lunes, 4 de diciembre de 2017

REFLEXIONES SOBRE EL FLOGISTO

REFLEXIONES SOBRE EL FLOGISTO
CALCINACIÓN DE LOS METALES
Antoine Lavoisier
Página 17, párrafo 1

Sandra Milena Rodríguez Hernández.
Maestría en Docencia de la Química - Universidad Pedagógica Nacional 

El proceso de la combustión y el fuego ligado al proceso en muchas de sus manifestaciones, es un fenómeno que ha sido estudiado y se le ha dado  diferentes  explicaciones a lo largo de la historia, Aristóteles, por ejemplo veía el fuego como uno de los  cuatro principios formadores de la materia, los otros principios eran: tierra, aire y agua, principios que  tuvo en cuenta Johan Bécquer para dar su explicación sobre la constitución de la materia, aunque con una visión diferente de ellos, para él, el fuego era considerado solo un agente de transformación de las sustancias en otras, después este trabajo fue retomado por su discípulo Ernst Stahl y a partir de él, propuso su teoría del flogisto, la cual tuvo vigencia por más de setenta años, con ella se explicaba el proceso de la combustión.

Para  Stahl el flogisto era un principio presente en todos los cuerpos que les confería la capacidad de inflamarse o quemarse, al realizarse dicho proceso el flogisto se perdía, pero este podía ser recuperado si el cuerpo calcinado se mezclaba con una sustancia rica en flogisto que se lo devolviera. Pero esta teoría tenía muchas  incongruencias una de ellas consistía en que no daba una respuesta razonable al aumento de peso que se presentaba al momento de la calcinación de los metales, si perdía el flogisto al realizarse la calcinación ¿por qué la cal obtenida tenía un peso mayor al del metal de partida?  Lo que era un hecho contradictorio.

Para Lavoisier la teoría del flogisto propuesta por Stahl produjo un retraso en el desarrollo de la química, ya que no daba una explicación satisfactoria a dicho proceso, por lo cual, emprendió toda una empresa para demostrar el porqué del aumento del peso de la cal obtenida después de la calcinación del metal, así como la explicación de todos los factores que podían considerarse que intervenían en él, a su vez, defensores de la teoría del flogisto como Macquer y Baumé, intentando dar una nueva explicación a este fenómeno y mantener vigente la teoría, proponían diferentes formas del flogisto según la experiencia realizada, lo mostraban como un principio variable, que se comportaba diferente, acorde a la experiencia, para explicar de una manera satisfactoria el aumento de peso o la no variación de este en el momento de una calcinación o una reducción, lo cual, resultaban ser explicaciones contradictorias entre la teoría y la realidad

Lavoisier propuso y sustento toda una serie  de explicaciones relacionadas con la formación de los fluidos aeriformes y su descomposición  y de la combustión de los cuerpos simples y de la relación con estos fluidos. Para empezar se debe tener en cuenta, que en este entonces los cuerpos se consideraban constituidos por moléculas, y que si se encontraban en estado sólido o liquido al ser calentados, aumentaban de extensión en todas sus dimensiones, refiriendo este fenómeno como una ley general y constante   en la naturaleza. Al ser calentado un cuerpo desde el estado sólido  hasta el estado líquido se notaba el aumento que este podía sufrir hasta el estado aeriforme, y al suspender el calentamiento el cuerpo volvía a su estado, dimensiones y temperatura inicial, razón por la cual, supuso que los cuerpos no pueden llegar a un estado de frialdad absoluta, debido a que las moléculas no pueden estar totalmente unidas, no llegan a tocarse entre ellas dejando espacios, los cuales están ocupados por calor. Ahora si solo existiera este calor ocupando el espacio entre las moléculas, no sería posible que se diera el estado sólido ni líquido, ya que las moléculas tenderían a separarse, entonces se induce que hay una fuerza contraria a este fluido que mantienen unidas las moléculas que permiten que los cuerpos se conserven en el estado sólido o líquido, una fuerza de atracción. Entre estas dos fuerzas la repulsiva (calor) que separa a las moléculas y ocupa el espacio entre ellas  y la atractiva que une las moléculas existe un equilibrio que puede romperse para obtener los diferentes estados de los cuerpos, si se aumentan las fuerzas repulsivas el cuerpo deja de ser un sólido y si las fuerzas de atracción aumentan se obtiene el sólido. Todos los cuerpos en la naturaleza se comportarían acorde al planteamiento anterior, dependiendo al grado de calor al que estén expuestos. Este comportamiento se atribuye  y se explica debido a una sustancia real y material de un fluido muy sutil  que se encuentra entre las moléculas y que permite que estas se separen unas de otra.  El calor y este  fluido sutil son dos cosas diferentes para Lavoisier, el calor es el que hace que el fluido  existente entre los espacios que dejan las moléculas de los cuerpos aumente y haga la separación de las moléculas para llegar a los cambios de un estado a otro, para lo cual dice: “siendo esta sustancia, sea la que fuese la causa del calor, ó en otros términos, siendo la sensación la que llamamos calor  el efecto de la acumulación de eta sustancia, no podremos en un lenguaje riguroso darle el nombre de calor; porque una misma denominación no puede expresar la causa y el efecto”. Para diferenciar uno del otro le asignó a esta sustancia el nombre de fluido ígneo o materia del calor, al cual consideraba un fluido eminentemente elástico. Ahora este fluido elástico era una sustancia sutil que penetraba los poros de las sustancias conocidas, que no había recipientes capaces de contenerlo sin que hubieran perdidas de él,  y el hacerle seguimiento para poder observarlo era muy difícil debido a que no es algo palpable y escapaba con facilidad.

Lavoisier planteo una tercera fuerza que mantenía unidas las moléculas en los cuerpos,  la  presión de la atmosfera la cual no permitía que los sólidos  hicieran una transición directa hasta el estado aeriforme al ser sometidos a un mínimo aumento del calor, de igual forma no existirían el estado aeriforme debido a  que las fuerzas de atracción serian vencidas por el fluido ígneo y se dispersarían indefinidamente.

Todos los cuerpos no tienen la misma capacidad de absorber este fluido ígneo, unos absorberán más otros menos, depende del distanciamiento entre sus moléculas, la cual está dado por el equilibrio existente entre las fuerzas de atracción y repulsión, esta relación se le dio el nombre de la capacidad de un cuerpo para contener la materia del calor, aquí Lavoisier utiliza como analogía la madera para explicar la absorción del fluido ígneo en los cuerpos,  dos trozos de madera de igual volumen, sumergidos en agua, uno  poroso y uno denso, el trozo de madera poroso absorberá una mayor cantidad de agua y el trozo de madera denso una menor cantidad, pero hace la salvedad que también hay maderas resinosas y porosas, que aunque  tengan espacio para absorber agua no lo harán en gran medida por su falta de afinidad con el agua, de aquí que según las cualidades de la madera absorberán el agua, para determinar la cantidad de agua absorbida basta con determinar el aumento del peso de los trozos de madera, pero queda la incógnita de la cantidad absoluta de agua que contienen puesto que estos ya tenían una parte en su interior, igual sucede con los cuerpos sumergidos en el fluido ígneo, con la diferencia que este es está dotado de gran elasticidad y  no es un fluido incomprensible como el agua lo que causa que haya variedad de resultados.

