Había una vez un átomo Capitulo 1 atomistas sin dios John Dalton propuso la teoría atómica. Ni el termino ni las ideas ideas eran nuevas, Habían nacido antes, pero Dalton puso esas ideas en términos cientícos. !os átomos de la anti"#edad !a primera mención del átomo se le atribu$e a Demócrito, !a idea nació de un problema losóco sobre el cambio $ la permanencia. %tomos romanos &picuro de 'amos sostenía (ue el alma estaba hecha de atomos, $ los átomos se desa"re"an al morir, $ el alma moría. )l"unas similitudes entre es(uemas cientícos $ es(uemas losócos. !a idea de átomos da inmediatamente un sentido a los *enómenos (ue vemos $ los ordena ba+o una misma visión rimeros enemi"os !as ideas atomistas despertaron rechazo $ críticas desde el comienzo de la (ue se conoce con el nombre estoicos. !as críticas se vieron encarnadas hasta casi el si"lo --.
Capítulo del romance *rustrado entre la ciencia $ el atomismo. !a edad media no *ue buena época para lo átomos. /alileo /alilei presenta el nacimiento de una nueva *orma de conocer el mundo $ entender la realidad con el uso de matemáticas. &l resur"imiento de los átomos ierre "assendi dio vuelta v uelta los ar"umentos anti atomistas. 0odo era producto de colisiones de átomos, era una prueba de (ue e-istía la providencia %tomos $ ciencia primeros cho(ues Ni bien el atomismo comenzó a volverse di"erible para los reli"iosos, los cientícos comenzaron a rechazarlo. 'e re(uería (ue el problema *uera e-puesto de manera precisa, pudiera ser puesto a prueba mediante la observación o la e-perimentación. Capitulo 2 elemental 3n hombre de la pesada
)ntoine !avoisier introdu+o las nociones de elemento (uímico, compuesto $ reacción (uímica, cumplió la primera lista de elementos $ dise4o una manera de nombrar las sustancias. !a estrate"ia básica sostenía la materia su*re trans*ormaciones, no puede ser creada ni destruida &l misterio del peso de los calcinados metálicos Cuando un metal arde, cambia a una sustancia nada metálica. &l proceso se llama calcinación de metales $ las sustancias derivadas de ellos se llaman cales. 'i uno pesa metal $ lue"o la cal, la muestra se vuelve más pesada. !avoisier calcino un metal en un *rasco herméticamente cerrado $ comprobó (ue se producía en su interior un vacio parcial. El aire respirable: Un nuevo gas
Joseph riestle$ le comunico la descomposición del calcinado de mercurio producía mercurio li(uido $ un "as. !avoisier llamo al "as aire respirable. &l 56 del aire es un "as (ue se convina con metales. Había lo"rado separar al aire en dos partes 3na respirable $ otra no. Un comodín químico
!avoisier acababa de descubrir un "as (ue puede combinarse con muchas otras sustancias para dar lu"ar a sustancias nuevas. Ingredientes irreducibles y la nueva química.
Ha$ sustancias (ue están compuestas por otras sustancias, a las (ue !avoisier denomino elementos (uímicos. 'e animo a con*eccionar $ publicar la primera lista de elementos conocidos hasta entonces. La batalla de las dos palabras.
!avoisier decidió modicar por completo la totalidad de la nomenclatura (uímica. 'e alió con otros (uímicos. &n el nuevo es(uema los elementos tenían nombres simples $ los compuestos nombres comple+os binarios. Capitulo 7 Dalton *ísico Cuestión de pesos. Dalton observo (ue una descripción atómica de la realidad calzaba primorosamente con las ideas de !avoisier de elemento $ compuesto. ara Dalton, ha$ tantos tipos de átomos como elementos en la lista de (uímicos. )demás planteo (ue cada tipo de átomo tiene un peso característico.
