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a química ao produzirem sabão, açúcares, corantes, bebidas, vidros, metais

A busca pela obtenção ou purificação de substâncias acompanhou o progresso material da civilização ocidental e oriental. A química – ainda que como conhecimento meramente técnico – estava ali presente na destilação, na fermentação, na extração, entre outros processos. Do norte da África ao Oriente Médio, e até a China e a Índia, povos – mesmo pré-históricos – praticaram Da Antiguidade ao Renascimento, aquela técnica foi ganhando contornos de ciência, escorando-se, para isso, tanto na alquimia quanto na medicina e na metalurgia. Hoje, a química é um dos pilares do desenvolvimento econômico e tecnológico mundial. Difícil mesmo seria apontar onde ela não está presente em nosso cotidiano, no qual ‘tudo é química’. Nas páginas a seguir, um breve passeio pela história dessa ciência, que estuda a estrutura e a transformação das substâncias. Inauguramos com este artigo uma série de textos que pretendem comemorar em 2011 o Ano Internacional da Química, proclamado pela Organização das Nações Unidas (ONU), com o objetivo de celebrar os avanços científicos e tecnológicos na área e refletir sobre o papel da química na criação de um mundo sustentável.

NADJA PARAENSE DOS SANTOS TERESA CRISTINA DE CARVALHO PIVA Programa de Pós-graduação em História das Ciências, das Técnicas e Epistemologia, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro palavra chemeia surgiu pela primeira vez por volta do século 4 e foi empregada por Olimpiodoro de Alexandria, o Velho (c.390-460). Etimologicamente, é possível detectar duas origens para o termo: uma egípcia, em que kimiya, que deriva de chemya, significa ‘negro’; e outra, oriunda do grego chymia (chimos), designando a arte relativa aos líquidos, aos extratos.

Nos dicionários, encontra-se geralmente a seguinte definição pa - ra o verbete química: “ciência que estuda a estrutura das substâncias, correlacionando-as com as propriedades macroscópicas, e se investigam as transformações destas substâncias”.

Mas, quando se fala de química, qual aspecto se deve destacar? O nível de organização da matéria? O resultado de uma transformação? O produto de uma reação? A fabricação de um objeto? Ou o princípio da criação da matéria em geral?

Pode-se dizer que ‘tudo é química’. Em consequência da impossibilidade de uma delimitação clara do campo dedicado à química, sua história deve ser entendida no contexto mais amplo, o da história da ciência.>>>

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Água

Terra Fogo

As origens_O desenvolvimento material da civiliza - ção, tanto no Oriente quanto no Ocidente, foi acompanhado do progresso de procedimentos de natureza química para a obtenção de substâncias ou para sua purificação. Processos de destilação, fermentação, redução e extração eram conhecidos pelas civilizações do norte da África, do Oriente Médio, da China e da Índia. Nessa época, não se percebia a química como objeto de investigação, como ocorreu com a física. Mas isso não impediu a formação de respeitável corpo de conhecimentos práticos.

Certas atividades, como a fabricação de sabão por hidrólise de ácidos graxos, a fermentação de açúcares, a produção de corantes e pigmentos, bem como de cerâmicas e vidros, além de técnicas metalúrgicas, já eram conhecidas nas civilizações pré-históricas. A química nessas atividades, porém, era considerada apenas um conhecimento essencialmente técnico.

Quatro elementos, duas forças_Os filósofos pré-socráticos, que viveram na Grécia entre os séculos 7 e 5 a.C., foram os primeiros pensadores a fazerem especulações sobre a origem e a natureza da matéria, percebendo sua transformação e sua relação com o divino.

Uma das contribuições da ciência grega à química é o conceito de elemento. Filósofos, como Tales de Mileto (624-544 a.C.), Anaxímenes (585-525 a.C.) e Heráclito (540-480 a.C.), admitiam um princípio primordial único, enquanto Anaximandro (610-546 a.C.) concebia infinitos princípios. Mas o conceito de elemento que teve maior significado foi o proposto por Anaxágoras (500-428 a.C.) e Empédocles (490-430 a.C.). Eles consentiram não só um número limitado de ‘raízes’, mas também que todos os objetos e os seres seriam compostos por diferentes proporções de terra, água, ar e fogo, unidos e separados por duas forças: amor e ódio (figura 1).

Aristóteles (384-322 a.C.) adotou a teoria dos quatro elementos como modelo para sua explicação da natureza, incluindo um quinto, a ‘quintessência’, o éter, que permeava a matéria. Ele se tornou um dos mais influentes filósofos gregos, e seus conceitos dominaram a filosofia natural por quase dois milênios após sua morte.

Para Aristóteles, há quatro qualidades da natureza: o calor, a umidade, o frio e a secura. Cada elemento (ou matéria primordial) é caracterizado por duas qualidades. Para exemplificar a teoria, vamos pensar como Aristóteles: o fogo teria as qualidades de ser quente e seco; já a água era qualificada como fria e úmida.

Como todos os materiais eram constituídos por esses quatro elementos em proporções variáveis – a conversão de um elemento em outro se daria pela substituição de uma qualidade por sua oposta –, era possível transformar uma substância em outra. Esse raciocínio, foi a base teórica para a transmutação tentada pelos alquimistas – assim, o chumbo poderia ser transmutado em ouro. Muitos séculos se passaram até se poder escrever a fór- mula química da água como H2O!

Transmutação e vida eterna_No Egito, a teoria de Aristóteles foi aceita pelos artesãos, especialmente na cidade de Alexandria, que se tornou, depois de 300 a.C., o centro intelectual do mundo antigo. Segundo os arte sãos, os metais tendiam a se tornar cada vez mais perfeitos e, assim, progressivamente seriam transformados em ouro. Os alquimistas pretendiam executar essa operação mais rapidamente em suas próprias oficinas, transmutando metais comuns em ouro por meio das reações com ar, água ou ácidos. Essa ideia surgiu em 100 d.C. e dominou o pensamento filosófico.

Um grande número de tratados foi publicado sobre a arte da transmutação e da alquimia. Embora ninguém tenha conseguido transformar metal em ouro, essa busca permitiu o desenvolvimento de processos e aparelhagens químicas.

A ideia de transmutar metais vigorava também na China. O objetivo era similar ao da alquimia praticada no Ocidente: fabricar ouro, mesmo que não fosse pelo valor monetário do metal – na verdade, os chineses acredita vam que o ouro era um remédio que poderia conferir longevidade e mesmo imortalidade.

Disseminação do conhecimento_No século 1, o Ocidente experimentou um renascimento intelectual considerável, favorecido pelo intercâmbio cultural entre os árabes e a região oeste da Itália e da Espanha.

Os monges católicos e os tradutores contribuíram para a transmissão de conceitos filosóficos e científicos da ciência grega na Europa por meio de manuscritos. Muitos desses documentos relatavam procedimentos alquímicos, alguns práticos e outros sobre aplicação das teorias sobre a natureza.

Figura 1. Filósofos da Antiguidade defendiam que todos os objetos e os seres seriam compostos por diferentes proporções de terra, água, ar e fogo, unidos e separados por duas forças: amor e ódio. Aristóteles adotou a teoria dos quatro elementos, incluindo um quinto, a ‘quintessência’, o éter, que permeava a matéria

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Aos conhecimentos alquímicos, os europeus acrescentaram seus estudos empíricos, nascendo, assim, um conjunto de conhecimentos práticos bem mais abrangentes (substâncias, operações, equipamentos).

Novos mundos e renovação_ O século 16 foi para a química um período eminentemente prático, apesar de a química ainda estar atrelada à medicina e à metalurgia; porém, já era possível notar o início de uma ciência química independente. Foi ainda naquele século que se instalou e se consolidou a revolução científi ca, e muitos eventos marcantes ocorreram, entre eles a ampliação do espaço geográfi co, consequência das grandes nave - gações e explorações.

O Brasil foi descoberto e apresentado à Europa por meio da carta de Pero Vaz de Caminha (1450-1500) como a “Nova Terra”. Uma das possíveis origens do nome de nosso país vincula ‘Brasil’ ao pau-brasil (Caesalpinia echinata), conhecido pelos índios como arabutu, tendo sido chamado também brasilicum pelos tintureiros no século 15, por fornecer um corante vermelho vivo (figura 2).

A natureza exuberante do Brasil contribuiu para incorporar à farmacopeia europeia várias novas plantas.

Ciência independente_No século 17, a química atingiu sua independência e, no século seguinte, alcançou a maioridade. A institucionalização da ciência – e, com ela, da própria ciência química – ocorreu, por um lado, nas universidades e, por outro, nas academias de ciências, cujo objetivo comum era o avanço e o progresso das ciências e das artes.

No Brasil, algumas academias científi cas foram fundadas. Porém, todas de vida efêmera, como a Sociedade Literária do Rio de Janeiro (1786-1790, e retorno em 1794). Foi também nesse período que atuaram o químico mineiro Vicente Coelho Seabra Teles (1764-1804) – autor do primeiro livro em português baseado nas teorias do químico francês Antoine Lavoisier (1743-1794) –, bem como o naturalista baiano Alexandre Rodrigues Ferreira (1755-1815) e o mineralogista paulista José Bonifácio de Andrada e Silva (1763-1838). Este último, antes de se envolver com a política e a independência do Brasil, contribuiu com a química de seu tempo, sendo de sua autoria Memória sobre os diamantes do Brasil, de 1792, e Experiências químicas sobre a quina do Rio de Janeiro, de 1814 (fi gura 3).

Com a vinda da família real para o Brasil, foi emitida uma série de decretos e leis responsáveis pelo início da estruturação das atividades relacionadas com as ciências no país. A química passou a ser lecionada nos cursos da Academial Real Militar e das escolas médicas no Rio de Janeiro e na Bahia.

Nas primeiras décadas do século passado, foram cria - das as primeiras escolas voltadas para a formação de profi ssionais da química em nível superior no Brasil. Em 1917, o farmacêutico José de Freitas Machado (1881-1955), professor do curso de Química Industrial e Agrícola da >>>

Figura 2. Derrubada do pau-brasil (Caesalpinia echinata), ilustração da obra de Andre Thevet, no livro Cosmographie universelle d’André Thevet, de 1575. A natureza do Brasil contribuiu para incorporar novas plantas à farmacopeia europeia

Figura 3. Antes de se envolver com a política e a independência do Brasil, o paulista José Bonifácio de Andrada e Silva (1763-1838), mineralogista de formação, contribuiu com a química de seu tempo, publicando Memória sobre os diamantes do Brasil, de 1792, e Experiências químicas sobre a quina do Rio de Janeiro, de 1814

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Maria Sklodowska – que hoje o mundo conhece por Marie Curie – nasceu em Varsóvia (Polônia), em 7 de novembro de 1867. Quinta filha de um professor de matemática e física de escola secundária, a menina loura, de feições delicadas – Manya, como era carinhosamente chamada pelos pais e pelos irmãos –, aprendeu a ler com quatro anos e sempre foi a primeira aluna de sua turma no colégio. Além do polonês, dominava mais quatro idiomas: russo, francês, alemão e inglês.

Depois de obter, em 1883, o diploma do curso secundário, deu aulas particulares e, mais tarde, para sustentar os estudos da irmã Bronia na França, foi governanta. Em 1891, aos 24 anos, partiu para Paris, onde se matriculou na Faculdade de Ciências, na Sorbonne, na qual se licenciou em física e matemática.

Em 1893, conheceu o físico Pierre Curie (1859-1906), com quem se casou dois anos depois.

Homenagem ao país natal O casamento com Pierre deu início a uma das maiores aventuras da ciência. Ela, para sua tese de doutorado, interessou-se pelos ‘raios de urânio’, descoberta apresentada, em 1896, pelo físico francês Henri Becquerel (1852-1908), para uma Academia de Ciências [de Paris] não muito entusiasmada pelo tema – o interesse naquele momento voltava-se para o tópico seguinte da pauta do dia: os raios X, descobertos por outro físico, o alemão Wilhelm Roentgen (1845-1923), no ano anterior.

Poucos dias depois de iniciar o estudo dos misteriosos raios, Marie descobriu que o tório também emitia raios semelhantes ao do urânio.

Por meio de um medidor muito sensível de cargas elétricas (eletrômetro), desenvolvido por Pierre, Marie percebeu que o minério pechblen-

Escola Superior de Agricultura e Medicina Veterinária, no Rio de Janeiro (RJ), publicou o artigo ‘Façamos Químicos’, que resultou na criação de vários cursos de química industrial no Brasil.

Em que direção?_A química é atualmente um dos pilares do desenvolvimento econômico e tecnológico mundial. Seja na agricultura, na indústria, na siderurgia, na informática ou na construção civil, não há área ou setor que não use direta ou indiretamente, em seus pro cessos ou produtos, algum insumo de origem química. Sempre com altíssimo grau de desenvolvimento tecnológico e científico, a indústria química transforma grande quantidade de elementos presentes na natureza em produtos úteis à população.

A química permite que substâncias sejam modificadas e recombinadas, por meio de processos cada vez mais avançados, para gerar matérias-primas que poderão ser empregadas na formulação de medicamentos, na produção da era mais radioativo – por sinal, termo inventado por ela – do que o próprio urânio. Isso era evidência de que havia ali um elemento irradiador desconhecido.

Em 1898, Pierre e Curie, ao fracionarem aquele minério, descobriram o polônio – homenagem de Marie ao seu país natal –, cerca de 300 vezes mais radioativo que o urânio.

Idealismo, teimosia e renúncia Idealistas e abnegados, Pierre e Marie se instalaram em um velho galpão insalubre na Faculdade de Medicina, que fora usado para a dissecação de cadáveres. Foi ali que começaram a ‘caça’ ao elemento rádio. A partir do fracionamento de uma tonelada de resíduo de pechblenda, vinda das minas de Saint-Joachimsthal, da Boêmia (então, no Império Austro- Húngaro), de trabalho duríssimo, o casal obteve um decigrama de rádio puro. Era 1899, e agora esse elemento radioativo – cerca de 100 mil vezes mais radioativo que o urânio – tinha existência oficial.

A glória chegou para o casal em 1903, quando dividiu com Becquerel o Nobel de Física. Meses antes da notícia do prêmio, Marie receberia o título de doutora em ciências físicas, com menção honrosa, pela Universidade de Paris.

Marie Curie demonstrou que boa ciência se faz com determinação, idealismo, teimosia e, sobretudo, renúncia – seus anos como estudante em Paris foram um período de muitas dificuldades financeiras e materiais. Seu trabalho até hoje é sinônimo de todos esses adjetivos que caracterizam os verdadeiros cientistas.

No Brasil Marie e sua filha Irene Curie (1897-1956) visitaram, depois de breve estada no Rio de Janeiro, o Instituto do Radium, em Belo Horizonte, em 17 de agosto de 1926. No dia seguinte, Marie fez uma conferência na Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais.

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