Carlos A. Filgueiras
(Universidade Federal de Minas Gerais)

A EVOLUÇÃO DA QUÍMICA DO SÉCULO XVI AO SÉCULO XIX
ATRAVÉS DE TEXTOS ORIGINAIS

INDEX

CAPÍTULO III: A QUÍMICA NO SÉCULO XVIII

O século XVIII começou com uma química mais amadurecida, distinguindo-se não só da alquimia moribunda como daquela química totalmente subordinada à medicina e à farmácia. Aqui já se vê uma ciência da natureza de pleno direito. Sua melhor expressão foi a formulação da Teoria do Flogisto pelo químico e médico alemão Georg Ernst Stahl, seguidor de Becher. Stahl, um médico e professor de medicina, tratava a química como uma ciência independente, sem nenhuma sujeição à medicina. Ele considerava a existência de uma distinção fundamental entre a química de laboratório e aquela que ocorria nos seres vivos. A Teoria do Animismo, mais tarde denominado Vitalismo, surgiu com ele e durou até o século XIX. Muito já se escreveu sobre sua teoria mais famosa, a do flogisto, de modo que só se falará dela aqui de forma breve. A partir do conceito becheriano de "terra pinguis", ou "terra gorda", um dos componentes dos compostos químicos, de acordo com Becher, Stahl desenvolveu o conceito de inflamabilidade, ou "flogisto", do grego, para denominar aquilo que se desprende quando uma substância arde. A madeira, o azeite, o carvão são todos materiais ricos em flogisto, pois queimam-se quase totalmente, restando apenas um pequeno resíduo de cinzas. Os metais também se "queimam", embora o termo apropriado neste caso seja que eles se calcinam, originando "cais", aquilo que mais tarde Lavoisier viria a denominar óxidos. A teoria de Stahl foi a primeira teoria química de aplicação ampla, capaz de explicar um enorme número de fenômenos. Se um metal, ao se calcinar, perde flogisto, então se se conseguir devolver flogisto ao produto da calcinação, a cal, será possível regenerar o metal original. Esta é a reação de redução, familiar a todos os metalurgistas. Por exemplo, tanto a cal de ferro ou de estanho, quando aquecidas com carvão, dão os metais respectivos. Então a teoria de Stahl era capaz de explicar muitos fenômenos, compreendendo tanto as reações diretas como as inversas. Por isso ela logrou aos poucos uma enorme aceitação e dominou toda a química da maior parte do século XVIII, até ser substituída pela química lavoisiana no último quartel do século. A Teoria do Flogisto foi publicada por Stahl em várias de suas obras desde o final do século XVII. Todavia, a versão francesa de seu livro de 1718, traduzida pelo enciclopedista Barão Dietrich d´Holbach (1723-1789) com o título de Traité du Soufre, ou Tratado do Enxofre, publicada em 1766, é considerada por muitos a melhor exposição da Teoria do Flogisto feita por seu autor. Ele está apresentado aqui na Figura 25.

Enquanto Stahl desenvolvia seus trabalhos na Universidade de Halle e mais tarde na Corte de Berlim, seu contemporâneo Herman Boerhaave (1668-1738) pontificava na Universidade de Leiden, na Holanda. Também professor de medicina e química, Boerhaave divergia de seu colega alemão ao defender a iatrofísica, uma interpretação mecanicista para o funcionamento do corpo humano, com uma profunda influência de Newton. Todavia, num ponto os dois convergiam, ao considerarem a química como uma ciência autônoma da natureza, e não um ramo da medicina. Apresenta-se aqui na Figura 26 a primeira tradução inglesa da obra de Boerhaave,  intitulada A New Method of Chemistry, publicada em 1727.  

 

Figura 25. Georg Ernst Stahl, Traité du Soufre, Paris, 1766

Logo após os primeiros anos do século XVIII a química passou a ser dominada pelo estudo dos gases, constituindo a chamada "química pneumática". Foi graças a esses estudos que a ciência química pôde desenvolver-se e chegar a um estado que podemos reconhecer como bastante "moderno" nas últimas décadas do século.

