Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br
Introdução
Estamos no século XVII. Conquistas anteriores
culminaram com os pontos altos no assalto bem sucedido
do homem aos problemas de medida do tempo e do
espaço.
Com esse sucesso, veio a
possibilidade de navegar rotineiramente pelo globo
inteiro. Tendo o mundo como seu mercado, o homem
civilizado tinha agora acesso fácil às coisas boas da
vida que eram tão desigualmente distribuídas sobre a
Terra. O comércio mundial começou a aliviar as
necessidades e a escassez que tinham caracterizado toda
a história do homem.
A despeito do seu
extraordinário sucesso na navegação e na medida do
tempo, o homem não tinha aumentado significativamente o
número de espécies de coisas que podiam ser usadas para
satisfazer suas ânsias ou necessidades. Apenas
relativamente poucas plantas, animais e substâncias
naturais são diretamente utilizáveis como alimento ou na
fabricação de produtos de utilidade. Sua conquista sobre
a natureza referia-se mais ao transporte do que à
inovação de outros materiais.
No final do século XVIII, o
conhecimento do homem sobre os metais, fabricação de
vidro, cerâmica, tintura, fermentação, tecelagem e
medicina, pouco excedia ao dos povos antigos do
Mediterrâneo. Ainda usava a mesma vela, o mesmo arado,
roda d'água e pedra de amolar, que eram mais antigos que
a história registrada. As melhores sedas ainda provinham
do Oriente, e o melhor estanho, das Ilhas Britânicas. As
únicas grandes invenções ou novas indústrias que o homem
moderno podia reivindicar eram a imprensa e a manufatura
da pólvora, instrumentos ópticos e relógios mecânicos de
precisão.
A despeito do modesto
progresso do homem no desenvolvimento de novos
materiais, o século XIX o encontrou à beira de um
fantástico desenvolvimento. Nos anos que se seguiram, o
cidadão comum alcançaria um padrão de vida que estava
muito além da compreensão dos seus antepassados. Um
grande fator dessa revolução social foi a ciência que
chamamos de Química.
Nossa tarefa nesse resumido
texto será tentar acompanhar os passos que levaram ao
homem a possibilidade de criar novos e maravilhosos
produtos e materiais, partindo das substâncias mais
inesperadas da natureza.
A
Química dos Antigos
O homem primitivo coletava materiais úteis da terra
e do mar, das rochas, de estranhas fontes de cheiros, de
animais e de plantas, e os utilizava para fabricar seus
metais, tecidos, pinturas, corantes, perfumes, vasos e
remédios. Como a capacidade de produzir substâncias
puras apareceu muito mais tarde, a qualidade de seus
produtos dependia usualmente das peculiaridades da
matéria-prima existente em sua região.
O ouro, a prata e o cobre
ocorrem como metais na natureza, e sua descoberta
remonta a tempos perdidos na história. Embora todos os
três fossem valorizados pelo homem antigo, cedo deve
ter-se tornado aparente que o cobre era o mais útil dos
metais para a fabricação de instrumentos práticos. A
fabricação do bronze
¾
uma liga de cobre e estanho
¾
não ocorreu senão muito mais tarde, talvez por volta de
1500 a.C. Embora o cobre comum seja mole, torna-se muito
mais duro depois de trabalhado a frio, com o
martelamento e o curvamento envolvidos na fabricação de
um instrumento com o metal frio. O uso do cobre nativo
marca o início de todas as culturas metálicas no
progresso humano em direção à civilização.
Muito mais tarde, o homem
aprendeu a fundir o útil metal vermelho, partindo de
seus minérios. Podemos apenas especular sobre uma
descoberta acidental do processo. O carbonato de cobre,
de cor verde, chamado malaquita, foi usado no Egito
antigo como cosmético. Se um pedaço de malaquita tivesse
caído nas brasas do carvão de um fogo em extinção, logo
apareceriam alguns pingos de cobre. A malaquita é
transformada em óxido de cobre pelo calor, este, por sua
vez, é reduzido a cobre puro quando calcinado juntamente
com o carvão. A remoção do oxigênio de uma substância é
chamada de redução, possivelmente o primeiro
processo químico aprendido pelo homem.
