Andrés Felipe Aguirre Marín
Licenciado en Química – Universidad Pedagógica Nacional
Maestria en Docencia de la Química - Universidad Pedagógica Nacional - felipe0324@hotmail.com
Licenciado en Química – Universidad Pedagógica Nacional
Maestria en Docencia de la Química - Universidad Pedagógica Nacional - felipe0324@hotmail.com
El tratado elemental de la
química de Antoine Lavoisier es uno de los textos más interesantes y
significativos de la química, ya que trata aspectos que son sumamente
importantes para la base de esta gran ciencia, en donde se enfoca en un aspecto
teórico-práctico que va relacionado con los fenómenos que se vivieron en su
época, para esto es importante retomar un tópico de estudio central para
realizar un análisis detallado y preciso, con esto, el tema central de este
escrito se centrará en “La Ley de la Conservación de la Masa”.
Antes que nada se considera
importante retomar la vida del creador del tratado elemental de la química,
Antoine Lavoisier, el cual nace en París el 26 de Agosto de 1743. Se considera
como el padre de la química, ya que postuló dos obras importantes para la
química, los cuales fueron: el “Método de Nomenclatura Química” con ayuda de
Louis Guyton (1737-1816), Claude Berthollet (1748-1822) y Antoine François
(1755-1809), fue publicado en 1787; y el “Tratado Elemental de la Química” con
su primera edición en París, Francia en el año 1789. Adicional a ello Lavoisier
definió y enumeró cincuenta y cinco elementos, entre ellos el Oxígeno y el
Hidrógeno. A la edad de 51 años Lavoisier fue condenado a guillotina y muere el
5 de Mayo de 1794 en París.
Inicialmente el tratado
elemental de la química se publica en 1789 en París, Francia, y se categoriza en diferentes
capítulos y partes, es por ello que se considera pertinente retomar los
capítulos I y III de la parte I de dicho tratado, en donde se mencionan
aspectos importantes que pueden llegar a ser válidos para un análisis más
detallado acerca de la ley de la conservación de la masa.
Para iniciar con el análisis relacionado
con este tópico tan importante de la química, se retoma la definición del siglo
XXI, siendo esta “La materia no se crea ni se destruye, sino que se
transforma”, pero ¿esta definición es dada propiamente por el padre de la
química Antoine Lavoisier?, pues bien en su tratado elemental de la química de
1789, Lavoisier nunca menciona esta definición para la ley de conservación de
la masa, es más no da una afirmación clara de esta ley, pero si menciona y
explica diferentes experimentos y sucesos que ocurrieron para vislumbrarlo.
Uno de los principales y más
importantes experimentos en los cuales se centra Lavoisier en su tratado
elemental de la química es el propuesto por Boerhaave, el cual menciona que “si se calienta cualquier cuerpo sólido o
fluido, aumenta de extensión en todas sus dimensiones. Si después de calentar
hasta cierto punto un cuerpo sólido, y haber separado de este modo más y más
todas sus moléculas, se deja enfriar, estas mismas moléculas se acercan unas de
otras, siguiendo la misma proporción en que se habían desviado: el cuerpo
vuelve a pasar por los mismos grados de extensión que había corrido; y llegando
a la misma temperatura en que se hallaba al empezar el experimento, recobra
sensiblemente su primer volumen”[1] (Lavoisier, 1789) , con ello es
importante retomar un aspecto indispensable de este experimento para el
desarrollo de la ley de conservación de la masa, el cual consiste en el
movimiento de las moléculas de los cuerpos, que giran en torno a la
temperatura,
esto se puede identificar con mayor facilidad a partir de la figura 1.
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Figura
1. Esquematización de la Ley General y Constante de la Naturaleza.
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Un segundo aspecto para
analizar en el tratado elemental de la química es la memoria de la academia
publicada en 1777, en donde se retoma inicialmente un concepto clave para la
química, siendo este el concepto de “Calórico”, el cual se propone a partir de
los trabajos de Morveau, Berthollet y Fourcroy en torno a la lengua química y
con ello “en consecuencia dimos el nombre
de calórico a la causa del calor, o a aquel fluido eminentemente elástico que
le produce” (Lavoisier, 1789) . A partir de este planteamiento
Lavoisier menciona que un cuerpo puede encontrarse en estado sólido, líquido o
como fluido aeriforme según la cantidad de calórico a la cual se encuentre
sometido y es ahí en donde entran en juego las diferentes fuerzas a las que se
encuentran sometidos los cuerpos, las cuales permiten un estado de equilibrio
en éstos, siendo estas la fuerza de atracción y desviación, las cuales
consisten en el acercamiento y expansión de las moléculas respectivamente como
se puede identificar en la figura 2, sabiendo que existe una tercera fuerza que
influye en el comportamiento de las moléculas de los cuerpos, siendo esta la
presión de la
atmósfera.