Um marco decisivo na química pneumática foi a descoberta, em 1756, por Joseph Black (1728-1799), professor de química e medicina na Universidade de Edimburgo, do ar fixo, que conhecemos como dióxido de carbono. Black descobriu, ao investigar a magnesia alba, ou carbonato de magnésio, que ela efervescia ao ser posta em ácidos, e o ar liberado coincidia com aquele produzido nas fermentações levadas a cabo nas cervejarias.

Fig. 26. Herman Boerhaave, frontispício de A New Method of Chemistry, Londres, 1727

Ele mostrou de forma inequívoca que se tratava de um gás diferente do ar atmosférico e pela primeira vez ficou demonstrada a existência de um gás distinto do ar.

O nome ar fixo foi cunhado por Black em virtude de aquele ar estar fixado num sólido, a magnesia alba, e poder ser liberado por uma ação química. Com o decorrer do século XVIII vários outros gases foram descobertos: o ar inflamável, ou hidrogênio, por Henry Cavendish (1731-1810), em 1766; o ar mefítico, ou nitrogênio, por Daniel Rutherford (1749-1819), em 1772; e o ar do fogo, por Carl Wilhelm Scheele (1742-1786), em 1772, chamado em 1774 de ar desflogisticado por Joseph Priestley (1733-1804), e de ar vital, mais tarde oxigênio, por Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794), em 1776. Em suma, havia uma grande atividade em vários países europeus envolvendo o estudo dos gases.

Uma obra de grande importância nesse desenvolvimento da química dos gases foi a publicação de Joseph Priestley (1733-1804) intitulada Experiments and Observations on Different Kinds of Air, publicada em três volumes em 1777. O químico inglês foi um dos mais notáveis experimentalistas do século XVIII, tendo-se notabilizado em muitas áreas, sobretudo na química pneumática. Ele aperfeiçoou os métodos para a obtenção de vários gases e foi um dos descobridores do oxigênio, como se relatará mais adiante. Ele o obtinha pela decomposição térmica do óxido de mercúrio, um método de laboratório muito conhecido até hoje. Um pormenor curioso da carreira de Priestley foi a reação que ele executou ao fazer dois gases, a amônia e o cloreto de hidrogênio, passarem por um longo tubo de vidro, cada gás vindo de uma extremidade.

 Ao se encontrarem no meio do tubo, os dois gases reagiam, originando um pó branco, o cloreto de amônio. Esta foi a primeira vez que se obteve um sólido diretamente a partir de dois gases, mostrando de vez por todas que os gases são tão materiais como os sólidos e os líquidos, ou seja, retirando-lhes qualquer estatuto particular como se fossem alguma classe especial da matéria.

Aqui se mostram, nas Figuras 27 a 30, o frontispício da edição de 1790 do livro de Priestley sobre os gases, juntamente com três das belas pranchas que ilustram a obra, ilustrações que estão todas agrupadas no volume 1.

Fig. 27. Joseph Priestley, frontispício de Experiments and Observations on Different Kinds of Air, Londres, 1790.

Fig. 28. Priestley, 1790, vol 1, Prancha I

Fig. 29. Priestley, 1790, vol.1, Prancha II, mostrando parte do laboratório do químico inglês

Fig. 30. Priestley, 1790, vol.1,  Prancha VIII

Como ilustração de que a química da segunda metade do século XVIII já estava bastante desenvolvida e bem próxima de nós, até mesmo antes do final da revolução lavoisiana, mostra-se aqui um livro monográfico sobre o estanho, em que a química deste elemento é analisada extensamente. O livro, intitulado Recherches Chimiques sur l´Étain, de autoria de Pierre Bayen (1725-1798) e Louis Charlard (? - 1798) surgiu de um projeto de pesquisa encomendado pelo governo francês, que desejava saber se era verdade que o estanho usado nos utensílios usados à mesa pelos soldados do exército continha arsênio, como se propalava. Os autores executaram um magnífico projeto de investigação, que os levou a demonstrar a inexistência de arsênio no estanho.

Toda a investigação e seus resultados foram publicados nesse livro interessantíssimo, cujo frontispício é dado na Figura 31.

