Em 1807, um químico desbravador da Cornuália, Humphry Davy,
tentou algo que ninguém havia ousado antes.
Ele utilizou uma força recém descoberta, a eletricidade,
para dissociar uma substância química cáustica chamada potassa.
E ele descobriu um novo elemento.
O radiante e violento potássio.
Davy tinha achado uma nova maneira de forçar a natureza
a revelar seus elementos estruturais.
Esta é a história de uma das questões mais importantes que há.
De que tudo em nosso mundo é composto?
A busca pela resposta
acabaria levando à descoberta extraordinária.
De que tudo, da diversidade da natureza
à complexidade do homem,
era composto de apenas 92 elementos.
Sou Jim Al-Khalili.
Estudei física a vida toda,
mas eu não teria aprendido nada do mundo subatômico
sem o trabalho pioneiro dos químicos
que revelaram os mistérios da matéria.
Brilhante. Foi magnífico.
Encontrar e compreender os elementos
mostraria ser uma das maiores investigações
na história da Ciência.
Uma tarefa extremamente difícil que perduraria por séculos.
Vou refazer os passos dos químicos que arriscaram suas vidas
para desvendar os segredos da natureza.
Desfigura na hora. Cegueira imediata.
É terrivelmente perigoso.
Vou descobrir como os cientistas lutaram
para decifrar um dos códigos mais importantes do Universo.
Descobrir como nossa fascinação pelos elementos
levou à construção do mundo moderno
e deixou a raça humana à beira da destruição.
Nossa compulsão em buscar respostas a qualquer custo
e a procurar por verdades fundamentais
impulsionaram a investigação científica.
E é nela que se alicerça esta história.
Nossa busca em desvendar os mistérios dos elementos.
MUSKETEERS Albattroz Cape Kakko
QUÍMICA UMA HISTÓRIA VOLÁTIL
EPISÓDIO 1 A DESCOBERTA DOS ELEMENTOS
É difícil imaginar como deve ter sido
olhar ao redor e não ter ideia do que o mundo era composto.
Não saber o que isto continha.
Ser mistificado pelo fogo.
Não saber que o oxigênio é essencial para fazê-lo queimar
ou até mesmo que o oxigênio existisse.
Não saber que o hidrogênio é ingrediente vital dos oceanos
ou que a mistura de sódio e cloro proporcionam seu gosto salgado.
Foi somente nos últimos 200 anos que soubemos o que é um elemento.
É uma substância que não pode ser decomposta
em uma substância mais simples por uma reação química.
Os gregos antigos já conheciam
chumbo, cobre, ouro, prata, ferro, mercúrio, estanho.
Mas para eles eram apenas metais.
Eles achavam que o mundo todo era feito de
terra, ar, fogo e água.
Por mais de mil anos, não tivemos meios para desvendar a natureza
e não havia outra escolha, senão basear nosso conceito de elementos
no que era visível ao nosso redor.
No século XVI, as coisas começavam a mudar.
Alquimistas começaram a entender as substâncias ao seu redor
na intenção de transformar metais básicos em ouro.
Eles mantinham anotações secretas de suas experiências,
escritas em códigos e símbolos misteriosos.
E eles sonhavam com a imortalidade.
Do Extremo Oriente a Londres, na Europa,
as ruelas e adegas eram um efervescente
e borbulhante centro de pesquisas de alquimia.
Foi um alquimista que desafiou o conceito grego
de que tudo era feito de terra, fogo, ar e água,
em uma história que começa em Basileia, Suíça.
Começa com
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim.
Ainda bem que não precisarei dizer esse nome de novo,
adotou o apelido de Paracelso.
Paracelso não era apenas um alquimista
tentando desvendar os mistérios da matéria.
Ele também era médico e cirurgião.
E não tinha medo de desafiar o conservadorismo da época.
Em 1526, a cidade de Basileia era famosa por sua tipografia.
E seu tipógrafo mais famoso, Frobenius,
tinha sido alertado pelos médicos
de que se não amputasse a perna, ele morreria.
Então Frobenius recorreu a Paracelso,
que não aceitava o conformismo da medicina de então.
Ele também não tinha receio de associar a medicina à alquimia
para preparar novas poções e remédios.
Ele criou uma cura que não só salvou a vida de Frobenius,
mas consagrou Paracelso como um dissidente.
Ele propôs uma ideia revolucionária,
sugerindo que o mundo era composto de três elementos,
sal, enxofre e mercúrio.
Paracelso os via como os ingredientes essenciais
para produzir metais e medicamentos.
Ele concluiu que os sais curavam feridas,
que o enxofre era combustível
e o mercúrio, conhecido à época como azougue,
era fluido e volátil.
O mercúrio é uma substância incrível.
É o único metal líquido à temperatura ambiente.
Também é excepcionalmente pesado.
Esta pequena quantidade aparenta ser muito pesada.
Mas tenho uma bem maior aqui.
E se eu tento erguer isto...
Não está colado à mesa.
É 14 vezes mais pesado que a água.
Também é tóxico. Estou usando uma camada tripla de luvas,
pois vou fazer algo que sempre tive vontade,
que é mergulhar minha mão no mercúrio.
É muito estranho. Empurra minha mão para cima.
Não é parecido a nenhum líquido que eu conheça.
Também é muito frio, mesmo através
das três camadas de luvas, posso sentir a frieza.
Só para se ter uma ideia de como ele é estranho,
eu trouxe um parafuso de aço.
Vejamos o que ocorre quando o ponho no mercúrio.
O mercúrio é muito mais denso que o aço. Ele flutua.
Mercúrio, prateado e espelhado,
é um dos mais belos e evasivos de todos os elementos.
Raramente é achado em sua forma natural.
Mas ao aquecer uma rocha vermelha, a cinabarita,
revelará uma lava derretida de mercúrio em seu interior.
A frase "louco como um chapeleiro"
foi cunhada quando os chapeleiros que o usavam
sofriam da loucura do mercúrio.
Nas minas da América do Sul, garimpeiros arriscavam a vida
usando mercúrio tóxico para extrair outro elemento. Ouro.
E flutuar em mercúrio dava o movimento suave
à luz giratória de alguns faróis Vitorianos.
Paracelso não conseguiu convencer as autoridades
da sua ideia dos três elementos, mercúrio, enxofre e sal.
Na realidade, ele as enfureceu,
ao ignorar os textos médicos e criar curas alquímicas.
Ele era muito radical para sua época.
Em um gesto dramático
para mostrar seu desprezo com as autoridades médicas,
ele queimou seus livros.
Ele foi forçado a deixar a Universidade da Basileia
e fugir para a Alemanha,
onde continuaria a praticar a medicina e a alquimia.
Mas ele preparou o terreno para uma nova era de questionamentos,
numa época em muitos alquimistas
estavam mais interessados em produzir ouro.
Eles aqueciam metais em fornalhas ardentes.
Eles ferviam, destilavam.
E foi a procura pelo ouro que levou ao primeiro grande avanço
na caçada para descobrir os elementos.
Para os alquimistas, o ouro era como o "cálice sagrado".
Acreditavam que ele possuía
propriedades espirituais, mágicas e até mesmo medicinais.
Era o símbolo do poder, a cor do sol.
Era transformado em coroas e moedas.
Adornava reis, rainhas, palácios e templos há milhares de anos.
No Egito antigo, o ouro era a pele dos deuses.
Para a civilização inca, o ouro era o suor do sol.
Os alquimistas ainda não sabiam o que era um elemento.
Mas alguns foram levados pela ideia
de que poderiam estar ocultos em outras substâncias,
quando sugeriram que o ouro poderia estar oculto no corpo humano.
A busca implacável por essa obsessão
levou um alquimista a se tornar a primeira pessoa
a descobrir um novo elemento.
Hennig Brand.
Ele procurava um meio de extrair ouro de um corpo
quando se deparou com o que parecia ser uma boa ideia.
Um líquido dourado com estoque abundante.
A urina.
Em 1669, no escuro e fedorento porão de sua casa em Hamburgo,
as caras experiências de alquimia de Brand
estavam dilapidando rapidamente
as reservas de sua rica esposa, Margeretha.
Mas agora, com a urina na mente,
Brand acreditava estar à beira de uma fenomenal descoberta.
Ele estava prestes a fazer fama e restabelecer sua fortuna.
Tudo que ele precisava era de mais 50 baldes de urina.
O químico Dr. Andrea Sella estuda o trabalho de Brand
e vai tentar encontrar o elemento oculto.
- Pode me passar a urina? - Pois não.
É uma cortesia da minha parte.
- Vou prender a respiração. - Isso não é...
Não precisa exagerar.
O que Brand fez?
Brand tentava chegar ao núcleo da matéria.
Começou fazendo ebulição, para se livrar das partes inúteis.
Que, é claro, era principalmente a água.
Há uma característica adicional nada surpreendente,
mas tem um bafo rápido que...
É bem ruim.
Brand deve ter tido vizinhos bem pacientes.
Não sei como deve ter sido a vida amorosa dele,
mas não consigo imaginar que ele fosse tão popular.
Posso compreender a cor dourada da urina.
Mas Brand pretendia fazer ouro. Qual a ligação?
Primeiro, parece muito engraçado
usarmos dejetos tão repugnantes como a urina.
Um dos conceitos da alquimia
era de que o homem era um microcosmo do Universo
e, portanto, a urina conteria energia vital. A energia da vida.
Como um símbolo metafísico da vida?
Isso mesmo! Essa era uma substância de poder.
Brand estava determinado a persistir em sua busca pelo ouro.
Ele destilou a urina até virar uma pasta,
depois a aqueceu à temperatura fenomenal por vários dias.
No final, vestígios da fumaça
revelaram minúsculos fragmentos que queimavam ao ar.
Mas o que era esta substância inflamável?
Não era dourada como o sol,
mas ardia com mais luminosidade que uma vela medieval.
Foi isto que Brand isolou da urina.
Não é ouro.
É fósforo.
Brand tinha descoberto acidentalmente
um novo elemento, nunca visto pelo homem.
O ardente fósforo.
Ele procurava riquezas,
mas não percebeu que havia descoberto um conceito fundamental.
Que os elementos poderiam estar escondidos em um mundo oculto.
O fósforo é biologicamente muito importante.
Se lembrarmos que os ossos são compostos
especialmente de hidrofosfato de cálcio.
Há muito fosfato.
Está em nosso DNA, está em cada tecido.
Como resultado, há sempre fosfato no sangue
e o excesso é transferido para a urina.
Um pouco menos de 1 grama por litro.
Este material é altamente instável.
Pode-se ver na hora que a fumaça começa a pairar no ar.
É um aviso do que irá acontecer
se não lidarmos depressa com ele.
Vamos pô-lo neste balão de destilação.
O balão está cheio de oxigênio.
Ele está sobre a areia só para
evitar que o calor afete o vidro.
Vou tocá-lo com uma vareta de vidro aquecida.
Aí está.
Fantástico.
Está frio. Não está quente.
É magnífico.
Por ter brilhado tão intensamente
e ser frio o bastante para segurar,
Brand batizou sua descoberta de "Icy Noctiluca",
"A fria luz da noite."
Fósforo. Está em todas as células do corpo humano.
É usado em medicamentos para promover crescimento ósseo,
tratar doenças como a osteoporose.
153 milhões de toneladas de fósforo são produzidas todos os anos.
Seu fosfato é consumido como suplemento alimentar
e é ingrediente para o creme dental.
Mas ingerir apenas 100 mg de puro fósforo,
o suficiente para cobrir a ponta do dedo, pode ser fatal.
Ele tem até um lado obscuro.
Na II Guerra Mundial,
o fósforo foi usado nas milhares de bombas lançadas em Hamburgo.
A cidade onde Brand o descobriu.
Brand esperava que o fósforo o tornasse rico,
mas seu dinheiro acabou
e ele vendeu o segredo de sua descoberta por um preço vil.
Em pouco tempo, o fósforo circulava pelas cortes europeias.
E em 1677, ele chegou à corte do rei Carlos II.
Não demorou, e o rico alquimista Robert Boyle,
testemunhou sua mágica luminosidade
e decidiu investigar suas propriedades.
Dr. Andrea Sella e eu
seguiremos as instruções do próprio Boyle para tentar
uma das suas mais expressivas experiências com o fósforo.
Tenho trechos do livro de Robert Boyle,
Novas Experiências e Observações baseadas no "Icy Noctiluca".
Misture tudo com meio grão de substância de "Noctiluca" seca.
Quanto é meio grão?
Bem, meio grão realmente não é muito.
7.000 grãos são 450g.
Então imagine. Você é o físico.
Certo. E seis vezes seu peso em flores de enxofre comuns.
Certo. Então vamos colocar um pouco...
- Isso é pó de enxofre? - Isso.
É basicamente um fino pó de enxofre.
Diz para pôr na dobra de um pedaço de papel branco.
Ele o esmagou com o cabo de uma faca.
Bom, não tenho uma faca, mas tenho uma espátula.
Usaremos ela. Está começando a esfumaçar.
Está começando a acender. Já há um pouco de fogo.
A pelota principal do fósforo...
- Olha aí! - Começou!
- Não tive tempo de esmagá-lo. - Não precisou.
Entrou em combustão.
Basicamente, recriou o precursor do palito de fósforo.
Sim. Também há esplêndidos anéis de fumaça.
Isto transformaria radicalmente as coisas
pois se tinha fogo à disposição.
Boyle havia se deparado com o ingrediente essencial de um fósforo.
Uma grande indústria foi criada a partir desta única experiência.
Mas Boyle não estava interessado no potencial econômico do fósforo.
Compreender as propriedades deste elemento
foi recompensa suficiente para ele.
Enfim, o fósforo tinha o poder de transformar.
Ele pode não ter transformado chumbo em ouro,
mas transformou um alquimista no primeiro químico moderno.
Boyle havia preparado o cenário para os futuros caçadores de elementos.
Diferente dos alquimistas, ele compartilhava seus métodos
e foi capaz de passar adiante as ferramentas necessárias
para ajudar a desvendar os mistérios da matéria.
Vim pesquisar nos cofres da Sociedade Real de Londres.
O que procuro foi depositado aqui em 1661,
apenas um ano após a fundação da Sociedade.
Aqui está.
O Químico Cético.
Foi escrito por Robert Boyle,
que foi um dos fundadores da Sociedade Real.
Drª Anna Marie Roos, especialista na história da Química,
estudou a obra de Boyle.
Tenho uma cópia de "O Químico Cético", de Boyle.
Por que este livro foi tão importante?
É considerado um dos livros
que representam a transição da alquimia para a química
e alguns estudiosos o consideram o primeiro livro de química.
Ter sido escrito em linguagem simples também foi algo novo.
Basta comparar o livro de Boyle
aos escritos enigmáticos de outro alquimista.
O grande homem da Ciência, Isaac Newton,
para apreciar sua inovação.
Dá para ver que ele é em latim
e que há vários símbolos alquímicos usados para os elementos químicos.
Isso me lembra da Astrologia
- e hieróglifos egípcios. - Claro.
E comparando-o com Boyle que diz coisas como:
"Ele pegou 90 kg de terra, secou num forno,
"pôs num recipiente de barro e fundiu."
- Ele descreve um processo químico. - Isso mesmo.
O que Boyle fez diferente foi que estava disposto a divulgar
alguns dos seus segredos químicos para o bem da comunidade científica.
Boyle estava retirando a alquimia das sombras
para uma era racional e culta.
Ele estava expondo o método científico para que todos vissem.
Os alquimistas temiam que ele estivesse revelando seus segredos.
Mas ele não estava interessado em desacreditar a alquimia,
mas em livrá-la de sua carga metafísica
e substituí-la por uma abordagem mais científica.
Uma nova era de experimentação científica havia começado.
E com o intercâmbio mais aberto de ideias veio a rejeição da tradição.
Ela anunciava uma era na qual as antigas doutrinas gregas
eram reavaliadas e novos conceitos introduzidos.
Copérnico desafiou a antiga ideia
de que a Terra era o centro do Universo,
propondo que ela era apenas um dos vários planetas que orbitam o sol.
Vesálio mapeou o corpo humano.
Era uma época empolgante e libertadora
na qual a Europa saía da Idade das Trevas para a idade da razão.
Mas só porque as pessoas estavam pensando diferente,
não significava necessariamente que estavam acertando.
E embora uma nova geração de cientistas
estivesse disposta a descobrir elementos modernos
para substituir os 4 antigos,
seu entusiasmo não impediu que adotasse teorias totalmente falsas.
E foi assim que a Ciência entrou
em um dos maiores becos sem saída da história da Química.
Era 1667, um ano após o Grande Incêndio de Londres
arrasar uma das maiores cidades da Europa.
Os mistérios do fogo estavam no centro das preocupações.
Mas ninguém sabia o que o fogo era ou como ele era criado.
O químico alemão, Johann Becher,
propôs que o poder destrutivo do fogo
era causado por uma entidade chamada flogisto.
Acreditava-se que uma substância inodora, incolor, insípida e leve
fazia as coisas queimar, reduzindo-as à sua verdadeira forma.
Esta madeira em chamas produz cinzas.
Assim, a madeira devia ser feita de cinzas, lenha pura e flogisto.
O conceito de flogisto parecia tão crível no século XVII
que consumiu a comunidade científica.
Era aceito como verdade, quase paralisando nossa habilidade
de descobrir mais elementos e mapear os contornos da natureza.
Um grande químico, que trabalhava com gases,
chegou a alegar que o isolou.
No mesmo dia, toda semana, durante 50 anos,
um cientista bastante peculiar vinha ao jantar da Sociedade Real
para discutir as últimas ideias científicas.
Henry Cavendish era descrito como
"o mais rico dos sábios e o mais sábio dos ricos".
Ele era grande acionista do Banco da Inglaterra
e tinha ligações com a realeza.
Mas é surpreendente que ele tenha vindo a um encontro social.
Cavendish era muito tímido e vivia quase isolado.
Em casa, ele insistia que seus empregados
só se comunicassem com ele por escrito.
Colegas do clube disseram que ele, muitas vezes,
ficava do lado de fora, tentando arranjar coragem para entrar.
E que ao falar com ele,
era melhor olhar vagamente para o ar do que diretamente para ele.
Apesar dos sinais do que conhecemos hoje como autismo,
Cavendish deu uma contribuição vital à descoberta dos elementos.
Investigarei como as experiências com gases de Cavendish
levou-o a descobrir o primeiro elemento que é um gás.
Cavendish adicionou um metal, o zinco, a um ácido.
Era extremamente simples.
E logo...
começaram a surgir bolhas na superfície do zinco.
Cavendish começou a coletar este gás,
que porei neste tubo de ensaio.
Ele não tinha odor, não tinha gosto,
era completamente invisível.
Cavendish logo percebeu que este não era um gás comum.
E então ele ateou fogo.
Cavendish não sabia que tinha descoberto um novo elemento.
Ele achava ter descoberto um novo tipo de ar,
diferente daquele que respiramos.
Ele o chamou de, como era esperado, "ar inflamável".
E ele acreditava que seu ar inflamável
tinha que ser o misterioso flogisto.
Ela era inodoro, insípido, incolor
e, principalmente, pegava fogo.
Tinha de ser o flogisto.
Mas ele estava errado.
Cavendish não notou, mas ele havia isolado um novo elemento.
O hidrogênio.
Ele investigou as características do seu novo gás
e calculou que ele era 11 vezes mais leve que o ar que respiramos.
Asma está aqui para me ajudar.
Ela bombeia hidrogênio para este detergente líquido,
criando bolhas de hidrogênio que sobem por este funil.
Por ser o hidrogênio mais leve que o ar,
em algum momento, estas bolhas irão se separar e começar a subir.
Brilhante, foi magnífico.
Ele era mais leve que o ar e irrompia em chamas.
Dá para entender por que Cavendish pensava ser flogisto.
Estão melhorando!
Mas essa crença significou que Cavendish não recebeu
os créditos pela descoberta do hidrogênio durante sua vida.
Nem ele testemunharia a sua força total.
Hidrogênio, produzido logo após o "Big Bang"
junto com hélio e lítio,
é o elemento mais abundante e leve do Universo.
A energia solar provém da fusão nuclear do hidrogênio.
O mesmo princípio utilizado na bomba de hidrogênio.
A natureza altamente inflamável do hidrogênio
foi testemunhada quando ele incendiou
o Zepelim Hindenburg em 1937, matando 36 pessoas.
Como muitos caçadores de elementos,
Cavendish não notou a importância de sua descoberta.
Mas ele observou algo que teria papel crucial
na nossa compreensão da natureza.
Toda vez que ele acrescentava chama ao gás,
um líquido começava a surgir na superfície do vidro.
Era água.
Isso teve incríveis implicações no século XVIII
pois à época acreditava-se na antiga ideia grega
de que a água era um elemento.
Mas se a água podia ser produzida a partir de outros dois componentes,
então ela não poderia ser um elemento.
De fato, a água é um composto.
Isso foi um golpe mortal no antigo conceito dos 4 elementos.
As observações de Cavendish
poderiam ter abalado as bases da crença aceita.
Mas não abalaram, pois ele se deixou levar pelo flogisto.
Ele afirmou que os gases deviam conter uma forma de água
modificada pela presença do flogisto.
Não ocorreu a ele que a água era um composto.
Embora estivesse perto de destruir o templo dos 4 elementos antigos,
ele ainda não podia contestá-los.
Os pilares desse templo agora estavam em terreno instável,
e não demoraria muito para eles ruírem.
Mas não foi a água de Cavendish
que acabaria por refutar a antiga teoria.
Foi o ar.
Dezenove, do que agora chamamos elementos,
haviam sido descobertos até então,
mas os cientistas do século XVIII
ainda lutavam para decifrar de que o mundo era feito.
A Sociedade Real designou seus membros
para investigar os gases invisíveis.
Na metade do século XVIII,
havia 3 tipos conhecidos de ares, ou gases.
Havia o ar comum, que respiramos,
o ar inflamável, conhecido como hidrogênio,
e o ar fixo, ou dióxido de carbono.
E fazer experiência com esses ares
era o passatempo predileto do clérigo e químico amador,
Joseph Priestley.
Priestley vivia perto de uma cervejaria,
e passava muito tempo lá, sobretudo considerando
que ele era um pastor unitarista, conhecido por seus sermões.
Mas ele não estava aqui atrás de cerveja.
Priestley estava interessado no gás
produzido no processo de fermentação.
Ele o chamou de gás de cervejaria,
mais conhecido à época como ar fixo.
Nós o conhecemos hoje como dióxido de carbono.
Dióxido de carbono é produzido dentro deste tanque,
por ser mais pesado que o ar, ele sai e se deposita embaixo.
Não podemos vê-lo, mas uma experiência realizada por Priestley
envolvia observar o que o dióxido de carbono faz a uma chama acesa.
Se eu segurar esta chama aqui,
ela não está no caminho do gás neste instante, mas se abaixá-la...
Ela se extingue imediatamente.
Dá para ver a trilha de fumaça seguindo o caminho do gás.
Priestley estava fascinado pelo ar fixo.
Ele o misturou à água,
e assim criou a primeira bebida efervescente.
Com o tempo, isso geraria uma indústria que vale milhões,
mas ele não ganhou quase nada com isso.
Em vez disso, a paixão de Priestley pela ciência
levou a um convite para a Casa Bowood, em Wiltshire,
para ensinar os filhos do futuro primeiro-ministro, Lorde Shelburne.
Priestley não tinha a riqueza de químicos como Boyle e Cavendish.
Ele ganhou pouco dinheiro com suas invenções e artigos radicais.
Lorde Shelburne oferecia a ele estabilidade financeira
e a chance de continuar com suas experiências, em troca do ensino.
Ele se tornou o primeiro químico profissional assalariado.
E foi aqui que ele continuou suas experiências com gases.
Em 1º de agosto de 1774,
ele realizou uma das experiências mais importantes
da história da Química.
Priestley estava obstinado
em revelar os segredos elementares dos gases.
Nessa ocasião, ele começou com um pó conhecido como cal de mercúrio.
Óxido de mercúrio.
Ele o pôs num tubo de ensaio
para recolher qualquer gás que ele pudesse liberar quando aquecido.
Depois, ele encheu o tubo com mercúrio,
que aprisionaria o gás.
Agora ponho meu dedo na boca do tubo,
eu o viro, a fim de que seja submerso no banho de mercúrio.
Agora o pó de óxido de mercúrio está no topo do tubo.
A seguir, Priestley aqueceu o pó.
O nível de mercúrio no tubo está caindo.
Está sendo produzido um gás que está empurrando o mercúrio para baixo.
O que ocorre é que o pó de óxido de mercúrio
está sendo dissociado em seus dois componentes.
Agora verei que gás Priestley produziu.
Se pegar esta tala e apagá-la até ter apenas uma brasa incandescente,
ela produz novamente uma chama.
Hoje sabemos que Joseph Priestley descobriu o oxigênio.
Mas devido ele acreditar na ideia do flogisto,
achou que a tala introduziu flogisto no ar novo e pegou fogo.
Ele concluiu que seu ar não tinha flogisto.
Então o batizou de ar deflogisticado.
As experiências de Priestley com seu novo ar não pararam por aí.
Na verdade, ficaram mais estranhas.
Ele pôs um rato
dentro de um recipiente fechado cheio do seu novo ar,
esperando que sobrevivesse por apenas 15 minutos.
Em vez disso, ele o achou bem e vivo após meia hora.
Então ele mesmo inspirou o ar e registrou...
"Senti meu peito leve e fácil após algum tempo.
"Dá para se dizer que, com o tempo,
"este ar puro pode tornar-se um artigo de luxo.
"Até agora, só dois ratos e eu tiveram o privilégio de respirá-lo."
Mal sabia Priestley que todos tinham o privilégio de respirá-lo.
Oxigênio é o terceiro elemento mais abundante no Universo
e compõe mais da metade do peso de um corpo humano.
E a -183ºC,
ele se condensa em um líquido azul pálido.
A fundição do aço
usa mais da metade do oxigênio produzido comercialmente no mundo.
Ele também é usado em combustível de foguetes.
Cerca de 21% do ar é oxigênio.
Um pouco menos e não poderíamos respirar.
Um pouco mais
e qualquer matéria orgânica acesa, queimaria sem controle.
Embora Priestley soubesse que tinha descoberto algo especial,
ele não percebeu que havia isolado um elemento.
Ele ainda estava influenciado por sua crença no flogisto.
Mas seu caminho estava prestes a cruzar com o de um visionário
que também pensava em gases e ares.
Em outubro de 1774,
Priestley acompanhou seu benfeitor,
Lorde Shelburne, numa viagem pela Europa.
Eles se dirigiram a Paris, onde foram convidados a jantar
com alguns dos mais proeminentes cientistas do país.
Deve ter sido um evento e tanto para alguém humilde como Priestley.
Um dos convidados foi o famoso cientista francês Antoine Lavoisier.
Aos 28 anos, ele já tinha sido eleito
para a Academia Francesa de Ciências.
Esse homem era incrível. Ele publicou tudo,
desde a mineralogia dos Pirineus
até a localização dos melhores abatedouros de Paris.
Lavoisier não era apenas membro da emergente elite científica,
mas coletor de impostos e membro extremamente rico da burguesia.
E ele estava determinado a decifrar os mistérios da natureza.
Quando Lavoisier e Priestley encontraram-se num jantar,
falaram de Química.
A conversa logo girou em torno
da nova descoberta de Priestley. O ar deflogisticado.
Lavoisier, intrigado, pressionou-o atrás de detalhes,
e Priestley o achou um ouvinte muito atencioso
pois ele lhe contou tudo sobre sua experiência.
Lavoisier e Priestley não tinham nada em comum.
Lavoisier tinha o laboratório mais bem equipado da Europa,
com mais de 10 mil peças de tecnologia de precisão.
Priestley trabalhava num laboratório improvisado
com equipamento que ele criava.
Lavoisier pesava, media, repesava e calculava com precisão
antes e depois de cada reação.
E aplicou essa abordagem
para investigar o grande mistério do flogisto.
A descoberta de Lavoisier surgiu quando ele voltou sua atenção
ao detalhe do peso das substâncias
antes e depois de elas serem aquecidas.
Primeiro, ele pesou com precisão um metal.
No seu caso, o estanho.
Se checar a leitura, são 150.07 gramas.
Aquecer o estanho e depois repesá-lo
revelou um problema recorrente com a teoria do flogisto.
Se o flogisto é liberado quando uma substância é aquecida,
ela deveria pesa menos.
Mas aqui a leitura é de 153.6 gramas.
Ou seja, quase 4 gramas a mais do que antes de ser aquecida.
Foi aí que Lavoisier teve seu momento de inspiração.
Talvez o flogisto não fosse liberado ao aquecer uma substância.
Talvez ela absorvesse algum tipo de ar.
Isso explicaria o aumento.
Mas se isso fosse verdade, o que havia sido acrescentado?
Influenciado por sua conversa com Priestley,
Lavoisier decidiu repetir a experiência de Priestley,
em sentido reverso.
Ele aqueceu um pouco de mercúrio dentro de um recipiente fechado
até ele se transformar em óxido de mercúrio,
a mesma substância que Priestley usou em sua experiência.
Ele mediu a quantia de ar absorvida pelo mercúrio quando aquecido.
Depois, ele aqueceu o óxido de mercúrio
e observou que a quantidade de ar liberada
foi exatamente a mesma absorvida pelo mercúrio quando aquecido.
Num momento de inspiração,
ele notou que algo no ar foi absorvido pelo mercúrio
para produzir o óxido.
E o mesmo gás foi liberado em seguida.
Ele teve coragem de concluir
que este gás não tinha nada a ver com o flogisto.
De fato, era um elemento totalmente novo.
Lavoisier o batizou de oxigênio.
Graças à experiência de Priestley,
Lavoisier expusera a verdade
da mentira que havia distraído a Química durante um século.
Enfim, Lavoisier mostrara que o flogisto não existia.
Lavoisier libertou a Química dos grilhões do flogisto,
os resquícios da visão medieval.
E ele foi pioneiro de um método científico
que poderia mapear rapidamente os elementos.
Mas, para ira de Priestley,
Lavoisier alegou que ele descobrira o oxigênio,
pois foi quem o reconhecera como um novo elemento.
A tentativa de resolver quem deveria receber a glória
mostrou ser algo complicado.
Uma guerra amargurada de palavras e reputação
irrompeu entre a Inglaterra e a França.
Priestley alegou que Lavoisier tentou roubar sua ideia,
e tinha razão, pois as experiências de Lavoisier com oxigênio
só foram concluídas após o encontro que tiveram.
Lavoisier pode não ter descoberto o oxigênio,
mas descobriu a sua importância.
E é Lavoisier, não Priestley,
que é conhecido como o pai da Química.
A descoberta do oxigênio destruiu qualquer vestígio
do conceito grego dos 4 elementos.
A água era composta de hidrogênio e oxigênio.
A Terra e o ar eram uma miscelânea de diferentes elementos.
E o fogo... Bem. Não era um elemento.
A Química entrava na era moderna.
Uma época em que os químicos decifravam a matéria,
faziam grandes descobertas,
para tentar entender de que o nosso mundo era feito.
Mas parecia ainda não haver nenhuma ordem,
nenhuma lógica em suas descobertas.
Apenas elementos aleatórios espalhados pela paisagem química.
Lavoisier foi o primeiro cientista a definir o que era um elemento.
Uma substância que não podia ser decomposta
através de uma reação química.
Este é o manuscrito.
E ele começou a elaborar a lista definitiva de todos os elementos.
Agora, 33 substituíam os 4 antigos.
Nossa!
Aqui está.
Esta é a lista original de elementos de Lavoisier.
Está em francês, é a letra dele,
mas posso compreender o que diz.
Ele os dividiu em 4 grupos. 4 categorias de elementos.
Há os gases, os não-metais,
os metais e os elementos terrosos.
Dá para ver entre os gases que ele pôs o oxigênio e o hidrogênio.
Ele não acertou tudo.
Vejo que listou arsênio e antimônio entre os metais.
Hoje, eles não são considerados metais.
Mas ainda mais fascinante, ele tem "lumiere", ou luz,
e "calorique", calor, listados como gases.
Claro, luz e calor, sabemos que são apenas energia pura.
Excetuados esses erros,
isto foi um grande avanço para a Química.
Foi a primeira percepção de que houvesse uma ordem dos elementos.
Algum imenso padrão para elementos estruturais do nosso mundo.
E Lavoisier não parou por aqui.
Ele criou um sistema
para classificar as descobertas de outros químicos,
e começou a transformar a linguagem da Química.
Ele iniciou a revolução do vocabulário científico,
substituindo o pitoresco e o poético por precisão.
Assim, o ar deflogisticado tornou-se o oxigênio.
Açafrão de marte adstringente virou óxido de ferro.
Óleo de vitríolo virou ácido sulfúrico
e lã filosófica virou óxido de zinco.
Finalmente havia uma linguagem universal
para identificar os elementos.
Talvez seja uma pena
que alguns desses nomes exóticos tenham sido substituídos,
mas, de certa forma, admiro a lógica de Lavoisier.
Ele revolucionou a Química,
mas outras revoluções pairavam no ar.
Em 1789, a Revolução Francesa teria terríveis consequências
para Lavoisier e seu rival Priestley.
Na Inglaterra, a simpatia de Priestley pelo levante
trouxe-lhe atenção indesejável.
As coisas se agitaram em 1791 quando uma multidão enfurecida,
com medo de que a revolução chegasse à Inglaterra,
foi até a sua casa e a incendiou.
Graças a um alerta, Priestley escapou ileso,
mas decidiu fugir para os EUA.
Lavoisier não teve tanta sorte.
Apesar de seu trabalho para o governo,
Lavoisier e outros 28 coletores de impostos
foram julgados e condenados por conspirar contra o povo francês.
Ele foi trazido até aqui, na Praça da Revolução,
no mesmo dia, em 8 de maio de 1794.
E, em 35 minutos, todos foram executados.
Um dia depois, o matemático francês, Joseph Legrange comentou,
"Bastou um instante para cortar a sua cabeça,
"mas cem anos não serão suficientes para produzir outra semelhante."
Lavoisier deixou um legado incrível.
Ele acabou com o antigo dogma e o substituiu pela abordagem empírica.
Não havia como voltar atrás.
A experimentação agora podia provar ou refutar
a mais radical das ideias.
Mas os cientistas ainda estavam convencidos
da existência de mais elementos
e estavam desesperados para descobrir novos meios de revelá-los.
A matéria permanecia fundamentalmente impenetrável.
E seria necessária uma força poderosa e perigosa
para descobrir um novo meio para dissociá-la.
Surge Humphry Davy, um cientista carismático e selvagem da Cornuália
que frequentemente cortejava o perigo.
Ela era professor de Química no Instituto Real de Londres.
Em 6 de outubro de 1807,
Davy trabalhava no porão
onde adaptou os aposentos dos empregados num laboratório.
Ele trabalhava com alguns sais cristalinos...
chamados potassa.
Lavoisier fora incapaz de dissociá-la
e reconhecer que ela era um elemento.
Mas Davy não estava convencido.
Ele suspeitava que a potassa fosse composta de mais de um elemento.
Mas não importava o quanto tentassem,
a potassa os derrotava.
Não parecia haver forma de a Química dissociá-la.
Mas Davy teve uma nova ideia.
A primeira bateria elétrica acabara de ser inventada.
Ela era bem simples. Fileiras de placas de metal e papelão,
embebidas em água salgada.
Mas proporcionava a primeira corrente contínua do mundo.
Usarei o mesmo princípio para tentar criar eletricidade.
Tenho uma moeda de cobre ligada a um disco de zinco via um fio de cobre,
e se tiver o suficiente deles ligando
as taças cheias de água salgada,
então criarei um circuito.
Se eu conectar a moeda de cobre em um lado, via uma lâmpada,
com o disco de zinco no outro,
crio eletricidade. A luz se acende.
Criei eletricidade apenas com taças
cheias de água salgada e dois metais distintos.
A maioria dos químicos da época
pensava que o efeito tinha algo a ver com os metais.
Mas Davy acreditava que havia algo mais profundo.
Que era uma reação química que produzia a corrente elétrica.
Mas, se fosse assim, talvez o inverso fosse verdade,
e uma corrente elétrica pudesse criar uma reação química.
Davy resolveu descobrir.
Eu e o químico, Dr. Hal Sosabowski, tentaremos a experiência de Davy
para descobrir o que ele realmente presenciou.
- Bem-vindo ao laboratório. - Obrigado.
Certo. Iremos dissociar potassa.
Primeiro, iremos derreter a potassa.
Ela tem um ponto de fusão relativamente baixo, de 360ºC.
Significa que podemos derretê-la com a chama de um maçarico.
Quase de imediato, vemos o líquido se formando.
Está derretendo no recipiente.
Isso no estado de fusão é muito perigoso, muito cáustico?
Extraordinariamente.
Se espirrar em nós, poderia causar desfiguração e cegueira imediatas.
No estado sólido já é ruim,
mas fundida é terrivelmente perigosa.
É assustador pensar como teria sido no laboratório de Davy.
As pessoas deviam perder dedos e olhos, serem desfiguradas?
Em certos aspectos era uma época de inocência.
Ele devia trabalhar de paletó e gravata, sem óculos.
Assim era a Ciência. Eles eram os pioneiros.
E não esqueça. Davy não sabia o que procurava.
Ele não sabia que procurava um metal muito reativo
que poderia pegar fogo no ar.
Era duplamente arriscado, por assim dizer.
Aqui está uma moderna bateria de caminhão.
Ela gera 12 volts. O suficiente para a experiência.
Temos eletrodos de carbono e cabos de conexão.
Estamos prontos para dissociar a potassa.
Não sabemos o que irá ocorrer quando inserirmos isto.
A corrente elétrica que passa pela potassa derretida
está criando uma reação química imprevisível e volátil,
dissociando as partículas elétricas na potassa.
Mas será o suficiente para dissociá-la?
Tudo mudou de cor.
Os eletrodos estão sendo consumidos porque é um meio cáustico.
- Veja, aí está! - É esse clarão rosa?
Sim. Foi quando o potássio foi produzido. Ele reage de imediato.
É potássio na superfície, queimando rapidamente no oxigênio.
- Tem outro, veja. - Está reagindo.
Como um minúsculo fósforo rosa queimando na superfície.
Exato. É este ruído, quase como uma chama de fósforo,
é o potássio queimando.
Ele deve ter visto isso. Hoje como na época.
Uma bela chama lilás.
Onde os outros falharam, Davy foi bem-sucedido.
Ele dissociou a potassa em seus ingredientes fundamentais,
forçando o surgimento de um elemento nunca visto.
O potássio.
Não consigo imaginar a emoção que Davy deve ter sentido.
Ele descobria pela primeira vez esse novo elemento.
Ninguém mais o havia visto.
O assistente disse que Davy dançou pelo laboratório
por alguns minutos quando fez a descoberta.
Potássio.
É um metal leve, prateado e que pode ser cortado como queijo.
Por um instante, ele cintila como o aço,
depois desmancha no ar.
O potássio é essencial à vida humana.
Nosso corpo precisa de suprimento constante
para manter os músculos e rins funcionando.
Ele também ajuda a transmitir os impulsos nervosos.
Mas ele também mata.
Uma grande dose de cloreto de potássio
pode resultar um ataque cardíaco fatal.
Quando o potássio toca a água, ele reage explosivamente,
liberando hidrogênio e deixando para trás potassa.
Mas é abundante como o sal na água do mar.
Foi preciso Humphry Davy
para extraí-lo da natureza e torná-lo visível.
Davy parecia ser capaz de ir além
no aparentemente insondável mundo dos elementos.
Além do que Lavoisier achava ser possível.
Mas o potássio foi apenas o começo.
Com o tempo,
Davy acrescentou 6 novos elementos à lista de Lavoisier
e confirmou que substâncias como o cloro e o iodo
também eram elementos.
Ele era um desbravador no mundo da Química.
Destemido, até mesmo imprudente diante de uma experiência perigosa.
Para ele, o perigo fazia parte da área.
E, provavelmente, foi a inalação dessas substâncias
no curso da vida que o matou.
Ele morreu em maio de 1829, aos 50 anos.
A sua busca pelo conhecimento,
em aprofundar a reflexão sobre o mundo natural oculto,
talvez tenha custado a sua vida.
Mas o passo que ele deu pelo progresso científico é imensurável.
Na época da morte de Davy,
a ideia de elementos estava firmemente estabelecida.
55 dos elementos estruturais do nosso planeta
tinham sido identificados.
E o mundo tinha uma nova ciência...
A Química.
No próximo episódio, seguirei a busca dos químicos pioneiros...
Meu braço está ardendo.
...enquanto eles se esforçavam para compreender o caos dos elementos.
Descobrirei como o sonho de um cientista
viraria uma das nossas mais belas criações...
a tabela periódica.
E mergulharei no mundo subatômico
para revelar o padrão oculto do Universo.
A ordem dos elementos.
MUSKETEERS Legendas Para a Vida Toda!