DESCUBRIMIENTO DEL CO2 POR JOSEPH BLACK

El primero de los gases en ser aislado y caracterizado fue el CO2 o anhídrido carbónico. El hallazgo fue publicado por un escocés nacido en Burdeos, Joseph Black, en el año 1756, tras haber estado experimentando con carbonatos de magnesio y de calcio y ver que al ser calentados desprendían un gas transparente que fue denominó 'aire fijo'.

Black constató que si encerraba una vela encendida y un ratón en un recipiente estanco que llenaba con este gas, la vela se apagaba y el ratón moría. De ahí que llegara a la conclusión que era un gas irrespirable.

Este hallazgo supuso el principio del fin de la idea preconcebida desde la antigua Grecia de que el aire es un elemento fundamental, al evidenciarse de que por contra estaba compuesto de diferentes gases. También ayudó a refutar la teoría del flogisto, ya que en este caso la esencia que se liberaba en la reacción no suponía en ningún grado la capacidad de arder de los reactivos, sino todo lo contrario.

CAVENDISH Y EL DESCUBRIMIENTO DEL HIDRÓGENO

Henry Cavendish cumple con el perfil de científico excéntrico, solitario y maniático que suele venirnos a la mente como arquetipo muchas veces. Incluso llegó a formar parte de una sociedad llamada "Los Lunáticos" que solamente se reunía para debatir de ciencia y filosofía las noches de luna llena. Adoraba a la Luna y a la Ciencia con pasión, sacrificio y meticulosidad y sin embargo era un misógino a toda luz.

Este británico nacido en Francia en el seno de una familia acomodada destacaría por sus contribuciones como físico y químico experimental.

Como muchos de sus colegas contemporáneos gustó de experimentar con gases, haciéndolos reaccionar con metales e intentando aislar los productos resultantes. En esa época era posible obtener metales puros por calcinación o por destilación y se podían aislar gases puros utilizando cubetas neumáticas. Haciendo reaccionar ácidos fuertes con metales (cómo el zinc) Cavendish consiguió aislar el hidrógeno, distinguiéndolo como un gas propio al que denominó 'aire inflamable' por su capacidad de prender en un ambiente propicio, y determinó que era el más ligero de todos los gases. Aunque el hidrógeno ya había sido aislado previamente por Boyle y Hales, él fue el primero en caracterizarlo de una forma precisa.

Años más tarde Cavendish obtendría experimentalmente agua líquida mezclando hidrógeno (aire inflamable) y oxígeno (aire desflogisticado) en un recipiente estanco.

LA CALCINACIÓN DE LOS METALES

 

Los dos principales tipos de reacciones químicas bajo estudio empírico en el siglo XVIII eran las reacciones entre gases y la calcinación de los metales. 

La calcinación de metales de hecho venía aplicándose ya desde mucho tiempo atrás como procedimiento práctico de separar un metal puro de los componentes con los que normalmente se encuentra mezclado en la naturaleza (normalmente agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre) y se fundamenta en la sometimiento de los materiales a elevadas temperaturas normalmente en hornos especialmente preparados.

CAVENDISH Y LA SÍNTESIS DE AGUA

Una de las hazañas experimentales más importantes llevadas a cabo a finales del siglo XVIII fue la síntesis de agua a partir de hidrógeno y oxígeno realizada por Cavendish. Cavendish, más conocido por ser el primero en medir de forma experimental la constante de la gravitación universal, consiguió mezclar en un recipiente estanco dos gases que obtuvo de forma independiente mediante el uso de cubetas neumáticas y provocar que reaccionan químicamente activados por el chispazo producido por una corriente eléctrica. Estos dos gases fueron aislados e identificados respectivamente por el propio Cavendish y por Priesley como aire inflamable (hoy en día hidrógeno) y aire desflogisticado (hoy en día identifidado con el oxígeno) según la consideración de que poseyeran o carecieran flogisto.

Este experimento puso de relieve que el agua es un compuesto y no un elemento como se le había considerado hasta entonces (en parte por ser considerado desde la Antigua Grecia como unos de los 4 elementos fundamentales junto a la tierra, el fuego y el aire).

LA TEORÍA DEL FLOGISTO

La teoría del flogisto surgió en el siglo XVII para explicar el principio según el cual hay cuerpos que se pueden inflamar y otros que no. La idea inicial surgió que se sepa del alquimista alemán Johann Becher pero su atribución suele adjudicarse a su compatriota Georg Ernest Stahl, que era médico y químico.

Básicamente el flogisto era considerada una sustancia invisible que era liberada gradualmente durante el proceso de la combustión o calcinación de los metales, haciéndose visible por los diferentes tonos de las llamas del fuego y acumulándose en el aire. Según esta teoría solamente las sustancias que contenían flogisto podían arder o calcinarse. Las que no lo hacían era porque carecían del mismo.

También se sostenía que mediante mecanismos que volvieran a introducir una cierta cantidad de flogisto en el producto resultante de una reacción, se podría volver a obtener el reactivo de partida. Y en efecto esto es algo que se podía conseguir en ocasiones, por ejemplo, volviendo a obtener los metales a partir de las sales metálicas que se habían obtenido previamente por calcinación.

El flogisto fue un elemento aceptado durante más de un siglo y se utilizaba para explicar multitud de reacciones químicas hasta que Lavoisier llegó a contradicciones irrefutables al hallar de forma experimental la imposibilidad de justificar

• algunos casos de reacciones en la que la masa final del reactivo había aumentado.
• otros casos en los que la cal obtenida como producto resultante pesaba más que el metal que actuaba como reactivo inicial.

DESCUBRIMIENTO DEL OXÍGENO POR JOSEPH PRIESLEY

El oxígeno fue descubierto en el año 1774 por el químico neumático Joseph Priesley gracias a la utilización experimental que hizo de la cuba neumática para obtenerlo en estado gaseoso sobre una superficie de agua encerrada en un recipiente tras calentar mediante un haz de luz focalizado con una lupa dióxido de mercurio en estado líquido. Aunque Priesley nunca fue consciente de que lo que él había descubierto era el oxígeno. De hecho, bautizó a este tipo de gas como "aire desflogisticado" en alusión a la teoría del flogisto imperante en esa época para resaltar la ausencia del mismo.

El mercurio era un elemento que estaba despertando muchísimo interés en aquella época por su particularidad de ser un metal que se presenta en estado líquido en condiciones normales. Pocas décadas más tarde sería también esta particularidad la que facilitaría a Faraday la construcción del mecanismo prototípico del primer motor eléctrico de la Historia.

El óxido de mercurio HgO es un compuesto muy difícil de encontrar en la Naturaleza. A día de hoy se obtiene solamente en unas minas de Texas a partir de un mineral conocido como montroidita.

LOS QUÍMICOS PNEMÁTICOS

Son conocidos como los químicos neumáticos un grupo de científicos que haciendo uso de la cuba neumática inventada por Stephen Hales consiguieron aislar y catalogar los primeros gases diferenciados del aire. Entre ellos destaca:

• Joseph Black: descubrió el anhídrido carbónico (CO2).
• Henry Cavendish: descubrió el hidrógeno (H2).
• Joseph Priestley: descubrió el oxígeno (O2).
• Daniel Rutherford: descubrió el nitrógeno (N2).

Todos estos hallazgos tuvieron gran influencia sobre Lavoisier, que gracias a ellos pudo experimentar meticulosamente hasta poder enunciar la Ley de la conservación de la masa, verdadero punto de partida de la Química tal y como la conocemos.