Um importante químico sueco do século XVIII foi Torbern Olof Bergman (1735-1784). A ele se deve a distinção das substâncias em orgânicas e inorgânicas. Entre sua vasta bibliografia, mostra-se aqui a tradução francesa de sua obra intitulada Manuel du Minéralogiste; ou Sciagraphie du Règne Minéral Distribuée D`Après L´Analyse Chimique, publicada em 1792, em dois volumes. O livro trata não apenas de mineralogia, mas é um tratado bastante abrangente de química inorgânica.

Fig. 31. Bayen e Charlard, frontispício de Recherches Chimiques sur l´Étain, de Paris, 1781

É preciso lembrar que a palavra fóssil na época designava qualquer mineral existente na terra. Por isso diz Bergman em seu livro:

 "Dá-se o nome de Reino Mineral às substâncias fósseis que se encontram na terra, que não possuem nenhuma estrutura orgânica, ou que a tenham perdido, como as petrificações. São necessários caracteres particulares para reconhecer os fósseis, distingui-los entre si no espaço e no tempo; e chama-se Mineralogia a ciência que define seus caracteres."

         A Figura 32 mostra o frontispício do volume 1 da obra de Bergman.

Fig. 32. Torbern Bergman, Manuel du Minéralogiste, ou Sciagraphie du Règne Minéral, Distribuée D`Après L´Analyse Chimique, vol. 1, Paris, 1792

Muito próximo de Bergman encontramos um outro notável químico sueco, um dos maiores experimentalistas do século XVIII, Carl Wilhelm Scheele (1742-1784). Este modesto boticário, lutando a vida inteira com a pobreza que o assolava, conseguiu, não obstante, construir um edifício magnífico de realizações científicas de primeira grandeza. Sem mencionar os inúmeros compostos por ele descobertos, basta apontar sua experiência de 1772, em que ele descobriu que o dióxido de manganês, ao ser aquecido, libera um ar, por ele denominado ar do fogo, com propriedades inusitadas. Este ar fazia com que uma brasa ardesse até consumir-se completamente e o carvão em pó se inflamasse espontaneamente. Scheele também produziu o mesmo ar por uma série de reações químicas, como o aquecimento do óxido de mercúrio, do carbonato de prata, do nitrato de magnésio e do nitrato de potássio. Como ele só viria a publicar seus resultados vários anos mais tarde, por muito tempo não foi considerado o verdadeiro descobridor do oxigênio.

Em 1774 Priestley obteve o mesmo ar de Scheele e logo publicou seus resultados, e Lavoisier, a partir de 1776, mostrou o que era aquele novo gás e sua importância essencial na reação de combustão, assim como muitas de suas outras propriedades. Por isso, não faz muito sentido opor os três na busca da paternidade da descoberta do oxigênio, e sim estabelecer que esta foi uma descoberta conjunta dos três eminentes químicos. Os experimentos de Scheele foram publicados em 1777, e aqui se mostra a tradução francesa de seu livro seminal, o Traité Chimique de L´Air et du Feu, dado à luz em 1781, cujo frontispício está na Figura 33.

Fig. 33. Carl Wilhelm Scheele, Traité Chimique de L´Air et du Feu, Paris, 1781; note-se a tradução para o francês dos prenomes do autor

Nas últimas décadas do século XVIII a química estava portanto em plena efervescência, com uma plêiade de grandes nomes, alguns deles já abordados aqui, produzindo trabalhos brilhantes. Destes, o nome mais celebrado é o de Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), pela abrangência de sua obra e pelo rumo novo que ele imprimiu à química, assim como por sua enorme influência sobre o pensamento químico. A mudança na química ao final do século XVIII, contou com um grande número de protagonistas, mas teve em Lavoisier seu ator mais destacado. Este fenômeno histórico é  conhecido como Revolução Química. Na verdade ela foi a culminação daquele longo processo iniciado no século XVI com Paracelso, mas que teve em Lavoisier seu grande final. O que, pois, constituiu a obra do químico francês? Como já escrevi em outra ocasião, Lavoisier encarnou o auge de um longo processo de transformação da química, desde que ela se distanciou da alquimia, no século XVI, emergindo como uma ciência autônoma, sobre bases empíricas e racionais, no início do século XVIII. Em que consistiu esse processo e qual é sua importância? Lavoisier não foi um descobridor de novas substâncias, o que surpreende muitas pessoas. Ele soube mostrar como as substâncias interagem, o que é preciso para que as interações ocorram e o que acontece nessas interações. Ele dotou a química de uma enorme coerência interna, mostrando que é essencial descrever os fenômenos não só qualitativamente como quantitativamente. Para isso tornou-se um mestre nas determinações de massa e de volume. Conseguiu resolver de uma vez o grande enigma do século XVIII e de todos os séculos anteriores sobre a natureza da combustão. Mostrou que este fenômeno está ligado a inúmeros outros de natureza semelhante, como a oxidação dos metais, a respiração dos animais, a redução dos minérios a metais, a síntese e a decomposição da água. Estabeleceu uma forma operacional para o princípio de conservação da matéria e um conceito moderno de elemento químico, retirando o caráter elementar de misturas como o ar atmosférico ou de compostos como a água. Foi um pioneiro da química orgânica, da físico-química e da análise química; criou com Laplace a calorimetria e delineou alguns aspectos da química biológica.

