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Química e sociedade: uma dupla explosiva
Estamos no início do século XIX e a industrialização na Europa está em pleno andamento. A estreita colaboração entre a indústria química e a investigação – principalmente em França, para começar, e depois seguida por outros países europeus – está a resultar em rápidos avanços em ambos os sectores. À medida que a indústria química cresce, a química ganha um perfil mais elevado na sociedade. A terceira e quarta partes de nossa série sobre a história da química consideram a relação entre a química, a indústria e a sociedade a partir do século XIX..
A química dos organismos vivos
Um dos químicos mais importantes do início do século XIX é Jöns Jakob Berzelius (1779–1848). Este cientista sueco aprimorou técnicas laboratoriais e desenvolveu métodos de análise elementar. Ao conduzir análises sistemáticas em larga escala, ele determinou as fórmulas moleculares de praticamente todos os compostos inorgânicos conhecidos e as massas atômicas dos elementos que haviam sido descobertos até então. Ele também é a pessoa a quem devemos agradecer pelos símbolos dos elementos: H para hidrogênio, O para oxigênio e assim por diante. A única diferença entre sua notação e a que usamos hoje é que Berzelius apresentou proporções de elementos em fórmulas moleculares como caracteres sobrescritos, em vez dos caracteres subscritos que vemos hoje em dia (por exemplo, H2O em vez de H2Ó).
Além disso, tratou extensivamente da química dos organismos, algo que apelidou de «química orgânica». Sendo um defensor do vitalismo, Berzelius estava convencido de que apenas os organismos vivos eram capazes de produzir substâncias orgânicas, alegando que a «força vital» era necessária para este processo. As descobertas de um de seus aprendizes, Friedrich Wöhler, colocariam mais tarde um ponto de interrogação nesta hipótese.
Orgânico de inorgânico – é possível?
Em 1828, Friedrich Wöhler (1800–1882) foi a primeira pessoa que conseguiu sintetizar com sucesso um composto orgânico a partir de reagentes inorgânicos: ao aquecer o cianato de amônio, ele conseguiu criar seu isômero orgânico, a uréia. Ele mostrou assim que substâncias orgânicas podem ser criadas em laboratório e que os humanos são, portanto, capazes de imitar e manipular a natureza. Mais e mais sínteses orgânicas foram possibilitadas à medida que o século XIX avançava.
A síntese da uréia de Wöhler foi revolucionária. Hoje, a ureia é produzida industrialmente a uma taxa de 150 milhões de toneladas por ano. Entre outras coisas, é utilizado em produtos dermatológicos e na indústria de polímeros.
Wöhler e Liebig: uma amizade frutífera
Wöhler fez amizade com Justus von Liebig (1803-1873) depois de resolverem uma disputa sobre fulminato de prata e cianato de prata em 1825. Ambas as substâncias partilham a mesma fórmula molecular, mas o fulminato de prata descoberto por Liebig é altamente explosivo, enquanto o cianato de prata de Wöhler não. Eles finalmente descobriram que o tipo e o número de átomos de um composto por si só não são suficientes para caracterizar uma substância – o arranjo dos átomos também deve ser considerado. Além de um espírito de estima mútua, Liebig e Wöhler descobriram assim o isomerismo. No entanto, determinar a estrutura molecular ainda não era possível naquela época.
Em 1832, os dois pesquisadores trabalharam juntos para formular a chamada teoria radical, que abriu caminho para a química orgânica moderna. Este afirmou que as substâncias orgânicas são compostas de grupos de átomos, que eles chamaram radicais. Estes permanecem inalterados durante as reações químicas e são meramente trocados entre os reagentes. Embora o termo «radical» tenha agora um significado diferente em química, um princípio muito semelhante permanece até hoje: grupos funcionais.
Superfosfato revoluciona a agricultura
Por volta de 1840, Liebig, que tinha estudado na Sorbonne, em Paris, com grandes nomes como Gay-Lussac e experimentado a relação simbiótica da França entre a ciência e a indústria, virou as costas à investigação fundamental. Em vez disso, ele começou a estudar química orgânica em fisiologia e agricultura. Ele percebeu que as plantas extraem do solo os nutrientes necessários ao crescimento – com exceção do dióxido de carbono, proveniente do ar. A partir de suas descobertas, ele deduziu implicações práticas que revolucionaram a agricultura. Através do seu trabalho, Liebig foi o primeiro a estabelecer a necessidade de fertilizantes do ponto de vista científico. Sua pesquisa também lhe permitiu determinar quais nutrientes precisam estar presentes no fertilizante. Isto incluía compostos orgânicos simples, mas também substâncias inorgânicas, como os sais. Com base neste conhecimento, Liebig desenvolveu o primeiro fertilizante artificial, superfosfato, o que levou a um enorme aumento nos rendimentos agrícolas.
