Numerosos descubrimientos e inter-pretaciones nuevas conformarían la Revo-lución Química. Sin embargo, uno de losepisodios que ilustra, con especial clari-dad, esta conformación es el del abando-no de la teoría del flogisto y la asignacióndel nombre oxígeno al aire desflogisticado.

2.1. LA TEORÍA DEL FLOGISTO.

En 1731 G.E. Stahl, médico del rey dePrusia, denominó al principio de combus-tión phlogiston (del griego phlox: «llama»,y por tanto, literalmente, «principio de lallama»). Se decía así que todas las sustan-cias combustibles contenían flogisto queal quemarse era expulsado al aire. Las sus-tancias no combustibles, por el contrario,carecían de flogisto o estaban des-flogisticadas. Stahl fue un observadorperspicaz y argumentó que la calcinaciónde los metales seguía un proceso similaral de la combustión. Los metalúrgicos sa-bían desde hacía siglos que una maneraefectiva de extraer metal de un mineralconsistía en calentarlo con carbón vege-tal. Se creía que el carbón aportaba el ca-lor y que también protegía en cierto modo

al metal para que no se quemara. Stahl re-visó estos presupuestos y postuló que elcarbón suministraba el flogisto necesariopara convertir el mineral en metal. A par-tir de 1750 esta teoría se difundió amplia-mente acabando por ser universalmentereconocida.

La versatilidad camaleónica de la teo-ría condujo finalmente a una vaguedad eimprecisión general que, como veremos,Lavoisier criticaría más tarde. Existía, noobstante, un común acuerdo sobre los si-guientes puntos básicos:

[i] Todas las sustancias combustiblescontienen flogisto.

[ii] Las sustancias no combustiblescontienen poco o ningún flogisto comoocurre después de la desflogisticación.

[iii] Los primeros defensores del flogis-to, casi con certeza, lo consideraban máscomo un principio que como una entidadcorpórea. El químico inglés Watson(Chemical Essays, 1781) era de esta opinión:

Seguramente uno no debería esperar quela química pudiera presentarnos cierta can-tidad de flogisto extraída de un cuerpo in-flamable; porque de igual modo se tendría

LA QUÍMICAEN EL SIGLO XVIII2

MATERIALES DE HISTORIA DE LA CIENCIA

razón en exigir que pudiera extraerse cier-ta cantidad de magnetismo, de gravedad ode electricidad de un cuerpo magnético, pe-sado o eléctrico.

(TOULMIN y GOODFIELD, 1962, p. 240).

Sin embargo, a medida que el sigloavanzaba muchos químicos empezarona considerar al flogisto como una sus-tancia material.

[iv] Se pensaba que aquellos materia-les que dejaban menos residuos tras lacombustión estaban más llenos de flo-gisto. Muchos materiales no dejaban nin-gún residuo por lo que se pensaba queeran, en sí mismos, flogisto. Así, tanto alcarbón vegetal como al hidrógeno se lespropuso, por ello, como candidatos aencarnar al flogisto puro.

[v] La llama era una movimiento osci-lante debido al escape de flogisto o tal vez ala “momentánea visión” del flogisto en supaso de un estado a otro: es decir, la sus-tancia se quema en el aire que, a su vez,recibe al flogisto.

[vi] Tanto la herrumbre como la cal-cinación, la transformación por oxi-dación de un metal a su mineral o cal, seconsideraban como productos de la sa-lida de flogisto.Teóricos poste-riores sugeriríanque la formaciónde un mineralllevaba consigoalgún incremen-to o aporte se-cundario proce-dente del aire.

[vii] La extrac-ción de metales apartir del mine-ral se interpreta-ba como la adición de flogisto a partirde sustancias, tales como el carbón ve-getal, ricas en éste.

Del flogisto al oxígeno

[viii] Había mucha imprecisión en re-lación con los gases, pero a mediadosdel siglo XVIII se pensaba de forma ge-neralizada que todos ellos eran diferen-tes formas de aire. Así al hidrógeno, almetano (fuego húmedo) y al monóxido decarbono se les denominaba con el apela-tivo común de “aire inflamable” ya quepodían arder en el aire corriente. A losgases que no podían soportar la com-bustión se les llamaba “aires flo-gisticados”, término que se aplicaba sinmucha precisión al dióxido de carbono,al dióxido de azufre y al nitrógeno.

2.2. EL PROBLEMA DEL CAMBIO DEPESO EN LA COMBUSTIÓN.

Los árabes probablemente ya eranconscientes de que tras la combustión seproducía un aumento de peso. Jean Reyse había dado cuenta de este hecho en1630, Mayow en 1624, y Boyle y Stahl, contoda seguridad, también lo conocían.

Los hechos contradecían, pues, a lateoría del flogisto, en la que se admitíaque en el proceso de combustión se pro-ducía la pérdida de algo (flogisto). Sinembargo, la historia de la ciencia nos

muestra que laincompatibilidadde los hechos conla teoría no impli-ca el rechazo au-tomático de dichateoría: siemprepueden hacersemodificaciones yañadidos (esto es,hipótesis ad hoc).Por otra parte, losquímicos de laépoca no estaban

convencidos de la necesidad de las me-diciones cuantitativas -sólo después deltrabajo de Black y Lavoisier se demos-

Papel del carbón al extraer un metal a partir de su mineral

tró, de manera concluyente, la utilidadde la balanza en la investigación quími-ca–. Además se daba un cierto paralelis-mo entre el flogisto y otros elementosincorpóreos tales como la electricidad,el magnetismo y el calor. ¿En qué senti-do podía decirse que estos elementosincorpóreos tenían peso?