Pesos relativos
0uvo la brillante idea de establecer el peso relativo de los átomos. Ha$ 8 "ramos de o-i"eno por cada "ramo de hidro"eno, entonces, un átomo de o-i"eno tiene (ue ser 8 veces más pesado un átomo de hidro"eno. Proporciones fjas
!os compuestos son sustancias con una composición denida $ característica de los elementos independientemente de cómo se *orma o se obtiene. !a idea *ue puesta en tela de +uicio por 9ertholllet, (ue sostenía (ue las proporciones de cada elemento variaban entre un má-imo $ un mínimo posible. Fantico del aire
Dalton su primer "ran amor *ue la meteorolo"ía. 3na de las cuestiones (ue ocupaba el estudio era si los componentes del aire estaban unidos o se trataba de una mezcla. Comenzó a re:e-ionar sobre la solubilidad de "ases en a"ua, di*erentes "ases tienen solubilidades distintas en a"ua. ;uizá partículas con distinto peso tuvieran distintas solubilidades en a"ua. Dalton cerró conun a pe(ue4a tabla de elementos a los cuales atribu$o su peso relativo. Decidió (ue el hidro"eno seria peso 1. Capitulo < Dalton (uímico !a teoría sale al ruedo La predicci!n de "alton
=uchos elementos se combinan para producir más de un compuesto. Dalton visualizo cada compuesto tenia di*erente cantidad de átomos de cada tipo. 3na predicción posible. 3no de los compuestos debe tener el doble o triple etc. De un elemento en relación con otro. Una analogía #rutal
'upon"amos (ue cada tipo de átomo corresponde a una *ruta di*erente. !os compuestos (uímicos contienen tipos de *ruta especícos en cantidades precisamente determinadas. !a di*erencia está en la proporción en (ue los elementos se combinan para *ormarla. &l hecho de (ue un numero dividido por el otro nos de por resultado un entero pe(ue4o se debe a (ue cada ensaladas un compuesto particular de unidades indivisibles.
$ec%a la predicci!n %ec%a la ley
Dalton hallo (ue si dos elementos *orman más de un compuesto, las proporciones de cada uno sur"irán relaciones simples >doble, triple, etc.?. ara comprobar su predicción podría +arse si la re"la se cumplía usando los resultados e-perimentales de otros. 'e conoce a esta como la le$ de las proporciones m@ltiples. &comodar nuevas observaciones
3na teoría debe acomodar las observaciones $ los resultados e-perimentales disponibles, además, cuando se realizan nuevos descubrimientos debe enca+ar en la visión o*recida 'arcando rumbos
3na teoría debe marcar rumbos de nuevas líneas de investi"ación. !as ideas de Dalton planteaban usar los resultados de la (uímica para inda"ar la naturaleza de las partículas @ltimas, en particular, su peso relativo. !levo adelante el plan 9erzelius, (uien determino el peso atómico de todos los elementos conocidos. Aue el inventor de los símbolos $ *ormulas (uímicas, con sus subíndices $ letras. El error #atal
'i la teoría es cierta, tiene (ue ser posible construir una tabla de pesos atómicos relativos, $ deben ser los mismos sin pensar de (ue *orma estén calculados. Dalton asumió para sus cálculos (ue cada compuesto los átomos se connan uno a uno, e-cepto si e-istían en más de un compuesto, en cu$o caso debía asumirse (ue uno de los compuestos debía ser del tipo )9, otro del tipo )9, otro )9, etc. ero al no tener las *ormulas, resultaba imposible calcular el peso atómico relativo.