Embora o ferro não seja
encontrado em estado nativo, o homem familiarizou-se com
ele na forma de fragmentos meteóricos provenientes do
espaço exterior. Durante longo tempo, o ferro foi mais
apreciado que o ouro, porque era mais escasso e muito
mais útil. Pequenas pedras de ferro meteórico foram
usadas no Egito como jóias, anteriormente a 3400 a.C. A
separação do metal do seu minério parece ter sido
conseguida pelos hindus, cerca de 2000 a.C.
Uma grande quantidade de
minérios, como a hematita, são ricos em ferro combinado
com o oxigênio. Assim, a extração do ferro deve ter sido
realizada por analogia com a fundição do cobre. O
estanho utilizado para fabricar o bronze também pode ser
obtido dos seus minérios comuns, com a remoção do
oxigênio. Assim, a metalurgia dos primeiros tempos
começou com a redução dos minérios, agora
chamados óxidos ou carbonatos, calcinando-os juntamente
com o carvão, em uma câmara fechada.
Entretanto, muitos minérios
não cedem ao processo de redução isoladamente. Os
minérios que chamamos de sulfetos
¾
combinações de um metal com o elemento enxofre
¾
requerem primeiramente um outro processo. Alguns desses
minérios podem ser reduzidos ao metal se forem
calcinados previamente no ar. Chamamos a esse processo
de oxidação, ou seja, adição de oxigênio a uma
substância. Deve ter sido logo observado que a oxidação
é facilitada se o minério quente for continuamente
suprido de ar fresco. Apareceram então os foles, e com
eles vieram os primeiros altos-fornos toscos. Deve
também ter sido observado que certos minérios de ferro,
que continham calcários, formam u'a massa fundida com
mais facilidade.
Estas artes eram praticadas
há milhares de anos atrás, mas sua verdadeira natureza
permaneceu um mistério, até o século dezenove.
Como Materializar Espíritos Invisíveis
Além da redução e da oxidação, também devemos aos
antigos o processo de destilação. Este processo, que já
era conhecido dos alexandrinos, é utilizado para separar
substâncias umas das outras, com base em suas
características individuais. Vê-se, na ilustração a
seguir, um alambique tradicional.
O material impuro a ser
separado é colocado no receptáculo A e aquecido. Uma
parte dele, então, aparentemente desaparece ou se
desmaterializa. Embora invisíveis, essas substâncias
etéreas são impedidas de escapar pela retorta B. Em
seguida, elas se materializam e são coletadas no
recipiente C. Sabemos hoje que várias substâncias se
evaporam em temperaturas características. Mantendo a
mistura colocada em A, a uma temperatura apropriada, o
componente que tiver a menor temperatura de evaporação
pode ser separado, enquanto os outros permanecem em
estado líquido.
A natureza deste processo
permaneceu em mistério até tempos recentes. Quando
aquecidas substâncias como o álcool ou a água,
supunha-se que elas desapareciam, tornando-se
espíritos ¾
termo que persiste até hoje. A tarefa do alquimista era
fazer materializarem-se esses espíritos.
Nos tempos medievais, as
substâncias que chamamos de gases e vapores não eram
reconhecidas como o terceiro estado da matéria. Somente
dois estados eram aceitos: o sólido e o líquido. Os
antigos filósofos não podiam compreender que o terceiro
estado da matéria fosse o elo de ligação entre a fusão
dos metais e a destilação do álcool. A física de
Aristóteles ensinava que o ar não tem peso, e assim
sendo, nem os espíritos nem o ar podiam ser concebidos
como uma forma da matéria. Como nas outras ciências
exatas, uma antiga barreira aristotélica tinha que ser
removida, antes que a ordem pudesse emergir do caos das
receitas dos alquimistas.
As
primeiras idéias sobre a matéria
Como era de se esperar, a ciência da Química teve
suas raízes históricas nas mentes dos antigos filósofos
gregos. O primeiro cujo nome chegou até nós foi Tales de
Mileto (cerca de 600 a.C.), o grande geômetra grego. Em
Tales encontramos o desejo científico universal de
reduzir os fenômenos aparentemente não relacionados da
natureza a uma certa unidade. Tales acreditava que
deveria haver uma matéria primária, da qual tudo
se desenvolveu por um processo gradual de transformação
ou diferenciação. Pensava que a água devia ser essa
matéria primária. Infelizmente, a linha de pensamento
que levou Tales a tal conclusão perdeu-se para nós.