A partir de esta explicación Lavoisier hace la diferenciación de los tipos de calor que se pueden encontrar relacionados a todos los cuerpos:
  • El calor libre que no hace parte de ningún cuerpo, pero como los cuerpos tienen afinidad con el fluido ígneo, realmente nunca se va a encontrar en estado libre.
  • El calor combinado es aquel que contienen los cuerpos y esta mediado por la afinidad, igual se encuentra en el estado sólido.
  • El calor sensible es la capacidad que se tiene de sentir el movimiento del fluido ígneo por los órganos de los sentidos, cuando este está, pasando de un cuerpo cálido a uno frio.
  • Capacidad de contener la medida de calor es la medida de la capacidad que puede recibir cada cuerpo por un aumento cualquier de la temperatura.
Estas definiciones relacionadas con el fluido ígneo y las fuerzas atractivas que hay entre las moléculas, son los argumentos de Lavoisier para explicar la formación de los fluidos aeriformes, los cuales muchos se encuentran en la atmosfera, gracias a las condiciones de temperatura y presión que les permiten estar en ese estado.

Al ser el aire atmosférico la sustancia más conocida, Lavoisier recurre a determinar las partes constitutivas de este aire a partir de la composición y descomposición del mismo, para lo cual realiza un experimento con la calcinación del azogue (mercurio), utilizando el siguiente montaje

Para lo cual tuvo en cuenta: una cantidad fija de azogue (4 onzas) una cantidad de aire inicial dentro del sistema (50 pulgadas cubicas) la temperatura, presión  y fuego constante por un lapso de doce  días sin interrupción a manera que el mercurio estuviese a punto de hervir, realizando un seguimiento diario del experimento noto  desde el segundo día la  formación de  partículas en la superficie del mercurio las cuales aumentaron en número y tamaño  durante cinco días más, después de esto no noto ningún cambio, al cabo de doce días ceso el calentamiento y dejo enfriar el sistema.  El aire contenido dentro del sistema disminuyo de 42 a 43 pulgadas cúbicas y el peso de las partículas formadas sobre el mercurio fue de 45g, al hacer el análisis del aire que quedo dentro del sistema no era apto para la respiración ni la combustión y apagaba las luces. Con esta se evidencia la producción del CO2, durante la calcinación.

Las partículas formadas en la superficie del mercurio fueron llevadas a otro montaje diseñado para recolectar los líquidos y fluidos aeriformes, al ser sometido al calentamiento, estas partículas se fundieron poco a poco y por condensación se obtuvo 41g de mercurio y se produjeron de 7 a 8 pulgadas cubicas de un aire más puro que el aire atmosférico, mantenía la combustión y permitía la respiración de los animales,  al trasvasar este aire a un tubo de cristal se evidencio que avivaba la llama de una vela, y que al introducir en el un carbón encendido en vez de quemarse lentamente ardía en este aire con llama y con gran liberación de luz.

Con este experimento de descomposición demostró que el aire está constituido por la mezcla de dos gases, y que al realizarse la calcinación del mercurio este absorbe la parte respirable del aire, y el residuo es un aire no apto para la respiración y la combustión. Para confirmar la veracidad del experimento, combino nuevamente la aire respirable con el aire no respirable y obtuvo nuevamente un aire semejante al de la atmosfera, en el cual se podía dar la combustión, la calcinación de los metales y la respiración de los animales.


Sobre  este experimento Lavoisier argumenta que no es posible evidenciar el desprendimiento de la luz y el calor debido a la larga duración del mismo y que el calor producido por el horno se mezcla con el liberado en la calcinación del mercurio, para lo cual propone un segundo experimento basado en la experiencia realizada por Mr Ingenhouz calcinando un alambre de hierro en presencia del aire respirable.

Al montaje de Mr Ingenhouz le realiza una adecuación para poder realizar una observación más detallada, de la cual obtiene que el hierro al arder en su totalidad se libera una luz blanca y brillante y que el calor resultante derrite el hierro, y haciendo una nueva modificación al montaje se puede determinar el aumento del peso del hierro fundido por este experimento y la cantidad de aire que queda sobrante. 

Teniendo en cuenta los resultados de sus pruebas experimentales de la calcinación del mercurio y el hierro, Lavoisier propone cuatro fenómenos principales que acompañan a la combustión, un factor indispensable para que se dé la calcinación.
  1. No hay combustión real, con desprendimiento de llama y luz, más que cuando el cuerpo combustible está rodeado de aire vital y en contacto con él; no solamente la combustión no se produce en el vacío, ni en ninguna otra clase aire, sino que cesa cuando en ellos se sumerge un cuerpo inflamado o encendido, de la misma manera que si se lo sumergiera en el agua; 
  2. En toda combustión hay absorción del aire en que se realiza la combustión, y, si se opera en aire vital muy puro, se llega, tomando las precauciones convenientes, a absorberlo totalmente
  3. En toda combustión hay aumento de peso del cuerpo quemado, y este aumento es exactamente igual al peso del aire que ha sido absorbido;
  4. En toda combustión hay desprendimiento de calor y de luz.
Estos cuatro fenómenos relacionados con la combustión los pudo establecer gracias al control que realizó en sus experiencias, creando instrumentos para diseñar montajes que le permitieron:       
  • Controlar y cuantificar la cantidad de aire presente en los sistemas analizados.
  • Cuantificar la masa de los metales consumidos y las cales obtenidas.
  • Determinar que una parte del aire atmosférico se fijaba al metal durante la combustión lo cual explica el aumento de su peso al formar la cal.
  • Determinar la composición del aire atmosférico el cual está constituido por una parte respirable, que es propicio para la combustión y otra no respirable en la cual es imposible realizar la respiración y la combustión. 
  • Demostrar que en ausencia del aire vital la combustión no es posible. 
  • Que todas las combustiones se rigen por el mismo proceso.
  • Desmentir la teoría del flogisto. 

El trabajo de Lavoisier da un nuevo rumbo a la química, ya que deja de confiarse y basarse en los resultados meramente cualitativos y se empieza a dar cabida a los procesos sistemáticos, verificables y cuantificables, que permiten dar explicaciones razonables y demostrables de los procesos para sustentar una teoría. En este caso específico con el fenómeno de la combustión como el mismo lo argumenta:


No solamente demostré entonces que el aumento de peso era una de las condiciones de toda calcinación metálica, sino que probé que esta misma ley se aplica a todas las combustiones; que el azufre, el fósforo, y todos los cuerpos combustibles en general aumentan de peso al quemarse y que este aumento se debe a la combinación y a la fijación de aire”.

Referencias Bibliográficas
  • Lavoisier, A.L. (1798). Tratado elemental de química; traducido al castellano por Juan Manuel Munarriz. Recuperado. http://fondosantiguos.com/obra/425/tratado-elemental-de-quimica.
  • Lavoisier, A.L. Reflexiones sobre el flogisto. Recuperado https://www.dropbox.com/home/ELECTIVA%20AN%C3%81LISIS%20DE%20TEXTOS%20HIST%C3%93RICOS%2020172%20MDQ/Textos%20Originales%20Sugeridos?preview=fragmentos+de+Lavoisier.pdf

domingo, 3 de diciembre de 2017

GILBERT N. LEWIS

Análisis del Texto “ The Atom and the Molecule” por Gilbert N. Lewis en la Construcción de la Teoría del Enlace Químico


Luisa Milena Casallas Florez
Licenciatura en Química - Universidad Pedagógica Nacional

¿Cómo se unen los átomos para formar compuestos? Es sin duda una de las tantas preguntas que los científicos se han cuestionado, de allí que a lo largo de la historia se hallan formulado distintas teorías al respecto, inicialmente se creía que los átomos conocidos como esferas rígidas poseían algo parecido a “ganchos” que les permitía unirse a otros átomos para formar moléculas, dicha teoría perduró por varios años, hasta que en 1897 el físico J.J Thomson en compañía de otros colaboradores descubrieron por medio de la experimentación con rayos catódicos la presencia de una nueva partícula subatómica, el electrón, tal hallazgo abre una nueva etapa para la ciencia y el átomo pasa de ser una partícula indivisible a estar compuesto por más partículas subatómicas. Aceptado el hecho de un modelo atómico de núcleo compuesto de una corteza electrónica, se extendió la idea de que seguramente los electrones son intermediarios en el enlace químico.