Capítulo B De "ases $ moléculas La joven estrella en busca de una buena ley
&ntre los ob+etivos del vuelo de /a$!ussac se encontraba el estudio de los "ases. 9ertollet $ !aplace aconse+aron a /a$!ussac (ue estudiara la dilatación de los "ases con el calor. !amentablemente, la misma le$ había sido establecida por Charles (omo anali)ar el aire
Consistia en introducir la muestra de aire en un tubo invertido lleno de mercurio. !a ma"nitud de la contracción de aire en esta reacción (uímica dependerá de la cantidad de o-i"eno presente en la muestra. &ste procedimiento depende de conocer e-actamente en (ué proporción de vol@menes reaccionan el o-i"eno $ el hidro"eno. Descubrieron (ue se necesitaba el doble de volumen de hidro"eno (ue de o-i"eno. 'i ponían un e-ceso, el "as (uedaría sobrando. *+meros enteros ,- pequeos/
Después, /a$!ussac puso su atención en las reacciones entre otras sustancias "aseosas. udo armar el ar"umento de (ue cuando dos "ases reaccionan, lo hacen en proporciones sencillas, es decir, n@meros enteros $ pe(ue4os. )demás si el producto también es un "as, el volumen (ue ocupa "uarda una relación simple con los reactivos ori"inales. El rec%a)o de "alton
Dalton comprendió rápidamente el si"nicado de los resultados del investi"ador *rancés, el rechazo como imposibles. &stos su"erían (ue un determinado volumen contiene cierto n@mero de átomos independientemente del tipo de "as. 3n átomo de o-i"eno reacciona con dos átomos de hidro"eno completamente $ sin de+ar sobras. Dalton lo declaro imposible. 1. 'entido com@n . !os n@meros de reacción no son consistentes &vogadro
)vo"adro propuso reconciliar la teoría atómica de Dalton con los resultados de /a$ !ussac. 'i la distancia entre átomos es relativamente "rande, el tama4o particular de cada átomo no tendrá importancia. 3n mismo volumen de "as contendrá la misma cantidad de partículas independientemente del tama4o de partículas. 0anto el hidro"eno como el o-i"eno tienen partículas biatómicas.
Capitulo !a solución del problema de los pesos atómicos &vogadro es olvidado El trabajo de avogadro no tuvo grandes repercusiones. 0us ideas #ueron incorporadas o elaboradas por científcos bastante tiempo despu1s. Pero la química sigue avan)ando
Desde las ideas de Dalton más elementos (uímicos se habían ido descubriendo. Humpr$ Dav$ lo"ro descomponer sustancias hasta el momento indescomprensibles $ descubrir elementos nuevos. or esa época los (uímicos comenzaron a investi"ar una enormidad de compuestos (ue e-traían de plantas $ animales. El problema de las #ormulas
9erzelius identico varios elementos nuevos. ero su obsesión *ue determinar el peso atómico relativo de todos los elementos. 0enía el problema de las *ormulas de los compuestos. Envento el sistema de símbolos (uímicos de una o dos letras $ un numerito (ue indicara la cantidad de átomos de cada tipo en la molécula. ero no había consenso en nin"una *órmula (uímica. 3na podía corresponder a varias sustancias di*erentes. (on#usi!n total
Feinaba una "ran con*usión acerca de la terminolo"ía a usar. El primer congreso de química
'alió una convocatoria a los (uímicos más notables del mundo para reunirse para arribar a acuerdos sobre deniciones precisas de átomo, molécula, peso atómico, $ establecer un sistema uni*orme $ racional de nomenclatura para las sustancias (uímicas. ;uien dio solución al problema *ue Cannizzaro. '1todo (anni))aro
=ediante la técnica se puede determinar parte de la *ormula de todo los compuestos. )l compara pesos, obtendremos el peso atómico relativo de cada átomo. =@ltiplos re*uerzan la idea de (ue la materia viene en pa(uetes indivisibles. )hora podemos decir con conanza (ue el "as hidro"eno contiene dos átomos de hidro"eno. !a estrate"ia se basa en dos ideas. 3na, (ue vol@menes i"uales de distintos "ases tienen todos la misma cantidad de moléculas. !a otra, (ue si e-iste una cantidad indivisible debería aparecer en *orma de m@ltiplos enteros.
Capitulo 8 9olas, palitos $ la estructura molecular Is!meros: Los misteriosos gemelos químicos
Fesulta (ue muchas sustancias or"ánicas tienen e-actamente la misma *órmula. 9erzeluis los bautizo isomerismo.