Igualmente não sabemos por que seu colega, Anaxímenes de
Mileto (cerca de 585-528 a.C.) anunciou que o ar é a
matéria primária de todas as coisas.
Outro grego, Heráclito (480
a.C.) considerou o fogo como sendo a referida matéria.
Sentiu-se impressionado pelas continuas transformações
que observava em todas as coisas. A única realidade,
portanto, era a transformação em si mesma.
Existir é transformar-se.
Escolheu o fogo como a matéria básica, porque ele não
permanece idêntico a si mesmo sequer por um único
momento.
Em oposição radical a
Heráclito estava seu contemporâneo, Parmênides, filósofo
de Eléia, uma colônia grega do sul da Itália. De acordo
com Parmênides, a realidade é inalterável, e a
transformação nada mais é que uma ilusão. Não é
importante para nosso propósito seguir a linha de
raciocínio de Parmênides para chegar a tal conclusão.
Como muitos filósofos subseqüentes que se distraiam em
fazer ciência, Parmênides utilizou uma lógica inatacável
para chegar precisamente à conclusão errada.
Ele negou todo valor à
percepção dos sentidos, e argüiu que toda verdade deve
originar-se na mente. Já tivemos ocasião de salientar,
em meus textos, a extensão em que esse desprezo pelo
método experimental prejudicou o desenvolvimento
científico. Platão foi seu grande expoente, mas
Parmênides foi seu autor.
Os
átomos de Demócrito
A filosofia de Parmênides causou uma profunda
impressão, embora infeliz, em seus contemporâneos. A
ciência grega tinha-se posto impetuosamente em campo
para explicar os fenômenos de transformação ocorridos na
natureza, e Parmênides convenceu seus colegas de que
tais transformações eram impossíveis. A primeira tarefa
enfrentada por Demócrito (cerca de 460 a.C.) portanto,
foi a de explicar como as transformações eram
perfeitamente possíveis. Ele acreditava que, mesmo que
toda transformação fosse uma ilusão, tal ilusão, de
qualquer maneira, requeria uma explicação.
Demócrito ensinou que as
coisas que são inalteráveis e indivisíveis são os átomos,
os componentes da matéria. Como ele deveria pensar,
os menores pedacinhos da matéria. Tudo mais é um
vazio, ou vácuo, como poderíamos dizer. Admitindo o
vazio, Demócrito aceitou que seus átomos eram separados
e podiam movimentar-se. A transformação nada mais é que
a união ou separação dos átomos que são inalteráveis.
Uma substância pode modificar-se somente quando seus
átomos se unem com outros átomos, ou se separam uns
dos outros. Sejam quais forem as diferenças que
percebemos em um objeto, elas são baseadas nas
diferenças em tamanho, forma ou posição de seus átomos.
A teoria atômica de
Demócrito era notavelmente precisa, quando consideramos
sua completa falta de prova experimental. Esse é o
verdadeiro chute de gênio.
Mais de dois mil anos
depois, suas idéias deveriam desenvolver-se em uma
teoria física que seria testada no laboratório.
Mas a Idade de Ouro da
Grécia não era ainda a época apropriada para tal
desenvolvimento.
Os
Elementos de Empédocles
De acordo com Empédocles (cerca de 450 a.C.),
existem quatro componentes básicos de todas as coisas
¾
ar, fogo, terra e água. Cada um desses elementos
(não com o significado de elemento que temos
hoje) é inalterável, e todas as substâncias os contêm,
em proporções variáveis. Uma substância se modifica
quando as proporções dos seus elementos componentes se
modificam.
