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Introducción a las 5 revoluciones de la química moderna y las primeras tres revoluciones


Introducción a las 5 revoluciones de la química moderna y las primeras tres revoluciones

El historiador de la química estadounidense William Jensen (1998) dividió la historia moderna de la química en tres revo­luciones (1770-1790, 1855-1875 y 1904-1924), identificadas como tales, principalmente, por sus diferentes maneras de abordar la estructura de la materia. Antes de esta historia mo­derna reconoce una era protoquímica (P), estrechamente re­lacionada con la alquimia, y que se extiende hacia atrás hasta el comienzo de las actividades químicas. Para él, siguiendo las ideas de Kuhn, una revolución científica (que arbitrariamente se extiende por 20 años para caracterizar cada una de las revolu­ciones químicas y sólo tiene por objeto representar a esos perio­dos de rápido desarrollo y consolidación) ocurre cuando hay:
 
Figura extra e. William Jensen es uno de los autores de referencia mas importantes sobre la historia de la química.
Una reinterpretación radical del pensamiento existente.

La resolución de un largo debate, y cuya solución revolu­ciona el tipo de problemas científicos que desde ese mo­mento son capaces de atacarse con éxito de una manera rutinaria.

La apertura de un nuevo nivel de comprensión teórica que subsume las viejas teorías y/o modelos como casos es­peciales.

El tipo de evidencias que respaldan su afirmación, de que cada uno de los periodos anteriores corresponde a una revo­lución química, con el consiguiente cambio de paradigma, considera cuatro aspectos principales:

1. Relatos de la época, generalizados y persistentes, que ha­cen afirmaciones explícitas de que una revolución cientí­fica se está llevando a cabo.

2. Cambios explícitos y significativos en el contenido, el vo­cabulario y la organización de los libros de texto antes y después del periodo en cuestión.

3. Cambios significativos en el énfasis de la investigación y la práctica científica.

4. Cambios significativos en la estructura de las organizacio­nes académicas y profesionales, incluyendo la fundación de nuevas cátedras, nuevos institutos de investigación, nue­vas sociedades científicas y revistas nuevas.

Como se cumplen uno o varios de estos cuatro aspectos en los periodos históricos antes indicados se demuestra que, efectivamente, la historia moderna de la química puede con­siderarse dividida en tres grandes revoluciones (RQ1, RQ2 y RQ3) que identifican importantes cambios en la concepción estructural de la materia y también de la energía y el tiempo asociado con los cambios químicos (tabla 1).


En los últimos años el mismo Jensen (2010) y otros histo­riadores (Baird, 2000; Lazlo, 2006; Bensaude-Vincent, 2008) han reconocido una cuarta revolución química caracterizada fundamentalmente por la incorporación de nuevos instru­mentos en las prácticas químicas.

Dicha revolución que po­dría llamarse “instrumental”, corre siguiendo con la línea de pensamiento de Jensen, desde 1945 hasta 1965. En 1945, al finalizar la Segunda Guerra Mundial, el presidente de la Na­tional Science Foundation de los Estados Unidos, Vannevar Bush (1945), publicó un informe conocido como “Ciencia. La frontera infinita”, en el que solicitaba de manera abierta que el gobierno federal financiara la investigación de las ciencias en las universidades norteamericanas.

Con ello, la forma en la que trabajaban los químicos cambió radicalmente al integrarse en los laboratorios nuevos equipos, como los espectró­metros de ultravioleta visible e infrarrojo, inicialmente, y al poco tiempo, los más importantes de todos, los de resonancia­magnética nuclear (RMN). Por otra parte, los cromatógrafos e inclusive el rotavapor ocuparon un lugar en las mesas de los laboratorios.
Figura adicional e. Ronald Hoffmann

Se crearon nuevas industrias de equipamiento siguiendo la lógica militar de la estandarización de las partes, lo que facilitó su consumo. Los laboratorios químicos cambia­ron más en ese periodo que en los 300 años precedentes. Apa­recieron las computadoras y con ellas los programas que per­mitieron hacer “cálculos químicos”, desde la incorporación del Extended-Hückel, en 1963, por Roald Hoffmann. En ese mismo año empezó a trabajar el QCPE (Quantum Chemistry Program Exchange) y un par de años más tarde John Pople introduce el CNDO y Walter Kohn los funcionales de la den­sidad. Todo lo anterior hizo que los químicos empezaran a pensar la estructura de la materia en términos de la mecánica cuántica que por entonces abanderaba de manera admirable Linus Pauling. Sobra decir que a partir de esta revolución todos los nombrados en el presente artículo fueron galardonados con el premio Nobel de Química.


La química sintética aprovechó la llegada de los nuevos instrumentos y se empeñó en la preparación de nuevos pro­ductos más complicados, muchos de gran importancia bioló­gica y medicinal. La síntesis de la morfina, el colesterol, la cortisona, la estricnina, la penicilina y la clorofila compartie­ron la aparición en el mercado de los tranquilizantes (como el Librium y el Valium), así como de los anticonceptivos (origi­nalmente mexicanos “Las investigaciones sobre hormonas esteroidales realizadas en el laboratorio mexicano Syntex y que dieron lugar a las pastillas anticonceptivas, pueden ser uno de los avances más significativos realizados por las sociedades humanas en el siglo XX. Las mujeres se hicieron cargo de su sexualidad de manera “segura”.”).
Figura adicional f. Herman Staudinger

El estadounidense Robert B. Wood­ward se proclamó el campeón de la síntesis química. A lo anterior hay que añadir la manera en la que las macromolécu­las comerciales cambiaron la forma literalmente de “consti­tuir” el mundo (Brock, 1992). La posguerra marca el inicio de la era de los plásticos. La aplicación de la termodinámica y la cinética química al estudio sistemático de estos materiales fue tarea abordada por diferentes grupos de investigación, entre los cuales se destacó el dirigido en Alemania por Herman Staudinger.


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