Uno de los personajes en postular una teoría de unión química fue el norteamericano Gilbert Newton Lewis (1875-1946) de quien se realiza el presente documento, dicha teoría fue desarrollada principalmente en tres artículos, el primero publicado en la Journal of the American Chemical Society en 1913 se titula “valencia y tautomería” en él Lewis hace mención a los términos “número de valencia” y “numero polar” los que más tarde se referirían a “valencia” y “numero de oxidación” respectivamente. Su segundo artículo, el más importante publicado también en la Journal of the American Chemical Society en 1916 y que tiene por título “El átomo y la molécula” y por el cual se le otorga mayor reconocimiento a Lewis, es un texto que recoge sus postulados en la creación de una teoría atómica basada en la ubicación de cero a ocho electrones en los vértices de un cubo. Por último, su tercer artículo es el texto pronunciado por él en la Faraday Society de Londres en 1923 publicado en el mismo año con el titulo " Conferencia introductoria: Valencia y el electrón" en él resume y aclara sus ideas de los artículos anteriores además de tocar el tema de los compuestos orgánicos.

De aquí en adelante se retomará el articulo más importante de Lewis con el fin de ilustrar el gran significado que tuvo este en la construcción de una teoría del enlace químico.

En dicho artículo segmentado en cuatro partes (distinción entre polar y no polares tipos, el átomo cubico, estructura de moléculas y el color de los compuestos químicos) Lewis explica la construcción de su teoría, inicialmente realiza una distinción entre las propiedades de las sustancias polares y no polares en este apartado destaca la movilidad e inmovilidad que poseen los electrones en cada tipo de sustancia a ese respecto argumenta,

"la diferencia esencial entre la molécula polar y la no polar es que, en la primera, uno o más electrones están sujetos a restricciones suficientemente débiles para que puedan separarse de sus posiciones anteriores en el átomo, y en el caso extremo pasan completamente a otro átomo, produciendo así en la molécula un bipolar o multipolar de alto momento eléctrico

Tales restricciones están relacionadas con la naturaleza de la sustancia de modo tal que una molécula con mayor fijeza proporcionara una estructura de tipo orgánico y en casos en los que los electrones poseen una mayor libertad se conformaran estructuras de carácter inorgánico, de aquí que Lewis relacionara la ionización de las moléculas según su carácter, 

“Así, en una molécula extremadamente polar, como la del cloruro de sodio, es probable que al menos en la gran mayoría de las moléculas el átomo de cloruro haya adquirido una carga negativa unitaria y, por lo tanto, el átomo de sodio una carga positiva unitaria, y que el proceso de la ionización consiste solamente en una separación adicional de estas partes cargadas”

Lewis propone que la polaridad depende de los componentes de las sustancias de modo tal que, si una sustancia orgánica está compuesta por átomos como nitrógeno u oxígeno, esta presentara en alguna parte de su estructura un momento polar que le permitirá ser atraída por otras moléculas de mayor actividad polar de forma tal que aumente el momento polar del nuevo compuesto y por ende aumente el momento eléctrico. Así,

“una molécula, o incluso parte de una molécula, puede pasar de un extremo al otro tipo, no por una variación brusca y discontinua, sino por gradaciones imperceptibles”.

El segundo apartado en el que explica la teoría del átomo cubico y con ello la estructura molecular, es de especial interés puesto que es aquí donde se evidencia la premisa en la consolidación de la teoría del enlace químico, pero antes de pasar a ello vale la pena analizar uno de los experimentos que permitieron a Lewis consolidar dicha teoría, se trata del espectro de rayos X atribuido al científico Moseley, a continuación se relaciona una rejilla de análisis que permite relacionar los criterios frente al experimento de Moseley y la teoría de Lewis.


Radiación X/ Radiación Röntgen
Difracción /espectro
Espectro/estructura atómica

La radiación X es un tipo de radiación que al chocar bruscamente con el ánodo, los electrones emitidos por el cátodo poseen la energía suficiente para vencer la repulsión eléctrica de las capas exteriores de electrones de los átomos del elemento que está siendo utilizado como recubrimiento del ánodo, “perforando” de alguna manera el blindaje exterior de los átomos, pudiendo llegar hasta el interior del mismo átomo para sacar uno de los electrones que están en las capas más cercanas al núcleo del átomo, y al hacer tal cosa alguno de los electrones que está en las capas superiores desciende para llenar el hueco, emitiendo de paso un fotón de energía tan elevada que a diferencia de la luz visible posee la capacidad de poder penetrar materiales sólidos y líquidos. Por su parte la radiación Röntgen, predicha por la electrodinámica clásica cuando una carga eléctrica es acelerada, entendiéndose por aceleración no sólo el cambio en la velocidad de una partícula cuando se está moviendo siempre de frente en la misma dirección   sino también cuando está cambiando el sentido de su movimiento experimentando   con ello una aceleración de tipo vectorial. De este modo, un electrón de alta energía que impacta el interior de un átomo puede generar fotones de rayos-X no sólo a través del proceso de expulsión de uno de los electrones más cercanos al núcleo del átomo sino también por el solo hecho de que su trayectoria sea desviada por el núcleo atómico sin que altere en su   recorrido la estructura electrónica del átomo que está atravesando.
Los experimentos de los Bragg permiten conocer la difracción lo cual es junto con la interferencia un fenómeno típicamente ondulatorio. La difracción se observa cuando se distorsiona una onda por un obstáculo cuyas dimensiones son comparables a la longitud de onda, dichas difracciones se reflejan en un espectro que en el caso de los rayos x se evidencian como puntos dispersos, tales puntos dependiendo su localización en el átomo serán más notables o no en el espectro.
El espectro de rayos X de Moseley permitió fotografiar las difracciones de distintos elementos relacionándolo con la longitud de onda, una vez que Barkla organizo los elementos según su peso atómico, Moseley tomo en orden dichos elementos y los fotografió encontrando una relación en la difracción y la longitud de onda en una unidad.
El estudio de los espectros y la difracción de rayos X permitieron conocer la estructura interna de los átomos, de aquí que la teoría de la estructura atómica de Borh obtuviera credibilidad, por su parte para Lewis el espectro sirvió como base para organizar con mayor propiedad los electrones en su estructura de cubo.

