El átomo de Demócrito

En un mundo donde se pensaba que toda la materia se había formada a partir de cuatro elementos básicos (tierra, aire, agua y fuego), Demócrito (470-380 a. de C.), discípulo de Leucipo que ya se había atrevido a dudar de que la materia era continua, llamó a las partículas de las que se componía la materia, átomos.

Anteriormente a Demócrito se pensaba que la materia era continua, es decir que si cortábamos trozos cada vez más pequeños de un trozo de materia por ejemplo madera, seguía siendo madera y se podría seguir así indefinidamente.

Hay que indicar que el método que seguía todo el pensamiento griego era completamente teórico, solo le interesaba el porqué de las cosas.

Para Demócrito se llegaría un momento en que obtendríamos solo una partícula que ya no se pudiera dividir sin dejar de ser esa materia concreta. Es decir la materia para Demócrito era discontinua.

Demócrito supuso que los átomos de cada elemento eran diferentes en tamaño y forma y eran estas características las que conferían diferentes propiedades a los distintos tipos de elementos. Las sustancias reales estaban formadas por mezclas de átomos diferentes y una sustancia podía transformarse en otra alterando la naturaleza de la mezcla.

Esta teoría de Demócrito no fue aceptada y no se volvió a tener en cuenta hasta unos dos mil años después aunque este atomismo nunca murió del todo. Epicuro (342-270 a. de C.) lo incorporó a su línea de pensamiento y este tuvo muchos seguidores  en los siglos siguientes.

La Edad de los Metales

Los primero metales usados por nuestros antepasados sin duda alguna fueron aquellos que se encuentran en la naturaleza en estado elemental, fundamentalmente el cobre y el oro que llamarían la atención por su color y su brillo. Los primeros usos sería ornamentales, tardarían poco tiempo en darse cuenta de que eran moldeables haciéndolos más vistosos. El cobre podría usarse moldeado en forma de punta de flecha y sería más fácil afilarlo que un trozo de piedra.

                                                                      Cobre

Es de suponer que por azar al prender fuego en un fondo de minerales de cobre (podría haber sido malaquita) se darían cuenta que podían producir cobre a partir de estas piedras aumentando la cantidad de este que se podía usar para fabricar herramientas.

Sin saberlo, utilizaron una reacción de oxidación reducción en la que el agente reductor sería el carbón vegetal, procedente de las cenizas de hojas o ramas, que reduciría el cobre presente en el mineral a cobre elemental

La reacción a temperaturas altas sería

2 Cu2[(OH)2 CO3](mineral) + 2C(carbón) → 4 Cu(metal) + 4 CO2(gas) + 2 H2O(vapor de agua)

Se sabe que ya se obtenía cobre  4000 años a. C en la península del Sinaí y la zona montañosa al este de Sumeria.

Más adelante, 3000 años a. C y seguramente también por azar averiguaron que si en el proceso se añadía otro  mineral, la casiterita (mineral de estaño), la reducción producía un cobre más fuerte, una aleación de cobre y estaño que se le llamó bronce.

Esta aleación empezó a ser muy común 2000 años a. C.

Sobre 1500 a. C se empezó a utilizar el hierro de forma práctica primeramente en el extremo oriental de Asia Menor. Esto no es porque no lo conocieran, ni conocieran sus propiedades, lo que ocurría es que el hierro disponible solo eran el procedente de los meteoritos.

Para conseguir hierro a partir de sus minerales hacía falta un fuego que proporcionara más calor (con carbón vegetal) y con buena ventilación.

Añadiendo carbón al hierro produjeron uno más resistente, el acero.

El Descubrimiento del Fuego

Es lógico que la primera entrada de este blog dedicado a momentos importantes de la historia de la química se dedique al descubrimiento del fuego.

Es evidente que nuestros antepasados más antiguos contemplaron en alguna ocasión un incendio provocado por un rayo y como este modificaba el aspecto de árboles y plantas convirtiéndolos en cenizas y humo. En algún momento seguramente por azar la primera vez y después, tras muchos intentos, aprendieron a crear fuego y mantenerlo controlado para su uso. 

Hay estudios que datan que el hombre aprendió a controlar el fuego hace 790000 años. El hombre estaba en la Edad de Piedra y utilizaba como herramientas las piedras, maderas y huesos.

Los primeros usos de este descubrimiento proporcionaron luz, calor y también yesca que se podía utilizar para encender más fuegos tras producir sobre esta una chispa por frotamiento de alguna piedra o produciendo rozamiento con el tronco de una rama. Las reacciones de combustión fueron las primeras en dominar nuestros ancestros.

También supongo que por azar la primera vez, comprobaron como el calor producido por el fuego podía alterar la naturaleza de los alimentos cambiando su color, gusto y textura haciéndolos más digeribles y ricos.

La cocción modificaba la carne que comían, en primer lugar se modificaba el color, más adelante comenzaba a disminuir la cantidad de jugo y terminaba destruyendo el tejido conjuntivo contribuyendo a su ablandamiento, además de la coagulación de las proteínas, lo que las hacía más digestibles.

Durante el Neolítico, Edad de Piedra reciente, apareció la agricultura y era necesario guardar los excedentes de los productos cosechados. La cocción del barro se convirtió en otro buen uso del calor proporcionado por el fuego dando lugar a la alfarería.