O fertilizante superfosfato de Liebig ainda é usado hoje. Graças a novas descobertas, no entanto, existe agora uma infinidade de fertilizantes que podem fornecer os nutrientes necessários com base nas plantas e nas condições do solo.
Kekulé: sonhador ou mentiroso?
Os alunos de Liebig deram continuidade ao seu legado através da realização de pesquisas químicas fundamentais. Um exemplo é Agosto Kekulé (1829–1896), que foi inspirado por Liebig a estudar química durante seu tempo na Universidade de Giessen, em vez de se tornar arquiteto como a família de Kekulé havia planejado. Em 1858, Kekulé reconheceu a capacidade dos átomos de carbono de se ligarem diretamente uns aos outros para formar cadeias. Isto explicava como os poucos elementos encontrados na matéria orgânica poderiam formar tamanha diversidade de substâncias orgânicas. Em 1865, Kekulé também publicou descobertas sobre a estrutura do benzeno.
De acordo com as suas próprias declarações, ambas as ideias inovadoras de Kekulé foram inspiradas em sonhos – mas a verdade por detrás disto é contestada. Kekulé é considerado um intelectual que menosprezou a cultura prevalecente entre os químicos e industriais da época: uma forma de pensar pragmática e positivista estava a espalhar-se – era um sentido cego de empirismo que não dava espaço para a imaginação.
Christoph Meinel – historiador das ciências químicas – duvida da verdade por trás da anedota do sonho, contada pela primeira vez por Kekulé durante um discurso numa celebração em sua homenagem. Ele afirma: "A atitude ambivalente de Kekulé em relação à mentalidade presente neste período histórico, conhecido como ‹Tempo Gründerzeit›, e em relação às visões patriarcais da sociedade berlinense ressoa muito claramente no seu discurso. Quando Kekulé termina de narrar sua visão com as palavras ‹Vamos aprender a sonhar, senhores!›, a ironia é muito difícil de ignorar, dado o perfil proeminente dos presentes, que representavam a burocracia prussiana, as indústrias Gründerzeit e as universidades elitistas da época.» [1].
Cores artificiais: tudo graças ao benzeno
Independentemente de a anedota de Kekulé ter sido baseada em acontecimentos verdadeiros ou não, a sua descoberta da estrutura do benzeno e a sua importância para a química não podem ser negadas. O conhecimento das estruturas orgânicas e aromáticas permitiu a síntese sistemática das mesmas moléculas. O trabalho dos químicos estava cada vez mais mudando do isolamento de substâncias da natureza para a síntese de substâncias artificiais. A indústria de corantes experimentou um boom após a descoberta da estrutura do benzeno, pois isso significava que uma infinidade de cores artificiais poderia agora ser produzida. A produção de índigo, por exemplo, tornou-se um processo industrial economicamente significativo.
As sínteses de corantes não perderam relevância desde a sua invenção por volta de 1900 – na verdade, muito pelo contrário. Os corantes têm sido continuamente desenvolvidos para inúmeras propriedades e funções. Isto os torna inerentemente mais complexos do que seus antecessores primitivos.
Confira nosso artigo final desta série para aprender sobre os avanços da química em torno da Segunda Guerra Mundial. Clique no link abaixo para a Parte 4.
Referência
[1] Patrocinador, R. e Rathsmann-Sponsel, I. Kekulés Traum. Über eine typisch-psychoanalytische Entgleisung Alexander Mitscherlichs über den bedeutenden Naturwissenschaftler und Chemiker August Kekulé (1829-1896), Mitschöpfer der Valenz-, Vollender der Strukturtheorie und Entdecker der Bedeutung des Benzolrings. Alternative Analyse und Deutung aus allgemeiner und integrativer psychologisch-psychotherapeutischer Sicht. http://www.sgipt.org/th_schul/pa/kek/pak_kek0.htm (acessado em 15 de agosto de 2016).