Tabla 1. Rejilla de análisis experimento de moseley

El hallazgo de Mosely no se hubiese podido realizar sin anteriores aportes de varios científicos, el 8 de noviembre de 1895 Wilhelm Conrad Röntgen descubre los rayos X, estaba tan sorprendido por su hallazgo que tardo menos de dos meses en entregar su primer comunicado preliminar, el cual sería publicado antes de finalizar el año, a partir de allí se realizan numerosos estudios al respecto, uno de ellos es el realizado por Charles G. Barkla quien encontró una conexión entre el peso atómico del elemento y sus rayos X secundarios, Barkla descubre primeramente que no existe un solo tipo de radiación X secundaria sino que toda sustancia bañada en rayos x emitía a su vez dos tipos de rayos x diferentes, estudiando la radiación ( radiación Röntgen) Barkla mide la intensidad de esta, noto que la radiación era máxima cuando el ángulo entre la superficie y los rayos reflejados era el mismo que el formado entre la superficie y los rayos originales (la reflexión se producía con un ángulo igual al de incidencia eran homogéneos).

Ahora bien al estudiar el segundo tipo de rayos X emitidos por las sustancias descubrió que la radiación tenia exactamente la misma intensidad en todas las direcciones y que la frecuencia era independiente de la radiación x incidente es decir que el tipo de radiación secundaria era completamente independiente de la primaria (heterogéneas) y solo dependía de los átomos que se expusieran a los rayos x permitiendo una identificación certera de las sustancias, a lo que llamó “radiación característica”, sin embargo, la radiación característica en átomos más livianos suponía un problema puesto que era casi imperceptible. Barkla continuó sus estudios y descubrió no sólo un tipo de frecuencia para los átomos sino dos con dos picos de radiación uno con mayor frecuencia que el otro nombrados como serie K y serie L respectivamente, lo que más adelante tendría que ver con la estructura electrónica del átomo y los niveles energéticos de los electrones. 

Moseley retoma los estudios de Barkla y se interesa en estudiar las dos series K y L, por aquellos tiempos los estudios de Barkla se basaron en la absorción de las sustancias, Así que Moseley se dispuso a determinar las longitudes de onda de la radiación K usando técnicas recientemente descubiertas por el equipo de padre e hijo de W.L Bragg y W.H. Bragg, para ello realiza un experimento en el que acondiciona los trabajos de los Bragg, dicho experimento lo relaciona en el artículo “los espectros de alta frecuencia de los elementos” publicado en la revista Philophical Magazine en 1913, en la imagen 1 se observa un prototipo a escala del experimento de Moseley.



Imagen 1. Experimento de Moseley tomado de: The High frequency spectra of thev elements

El experimento de Moseley tiene como finalidad fotografiar las radiaciones de la longitud de onda, para ello las fotografías debían tomarse dentro del espectrómetro la imagen anterior es explicada por Moseley como sigue:


“La figura 2 (imagen 1) muestra una sección vertical a escala del tubo de rayos X y el espectrómetro el primero consiste en una bombilla que contiene el cátodo. unido por una pieza en T de vidrio muy grande a un tubo largo de 4 cm. de diámetro, en que se encuentran los rieles R y el carro C. S es la rendija de definición y una ventana de piel de bebedores de oro que separa el tubo del espectrómetro. Este material, que generalmente
es hermético, a veces puede requerir barnizado, es extremadamente transparente para rayos X. Una ventana circular de 2 cm de diámetro resistirá fácilmente la presión de la atmósfera si no se la molesta”….” el espectrómetro, que fue especialmente diseñado para este trabajo, consiste en una fuerte caja de hierro circular de 30 cm diámetro interior y 8 cm alto, cerrado por una tapa que cuando la brida se engrasa, hace una junta hermética dos surcos concéntricos se cortan en el piso de la caja. la mesa A, que lleva el portaplacas, se apoya en tres bolas de acero, de las cuales dos corren en la ranura del ouder, mientras que la tercera descansa en el piso de la caja. La posición de la mesa de cristal B se controla de la misma manera por la ranura interna”


Este experimento tiene como principio la relación de la energía y frecuencia de la radiación X con el peso atómico del elemento que actúa como blanco y que la emite, atribuye el hecho a que al aumentar el peso atómico también lo hace el número de cargas positivas del núcleo, que denomino número atómico N (más tarde sería reconocido como Z), y en la que relaciona la radiación específica de él, con la frecuencia, se basa en que la excitación de electrones internos en un átomo por colisión de un haz externo proveniente de rayos catódicos, produce vacantes que son cubiertas por niveles superiores y que al caer a los inferiores producen una emisión, así el espectro de rayos X se convierte en la radiografía de los niveles energéticos del átomo, este experimento permitió sistematizar la periodicidad química, y por los huecos que se producían en la relación de frecuencias, determinar los números atómicos de nuevos elementos que deberían aparecer.

Moseley determinó que la relación mencionada anteriormente era lineal, con el valor de la raíz cuadrada de frecuencia moviéndose en la misma cantidad para cada salto de una unidad en el número atómico. A continuación, se observa el gráfico realizado por Moseley evidenciando la relación entre la longitud de onda y la raíz cuadrada de la frecuencia.


Imagen 2. Gráfico de Moseley relación de la longitud de onda con la raíz cuadrada de la frecuencia tomado de: The High frequency spectra of thev elements


Aunque el experimento de Moseley sirvió de base para soportar la teoría atómica de Borh, fue también de gran importancia para Lewis puesto que al demostrar que lo que determina la posición de un elemento en el sistema periódico es la carga eléctrica del núcleo del átomo y no, como se había pensado antes, su peso atómico, Lewis pudo ubicar de forma mas precisa los electrones en su teoría cubica y con ello dar paso a la teoría de estructura química. 

La Teoría del Átomo Cubico, viene acompañada por seis postulados los cuales dan razón al fenómeno de electrones de valencia, para su construcción se basa en la regla de Abbegg “la diferencia entre el máximo y mínimo número de oxidación de un elemento químico es frecuentemente ocho”, como modelo atómico retoma el postulado por Thomson conocido como el modelo de “pudin”, es de resaltar que dicho modelo es de 1904 y para la época ya se hablaba de un nuevo modelo atómico el de Borh, sin embargo considerando el fuerte respaldo que tenía la física clásica en ese tiempo es de esperarse que Lewis se encontrara reacio a aceptar un modelo cuántico como lo expresa en el siguiente párrafo.

“La más interesante y sugestiva de estas teorías es la propuesta por Bohr y basada en la teoría cuántica de Planck. Planck en su oscilador elemental que mantiene su movimiento en el cero absoluto, y Bohr en su electrón moviéndose en una órbita fija han inventado sistemas que contienen electrones cuyo movimiento no produce ningún efecto sobre las cargas externas. 

Ahora esto no solo es inconsistente con las leyes aceptadas de electromagnetismo, sino que Puedo agregar, es lógicamente objetable para ese estado de movimiento que no produce ningún efecto físico que pueda llamarse mejor estado de reposo”.

Durante la explicación del modelo de átomo cubico se puede apreciar como Lewis hace referencia al enlace covalente cuando enuncia: “Un electrón puede formar parte del caparazón de dos átomos diferentes y no por ello puede decirse que pertenezca a ninguno de ellos de forma exclusiva”, de allí que los electrones en un determinado enlace se comparten.

De la misma manera se refiere al enlace iónico cuando explica el postulado cuatro de su teoría

“El postulado 4 plantea una pregunta de la mayor importancia desde la primera sugerencia de helmholtz, se han realizado numerosos esfuerzos para explicar la combinación química al suponer que en la formación de un compuesto, algunos de los electrones de un átomo pasan completamente a otro átomo, y que las diferentes partes cargadas de la molécula producidos se mantienen unidos por fuerzas eléctricas tales teorías, en mi opinión, han demostrado ser totalmente inadecuadas, excepto en el caso de las sustancias de tipo fuertemente polar”.