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Figura
2. Fuerzas actuantes sobre los cuerpos de la naturaleza.
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En esta misma memoria de la
academia de 1777 Lavoisier retoma el experimento de la evaporación del éter, el
cual consiste en llenar un recipiente transparente con agua caliente (35 o 36
grados del termómetro de Azogue), luego se colocan dos frascos de boca ancha
con agua dentro del recipiente boca abajo, posterior a ello se introduce éter
sulfúrico en un matraz con cuello encorvado en uno de los frascos, hecho esto
entra en juego el calor, el cual permite que el éter se combine con el calórico
dando así la transformación de esta sustancia en un fluido aeriforme, con lo
que se permite visualizar como se “llena” el frasco con este fluido aeriforme.
Con esto se da un aspecto importante para el desarrollo de la ley de la
conservación de la masa, debido a que se empieza a vislumbrar que las
sustancias en un estado al ser sometidas al calor pueden cambiar de estado pero
manteniendo su proporcionalidad inicial.
Finalmente, un último aspecto
que se considera importante para recalcar y analizar para el desarrollo de la
ley de conservación de la materia, es el experimento de la calcinación del
mercurio, el cual se ve expresado en el capítulo III del tratado elemental de
la química de Antoine Lavoisier, el cual consiste en tomar un matraz con cuello
largo y encorvado, luego se agrega a dicho matraz una muestra de 4 onzas de azogue
puro, en seguida el cuello del matraz se coloca de una campaña que se encuentra
en un baño de mercurio, colocando los recipientes en un horno, luego se extrae
el aire de la campaña por medio de un tubo, hasta que el mercurio subiese a un
punto determinado. Después de ello se enciende el horno durante 12 días sin
interrupción alguna de calor, de manera que el mercurio estuviese a punto de
hervir (Lavoisier, 1789) .
El primer día no ocurrió mayor
cosa, aunque el azogue se mantenía en un estado de evaporación continua, en
donde se evidenciaban pequeñas gotas en las paredes de la campana, las cuales
fueron aumentaron su volumen con el transcurso del tiempo y descendían hasta el
mercurio restante. En el segundo día se evidenciaron unas partículas que
comenzaron a nadar sobre el mercurio, las cuales aumentaron su volumen y numero
al cabo de 4 o 5 días, en donde se mantuvieron constantes después de ello. Al
transcurso de los 12 días no se evidenciaron nuevos cambios por lo cual se
consideró apagar el horno y esperar que se enfriaran los recipientes; así es
que este experimento se puede ver representado en la figura 3.
Con este experimento se puede
determinar que al transcurso de los doce días se evidencia una disminución en
el aire en una sexta parte aproximadamente, adicional a ello se recolectaron
las partes que nadaban sobre el mercurio separándolas del mercurio líquido, y
al realizar la medición pertinente se obtuvo un peso de 45 granos.
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Figura
3. Experimento de la Calcinación del Mercurio
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Respecto a los experimentos de
la evaporación del éter sulfúrico y de la calcinación del mercurio se puede
realizar un análisis propio entorno a la ley de conservación de la masa, el
cual consiste en que cada uno de estos experimentos describe que las sustancias
empleadas al someterse a ciertas variables pueden llegar a determinar su
estructura, estado y composición, es decir, se logra comprender lo que plantea
Lavoisier en torno a que las sustancias implicadas en un proceso -denominadas
actualmente “Reacción química”- llegan a mantener su composición, pero no en la
misma proporción, ni organización molecular, variando así su naturaleza entre
las sustancias iniciales y las sustancias finales; y es por esto que se da
validez a lo mencionado por Lavoisier indicando que “la química presenta generalmente dos medios para determinar la
naturaleza de las partes constitutivas de un cuerpo, y son la composición y la
descomposición” (Lavoisier, 1789) .
Para finalizar este análisis
se considera pertinente sintetizar esta información en una rejilla que abarca
las ideas principales de este escrito.
Tabla 1. Aporte de los experimentos de Boerhaave, evaporación del éter y calcinación del mercurio a la ley de conservación de la masa.
Referencia Bibliográfica
Lavoisier, A. (1789). Tratado Elemental de la Química
-Parte I. (J. M. Munarriz, Trad.) París.
[1]
Traducción de Munarriz del Tratado Elemental de la Química –
Capítulo 1, Parte I- Página 38
[2]
Recuperado el día 2 de Diciembre de 2017 de http://impresiones-miguel.blogspot.com.co/2011/02/adios-los-4-elementos-aires-agua-la.html