A escolha de terra, água,
ar e fogo como elementos básicos de toda a matéria não é
realmente tão estranha como possa parecer à primeira
vista. Obviamente, eles são análogos aos sólidos,
líquidos, gases e ao próprio fogo
¾
uma classificação que decorre naturalmente, quando
consideramos o mundo material. Também não devemos
imaginar que os elementos de Empédocles sejam a água, a
terra, o ar e o fogo comuns, que conhecemos tão bem. Na
vida real, somente encontramos os elementos em
combinação. O líquido que conhecemos como água, de
acordo com a teoria, contém uma preponderância da água
elementar, como também pequenas quantidades dos três
outros elementos. A verdadeira água elementar é
meramente a essência da água
¾
algo que nunca poderemos perceber.
Os
Sêmenes de Anaxágoras
Anaxágoras, que viveu mais ou menos no mesmo tempo
de Empédocles, concebeu um número ilimitado de
diferentes elementos primitivos, que ele chamou de
semens. Seus sêmenes eram eternos e inalteráveis.
Uma substância se modifica quando seus sêmenes se
separam uns dos outros, ou quando se unem com sêmenes
diferentes. A principal diferença entre a teoria de
Anaxágoras e a de Demócrito era o fato de que todas as
substâncias de Anaxágoras continham todas as espécies
possíveis de sêmenes. Suas propriedades dependiam do
tipo de sêmen que predominasse.
Os
Elementos e os Compostos de Aristóteles
Embora Aristóteles fosse um mau físico, foi um
excelente observador. Acreditava firmemente que uma
teoria deve ser baseada na experiência geral, no senso
comum. Atacou a teoria atômica de Demócrito em todas as
oportunidades, porque ela não lhe parecia encaixar-se
com as observações da vida diária. Sentia-se muito mais
confortável com o fogo, a terra, a água e o ar de
Empédocles, e aceitou-os em sua própria teoria.
Enquanto seus predecessores
se contentaram em falar sobre transformações em termos
gerais, Aristóteles foi específico. Em seus livros Da
Geração e da Decomposição e Da Alma, ele fornece uma
derivação lógica dos quatro elementos. Argumenta ele que
o tato é o sentido primário
¾
noção esta que examinaremos no texto em que trataremos
da óptica.
Portanto, as qualidades primárias dos elementos
primários devem ser observáveis pelo sentido do tato.
Essas qualidades ou propriedades primárias são frio
e quente, úmido e seco. Existem
apenas seis pares de combinações dessas quatro
propriedades: quente-frio, quente-seco, quente-úmido,
frio-seco, frio-úmido, seco-úmido. A primeira e a última
destas combinações são triviais, de maneira que podem
ser abandonadas, deixando apenas quatro. Conforme se
mostra na ilustração a seguir, supõe-se então que os
quatro elementos estão relacionados do seguinte modo com
as quatro propriedades:
| (propriedades)
quente-seco
quente-úmido
frio-seco
frio-úmido |
(elementos)
FOGO
AR
TERRA
ÁGUA |
 |
Elementos Químicos de Empédocles e suas
propriedades, segundo dedução de
Aristóteles. |
Foi lógica a derivação feita
por Aristóteles dos quatro elementos de Empédocles, e
aquele estava firmemente convencido de que ela se
baseava na experiência. Quer consideremos ou não seus
argumentos convincentes, suas idéias sobre a
transformação eram certamente baseadas em fundamentos
mais sólidos que as de Demócrito. Certa ou errada,
entretanto, a teoria de Aristóteles seria a base das
idéias relativas à Química durante dois milhares de
anos.
Aristóteles também divergiu
de Demócrito em seu conceito de um composto químico.
Argumentou que a formação de uma substância comum,
partindo dos elementos básicos, é mais do que uma
reunião desses elementos. Eles próprios se modificam,
quando se combinam entre si. A combinação química de
elementos é a participação para ser um dos reagentes
modificados.
Esta afirmação daria mais
tarde motivo a uma grande controvérsia, sobre se os
elementos continuam ou não a existir como tais, nos
compostos químicos.
Aristóteles Versus Demócrito
Os gregos não se contentavam com uma explicação
fragmentária da natureza. Uma teoria tinha que abarcar
todos os fenômenos em um abraço intelectual único.
Embora não o tenhamos mencionado anteriormente,
Demócrito também propôs uma espécie de átomo do qual é
feita a alma humana. Os átomos da alma são
perfeitos e redondos, podendo penetrar no corpo inteiro.