Por lo anterior se podría deducir que Lewis les da una connotación a las sustancias no polares a lo que hoy se conoce como enlace covalente o molecular y a las sustancias polares las que actualmente son conocidas como iónicas. 

Referencias Bibliográficas
Lewis, G. (1916). The Atom and the Molecule. Journal of the American Chemical Society, vol XXXVIII. (No 4).
Moseley H (1913). The High frequency spectra of thev elements. Philophical Magazine Vol. 26, Pag.1024-32.

EL COMIENZO DE LA NOMENCLATURA QUÍMICA

LECTURA HERMENÉUTICA DEL TRATADO DE LAVOISIER: EL COMIENZO DE LA NOMENCLATURA QUÍMICA

Johana Piñeros 

Maestría en Docencia de la Química - Universidad Pedagógica Nacional
Johapi235@gmail.com

En el tratado elemental de la química presentado por Lavoisier  en el año 1978,  permite conocer gran parte de los avances científicos relacionados con lo que se denomina en la actualidad combustión  y los estudios realizados en cuanto a los gases y el lenguaje químico, que en los capítulos IV y VI se muestra en mayor relevancia y los cuales serán objeto de análisis en el presente documento, en el cual se comienza a consolidar la nomenclatura de las sustancias conocidas hasta el momento y que permitió que en siglos posteriores enriquecerse con los demás elementos y sustancias que se descubrían con el paso de los años.
Se ha precisado que desde los estudios acerca el aire respirable y no respirable, las transformaciones físicas de las sustancias y los avances en los instrumentos de identificación de gases y calor, fueron precursores de establecer una serie de símbolos tanto de letras y números en los cuales las lenguas, como lo menciona Lavoisier en su tratado deben ser unificadas en el contexto científico para comprender los fenómenos que se suscitan en lo observable. (Lavoisier, 1798)
En el caso del agua:
cuando se encontraba en vapor o cuando se adicionaba lo que se llamaba “calórico” tenía propiedades distintas las cuales se ignoraba como trasmitirlas en un lenguaje entendible universal, y como se percibía en el común de las gentes, no se había dado un nombre particular en ninguna lengua del agua que se halla en este estado, esto mismo sucedió en todos los fluidos, y en general con toda las sustancias que nos perceptibles a convertirse en cambiar su estado de agregación; por la misma causa no habían dado nombres a la mayor parte de los fluidos aeriformes en el estado líquido o sólido, a pesar de que en la sociedad de este tiempo las palabras aire y agua era ya eran consagradas en la sociedad.
Lavoisier en su tratado pensó en desecharlas y en sustituirlas por otras que no fuesen tan fáciles de inducir a un error y que puedan ser ampliadas al concepto que se deseaba trasmitir.
Las palabras nuevas se sacaron principalmente del lenguaje griego, procurando que su etimología diera idea de las cosas que se proponían expresar y sujetándose particularmente a no ser ideas cortas si no que se facilitara formar adjetivos y verbos. Siguiendo este curso de lenguaje el científico,
Macquer conserva y posiciona el nombre de gas para definir los fluidos elásticos uniformes y no aire de la atmosfera, el cual era un término genérico que expresaba el ultimo grado de saturación de cualquier sustancia por el “calórico”, y la expresión de una modificación de los cuerpos, lo que resulta que se tuviera una confusión entre todos los fluidos elásticos encontrados hasta el momento,
 es por ello que en este tratado se realiza una distinción de cada uno de los gases manteniendo su nombre de base; y así se denominaron gas acuoso, el agua combinada con el calórico, gas etéreo, gas alcohólico(espíritu del vino),así mismo gas ácido muriático, gas amoniacal, entre otros.
Etimológicamente el aire de la atmosfera se componía principalmente de dos fluidos aeriformes o gases: uno respirable, en que pueden vivir los animales, calcinarse los metales y arder los cuerpos combustibles; y otro con propiedades opuestas, como el no poderse respirar por los animales ni mantenerse en combustión. A la base de la parte respirable del aire se le atribuyo el nombre de oxigeno que significa yo engendro, debido a que este es la base de la formación sustancias como ácidos, combinándose con la gran mayoría de las sustancias (Lavoisier, 1798).
En parte a lo anterior es válido mencionar que uno de los criterios en los cuales Macquer y Lavoisier coinciden es en la denominación del sustrato de un nombre para las sustancias que se encuentran inmersas en el aire y que se permiten definir como gases, los cuales dependiendo de sus procesos experimentales y obtención tendría un complemento en la denominación de su nombre es por esto que la base seguiría siendo gas, y la variabilidad el nombre dependería entonces, según estos autores, de las sustancias de donde proviene el gas o del procesos físico o químico que permite la obtención de dicha sustancia.
Así mismo se hace con los ácidos que se conocían en la época, se hacía una aproximación de su nombre por la propiedades químicas que se podían descifrar de las sustancias así por ejemplo el Gas alkaligeno era aquel que tenía una composición álcalis como lo mencionada Berthollet y así como el ácido nítrico era una combinación de nitrógeno. Este capítulo permitió participar nociones para los artículos siguientes ya que al explicar en su gran mayoría la nomenclatura de las especies de gases que existían consistió principalmente en nombrar las sustancias simples la cual se deducía necesariamente de una primera palabra en todos los compuestos.
Por lo anterior la nomenclatura de los ácidos se pensaba que fuese un poco más fácil de establecer en los términos de dicho tratado, la palabra acido es genérica y se denominaba como el resultado de una combustión u oxigenación de las sustancias, así por ejemplo cuando el fosforo se combustiona se denominaba el nombre de ácido fosfórico, al azufre ácido sulfúrico y el carbono acido carbónico, partiendo siempre del nombre el base. Sin embargo la oxigenación de los cuerpos combustibles, y de una parte de las sustancias que se transforman en ácidos, ofrece una circunstancia que llama la atención, y es que son susceptibles de diferentes grados de saturación, los ácidos que resultan de dos mismas sustancias, tiene propiedades distintas que dependían de la diferencia de proporción, esta variedad se manifiesta en el ácido sulfúrico: si el azufre se halla combinado con poco oxígeno, resulta un ácido volátil, de un olor penetrante y con propiedades del todo particulares, con mayor proporción de oxigeno se convierte en un ácido fixo pesado y sin olor el cual da sus combinaciones productos muy diversos. Por esta razón el primer comienzo de la nomenclatura de ácidos no era muy eficiente pues parecía difícil derivar el nombre de la base acidificable de dos denominaciones que no expresan los grados de saturación. (Lavoisier, 1798)
Esta parte de la nomenclatura de la química seria sumamente sencilla si cuando se descubrió la sustancia se descubriera también sus radicales o cuando en la alquimia se hubieran dado los mismos nombres, puesto que como en el caso del ácido sulfúrico este fue extraído del hierro y se denominó ácido vitriólico que sería posteriormente el mismo nombre de la combustión del azufre y quien se denomina ácido sulfúrico.
Así esto mismo sucedería con los elementos no metálicos que se habían descubierto en la época y consecuente a ello la tarea era identificar el nombre de cada saturación de los ácidos formados a partir de las proporciones del oxígeno y así tener una distinción de cada una de las sustancia con un nombre tanto de base como característico de cada uno de los compuestos producidos.
Esto mismo sucedía con el ácido aireforme llamado aire fixo, el cual se ignoraba que era el producto de la combustión del carbono con el oxígeno: no hemos hallado ninguna dificultad en corregir y modificar la lengua antigua respecto a estos ácidos pues no hemos más que mudar el nombre de ácido vitriólico en el de ácido sulfúrico el de aire fixo en el del aire carbónico.
En este orden de ideas era Forzoso tomar un camino inverso, esto es, en vez de deducir el nombre del ácido  de su base, se ha dado el nombre a la base derivado de la denominación del ácido como sucede con el ácido que se extrae de la sal marina o de la sal común, al cual al agregar ácido sulfúrico se presenta en forma de gas y es obtenido el ácido correspondiente conocido como base muriática¸ derivado del nombre que le atribuyeron Bergman y Morveau, de la palabra latina muria, aplicada antiguamente a la sal marina. En este tiempo se hacia la distinción de que si algún día se descubre la naturaleza de un radical del muriático, será necesario mudar entonces su denominación, dándole un nombre análogo al de su base cuya naturaleza se haya averiguado, dando a comprender que en a pesar de conocer toda las saturaciones y derivados de los ácidos conocidos se hacía una predicción del posible nombre y trasponerlo a la realidad que las características químicas mostraban.
El ácido muriático ofrece también una circunstancia muy notable: a imitación del ácido del azufre, y de otros muchos ácidos, es susceptible de varios grados de oxidación, trasforma el azufre en un gas acido volátil, muy poco miscible con el agua; y es el que se denota según Stahl, con el nombre del ácido sulfuroso. Una dosis mayor de oxigeno le convierte en ácido sulfúrico, esto es, en un ácido que presenta cualidades acidas que se acentúan en mayor proporción; es mucho mas fixo, incapaz de existir en estado de gas, en una temperatura muy alta, sin olor y se mezcla con el agua en muy grande cantidad,
contrario a lo que  sucede con el ácido muriático, la adición del oxígeno lo hace más volátil menos inmiscible en el agua y de olor penetrante, observando también los grados de saturación así como en el azufre lo que en el momento de nombrar se hace la variación de muriatoso y muriático respectivamente.
Otro ácido en el cual se hace énfasis a definir y nombrar es el ácido nitroso, a diferencia del muriático este tiene ya su base y es era conocida hasta el momento como el ácido nitroso o salitre como se nombraba en la sociedad de la química, sin embargo habían términos como azoe que es un radical de saturación de este acido el cual como lo había asegurado Berthollet se llamaría ácido nítrico y siendo base de alkali amoniacal.
En consecuencia de este capítulo, lo que hace que se permita una distinción en los nombres de los ácidos son los grados de saturación que puede llegar a presentar cada elemento y su exposición a la cantidad de combustión que pueda presentar cada uno de ellos por la cantidad del mismo, así y teniendo en cuenta las posturas de Lavoisier, Macquer Y Berthollet una análisis crítico de los momentos relevantes de estos capítulos son:



CASO
CRITERIO: PALABRA BASE GASES. SUSTANCIAS DE LA ATMÓSFERA.
LAVOISIER
MACQUER
BERTHOLLET




AIRE
Definición de lo respirable y no respirable, en la cual lo respirable es atribuido a lo que se denomina oxigeno que griego este significa yo engendro. Todo nombre de los gases tiene una base y una denominación, la base es gas y la denominación seria la raíz o procedencia de la sustancia, así por ejemplo: gas acuoso, proveniente del agua.
Conserva la base gas para los fluidos elásticos que se encuentran en el aire, permite conformar en conjunto con Lavoisier el nombre variable de las sustancias mediante ejercicios experimentales
Estudio de casa puntual: el gas alkaligeno, el cual estudia desde la procedencia de su obtención median te combinación de oxigeno con el álcalis conocido en el momento.

CRITERIO: PALABRA BASE ACIDOS. GRADOS DE SATURACIÓN
ÁCIDOS
La palabra acido es genérica y es denominada como el resultado de la combustión u oxigenación de las sustancias.
El aire fixo es el producto de la oxigenación del carbono.

Para el azufre, fósforo y carbono existen diferentes grados de saturación, los cuales son definidos mediante la cantidad de oxigenación que tenga la sustancia y así sus características son cambiantes.
En el ácido nítrico identifica que los grados de saturación provienen de la combinación de nitrógeno con oxígeno.

AGUA
El nombre de agua se le asigna por el quehacer de la sociedad, sin embargo no erala misma sustancia agua la que se encontraba en vapor a la que se enconaba en estado líquido o sólido, asi cuando el agua estaba como fluido elástico tenía unas ciertas características distintas que en otros estados de agregación, sin embargo no se llega a otra denominación de agua si no la empleada hasta la fecha.




NO HAY CRITERIO


Si bien en este tratado es conocido como uno de los primeros documentos en los que se establecen nombres científicos de las sustancias conocidas hasta ese momento, contario a lo que se piensa en relación a su facilidad, este no fue solamente propiciado por Lavoisier, por el contrario, fue  una formación de conceptos de varios científicos en la comunidad y con base a ello tampoco es fácil generar los nombres de cada sustancia, puesto que como se estudia en la actualidad los nombres inscritos para las sustancias surgentes en la época, fueron la iniciación de un lenguaje universal de la química, el que permitió  hacer una relación entre el fenómeno y como comunicarlo, sin embargo es claro que debe hacerse una reflexión en la actualidad ya con muchos más datos de investigación y sistematización de la información, que el lenguaje no es nada sencillo de hecho sus raíces filosóficas y etimológicas hacen cuestionar sobre que se enseña en el aula, si el docente en química es congruente en interpretar  la simbología y las expresiones propias de una nomenclatura hecha en la química con los eventos científicos que surgen día a día.

Referencias Bibliográficas

LAVOISIER, A. L. (Edición:Siglo XVIII (1798)). Tratado elemental de quimica. Madrid: en la Imprenta Real por Pedro Julian Pereyra: véndese en la librería de Gomez.

Experimental History of Colour por Robert Boyle

Robert Boyle

Experimental History of Colour por Robert Boyle 

Tomado de http://web.csulb.edu/~percept/rboyle.html 






Nina María Sánchez Ramírez
Maestría en Docencia de la Química
Universidad Pedagógica Nacional

El texto a analizar se titula Experimental History of Colour escrito por Robert Boyle para un amigo, el cual llama Pyrophilus, su intención no era plantear una teoría o un dogma frente a la naturaleza del color, por el contrario está sujeto a narraciones desde experimentos en torno al color blanco y negro principalmente, dejando una invitación abierta a personas interesadas en investigar otros colores y la diversidad de los mismos. El texto está organizado en tres partes: la primera consiste en un trabajo de cinco capítulos donde se abordan algunas consideraciones sobre el color en general desde la historia, según su naturaleza, la segunda parte presenta dos capítulos, el primero hace énfasis en la naturaleza de colores particulares, ejemplificados en blancura y negrura, el segundo capítulo hace una presentación 15 experimentos en torno al color blanco y negro (“intensidad”) desde la “composición” o “espíritu” y la tercera parte del texto presenta 49 experimentos (denominados “promiscuos”) desde las diversas formas de color en compuestos minerales como vegetales.