A pesar de estas incertidumbres seformularon diversas propuestas, tanto porparte de los primeros defensores de la teo-ría del flogisto, como por la de aquellosque se adhirieron a una teoría del flogistomodificada, a partir del año 1775. Talespropuestas eran:

[i] El flogisto poseía levedad.[ii] La emisión de flogisto incremen-

taba la densidad de una sustancia (unaidea propuesta por un buen número dequímicos en-tre los que seencontrabanPott, Stahl,Scheffer y Wa-llerius).

[iii] La pre-sencia de flo-gisto debilita-ba la atraccióngravitacionalde los cuer-pos -discutidopor J. Ellicot(1780).

[iv] Se producía un incremento o adi-ción secundaria a partir del aire a medidaque el flogisto salía.

[v] Boyle consideraría como posibi-lidad el que las partículas ponderablesde fuego fueran capaces de atravesarlas paredes de cristal de un contene-dor caliente adhiriéndose posterior-mente a la sustancia que ardía. Es in-teresante apuntar que Platón, al esbo-zar en su extraña obra Timeo el ato-mismo geométrico, usó al más “pene-

trante” de los poliedros regulares (eltetraedro) para representar el fuego.

Esta sugerencia de Boyle no fue unamera especulación. Tan escrupuloso comosiempre, había llevado a cabo medidascuantitativas y encontrado que el estaño,calentado en un contenedor sellado, au-mentaba de peso. A partir de ello sólo po-día concluir que en el recipiente habíanentrado partículas de fuego:

No es de extrañar que la entrada detantísimos cuerpos diminutos, que nomuestran por sí gravedad, acabe, a causade su gran número, apreciándose en unabalanza.

(TOULMIN y GOODFIELD, p. 228)

Desde nuestra perspectiva actualp o d e m o sidentificar lacausa del errorcometido porBoyle: rompióel cuello delrecipiente enel que habíacalentado elestaño antesde pesarlo. Sihubiera pesa-do el recipien-te intacto, sinabrirlo, no ha-

bría encontrado ningún cambio en elpeso.

2.3. LA NECESIDAD DEL AIRE.

Múltiples observaciones y numerososexperimentos habían puesto de manifies-to que el aire era imprescindible para lacombustión y la oxidación, y que la llamade una vela se extinguía rápidamente enun espacio cerrado. Tales hechos, no obs-tante, no fueron especialmente difíciles de

MATERIALES DE HISTORIA DE LA

CIENCIA

Conversión de un metal en su mineral por medio de la expulsión deflogisto y de un incremento secundario procedente del aire.

incorporar a la vigente teoría del flogisto:el aire se veía como el receptor del flogis-to que, cuando se saturaba, acababa inhi-biendo la posterior emisión de éste e impe-día la combustión. Por otra parte, una res-puesta ingeniosa a la disminución aparentedel volumen de aire después de la combus-tión, consistía en afirmar que el flogisto quese escapaba “dañaba” la elasticidad del aire,de la misma manera que el fuego estropea-ba la elasticidad de los resortes de metal.

Del flogisto al oxígeno

2.4. ETAPAS DE LA REVOLUCIÓNQUÍMICA.

Podemos entender, a posteriori, quela Revolución Química se basó, de hecho,en un cierto número de cambios tanto enlos métodos como en los conceptos em-pleados por los químicos.

Podemos enumerarlos de modo su-cinto como sigue:

· Mayor precisión en los métodos cuan-titativos y aplicación de la ley de con-servación de la masa para compren-der las reacciones químicas.

· La teoría del Oxígeno desplaza a la teo-ría del Flogisto.

· La definición precisa de elemento quí-mico, compuesto y mezcla.

· El desarrollo y articulación de un nue-vo sistema de nomenclatu-ra química.· Las teorías de la afinidadquímica mediante las queresultara posible entenderpor qué una sustancia des-plazaba a otra en una reac-ción de sustitución; com-prender, en suma, las fuer-zas de cohesión entre sus-tancias.· El abandono de la idea delaire como elemento, la dis-tinción entre diferentes ti-pos de aire o gases y la com-prensión de que el aire po-día participar, y de hechoparticipaba, en las reaccio-nes químicas.· La nueva conceptualiza-ción de la acidez.

Estos cambios de con-cepción no se produjeroncon facilidad y sin resisten-cia. Para materializar loque sin duda puede con-ceptuarse como Revolu-

ción Química fue necesario que se pro-dujera la conjunción de dos factores: laexistencia de una rápida transformaciónsocial –que tuvo repercusiones en áreascompletas de las Ciencias Naturales y dela Tecnología– y la sagacidad de unoscuantos científicos decididos einnovadores.

En los centros de enseñanza solía realizarse unexperimento clásico que consistía en hacer arder unavela en un espacio confinado sobre agua. La llama aca-ba consumiéndose y, al mismo tiempo, el agua se elevahasta aproximadamente 1/5 del volumen de aire en elrecipiente. De este hecho se infiere que la concentra-ción de oxígeno en el aire es en torno al 20%. Realizaeste experimento.

Contesta a las siguientes preguntas:

1) ¿De qué forma explicaría un partidario de la teoríadel flogisto el ascenso del agua en el recipiente?

2) ¿Qué efecto tiene, sobre el volumen de aire, el calorproducido por la vela?

3) De acuerdo con la teoría moderna, la cera de la velaes fundamentalmente un hidrocarburo (CnH2n+2) yal arder produce agua y dióxido de carbono:

CnH2n+2 + O2 → CO2 +H2O.

· Ajusta la ecuación anterior.· Si se produce dióxido de carbono ¿por qué dis-

minuye el volumen de aire después de la com-bustión?

Revisitando la experienciade la vela y el baño de agua.