!os mismos átomos pueden unirse a otros de manera di*erente, produciendo moléculas di*erentes $, con propiedades particulares $ personales. En la luna de valencia
ara re*erirse al n@mero de puntos de unión de un átomo, se impuso el nombre de valencia. )le-ander 9roGn representar a cada átomo con un símbolo (uímico a los enlaces entre ellos como ra$itas !as moleculitas de eIule 0eoría estructural trata de la estructura de las moléculas $ es parte de la teoría atómica. El numero de is!meros
!os isómeros tienen la mima cantidad $ tipos de átomos, pero ensamblados de manera di*erente. 0iene (ue haber tantos isómeros de una determinada *ormula como modos de ensamblar ese n@mero de átomos (apitulo 2 La tabla
=endeleiev es el padre de la tabla periódica, el símbolo de la (uímica. !a asociamos con los átomos $ la teoría atómica. !a tabla es hi+a indirecta del con"reso de arlruhe $ de las brillantes ideas de Cannizzaro. 3rdenar para e4plicar
=ndele$ev comenzó a abordar las sustancias inor"ánicas $ advirtió (ue el tema era demasiado basto $ necesitaba al"@n criterio or"anizador. &n más o menos un a4o había lo"rado la tabla. La g1nesis de la tabla
)ntes (ue él, muchos pensadores habían clasicado los elementos en "rupos por seme+anzas (uímicas. &-istían otras versiones de la tabla. =endeleiev creía rmemente (ue el peso atómico era la propiedad denitoria de los elementos. !os elementos están or"anizados en orden creciente de peso atómico. !os elementos de una misma columna tienen propiedades (uímicas similares, son las *amilias. &stas contenían elementos con la misma valencia. =endele$ev lo"ro armar una tabla en la (ue los elementos estuvieron ordenados por peso atómico creciente $ cada columna contenía elementos con la misma valencia. Elementos que no encajaban
No todos los elementos caían per*ectamente en el lu"ar adecuado. =endele$ev puso en tela de +uicio los n@meros publicados de los pesos atómicos de los di*erentes elementos. &sto e(uivalía a ar"#ir la le$ de Dulon" $ (ue la estructura de su tabla debía tomar precedencia *rente a una le$ e-perimental. Predicciones
&n la tabla (uedaban huecos sin rellenar. =endele$ev di+o ha$ elementos (ue todavía no se descubrieron, $ paso a predecir las propiedades (ue los elementos debían tener. Los gases nobles
'e les ocurrió a Famsa$ $ Fa$lei"h (ue (uizá la muestra atmos*érica tuviera otro "as. )cumularon evidencia de (ue así era, pero no reaccionaba con nada. 'i"uió buscando $ encontró helio, criptón, neón $ -enón. 0uvo la idea brillante (ue podían acomodarse como una nueva columna en la tabla periódica. Las evoluciones de la tabla
!a tabla suo importantes cambios en el tiempo $ admite di*erentes *ormas de ser representada. Capitulo 15 'i, pero K&-istenL 3no podría pensar (ue la comunidad cientíca adoptaría la idea de átomos como una realidad, pero no. !a teoría atómica era un instrumento del pensamiento sumamente @til pero no necesariamente al"o (ue re:e+ara la realidad material de la naturaleza. !a naturaleza se comporta como si e-istieran $ eso es todo lo (ue podemos decir hasta ahora. Ese tipo de movimiento que llamamos calor
&l calor $ el traba+o mecánico pueden convertirse uno en el otro. &l calor es una *orma de ener"ía. Clausiuss elaboro un modelo del estado "aseoso. )l comprimir un "as, disminu$e la distancia entre moléculas, aumenta su presión. Enterpreto la temperatura como la velocidad promedio de las partículas del "as. 5illar molecular
Clausiuss demostró (ue la respuesta al calor de los "ases en di*erentes condiciones podría relacionarse con el tipo de moléculas (ue con*ormaba el
"as. !a velocidad de cada una de las moléculas estaría su+eta a permanentes cambios de intensidad $ dirección debidos a las posibles colisiones. La caída del muro
&l escepticismo de los cientícos *omentaba un clima de duda. !a ciencia estaría constru$endo sus edicios más e-(uisitos a través de la ima"inación. &l ori"en del átomo está en la especulación.
