Tienes una idea bastante clara de lo que es la química, ¿verdad? Son los átomos y las moléculas haciendo cosas y haciendo coches y comida y vida y todo. Y, por supuesto, es el estudio de esas cosas. Pero, ¿cómo llegamos aquí? Ciertamente no hay evidencia diaria de mucho de lo que hemos descubierto a través de la ciencia de la química. Descubrimientos que no fueron derivados o inventados, pero solo leyes del Universo que existen simplemente porque el Universo es como es. Así que en el episodio de hoy de Crash Course Chemistry vamos a tomar un poco de perspectiva historica sobre la creación de la ciencia de la química. Una ciencia que ni siquiera existía hasta que un francés superinteligente y adinerado puso las piezas del rompecabezas juntas en una teoría coherente de, literalmente, cómo funciona todo. Y si alguna vez te has encontrado sentado en tu escritorio leyendo la misma línea en tu libro de química por 22a vez, y piensas para ti mismo "¡Gah, el tipo que inventó la química debería ser condenado a muerte!" Bueno, deberías sentirte mal, porque él lo fue. [Tema musical] Antoine Lavoisier, fue bastante fantástico. Fue geólogo, botánico, biólogo y físico. Ayudó a definir el sistema métrico, creando un lenguaje internacional de la química, bautizó al hidrógeno y al oxígeno, predijo la existencia del silicio, describió qué son los elementos, descubrió cómo los animales extraían energía de los alimentos, determinó que un elemento puede tomar diferentes formas al descubrir que tanto la ceniza como el diamante contienen carbono puro, publicó el primer libro de texto de química de la historia, y hay una razón por la que la Ley de Conservación de la Materia solía llamarse Ley de Lavoisier. Nacido en una familia adinerada, Lavoisier heredó una enorme cantidad de dinero cuando su madre murió cuando él tenía cinco años. Y aunque obtuvo la licencia para ejercer la abogacía ya que su padre esperaba que siguiera sus pasos como abogado, el joven Antoine eligió la ciencia en su lugar. Cuando surgió la oportunidad de casarse con una niña adinerada cuyos ingresos masivos del padre provenían de recaudar impuestos para el gobierno francés, lo hizo, a pesar de que ella tenía 13 años. Una decisión cuestionable, aunque no infrecuente en ese momento, Sin embargo, resultó que las conexiones familiares serían su perdición, no la edad de la novia en su matrimonio. Marie-Anne, a medida que creció, se convertió en colega además de esposa, ayudando a Antoine en sus experimentos y su análisis del trabajo de otros. De hecho, fue Marie-Anne quien le tradujo el 'Essay on Phlogiston' para Antoine, que hizo pedazos, cambiando todo para siempre. Hasta que Antoine Lavoisier comenzó a inspeccionar el trabajo de todos, la teoría predominante del cambio químico era que algunas sustancias contenían un escurridizo elemento llamado "phlogiston." Al quemar estos elementos que contienen phlogiston, perderían su phlogiston y se convertirían en cosas nuevas. Lavoisier tomó esas teorías y su investigación, la combinó con la investigación que realizada en otros lugares, y agregó en sus propios experimentos geniales y luego hizo pedazos el mundo químico, con una cosita llamada "combustión". Determinó que el hidrógeno no era "aire inflamable", que era un elemento. De hecho, lo llamó hidrógeno porque era generado a partir de agua o hidro-generado. Y determinó que el oxígeno era un ingrediente vital para la combustión y también lo que más tarde se conocería como oxidación, algo de lo que hablaremos bastante en este curso. Al involucrar a la gente con sus extraños artilugios, determinó que la quema de madera consumía la misma cantidad de oxígeno, y producía la misma cantidad de dióxido de carbono que las personas que consumen alimentos y respiran. Determinando así que las personas, y todos los animales, son alimentados por alguna forma de combustión interna. Ahora experimentadores del día (dudo en llamarlos químicos), notaron que cuando quemabas algo, su masa disminuía. Como si hubiera un cuete, lo pongo en una balanza y lo quemo, y su masa disminuye. Pero Lavoisier determinó que si se recogen todas las partículas del gas, como lo quemara dentro de una botella cerrada, la masa permanece igual. Las cosas seguían siendo cosas. No pierdes ninguno, no puedes crear más. Esta comprensión, aunque nos parece obvia ahora y su aceptación por la comunidad científica en general, en lo que a mí respecta, fue el momento preciso en que terminó la alquimia y comenzó la química. Las principales contribuciones de Lavoisier y, en última instancia, su descubrimiento de la Ley de conservación de la materia, se basó en una medición cuidadosa y un pensamiento cuidadoso. Y como verás, ambas cosas son clave para el éxito en la química hasta el día de hoy. Lavoisier el hombre era un poco dicotómico, habiendo trabajado como recaudador de impuestos y ayudando a crear un muro literal alrededor de París para ayudar en la recaudación de impuestos, pero también un partidario de la Revolución Francesa cuando comenzó. Pero los enemigos que había hecho con su muro, y al negar a ciertos políticos poderosos la entrada en la Academia Francesa de Ciencias, finalmente lo alcanzó a medida que aumentaba la locura de la revolución, fue decapitado el 8 de mayo de 1794. Lavoisier fue indultado un año y medio después de su ejecución. Entonces, eso es bueno. Marie-Anne recibió todas sus pertenencias confiscadas y una nota de disculpa, como "Siento haber matado a su marido, aquí están todas sus cosas". El matemático Joseph Lagrange dijo sobre el evento: "Les tomó sólo un instante cortar esa cabeza, pero Francia puede que no produzca otra como esta en un siglo". Vale la pena señalar, aunque esto no es realmente una charla científica, que Lavoisier no podría haber hecho ninguna de sus magníficas y cuidadosas mediciones si no hubiera sido por su enorme riqueza. Encargó la creación de cientos de equipos, grandes y pequeños. Sólo el sistema de desigualdad económica contra el que se rebelaban los franceses hizo posible que Lavoisier hiciera su trabajo. Te dejaré pensar en las implicaciones de eso, por tu cuenta. El trabajo de Lavoisier fue, durante todo un siglo, la base de toda la química. Demostrar que no es necesario ser rico para obtener una ley (al menos temporalmente) con tu nombre, el farmacéutico francés Joseph Proust se basó en las ideas de Lavoisier de medición extremadamente cuidadosa mostrando que un compuesto químico siempre contiene las mismas proporciones de elementos. Durante un tiempo llamamos a esta Ley de Proust, pero para que sea más fácil de recordar para el mundo, ahora la llamamos Ley de las Proporciones Definidas. Y luego un maestro de escuela de inglés, John Dalton, siguió a Proust examinando lo que al principio parecía ser un problema con el trabajo de Proust. El carbono y el oxígeno, cuando reaccionan juntos, forman dos proporciones diferentes, no solo una. Por supuesto que lo que estaba pasando es obvio para nosotros, el carbono y el oxígeno reaccionaban para formar dos compuestos diferentes: dióxido de carbono y monóxido de carbono. Mientras continuaba el trabajo de Dalton, encontró algo verdaderamente fascinante y alucinante. Si limitabas la cantidad de carbono que reaccionaba a exactamente 1 g, la masa de oxígeno consumida para producir un compuesto era de 1,33 g, mientras que la masa consumida para producir el otro compuesto era de 2,66 g, exactamente el doble de lo que se requería para el otro compuesto. Esto también provocó otras reacciones. Al hacer reaccionar nitrógeno y oxígeno, y limitarse a exactamente un gramo de nitrógeno, se formaron tres compuestos. Un compuesto consumió 1.750 g de oxígeno, otro consumió 0.8750 g de oxígeno, y otro consumió 0,4374 g. Todos esos números se pueden relacionar mediante pequeñas proporciones de números enteros. El oxígeno no reaccionaba con alguna nube efímera de nitrógeno, reaccionaba con trozos de nitrógeno individuales y discretos, que no se podían dividir. Podía reaccionar de varias formas, pero siempre fue el mismo oxígeno y el mismo nitrógeno con las mismas propiedades. Y así, mientras en nuestro primer episodio le mostramos cómo Einstein realmente demostró que los átomos existen con matemáticas súper sofisticadas, Dalton había utilizado la multiplicación para convertirse en la primera persona en tener datos reales que respalden la idea de los átomos. Dalton todavía, sin embargo, estaba algo mal. Pensó que los productos de sus reacciones también eran elementos. Básicamente, creía que los átomos y las moléculas eran lo mismo. A menudo simplificamos esto y no notamos la confusión de Dalton sobre este punto en particular, pero eso deja fuera de la historia a un par de fantásticos químicos más. Por ejemplo, Joseph-Louis Gay-Lussac, quien en 1804 se convirtió en el científico más importante de la historia, llevando un globo aerostático a la peligrosa altura de 7.000 m para tomar muestras de aire. Pero además de tal vez estar un poco loco, Gay-Lussac publicó un artículo mostrando que un volumen de oxígeno gaseoso es dos veces menor que el volumen de vapor de agua que crea, indicando que de alguna manera, que el oxígeno se estaba dividiendo en dos partes. Dalton, no lo aceptaría, porque significaba que el oxígeno no era uno, sino dos átomos, y aparentemente eso solo estropeó toda su concepción del Universo, y nunca lo aceptó, ni siquiera hasta su muerte. Lorenzo Romano Amadeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto. (Lo hice la primera vez). Lo llamaremos Amadeo Avogadro, pero era un conde, así que tenía que tener un nombre súper elegante, y yo soy yo, así que tuve que intentar decirlo. Al igual que Lavoisier, las alianzas políticas de Avogadro lo meterían en problemas. Después de la caída de Napoleón en 1815, Avogadro participó activamente en la Revolución Anti-Monarquía italiana, posiblemente incluso patrocinando a algunos revolucionarios con su fortuna personal. Por ello perdió su cátedra en la Universidad de Turín, pero afortunadamente no perdió la cabeza. Avogadro propuso, correctamente, que cualquier gas en un recipiente del mismo tamaño, con la misma temperatura y presión, tendría aproximadamente el mismo número de moléculas, no importa cuál sea el gas. Entonces, cualquier diferencia de masa entre dos matraces del mismo tamaño llenos de dos gases diferentes sería debido a una diferencia en la masa física real de las moléculas. Y así, Avogadro básicamente descubrió cómo pesar átomos y moléculas, siempre que fueran gaseosos. Para respaldar su hipótesis, que ciertamente fue lo suficientemente buena para respaldar, sugirió que, al formar agua, el gas oxígeno en realidad se dividiría en dos átomos de oxígeno, lo que él llamó "moléculas elementales" que no se podían descomponer más. Durante unos cincuenta años, se ignoró la idea de Avogadro de las moléculas fundamentales. Tal vez debido a ideas incorrectas de cómo los átomos se unieron, tal vez porque Italia era un remanso de la ciencia y Avogadro no era considerado un pensador importante en ese momento. Pero la comunidad científica, como suele hacer, finalmente volvió a las ideas de Avogadro. No solo nombrando su propuesta de que volúmenes iguales a la misma temperatura y presión contenían el mismo número de moléculas Ley de Avogadro, pero también dándole su propio número, quizás el número más importante en química, sin duda uno de mis números favoritos, pero lo veremos más adelante. Gracias por ver este episodio de Crash Course Chemistry. Si estuviste prestando atención, ahora conoces la historia de cómo pasamos de los alquimistas, que pensaban que el elemento fuego se escondía dentro de sustancias que clamaban por salir, a los químicos, que entendieron la Ley de Conservación de la Materia, propuesta por un aristócrata decapitado. Mayor comprensión de cómo funcionan los compuestos químicos, gracias a un farmacéutico y un maestro de escuela. Y, finalmente, una comprensión completa de qué son los átomos y las moléculas, gracias a un elfo doméstico italiano abandonado: un noble. Este episodio de Crash Course Chemistry, fue escrito por mí mismo, filmado y dirigido por Michael Aranda y editado por Nick Jenkins. El guión fue editado por Blake de Pastino y el Dr. Heiko Langner. Michael Aranda también es nuestro diseñador de sonido. Caitlin Hofmeister es nuestra supervisora ​​de guiones y nuestro equipo de gráficos es Though Café. Si tienes alguna pregunta, hásla en los comentarios a continuación. Gracias por aprender aquí en Crash Course Chemistry.