Siendo de interés el análisis del fragmento del experimento 29 de la página 60, el cual muestra una experiencia con el extracto o jugo de mora, hace énfasis en la naturaleza de los vegetales desde el color, y su comportamiento, cualidad y viraje de color a partir de tres sales o “espíritus”: ácidos, amoniacales y alcalinizantes.

Antes de mencionar el experimento 29 presentaré 3 párrafos tomados del texto que hacen referencia a algunas ideas en torno al color, posteriormente se muestra el experimento en el idioma original, la traducción libre de los fragmentos de interés, una rejilla de análisis de algunas variables de dicho experimento y un análisis personal de la postura frente al experimento de Boyle.

Concepto de Color desde Boyle Trascripción del texto original y traducción libre: 

For color may be considered, either as it is a quality residing in, the body that is said to be coloured, or to modify the light after such or such a manner; or else as the light itself, which so modified, strikes upon the organ of sight, and so cause that sensation which we call colour: and that this latter may be looked upon as the more proper, though not the usual acceptation of the word colour, will be made probable by divers passages in the ensuing part of our discourse 

Por color se puede considerar, una cualidad que reside en el cuerpo del que se dice que está coloreado, o una modificación de la luz de tal o cual manera; o también, como la luz misma, que así modificada, golpea el órgano de la vista, y eso causa que sensación que llamamos color: y que este último puede ser considerado como el más apropiado, aunque no la aceptación más habitual para la palabra color, se hará probable por diversos pasajes en la parte subsiguiente de nuestro discurso.

BUT to return to the consideration of colours: as an apparition of them may be produced by motions from within, without the assistance of an outward object; so I have observed, that it is sometimes possible that the colour thatwould otherwise be produced by an outward object, may be changed by some motion, or new texture already already roduced in the sensory, as long as that unusual motion, or new disposition lasts; for I have divers times tried, that after I have through a telescope looked upon the sun, though thorough a thick, red, or blue glass, to make its splendor supportable to the eye, the impression upon the retina would be not only so vivid, but so permanent, that if afterwards I turned my eye towards a flame, it would appear to me of a colour very differing from its usual one. And if I did divers times successively shut and open the same eye, I should see the adventitious colour (if I may so call it) changed or impaired by degrees, till at length (for this unusual motion of the eye would not presently cease) the flame would appear to me of the same hue that it did to other beholders 

PERO volver a la consideración de los colores: como una aparición de ellos puede ser producida por movimientos internos, sin la ayuda de un objeto externo; así que he observado que a veces es posible que el color sería producido de otro modo por un objeto externo; puede ser cambiado por algún movimiento, o una nueva textura ya producida en el sentido sensorial, mientras dure ese movimiento inusual o nueva disposición; porque lo he intentado varias veces, y después de haber mirado con un telescopio el sol, a través de un cristal grueso, rojo o azul, para hacer que su esplendor sea compatible con el ojo, la impresión en la retina no sería tan vívida, sino tan permanente, que, si después volviera mi ojo hacia una llama, me parecería de un color muy diferente al habitual. Y si lo hiciera varias veces cerrándolo sucesivamente y abrir el mismo ojo, debería ver el cambio de color accidental (si así lo puedo llamar) cambiado o deteriorado por grados, hasta que al final (ya que este inusual movimiento del ojo no cesaría en ese momento) la llama aparecería para mí del mismo tono que a otros observadores 

BUT, Pyrophilus, I would not, by all that I have hitherto discoursed, be thought to have forgotten the distinction (of colour) that I mentioned to you about the beginning of the third session of the former chapter; and therefore, after all I have said of colour, as it is modified light, and immediately affects the sensory, I shall now remind you, that I did not deny, but that colour might, in some sense be considered as a quality residing in the body that is said to be coloured; and indeed the greatest part of the following experiments refer to colour principally under that notion, for there is in the bodies we call coloured, and chiefly in their superficial parts, a certain disposition, whereby they do so trouble the light that comes from them to our eye, as that it there makes that distinct impression, upon whose account we say, that the seen body is either white or black, or red or yellow, or of any one determinate colour. But because we shall (God permitting) by the experiments that are to follow some pages hence, more fully and particularly shew, that the changes, and consequently in divers places the production and the appearance of colours, depends upon the continuing or altered texture of the object we shall in this place intimate (and that too but as by the way) two or three things about this matter. 

PERO, Pyrophilus, no me gustaría, por todo lo que hasta ahora he discutido, haber olvidado la distinción (de color) que te mencioné sobre el comienzo de la tercera sesión del capítulo anterior; y por lo tanto, después de todo hablé del color, ya que es luz modificada, e inmediatamente afecta al sensorial, ahora te recordaré que no lo hice negar, pero ese color podría, en cierto sentido, ser considerado como una cualidad que reside en el cuerpo que se dice que es de color; y, de hecho, la mayor parte de los siguientes experimentos se refieren al color principalmente bajo esa noción, ya que existe en el cuerpos que llamamos de color, y principalmente en sus partes superficiales, una cierta disposición, por lo que hacen que la luz sea problemática eso viene de ellos a nuestro ojo, ya que allí hace una impresión distinta, sobre cuya cuenta decimos, que el cuerpo visto es blanco o negro, o rojo o amarillo, o de cualquier color determinado. Pero porque lo haremos (Dios permisos) por los experimentos que seguirán algunas páginas, por lo tanto, de manera más completa y particular, que los cambios, y consecuentemente en diversos lugares la producción y la apariencia de colores, depende de la continuación o alteración de la textura del objeto que en este lugar íntimo (y eso también, pero por cierto) dos o tres cosas sobre este asunto.

CONFESS, Pyrophilus, that a great part of what I have delivered (or proposed rather) concerning the differing forms of asperity in bodies, by which differences, the incident light either comes to be reflected with more or less of shade, and with that shade more or less interrupted, or else happens to be also otherwise modified or troubled, is but conjectural. But I am not sure, that if it were not for the dulness of our senses, either these or some other notions of kin to them, might be better countenanced; for I am apt to suspect, that if we were sharp-sighted enough, or had such perfect microscopes, as I fear are more to be wished than hoped for, our promoted sense might discern in the physical surfaces of bodies, both a great many latent ruggednesses, and the particular sizes, shapes, and situations of the extremely little bodies that cause them, and perhaps might perceive among other varieties that we now can but imagine, how those little protuberances and cavities do interrupt and dilate the light, by mingling with it a multitude of little and singly undiscernable shades, though some of them more, and some of them less minute, some less, and some more numerous, according to the nature and degree of the particular colour we attribute to the visible object. As we see, that in the moon we can with excellent telescopes discern many hills and valleys, and as it were pits and other parts, whereof some are more, and some less vividly illustrated, and others have a fainter, others a deeper shade, though the naked eye can discern no such matter in that planet. And with an excellent microscope, where the naked eye did see but a Green powder, the affected eye, as we noted above, could discern particular granules, some of them of a blue, and some of them of a yellow colour, which corpuscles we had beforehand caused to be exquisitely mixed to compound the green. 