A ênfase lavoisiana em medir e pesar tudo levou-o a bater de frente com a teoria stahliana do flogisto, substituíndo-a pela teoria da combustão pelo oxigênio, que é a nossa teoria atual. De acordo com Stahl, como se viu, o processo de combustão ou de calcinação consiste na perda de flogisto pelo corpo que arde ou que se calcina. Enquanto os químicos se contentassem com explicações qualitativas apenas, a teoria funcionava. Ora, alguns materiais, como o carvão ou a madeira, ardem com diminuição de massa, ao passo que o antimônio, o estanho ou o chumbo se calcinam dando um produto mais pesado. Como conciliar estes dados com a idéia de que em todos esses casos havia a perda de alguma coisa, o flogisto? Lavoisier inovou, pois além de levar em conta os aspectos qualitativos, também pesou meticulosamente todos os reagentes e produtos, fossem eles sólidos, líquidos ou gases. Assim fazendo, resulta que a combustão ou a calcinação levam sempre a um aumento de massa. Sua conclusão foi de que no processo algo se liga quimicamente ao corpo que arde. Suas pesquisas o levaram a demonstrar que aquilo que se une ao corpo inflamável é o oxigênio, que representa cerca de 21% do ar atmosférico. Finalmente estava resolvido o enigma multimilenar da natureza da combustão.    

Lavoisier publicou dezenas de comunicações nas Memórias da Academia das Ciências de Paris. Também deu à luz dois livros muito importantes, os Opuscules Physiques et Chimiques, de 1774, e o Traité Élémentaire de Chimie, de 1789, este em dois volumes. Ele também foi co-autor, junto com Guyton de Morveau, Claude Louis Berthollet e Antoine de Fourcroy, do Méthode de Nomenclature Chimique, publicado em 1787, de que em boa parte resulta a nomenclatura inorgânica que usamos ainda hoje. A obra dos quatro químicos franceses buscava estabelecer normas mais gerais e racionais para uma nomenclatura química sistemática, em substituição à caótica nomenclatura então usada. Ã Figura 34 mostra o frontispício do livro com a nova  nomenclatura química que se propunha.

Fig. 34. Morveau, Lavoisier, Bertholet (sic) e de Fourcroy, Méthode de Nomenclature Chimique, Paris, 1787

No século XIX, durante o Segundo Império, o governo de Napoleão III decidiu honrar a memória ultrajada de Lavoisier publicando suas obras completas. Isto foi feito entre 1862 e 1868 sob a supervisão do químico Jean Baptiste Dumas (1800-1884), resultando em quatro volumes muito bem cuidados e com ilustrações primorosas, que reeditam os livros e as memórias de Lavoisier. A estes quatro volumes seguiram-se mais tarde, em 1892-1893, mais dois volumes, publicados sob a respon-sabilidade de Louis Édouard Grimaux (1835-1900), historiador da química e biógrafo de Lavoisier.

Fig. 35. Retrato de Lavoisier, Oeuvres, vol. 1, 1864

A Figura 35 reproduz a belíssima gravura com o retrato de Lavoisier que abre o primeiro volume de suas obras completas, conhecidas como Oeuvres.

