17/06/2024

El descubrimiento del oxigeno: Karl Wilhelm Scheele (1742-1786)

El oxígeno es un elemento esencial, vital. Podemos sobrevivir durante semanas sin alimento, y durante días sin agua, pero morimos si se nos priva de oxígeno durante unos pocos minutos. La oxidación —la combinación química con el oxígeno— es probablemente la más importante de todas las reacciones químicas. Es la fuente última de energía de casi todos los organismos vivos. Puede ser rápida, como en la combustión, en la que se libera energía aceleradamente, o bien lenta, como en las relaciones que tienen lugar en las células del cuerpo humano por intervención de las enzimas. Para sobrevivir, el cuerpo humano necesita un suministro constante de oxígeno. Se toma de atmósfera y se reparte rápidamente por todas las células mediante la sangre. El aire que respiramos está compuesto por un 20% de oxígeno y un 78% de nitrógeno, con trazas de gases raros y un 0,03% de dióxido de carbono. El nitrógeno es un gas inerte y el cuerpo hace caso omiso de él en gran parte; cobra importancia solamente cuando el cuerpo está expuesto a presiones tan altas que las se disuelve en gran cantidad en los fluidos corporales. Otro de los problemas conocidos del nitrógeno en el cuerpo humano es la narcosis, que es una alteración reversible del estado de conciencia de un individuo en el buceo profundo con botella de aire comprimido o cualquier otra mezcla gaseosa que contenga nitrógeno. Produce un efecto similar a la intoxicación alcohólica o a la inhalación de óxido de nitrógeno.

Joseph PriestleyJOSEPH PRIESTLEYJoseph PriestleyWikipedia (1733-1804) fue un destacado científico, aunque en extremo propenso al error. Por extraño que parezca, a pesar de que la teoría química a la que se suscribió a lo largo de toda su vida, la teoría del flogisto relativa a la combustión, fue refutada con el paso del tiempo debido a sus propios esfuerzos, nunca lo abandonó. Sin embargo, sus contribuciones a la ciencia fueron considerables. Estaba especialmente interesado en los gases. Le fascinaba el gas desprendido en la fabricación de la cerveza, que ahora sabemos que es el dióxido de carbono (anhídrido carbónico), de forma que reunió gran cantidad del mismo y demostró que se disolvía rápidamente en agua por efecto de la presión. Éste fue el inicio de la industria de la soda (agua carbónica) y de las bebidas efervescentes, así como del entusiasmo pasajero por la mal llamada «agua gaseosa». Casi todo fluido insípido, incluido el agua pura, puede hacerse agradable al paladar disolviendo en ella anhídrido carbónico. Podemos comprobar que actualmente se hacen fortunas añadiendo sabores agradables y montones de burbujas por el simple método de disolver en ella anhídrido carbónico.
Bebidas carbonatadas
Bebidas carbonatadas

La teoría de flogisto, en esencia, decía que cualquier cosa que pudiera quemar o sostener la combustión contenía una sustancia especial llamada flogisto, que se desprendía durante la quema y se perdía en la atmósfera. Priestley llevó a cabo muchos experimentos, calentando óxidos metálicos (minerales) con grandes lupas para concentrar los rayos solares, y observó las propiedades del «flogisto». En 1772 descubrió que las plantas desprendía un gas necesario para la vida animal. Dos años más tarde produjo muestras del mismo gas calentando óxido rojo de mercurio y óxido rojo de plomo. Trató de respirar este gas y observó que era inofensivo, y que solamente le producía una sensación placentera de levedad en el pecho. Al comparar el nuevo gas con el aire ordinario en distintos recipientes sellados de igual volumen, advirtió que el nuevo gas podía mantener consciente un ratón durante el doble de tiempo que el aire. Priestley concluyó que había descubierto una nueva clase de aire del cual se había eliminado el flogisto, y al que llamó aire «deflogisticado». La realidad, por supuesto, es que había descubierto el oxígeno.

El farmacéutico y químico sueco Karl Wilhelm ScheeleKARL WILHELM SCHEELECarl Wilhelm ScheeleWikipedia (1742-1786) es apenas ilustre, pero ahora está siendo reconocido por los historiadores de la ciencia como probablemente químico más grande del siglo XVIII. Fue una persona extraordinaria, con un conjunto de descubrimientos químicos en su haber casi sin parangón en la ciencia. Scheele dedicó su vida exclusivamente al interés de la ciencia, y tal vez la acortó por su hábito de saborear todas las nuevas sustancias que descubría. Aisló elementos tales como arsénico, bario, cloro, manganeso, molibdeno y nitrógeno, y produjo una cantidad considerable de nuevos compuestos, incluidos el óxido de bario, el ácido benzoico, el ácido cítrico, el arseniato de cobre (verde de Scheele), el ácido orgánico, el formonitrilo conocido también como cianuro de hidrógeno o ácido cianhídrico (es un líquido venenoso, HCN, cuya solución en agua es el ácido prúsico), el sulfuro de hidrógeno, el fluoruro de hidrógeno, el ácido láctico, el ácido málico, el ácido oxálico, diversos permanganatos, el tetrafluoruro de silicio, el ácido tartárico, el ácido de tungsteno y el ácido úrico. De hecho, sus contribuciones a la química exceden probablemente las de cualquier otro científico de la época. En 1775 fue elegido para la Academia Real de Ciencias de Suecia, un honor inestimable para un ayudante de boticario.

Molibdenita
Molibdenita

Scheele descubrió también que ciertas sales de plata se modificaban bajo la acción de la luz, anticipando de ese modo en unos cincuenta años la base de la fotografía. Dedicó atención al notable parecido de las estructuras del grafito y del disulfito de molibdeno (conocido ahora comercialmente como Molyslip), y desde entonces este último se ha utilizado como mejor lubricante que el grafito.

En 1771, mientras calentaba óxido de mercurio, Scheele descubrió un nuevo caso de notables propiedades. Era incoloro e inodoro, y los animales de pequeño tamaño, tales como los ratones, mantenidos en una atmósfera de este gas se volvía muy activos. Si se introducía una madera incandescente, ardía con llama. Scheele denominó a este gas «aire de fuego», y fue el primero en mostrar que el aire estaba compuesto de dos gases, uno de los cuales era soporte de la combustión, mientras que el otro no. Inmediatamente escribió un libro llamado Tratado químico sobre el aire y el fuego, en el cual describió sus experimentos. El que haya estado olvidado por los historiadores de la ciencia se debe en gran parte a la desidia de su patrón, el famoso químico sueco Torbern BergmanTORBERN BERGMANTorbern Olof BergmanWikipedia (1735-1784), que había quedado encargado de escribir la introducción. Scheele, modesto y tranquilo, era probablemente demasiado tímido como para molestar a Bergman, y éste tardó tanto en escribir la introducción que el editor de Scheele (al cual se le ha culpado a veces del retraso) fue incapaz de entregar el libro antes de 1777. Para entonces, naturalmente, Priestley hacía tiempo que había anunciado sus experimentos, y había obtenido la reputación del descubrimiento del oxígeno.

Fluorita
Fluorita

Pero todavía esto no es el final de la historia. En 1774, Priestley visitó al gran científico francés Antoine Laurent LavoisierAntoine Laurent LavoisierAntoine Laurent LavoisierWikipedia (1743-1794) y le habló de sus experimentos. Lavoisier, un hombre bastante arrogante que tenía Priestley por un aficionado, repitió inmediatamente los experimentos de éste y confirmó el descubrimiento. Se dio cuenta enseguida de la importancia del descubrimiento y dijo que el nuevo gas era el ingrediente esencial del aire. Después de algunas deliberaciones decidió llamarlo oxígeno —el término griego de «generador de ácido» (lo que no era)—. Lavoisier estaba convencido, erróneamente, de que todos los ácidos contenían el gas recién descubierto. Demostró, sin embargo, al igual que Scheele, que el aire contenía dos gases principales, uno soporte de la combustión (el oxígeno) y otro sin dicha capacidad (el nitrógeno). Estudió también el calor producido por los animales al respirar oxígeno y demostró la relación de la respiración con la combustión.

Todo ello fue tan importante para la ciencia que Lavoisier quiso entrar en la historia como el descubridor de un nuevo elemento, de forma que anunció el descubrimiento como suyo y no reconoció la ayuda recibida por parte de Priestley. Scheele, que había sido el verdadero descubridor del oxígeno, fue, de este modo, ignorado y olvidado.

ÉCHAME UN CABLE
EN PATREON

ESTA ECHO PRIMO