Provocam os movimentos do corpo e as funções vitais. Até
mesmo o pensamento podia ser reduzido a um movimento
desses átomos da alma.
O sistema de Demócrito é
classificado como materialismo, porque tudo na
natureza é explicado por princípios materiais.
Isto nos ajuda a compreender
por que Platão, Aristóteles e a maior parte dos
pensadores rejeitaram suas idéias, durante dois mil
anos. Eles não podiam aceitar uma filosofia que reduzia
os nobres feitos da mente a um simples movimento
de átomos materiais. Não foi senão após o grande
despertar da Ciência, ocorrido no século dezessete, que
os homens começaram a suspeitar que Aristóteles tinha
errado uma vez mais.
A
Alquimia no Islã
Muito antes da era cristã, os egípcios tinham
adquirido grande habilidade na extração e no trabalho
dos metais. Tinham-se também tornado peritos na
coloração da superfície dos metais e na preparação das
ligas que imitavam a aparência do ouro e da prata. Em
Alexandria, tal conhecimento foi combinado com a
astrologia e a magia dos babilônios e com a filosofia
dos gregos. De Alexandria, esta fusão de conhecimento,
especulação e misticismo passou-se para a Síria e a
Pérsia e mais tarde, no século VII, para a Arábia. Os
árabes tomaram a palavra grega chemeia, que se
referia à imitação do ouro e da prata, deram-lhe o
artigo árabe al como prefixo, e nos legaram a
palavra alquimia.
As premissas fundamentais da
alquimia são as
seguintes:
1.
Toda matéria é composta de uma mistura de terra, ar,
água e fogo, em proporções variáveis.
2. O
ouro é o mais nobre e mais puro dos metais, seguido
pela prata.
3.
Qualquer metal pode ser transformado em outro, por
um processo chamado transmutação, que consiste em
modificar as proporções dos quatro elementos
básicos.
Os alquimistas acreditavam
que a transmutação de um metal básico em ouro podia ser
conseguida com o uso de uma substância indefinida
chamada pedra filosofal.
Acreditavam também em um elixir da vida e em uma
panacéia. O primeiro prolongaria a vida
indefinidamente, e o último curaria todos os males.
Tais objetivos da alquimia
eram tão reais para os alquimistas árabes como é hoje a
síntese de uma nova droga ou fibra para o químico
moderno. Mas não devemos pensar na alquimia simplesmente
como uma massa de superstições fantásticas. Os
alquimistas têm sido caluniados por avaliações
superficiais dos seus feitos. Se deixarmos de lado o
misticismo e o charlatanismo inevitáveis, há muita coisa
de valor que pode ser encontrada na alquimia dos árabes.
Sua contribuição ¾
e ela foi realmente indispensável
¾
foram as tentativas de todas as possíveis combinações
das substâncias conhecidas, durante muitos séculos; a
rejeição das que não interagiam, e o registro lento e
metódico de todas as receitas que o faziam. Sem essa
paciente pesquisa ¾
não considerando seus motivos
¾
a Química não se teria transformado em uma ciência.
Uma receita típica da
alquimia foi aquela dada, para o esmaltamento de louças
por Jabir (cerca de 760-815), alquimista árabe que se
tornou conhecido dos europeus como Geber. Ele escreveu
em seu Livro das Propriedades:
Tome uma libra de
litargírio (um composto de chumbo e oxigênio),
pulverize-o bem e aqueça-o suavemente junto com quatro
libras de vinagre de vinho, até reduzi-lo à metade de
seu volume original. Tome então uma libra de barrilha e
aqueça-a juntamente com quatro libras de água, até
reduzir seu volume à metade. Filtre as duas soluções até
que se tornem límpidas, e acrescente gradualmente a
solução de barrilha à de litargírio. Forma-se uma
substância que se deposita no fundo. Jogue fora a água e
deixe secar o resíduo. Ele se tornará um sal tão branco
como a neve.
Este material é o chumbo
branco, utilizado durante séculos na esmaltação de
louça e na pintura.
