Alguns elementos já eram conhecidos pelo homem desde a antigüidade, a saber, ouro, prata, cobre, ferro, chumbo, estanho, mercúrio e enxofre. Destes, sete são metais, tendo inclusive surgido uma teoria que tal seria o número máximo possível de metais existentes, cada qual associado a cada um dos corpos celestes então conhecidos.
Ainda no tempo da Alquimia, mais quatro elementos foram conhecidos no estado livre: arsênio, antimônio, bismuto e fósforo.
O assim chamado “arsênico”dos gregos e romanos, consistia em seus sulfetos naturais, um deles o “ouropimenta”(corruptela de “ouropigmento”), nome dado ao mineral constituído de sulfeto de arsênio. Não se sabe ao certo quem primeiro o obteve em estado elementar; costuma-se atribuir o feito a Alberto, o Grande (Albertus Magnus, 1193-1280), dominicano alemão, que obteve o metal pelo aquecimento de ouropimenta com sabão. Paracelsus, no séc. XVI, mencionou um processo de obtenção de arsênio pelo aquecimento do “arsênico” dos antigos com cascas de ovos.
O antimônio, tal como o arsênio, também já era conhecido dos antigos, provavelmente só na forma de sulfeto, que era usado para o escurecimento das pálpebras das mulheres. A imperatriz Cleóprata, do Egito, fazia uso desse composto para a pintura das pálpebras.
Berthelot acreditava que o antimônio metálico já era conhecido dos antigos caldeus, baseado na análise de um vaso, feito de antimônio quase puro. É possível também que os gregos e romanos já obtivessem antimônio elementar, porém não o distinguiam perfeitamente de outros metais, empregando o nome genérico de “chumbo” para aqueles moles, escuros e facilmente fusíveis.
Georgius Agricola, no século XVI, já tinha familiaridade com o antimônio metálico, cuja descrição aparece no seu De natura fossilium.
Na literatura alquímica existem referências abundantes ao antimônio. A obra mais famosa a respeito é o “Carro triunfal do antimônio”, atribuída ao monge beneditino Basilius Valentinus, que teria vivido no século XV. Porém o estilo do trabalho parece demasiado moderno para tal época.
Nicolás Lémery (1645-1715) publicou, em 1707, o seu “Tratado sobre o antimônio”, no qual o estuda sobre todos os aspectos, inclusive descrevendo a preparação do antimônio metálico e suas propriedades.
O bismuto metálico já era conhecido no século XV, do qual se tem objetos de arte nos quais aparece esse metal. Os primeiros tipos de imprensa de Gutenberg, deste século, eram de bronze; em torno de 1450, contudo, passou-se a usar tipos de uma liga que possuía bismuto. Paracelsus, em uma de suas obras, fez uma ligeira alusão a esse metal, e Agricola o descreve com muito mais pormenores. No De re metallica existem várias receitas para sua obtenção. Agricola considerava o bismuto um metal específico, mas tal não era a opinião vigente na época: a maioria o considerava uma espécie de chumbo. Somente no século XVIII é que sua identidade como um elemento à parte se tornou concensual.
Parece certo que o primeiro a obter o fósforo elementar tenha sido Hennig (ou Henning) Brand, de Hamburgo, alquimista e médico que viveu no século XVII. Foi obtido a partir da urina humana. Trata-se de um capítulo interessante e curioso da história da Química.
No século XVIII vão ser preparados e reconhecidos vários novos elementos. Entre os metais, o cobalto (1735), a platina (1740-1741), o zinco (1746), o níquel (1757), o manganês (1774), o molibdênio (1781), o telúrio (1782), o tungstênio (1785) e o crômio (1798). Entre os não-metais o nitrogênio, o cloro, o hidrogênio e o oxigênio.
No século XIX, vamos encontrar o grande desenvolvimento da Química Orgânica, a qual atrai o interesse de grande número de químicos. Embora um número menor de químicos continuasse se dedicando ao ramo mais antigo, a Química Inorgânica, os resultados desta na época não foram menos importantes, tendo sido descobertos muitos novos elementos, em número maior do que todos os conhecidos até então.
Durante a primeira metade do século, foram utilizados os métodos químicos típicos do momento, principalmente por Berzelius e seus discípulos, nos trabalhos que resultaram na descoberta de diversos elementos químicos. Humphry Davy (1778-1819), utilizando o fenômeno da eletrólise, isolou o sódio, o potássio, o cálcio, o magnésio, o bário e o estrôncio. O isolamento do sódio e do potássio forneceu aos químicos uma ferramenta formidável para o isolamento de outros elementos. O próprio Davy empregou o potássio para reduzir o ácido bórico a boro. Berzelius utilizou o método de fusão de potássio com óxidos metálicos para isolar o silício (1824), o zircônio (1824), o titânio (1825) e o tório (1828). Da mesma forma, Antoine-Alexandre-Brutus Bussy (1794-1882) obteve magnésio (1831) (Davy o havia obtido antes, por eletrólise, em quantidade muito pequena) e berílio (1828), também isolado ao mesmo tempo por Friedrich Wohler (1800-1882).
Nesse período também foram descobertos quase todos os metais do grupo da platina e completada a família dos halogênios, com exceção do flúor, extremamente reativo, só isolado em 1886 por Henri Moissan (1852-1907) e, naturalmente, do astatínio, elemento sintético. Também foi iniciado o estudo das terras raras, principalmente por Johann Gadolin (1760-1852), Carl Gustav Mosander (1797-1858) e Berzelius; porém, os primeiros metais lantanídios isolados só o foram quase no final do século, por Carl Auer von Welsbach (1858-1929) e outros.
