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Vida y obra de destacados químicos

El próximo 16 de diciembre se celebrará la conferencia La interesante vida y obra de destacados químicos em la sede del Club de Amigos de la UNESCO en Madrid (CAUM).

La química moderna -la que sistemáticamente empezó a aplicar el método científico- comenzó con la obra de Lavoisier a finales del siglo XVIII. A diferencia de otras ciencias como la física o las matemáticas, la madurez de la química fue más tardía. Pero la química no empezó con Lavoisier.

De hecho podemos considerar que el nacimiento de la química está unido al del ser humano, desde que nuestros ancestros fueron capaces de controlar el fuego. Durante siglos, la práctica química estuvo dominada por una práctica pseudocientífica -con nuestra perspectiva actual-, la alquimia; aunque usaba premisas y explicaciones equivocadas, contribuyó sin embargo al progreso experimental de la química. Dentro de los alquimistas podemos mencionar a Paracelso, una figura típica del Renacimiento, con aportaciones adelantadas a su tiempo.
En la charla se presentarán la obra de destacados químicos que contribuyeron a elaborar la química tal como la conocemos actualmente; es decir, una ciencia que proporciona numerosos beneficios al ser humano, desde medicinas a alimentos, pasando por materiales tecnológicos, agua potable, materiales energéticos, etc. Aparte de la obra científica, también se comentarán aspectos de su vida, para poner de relevancia que la ciencia es realizada por seres humanos.

AULA CIENCIA 16-12-16

La química a principios del siglo XIX: el papel del Cannizzaro

Una vez aceptado el concepto de átomo según el modelo atómico de Dalton, quedaba por resolver como se combinaban éstos, generando lo que ahora conocemos como molécula. Amedeo Avogadro (1776-1856), un modesto profesor italiano (aunque de familia noble), tenía claro la diferencia entre átomo y molécula, encontrando la fórmula correcta del agua.

Avogadro propuso en 1811 su hipótesis (ahora ley) en la que enuncia que “volúmenes iguales de todos los gases, a la misma presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas (ya sean átomos o combinaciones de átomos)”.

La hipótesis de Avogadro explicaba algún hecho aparentemente inexplicable en las reacciones de gases; por ejemplo, que dos volúmenes de hidrógeno se combinen con un volumen de oxígeno para dar (sólo) dos volúmenes de vapor de agua.

De la hipótesis de Avogadro se desprende la definición de molécula, “como el agregado más pequeño de átomos, iguales o diferentes, capaces de existir independientemente y poseer las propiedades de la sustancia que se encuentra constituida por un conjunto de moléculas”. En esta definición está recogida la realidad de que los átomos individuales no existen y que incluso los elementos químicos existen como moléculas en fase gas. Analizando los resultados experimentales conocidos en la época a la luz de la hipótesis de Avogadro hubiese llevado a la conclusión de que los elementos químicos gaseosos (o fácilmente vaporizables) conocidos en la época eran moléculas diatómicas (H2 para el hidrógeno, N2 para el nitrógeno, O2 para el oxígeno, Cl2 para el cloro, Br2 para el bromo y I2 para el yodo).

Sorprendentemente, esta hipótesis pasó inadvertida para la comunidad química durante casi 50 años. Si se hubiese tenido en cuenta, el trabajo de los químicos de la época hubiese sido más fácil, se hubiese podido establecer correctamente la fórmula de muchos compuestos químicos y se hubiesen podido determinar con precisión los pesos atómicos de los elementos.

¿En qué circunstancia se produjo la aceptación de la hipótesis de Avogadro? Fue consecuencia de la insistencia de un joven químico italiano, Stanislao Cannizzaro (1826-1910), en el congreso de Karlsruke, celebrado en 1860.

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Antes del congreso, la química era un caos que procedía principalmente de las dudas sobre los  conceptos de átomo y molécula y la confusión de los pesos atómicos. Tampoco existía un criterio uniforme en símbolos químicos, nomenclatura y formulación; esta última debida a los diferentes pesos atómicos usados que daban lugar a diferentes fórmulas. Por ejemplo, una molécula tan sencilla como el ácido acético (CH3CO2H), con sólo ocho átomos de tres tipos distintos, se formulaba de 18 maneras distintas.

Para intentar debatir ideas y llegar a algún acuerdo sobre los aspectos indicados en el párrafo anterior, August Kekulé (1829-1896), Charles-Adolphe Wurtz (1817-1884) y Karl Weltzien (1813-1870) convocaron un congreso para los días 3, 4 y 5 de septiembre de 1860 en la ciudad alemana de Karlsruhe. Se invitó a todos los químicos del mundo y el congreso tuvo una gran asistencia, con 127 participantes de 12 países. Entre los asistentes se encontraban los químicos más importantes de la época. Al congreso también asistieron dos jóvenes químicos, Cannizzaro y Mendeleev. Uno de ellos (Cannizzaro) tuvo una influencia enorme en el desarrollo del congreso; y el otro (Mendeleev) recibió inspiración fundamental para desarrollar la Tabla Periódica de los Elementos Químicos.

Cannizzaro, basándose en la hipótesis de Avogadro, elaboró un documento (adaptado a partir de uno escrito en 1858, Sunto di un corso di Filosofia Chimica)  explicando las diferencias entre átomo y molécula; así como en las distinciones entre pesos atómicos y moleculares, proponiendo pesos atómicos a los elementos basándose en los datos experimentales conocidos. De esta manera se empezó a resolver muchos problemas de composición de los compuestos químicos. Cannizzaro con sus intervenciones en el congreso y con la distribución del  documento a los participantes, contribuyó a ‘poner orden en la química’; pues la hipótesis de Avogadro fue aceptada por casi todos los químicos. Esto llevaba implícito el reconocimiento de la existencia de átomos y moléculas; la posibilidad de determinar con precisión los pesos atómicos y moleculares; y a formular correctamente los compuestos químicos (a propuesta de Kekulé).