O maior dos alquimistas
árabes foi Rhazes (865-925), cujo nome significa "homem
de Ray", uma cidade da Pérsia. Um de seus livros
descreve o equipamento de um laboratório. Suas sugestões
incluem, entre outras coisas, as seguintes:
| Forno
fole
cadinhos
alambiques
conchas |
tenazes
tesourões
tachos
balanças
pesos |
frascos
vidros
caldeirões
fogões
filtros |
estufas
fornalhas
funis
pratos
banheiras etc. |
Um laboratório assim
equipado é pouco mais do que o covil de uma bruxa.
Rhazes conhecia muitos
compostos químicos, incluindo possivelmente os ácidos
sulfúrico e nítrico. Ele foi também o primeiro a
classificar a matéria como animal, vegetal ou mineral.
Classificou esta última em
seis subclasses:
(1)
espíritos, como o mercúrio ou o enxofre, que
desaparecem ou se queimam, quando aquecidos ;
(2) sete metais;
(3) seis bóraces, inclusive o nosso atual bórax;
(4) onze sais, inclusive o sal marítimo, a cal, a
potassa e alguns dos nossos álcalis;
(5) treze pedras, incluindo a malaquita (óxido de
cobre), a hematita (óxido de ferro), a gipsita
(sulfato de cálcio) e o alúmen; e
(6) seis vitríolos, certos compostos de um metal,
enxofre e oxigênio, tendo uma aparência vitrificada.
Os alquimistas mouros que se
seguiram fizeram novos avanços na classificação dos
químicos. Fizeram o reconhecimento das soluções de
ácidos, sais e álcalis, de acordo com seu efeito sobre
os corantes vegetais que eram usados nos tecidos. Um
desses corantes era chamado de tornassol,
perfeitamente familiar, hoje em dia, a todos os
estudantes de Química. O papel de tornassol torna-se
vermelho quando mergulhado em um ácido, ou azul, quando
mergulhado em uma solução de um álcali (nossas bases,
como a barrela ou a cal viva). Os alquimistas mouros
também deram as fórmulas dos três ácidos mais
importantes da indústria moderna: nítrico, sulfúrico e
clorídrico. Note-se o valor científico da
alquimia.
Estes eram obtidos pela
destilação dos vapores formados quando vários sais eram
aquecidos.
A
Alquimia da Europa
O século dezesseis viu a liderança da alquimia
passar do Islã para a Europa. Ali ela adquiriu um
objetivo mais nobre sob a influência de um médico suíço,
Aureolus Philippus Theophrastus Bombastus von
Hohenheim, também conhecido mais concisamente por
Paracelso (1493-1541). Era um homem de temperamento
violento, jactancioso e rebelde, cuja maior contribuição
foi uma reorientação do esforço químico para sendas mais
proveitosas. Ele desviou seus seguidores da obcecação da
fabricação do ouro, "a arte falsa e perniciosa da
alquimia", para o estudo dos medicamentos. Ensinou que o
verdadeiro objetivo da alquimia devia ser a cura dos
males humanos e das doenças, através do estudo e
desenvolvimento de novas drogas. Suas idéias inauguraram
uma nova era na Química, conhecida como iatroquímica ou
química médica. Este novo campo atuou como uma ponte
entre a alquimia e os primórdios da ciência exata da
Química no século dezessete.
O
Caos na Química
A importância vital do ar para os processos químicos
foi primeiramente reconhecida por Johann van Helmont,
que nasceu em Bruxelas em 1577. Ele mostrou
experimentalmente que há muitas espécies de gases, sendo
todos de natureza material.
Introduziu realmente o termo
gás, que tirou da palavra chaos.
Não conseguiu um meio de
coletar um gás e identifica-lo, por isso suas descrições
são quase sempre incompletas. Não obstante, veio a
convencer-se de que há muitas espécies de gases, todos
tendo diferentes propriedades. Este foi um grande avanço
sobre a idéia anterior, de que o ar é a única substância
de tal espécie. Enumerou muitos gases: gás de vento
(ar), gás turbulento (dióxido de carbono, o gás da soda
efervescente), gás de fumaça, gás seco etc. Descreveu
esses gases de modo incipiente, baseado em suas
propriedades físicas mais evidentes. Parece ter sido o
primeiro químico a suspeitar que o poder destrutivo da
pólvora era causado pelos gases que ela produz.