A descoberta de um elemento novo por métodos puramente químicos, requeria uma quantidade razoavelmente grande do elemento no material onde ocorria. Desde que alguns elementos mais raros ocorrem em quantidades muito pequenas nos minerais, a probabilidade de serem descobertos pelos métodos clássicos era muito pequena, a menos que houvesse suspeita de sua existência. Esta situação se alterou com a descoberta, em 1859, da análise espectroscópica. Nesse ano, Robert Bunsen (1811-1899), que havia deixado de trabalhar em Química Orgânica, iniciou o estudo sistemático das cores que os diferentes elementos conferiam à chama. Bunsen trabalhou com o físico Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887). Foi em um dos primeiros trabalhos em colaboração deste tipo, entre químicos e físicos.
Já em 1758, Andreas Sigismund Marggraf (1709- 1782) havia notado as cores que os sais de sódio e de potássio conferiam à chama. Em 1822, o astrônomo Herschel (1792-1871) observou a existência de linhas brilhantes e de espaços escuros nos espectros de tais chamas. Bunsen e Kirchhoff construíram um instrumento novo, o espectroscópio, com o qual podiam localizar tais raias com precisão. Demonstraram que cada elemento possuía linhas características, que não eram afetadas pela presença de outros elementos, e também que bastavam quantidades diminutas do elemento para produzir seu espectro. Com tal instrumento passou-se a dispor de um método, de sensibilidade nunca antes atingida, para indicar a presença de elementos desconhecidos em minerais. Convém aqui abrir um parêntese e citar algumas observações mais antigas relativas à espectroscopia. No século XVI, o alquimista Leonhard Thurneysser (1531-1596) já havia percebido o fato de que várias substâncias conferiam cores características à chama. Thomas Melvill, em 1752, observou a cor amarela da chama da “solda”. Wollaston, em 1802, observou bandas descontínuas ao examinar a chama de uma vela através de um prisma. Joseph Fraunhofer, em 1814, construiu um finíssimo prisma, com o qual descobriu as raias escuras do espectro solar. Henry Fox Talbot, em 1834, distinguiu o lítio do estrôncio com o auxílio de um prisma.
Bunsen e Kirchhoff, usando seu espectroscópio, descobriram dois novos metais alcalinos, o césio (1860) e o rubídio (1861), nomes que lhes foram dados em virtude das bonitas linhas azuis e vermelhas dos respectivos espectros.
No século XIX, não apenas foram descobertos vários elementos novos, mas também foram feitas determinações mais precisas dos pesos equivalentes e atômicos dos diferentes elementos. O trabalho mais cuidadoso nesse campo, foi o realizado por Jean Servais Stas (1813-1891), em Bruxelas. Porém, ainda persistiu por muito tempo uma confusão entre peso atômico e peso equivalente, conseqüência do não entendimento preciso da diferença entre átomo e molécula, em particular em relação aos corpos simples. Nem o próprio Berzelius percebeu isso.
Esse passo foi dado ainda cedo, no século XIX, por Lorenzo Romano Amadeo Avogadro (1776-1856), mas sua lúcida proposta ficou esquecida por quase 50 anos. Para tal esquecimento muito deve ter contribuído Berzelius, que não aceitou a hipótese de Avogadro, uma vez que uma das conseqüências dessa hipótese contradizia com a teoria dualística da afinidade de Berzelius. J.B.A. Dumas (1800-1884), em 1832, desmentiu a hipótese de Avogadro, a partir de experiências que fez com vapores de enxofre, fósforo, arsênio e mercúrio, o que é curioso, pois escolheu justamente espécies de comportamento anômalo, que muito divergem da conduta ideal dos gases.
A confusão entre peso equivalente e peso atômico e a não-distinção clara entre átomos e moléculas gerou uma confusão na Química durante toda a primeira metade do século XIX. Urgia repensar os conceitos fundamentais. Foi para isso que Friedrich August Kekulé (1829-1896), Karl Weltzien (1813-1870) e Charles Wurtz (1817-1884) organizaram uma reunião em Karlsruhe, em 1860, que veio a ser o primeiro congresso internacional de Química. Nessa reunião, a contribuição realmente expressiva foi a de Stanislao Cannizzaro (1826-1910), Professor de Química da Universidade de Gênova. Cannizzaro estava muito bem familiarizado com as idéias de seu patrício Avogadro e as vinha empregando regularmente em seus cursos. Durante o Congresso, Cannizzaro defendeu as idéias de Avogadro. Num trabalho de Cannizzaro, distribuído por um amigo seu no final da reunião, era revisado o desenvolvimento histórico dos conceitos de átomo e molécula, empregando-se a hipótese de Avogadro. Cannizzaro empunha os resultados da aplicação da hipótese, a saber, adotava como unidade de referência para os pesos atômicos o peso de meia molécula de hidrogênio. Assim, construiu uma tabela corrente de pesos moleculares de muitos compostos.
A partir desse congresso, os químicos foram rapidamente aceitando a diferença entre átomos e moléculas, assim como a tabela moderna de pesos atômicos, baseada nessa diferença, eliminando a confusão entre peso atômico e peso equivalente. Talvez o químico mais influente, entre os prontamente convertidos às idéias de Avogadro, tenha sido Lothar Meyer que em 1864 publicou em Breslau o livro “Die Modernen Theorien du Chimie und ihre Bedeutung für die Chemiche Statik”, baseado naquelas idéias, e que se tornou popular entre os químicos.
Embora os fundamentos da Química estivessem sendo assim aos poucos assentados, ainda faziam falta regras que sistematizassem o comportamento dos diferentes elementos.
Fonte:
UNESP – UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA