de sus primeros actos de gobierno, el nuevo rey decidió restaurar un cuerpo legislativo que representaba a la alta aristocracia francesa, el Parlamento de París, suprimido en 1771 por Luis XV, a la par que trató de introducir una serie de reformas económicas para salvar al país de la bancarrota. Las dos decisiones eran contradictorias pues el Parlamento de París, como era de esperar, se opuso a toda reforma que afectara los privilegios de la aristocracia; en consecuencia, las ideas del rey llevaron al país a dos crisis: una financiera y otra política. El infeliz Luis XVI se vio aislado, separado tanto de la nobleza como de los burgueses y el pueblo. La situación se hizo tan crítica que hubo que reunir a los representantes de ambas clases sociales para analizar la situación y buscar una salida a las tensiones. En 1789 el rey convocó la reunión de los Estadios Generales, que rápidamente se convirtió en Asamblea Constituyente. En ese ambiente tenso apareció la obra, cumbre de.., Lavoisicr, el 1 elemental de química, destinado especialmente a los que, sin conocer sus secretos, se sentían atraídos por ellos. Esta obra es, por una parte, un compendio de todo el saber anterior, es decir una síntesis final de las discusiones y dudas previas y, por otra, el punto de partida de una nueva forma de entender la química, un punto de partida de todo lo que en su campo aparecería posteriormente. El Tratado elemental de química es, así, alfa y omega de esta ciencia. Superando la crítica de Doyle, Lavoisier fundamenta el concepto de sustancia elemental o elemento, pero lo libera de la teoría mecánico-corpuscular, lo que, definitivamente, permite a la química separarse de la física y surgir como ciencia independiente, capaz de desarrollar métodos propios y alcanzar conocimientos específicos. Dice Lavoisier: “Si vinculamos al nombre de elementos, o de principios de los cuerpos, la idea del último término al que llega el análisis, todas las sustancias que todavía no hemos podido descomponer son para nosotros elementos.” Toda la experiencia química anterior a Lavoisier pudo ser reconstruida en una actividad cuyos resultados eran verificables y reproducibles, con ayuda de aparatos cada vez más precisos. Como consecuencia de la aplicación del concepto anterior, todas las sustancias de las que se lograba extraer más de un elemento eran sustancias compuestas o compuestos.
Al establecer su lista de elementos, Lavoisier colocó en ella dos nombres, “luz” y “calórico”. Error completa mente lógico, que nos expresa lo que se creía en una época en la que aún se estaba lejos de entender la naturaleza de estas dos manifestaciones de la energía. Con el Tratado lo que había sido una actividad dispersa, especulativa, dudosa y seudofilosófica, se transformó en una ciencia formal, dotada de principios, leyes, sistemas y campo propios. Si tenemos que establecer un momento para el naci miento de la química como ciencia, es probable que éste sca el más acertado. Y aunque pudiera resultar discutible afirmar que Lavoisier fue el padre de la química, no lo es tanto asegurar que fue su partero. Por supuesto un partero no trae al mundo un ser completamente desarrollado, sino un bebé. Ese bebé-química tendría que crecer, hasta alcanzar la madurez. Todo eso le ocurriría a esta ciencia en el siglo siguiente, ci xix. El año de 1789 proporcionó grandes satisfacciones a Lavoisier. Pero no 10(10 iba ser satisfacción; el 14 de julio el pueblo de París, enfurecido, enardecido, toma las armas y se lanza al asalto del símbolo más notable de la tiranía que la monarquía y la aristocracia ejercían contra él. Ese día ataca y toma la Bastilla, la cárcel donde se encerraba a los presos políticos del régimen. La toma de la Bastilla marca el principio de la revolución francesa, que para Lavoisier será, desgraciadamente, el principio del fin. En 1780, un médico francés entonces casi desconocido, Jean Paul Maral, presentó un trabajo a la Real Academia de Ciencias, con el que sustentaba su solicitud de ingreso a la misma. Parece ser que entre los que juzgaron dicho trabajo como de mala calidad e insuficiente para justificar el ingreso de Marat, que en consecuencia fue rechazado, se encontraba Lavoisier. Pasó el tiempo; la situación económica, social y política cid país fue empeorando. El rey juró acatar la nueva constitución en julio de 1790, pero en secreto inició movimientos tratando de conseguir apoyo militar de otros monarcas europeos. Enterados, los representantes de la burguesía lograron una primera suspensión de los poderes reales que duró hasta el mes de octubre de 1791. En abril de 1792 Francia sostuvo una guerra contra Austria, y la situación empeoró hasta llegar a un asalto popular contra el palacio de las Tullerías, residencia real, lo que terminó con una segunda suspensión de la maltratada autoridad del rey. Después de un intento de fuga de la familia real, detenida en Varennes, se juzgó al rey como traidor y condenado a muerte en compañía de su esposa María Antonieta.
La guillotina puso fin a la vida de Lavoisier el 8 de mayo de 1794. En 1792 se produjo un cambio en la Asamblea Popular y el grupo de los llamados girondinos, que la había dominado, fue sustituido por el de los jacobinos, más radical. Marat era uno de los líderes jacobinos. En 1792 Lavoisier fue detenido, acusado de haber sido uno de los odiados asentistas, Cosa cierta, y trasladado a prisión.
¿Existe relación cutre el rechazo que sufrió Marat cuando trató de ingresar a la Real Academia de Ciencias, y la detención de Lavoisier cuando el grupo de Marat llegó al poder? Esta es una pregunta para la que no hay respuesta que pueda fundamentarse históricamente pero que, dadas las circunstancias, resulta lógico hacerse. A partir de 1793 los juicios promovidos por los jacobinos y las condenas a muerte derivadas de ellos desataron el terror. El 21 de enero de 1793 murieron guillotinados los reyes y tras ellos numerosas víctimas del grupo de antiguos aristócratas y otras personas que no lo eran, en nombre de la justicia, careta en muchos casos de nombres menos dignos, como venganza y envidia. En el mes de julio de ese mismo año el violento Marat murió violentamente asesinado por Carlota Corday. El juicio contra Lavoisier terminó con su condena a muerte a pesar de la defensa que de él hicieran algunos colegas, y nuestro extraordinario personaje murió en la guillotina el 8 de mayo de 1794, a los 51 años de edad.