Jean Rey, que viveu por
volta de 1630, foi o primeiro a reconhecer que o ar
está envolvido de certa maneira na calcinação
(oxidação) dos metais, quando eles são aquecidos em
contato com o ar. Sabemos agora que o oxigênio se
combina com o metal para formar um novo composto chamado
óxido, mas tal processo estava além da
compreensão dos predecessores de Rey.
Ele nos conta que um certo
droguista lhe perguntou por que o estanho e o chumbo
aumentam de peso quando calcinados em contato com o ar.
Em resposta, Rey "dedicou várias horas à questão",
durante as quais escreveu vinte e sete ensaios sobre o
assunto que ele deixou "escorregar de suas mãos". Sua
principal contribuição para a Química foi a idéia de que
todas as coisas, inclusive o ar, têm peso. Referindo-se
ao droguista, ele nos conta que tendo colocado duas
libras e seis onças de excelente estanho inglês em um
vaso de ferro, aquecendo-o fortemente em uma fornalha
aberta durante seis horas.., ele recuperou duas libras e
treze onças de um resíduo branco. De onde tinham vindo
as sete onças extras? Ora ... do ar, que se tornou mais
denso no vaso, mais pesado, e até certo ponto adesivo,
pelo calor veemente e continuo da fornalha; ar esse que
se mistura com o resíduo (com auxilio de continua
agitação), aderindo às suas parcelas mais minúsculas;
maneira esta que não é nada diferente da água tornando
mais densa a areia quando é lançada sobre ela e agitada,
umedecendo-a e aderindo aos seus grãos mais pequeninos.
A despeito da importância da
idéia de Rey, três coisas tiram seu valor para nós, como
provavelmente o fizeram para seus contemporâneos: (1)
ele não apresentou prova de que o peso extra era devido
ao ar; (2) descreveu o ar como combinando com o resíduo
branco, em vez de combinar com o metal; e (3) comparou o
processo com uma mistura de água e areia.
Embora Rey não tivesse
compreendido toda o significado da união do ar com um
metal, ele estava convencido de que o ar tinha peso. Os
seguidores de Aristóteles argumentaram que o ar é
imponderável, porque um balão cheio de ar pesa a mesma
coisa que um balão vazio. Rey replicou que "somente o
mais rematado palhaço" emprestaria qualquer significado
a tal espécie de medida. Salientou que as medidas de
peso são normalmente tomadas no ar ambiente ou, menos
freqüentemente, na água. "É por tal motivo", escreveu
ele, "que o erro que venho combatendo (que o ar é
imponderável) provoca um argumento que pode ofuscar os
olhos mais fracos, mas não os que vêem claro.
Pois, pesando o ar no meio
do próprio ar, e não encontrando nenhum peso, eles
acreditam que ele na verdade não pesa. Mas façam-nos
pesar a água (que eles acreditam que tem peso ) dentro
da própria água, e eles não encontrarão igualmente
nenhum peso." Rey tornara-se o primeiro cientista a
compreender claramente que o princípio de Arquimedes da
flutuabilidade se aplica tanto ao ar como a um líquido.
Se pesarmos no ar uma panela comum de cozinha, seu peso
não será aumentado pela quantidade de ar que ela contém
. Ela pesaria precisamente a mesma coisa se a panela
fosse amassada até formar uma massa compacta contendo
pouco ou nenhum ar. Observem, entretanto, que Rey provou
apenas que o ar pode ter peso; ele não provou que o
ar tem peso . Seu raciocínio meramente demoliu os
argumentos aristotélicos contra a possibilidade de o ar
ter peso.
Pouco depois do aparecimento
dos ensaios de Rey, a bomba de ar foi inventada. O peso
do ar podia ter sido provado conclusivamente se alguém
tivesse simplesmente pesado um recipiente quando
estivesse cheio de ar e quando estivesse vazio.
Mas ninguém pensou em
faze-lo. A grande descoberta de que o ar é uma matéria
pesada foi feita por Torricelli, um discípulo de
Galileu.
Segue
Coisas no ar (II)