A Figura 36 reproduz o frontispíco do primeiro volume das Oeuvres, de 1864. As datas de publicação não seguem necessariamente a sequên-cia dos volumes.

Fig. 36. Lavoisier, Oeuvres, frontispício do primeiro volume, que contém o Traité Élémentaire de Chimie

A seguir serão mostradas mais algumas das excelentes ilustrações que acompanhavam as edições originais das obras de Lavoisier em vida e que foram fielmente reproduzidas na edição póstuma do século XIX.

A Figura 37 consiste no desenho feito por Madame Lavoisier, ilustradora de todo o Traité e colaboradora científica do marido, para a Prancha VI do livro, que reproduz o calorímetro inventado por Lavoisier e Laplace. A Figura 38 mostra um pormenor da mesma figura, com a assinatura da artista, Marie-Anne Pierrette Paulze Lavoisier.

Fig. 37. Lavoisier, Prancha VI do Traité Élémentaire de Chimie, como o calorímetro de Lavoisier e Laplace, desenhado por Mme. Lavoisier, que assina em baixo, à direita

Fig. 38. Pormenor da Figura 37, mostrando a assinatura de Madame Lavoisier

Fig. 39. Lavoisier, Oeuvres, vol. II, Prancha III, 1862. Reprodução de ilustração da memória de Lavoisier e Meusnier sobre a decomposição da água, lida na Academia em 1784 e por ela publicada, com o título de Mémoire où on prouve, par la décomposition de l´eau, que ce fluide n´est point une substance simple, et qu´il y a plusieurs moyens d´obtenir en grand l´air inflammable qui y entre comme principe constituant

 

 

 

 

 

Fig. 40. Lavoisier, Oeuvres, vol. II, Prancha VII. Ilustração reproduzida da primeira memória de Lavoisier, premiada e publicada pela Academia em 1765, sobre a Iluminação de uma grande cidade. Na época ele contava 22 anos de idade

41. Lavoisier, Oeuvres, vol. III, 1865, Prancha IX. Experimentos executados nos anos 1770, com uma enorme lente convergente para concentrar os raios do sol

Fig. 42. Lavoisier, Oeuvres, vol. IV, Prancha I, 1868. Ilustração da Mémoire sur une nouvelle Méthode distillatoire appliquée à la distillation des eaux-de-vie et à celle de l´eau de mer, 1775. Esta ilustração seria utilizada pelo Abbé Rosier em obra de 1781, a qual foi traduzida no Brasil por José Pinto de Azeredo, acrescida de muitas notas e publicada por João Manso Pereira na forma do livro Memória sobre uma Nova Construção do Alambique, Lisboa, 1805

Mesmo após a morte infamante de Lavoisier, a química francesa manteve seu brilho. Um exemplo disso é o livro em dois volumes de Claude Louis Berthollet, Essai de Statistique Chimique, de 1803, cujo frontispício se apresenta na Figura 43. Com esta obra termina este capítulo relativo à química do século XVIII. Um pormenor curioso deste frontispício é a existência de duas datas, no calendário republicano revolucionário francês e no calendário gregoriano. O calendário revolucionário havia sido adotado no ano da proclamação da república, 1792, por isso o ano de 1803 vem como ano XI. No ano seguinte Napoleão Bonaparte extinguiria tanto o calendário republicano como a própria república, sagrando-se Imperador.

Fig. 43. Claude Louis Berthollet, Essai de Statique Chimique, Paris, Ano XI - 1803

Engenheiro químico, UFMG (1967), com doutorado em química, Universidade de Maryland (1972), pós-doutorado também em química, Universidade de Cambridge (1980-81), estágios curtos em várias universidades de diversos países. Foi professor titular de química inorgânica na Universidade Federal de Minas Gerais (1968-1997) e na Universidade Federal do Rio de Janeiro (1997-2010). Atualmente é pesquisador da UFMG. Dedica-se á pesquisa em química de coordenação e de organometálicos, como também ao ensino da química e à pesquisa e ensino em história da ciência. Tem publicado ao longo desses anos em todas essas áreas. Foi presidente da Sociedade Brasileira de Química no biênio 1990-1992. 

  
 

 

 

 




 



hospedagem
Cyberdesigner:
Magno Urbano