CONFIESO, Pyrophilus, que una gran parte de lo que he entregado (o propuesto) sobre las diferentes formas de aspereza en los cuerpos, por el cual las diferencias, la luz incidente se refleja con más o menos sombra, y con esa sombra más o menos interrumpido, o de lo contrario pasa a ser modificado o perturbado, no es más que conjetural. Pero no estoy seguro de que, si no fuera por la dulzura de nuestros sentidos, estas o algunas otras nociones de parentesco con ellos, podrían ser mejor tolerados; porque soy propenso a sospechar, que si tuviéramos la suficiente agudeza, o tuviéramos microscopios tan perfectos, como me temo que son más deseados de lo esperado, nuestro sentido promovido podría discernir en las superficies físicas de los cuerpos, ambos una gran cantidad Robustez latente, y los tamaños, formas y situaciones particulares de los cuerpos extremadamente pequeños que los causan, y tal vez puedan percibir entre otras variedades que ahora podemos imaginar, cómo esas pequeñas protuberancias y cavidades interrumpen y dilatan la luz, mezclándose con ella una multitud de tonos pequeños e individualmente indecisos, aunque algunos más, y algunos menos, algunos menos y otros más numerosos, de acuerdo con la naturaleza y el grado del color particular que atribuimos al objeto visible. Como vemos, en la luna podemos distinguir excelentes montañas y valles con excelentes telescopios, y como si fueran pozos y otras partes, de las cuales algunas son más, y algunas menos vívidamente ilustradas, y otras tienen un tono más débil, otras un tono más profundo, aunque a simple vista no se puede discernir tal cosa en ese planeta. Y con un excelente microscopio, donde a simple vista solo se veía un polvo verde, el ojo afectado, como notamos arriba, podía discernir gránulos particulares, algunos de un azul, y algunos de un color amarillo, que los corpúsculos que tuvimos previamente causaron que se mezclaran exquisitamente para formar el verde (Boyle, 1664).

En la tabla 1 se presenta algunas ideas entorno al color planteadas por Robert Boyle.

Tabla 1 Algunas Ideas frente al Concepto de Color

Algunas Ideas frente al Concepto de Color a partir de … 
Concepto 

Luz 

Cualidad que reside en el cuerpo (coloreado) que, al verse afectado por la luz, éste golpea el órgano de la vista causando la sensación de color 
Movimiento 

El color es producido por movimientos internos sin la ayuda de objetos externos, aunque el color puede cambiar de acuerdo con los movimientos. 
Cualidad 

La cualidad que reside en el cuerpo y la existencia de cuerpos a los que se les dice color, depende de la disposición en el paso de la luz como la huella o impresión dependiente de la textura del objeto 
Corpúsculos  

Para discernir en la diferencia de los colores es necesario el “instrumento” con el que se mide: visión (ojo humano) o lentes 

Es importante mencionar que frente a estas ideas de color, Robert Boyle presenta algunas consideraciones desde sus intereses, como activo teórico de la concepción de naturaleza en general y de la materia en particular durante la segunda parte del siglo XVII, la cual la denomino filosofía mecánica como forma específica del atomismo mecanicista triunfante en la ciencia y la filosofía, además dos años después (1966), de escribir este tratado de color, da a conocer su obra el origen de las formas y cualidades (Coronado, 1998), consideraciones que tuvo en cuenta en el texto original que se retomada en las ideas al concepto de color, sin dejar de lado su inclinación al componente corpuscular a partir de una materia única y movimiento. 

Texto original, Transcripción del texto original: Experimento XXIX y Análisis 

IT may be of some use towards the discovery of the nature of these changes, which the alimental juice receives in some vegetables, according to the differing degrees of their maturity, and according to the differing kinds of plants of the same denomination, to observe what operation acid, urinous, and alcalizate salts will have upon the juices of the several sorts of the vegetable substances I have been mentioning. 

Puede ser útil descubrir la naturaleza de estos cambios, el jugo alimentario recibe en algunas verduras, de acuerdo con los diferentes grados de madurez, y de acuerdo con los diferentes tipos de plantas de la misma denominación, para observar qué operación tendrán las sales ácidas, amoniacal y alcalinizante sobre los jugos de varios tipos de las sustancias vegetales que he estado mencionando. 

To declare my meaning by an example; I took from the same cluster one blackberry full ripe, and another that had not yet gone beyond a redness; and rubbing a piece of white paper with the former, I observed that the juice adhering to it was of a dark reddish colour, full of little black specks, and that this juice, by a drop of a strong lixivium, was immediately turned into a greenish colour deep enough; by as much urinous spirit, into a colour much of kin to the former, though somewhat differing, and fainter; and by a drop of spirit of salt, into a fine and lightsome red: whereas the red berry being in like manner rubbed upon paper, left on it a red colour, which was very little altered by the acid spirit newly named, and by the urinous and lixiviate salts received changes of colour, differing from those that had been just before produced in the dark juice of the ripe black berry.

Para declarar mi significado por un ejemplo; Tomé del mismo rácimo una mora madura y otra que no, sin embargo, ha ido más allá de un enrojecimiento; y frotando un trozo de papel blanco con el primero, observé que el jugo adherido a él era de un color rojizo oscuro, lleno de pequeñas manchas negras, y que este jugo, por una gota de un lixivio fuerte, inmediatamente se tornó en un color verdoso lo suficientemente profundo; por tanto espíritu amoniacal, en un color muy parejo a la anterior, aunque algo diferente, y más débil; y por una gota de espíritu de sal, en un rojo fino y brillante: mientras que la baya roja siendo frotada de la misma manera sobre el papel, dejó en él un color rojo, que fue muy poco alterado por el espíritu ácido recién nombrado, y por las sales y lixiviados recibió cambios de color, que difieren de los que habían sido solo antes producido en el jugo oscuro de la baya negra madura 

A continuación, se muestra en la tabla 2 una rejilla de criterios de análisis del experimento 29 de Boyle. 

Tabla 2 Rejilla de criterios de análisis del experimento 29


[1] Grado de madurez: 1. En desarrollo (no comestible) 2. Madurez fisiológica 3. Madurez comercial 4. Sobre madurez Tomado de http://www.fao.org/docrep/006/Y4893S/y4893s04.htm

Considerando el texto original de Boyle, se resalta que no presenta un sustento teórico sólido para determinar la naturaleza del color desde el discurso químico, aunque hace un acercamiento al concepto de sales ácidas, amoniacales y alcalinizantes desde atributos comportamentales (disparidad y similar, según viraje de color) y de cualidades propias de las sustancias que intervienen en los procesos, en el caso del zumo de la mora (sustancia indicadora, termino actual) según los grados de madurez y su comportamiento frente a las sales ácidas, amoniacales y alcalinizantes.
 Es de resaltar que a pesar que Boyle no consolidó este concepto, actualmente se realizan algunos experimentos con la mora como sustancia indicadora, debido a la composición de antocianina que contiene, siendo quizás una alternativa al uso comercial de la fenolftaleína, como lo retoma Yesica Vanesa Rojas Muñoz, Gilary Daniela Torralba Suarez en el trabajo experimental de laboratorio que realiza, donde preparan un indicador de pH natural (mora), constituyente de un grupo de pigmentos hidrosolubles, (Rojas Muñoz, 2015).

Referencias Bibliográficas

  • Boyle, R. (1664). Experiments and Considerations Touching Colours. Experimental History of Colour. Coronado, G. (1998). 
  • Robert Boyle y el Químico Escéptico Una crítica a la teoría elementarista. Filosofía Univ. Costa Rica, 473-478. 
  • Rojas Muñoz, Y. V. (11 de Noviembre de 2015). Prezi. Obtenido de https://prezi.com/2ylivtxvfkcr/indicadores-de-ph-natural/?webgl=0