En definitiva, la aceptación de la hipótesis de Avogadro supuso un avance considerable en conceptos fundamentales de la química, como el de mol y su relación con el número de moléculas (el número de Avogadro), el tamaño de las moléculas, la estructura química y el de valencia.

Bernardo Herradón

Historia de la Química Orgánica: la estructura del benceno

El 27 de enero de 1865, Kekulé presentó su propuesta de estructura del benceno en la Société Chimique de Paris, en sesión pública presidida por Louis Pasteur.

El artículo se publicó en el Bull. Soc. Chim. Paris 1865, 3, 98-110.

Una contribución clave en Química, especialmente en la Teoría Estructural de la Química Orgánica.

El artículo completo de Kekulé se puede descargar en este enlace.

Bernardo Herradón
@QuimicaSociedad
Director del curso de divulgación “Los Avances de la Química

Efeméride del día: 150 años de la estructura del benceno

Hoy hace 150 años, que Kekulé presentó su propuesta de estructura del benceno en la Société Chimique de Paris, en sesión pública presidida por Louis Pasteur.

El artículo se publicó en el Bull. Soc. Chim. Paris 1865, 3, 98-110.

Una contribución clave en Química, especialmente en la Teoría Estructural de la Química Orgánica.

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Píldoras químicas: recordando a Victor Meyer

El 8 de septiembre de 1848 nació Victor (o Viktor) Meyer (1848-1897), Uno de los químicos orgánicos más influyentes del siglo XIX. Descubrió el tiofeno e investigó la reactividad de compuestos aromáticos, siendo uno de los máximos defensores de la estructura del beneceno propuesta por Kekulé (en la imagen. la manera propuesta por  Kekulé para los derivados del benceno)

Fabricó un aparato para determinar la densidad de un vapor, lo que facilitó la determinación de pesos atómicos y moleculares (en la imagen, un esquema del aparato).

Colaboró con algunos de los químicos más destacados del siglo XIX, como Bunsen y von Baeyer. Fue profesor en la ETH (Zürich), Universidad de Göttingen (ocupando la cátedra que había ocupado Wöhler) y Universidad de Heidelberg (sustituyendo a Bunsen).

Nota: Esta entrada participa en el XXVII Carnaval de Química, que se organiza en el blog Educación Química.

Bernardo Herradón
CSIC

Conmemoraciones químicas del 7 de septiembre: Kekulé y Cornforth.

Friedrich August Kekulé (1829-1896) nació el 7 de septiembre de 1829. Uno de los químicos orgánicos más influyentes de la segunda mitad del siglo XIX. Fue uno de los organizadores del congreso de Karlsruhe. Su papel fue fundamental en establecer los cimientos de la teoría estructural de la química orgánica, proponiendo la tetravalencia del carbono (simultáneamente a Couper) y la estructura del benceno (que se le ocurrió durante un sueño; uno de los más famosos de la historia de la ciencia).

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Hemos hablado de Kekulé en el 2º programa de EL NANOSCOPIO; el podcast se puede descargar aquí.

Kekulé es uno de los científicos destacados en la charla Los avances de la química a lo largo de la historia, que se impartió en el curso de divulgación Los avances de la química y su impacto en la sociedad.

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John W.  Conforth nació el 7 de septiembre de 1917. Hoy cumple 96 años. Recibió el Premio Nobel en 1975 (Química) por sus investigaciones en el mecanismo de las reacciones enzimáticas, especialemnte la estereoquímica (la disposición espacial de los átomos dentro de una molécula). La conferencia de aceptación del Premio Nobel se puede descargar aquí,Su investigación permitió determinar con detalle las reacciones de la biosíntesis de terpenos y esteroides, especialmente el colesterol. Por estas investigaciones, Cornforth debe ser considerado uno de los pioneros de la química bioorgánica.

Nacido en Australia, a los 22 años se traslada a Inglaterra para trabajar con Robert Robinson, Premio Nobel de Química en 1947, en la Universidad de Oxford, para realizar su tesis doctoral. Robinson ha sido uno de los químicos de productos naturales más influyentes de la primera mitad del siglo XX. Tras finalizar su tesis doctoral empieza a investigar en la química de la penicilina y, posteriormente, en las reacciones químicas implicadas en la biosíntesis de productos naturales. Ha trabajado en el Medical Research Council y en la Universidad de Sussex.

Fue galardonado con el Premio Nobel junto a  Vladimir Prelog (1906-1998), profesor en la ETH de Zürich, que lo recicbió por sus estudios fundamentales en estereoquímica.

Cornforth también ha sido galardonado con la Medalla Davy en 1968, uno de los máximos galardones de la Royal Society.

cornforth-sourceHa estado involucrado en el papel del científico como ciudadano. Se quedó completamente sordo a los 19 años (por enfermedad), lo que no le impidió investigar, incluso actualmente, a los 96 años, siendo profesor emérito en la universidad de Sussex. Una entrevista muy interesante a Cornforth se puede leer aquí.

Nota: Este post participa en el XXVII Carnaval de Química, que se aloja en este blog Educación Química

Bernardo Herradón
CSIC