El nacimiento de los elementos: El fin de los 4 elementos griegos

Desde los albores del pensamiento humano, una pregunta ha rondado las mentes más curiosas: ¿de qué está hecha la materia? ¿Cuál es el principio fundamental que constituye todo lo que existe? Mucho antes de que la ciencia moderna ofreciera respuestas, los primeros filósofos griegos ya reflexionaban sobre ello.

El arjé: la búsqueda del principio

En el siglo VI a.C., Tales de Mileto, considerado el primer filósofo, rompió con las explicaciones mitológicas y propuso que el agua era el arjé, el principio de todas las cosas. Aunque hoy nos parezca ingenua, su hipótesis partía de observaciones empíricas: el agua podía adoptar distintas formas (líquido, vapor, sólido) y estaba presente en todos los rincones del mundo conocido.

Pronto surgieron otras propuestas: Anaxímenes pensó que el aire era el principio fundamental, al considerar que podía condensarse o expandirse dando lugar a distintas formas de materia. Heráclito, fascinado por el cambio constante del universo, propuso el fuego como elemento esencial.

Los cuatro elementos de Empédocles

Fue Empédocles propuso que no tenía que ser solo un elemento el que diera forma a todos los demas sino que podría ser varios. Fue quien propuso como materia básica tierra, aire, fuego y agua, idea que duró muchos siglo como una verdad absoluta. Más tarde, Aristóteles afirmo esta idea y añadió un quinto elemento: el éter, un principio perfecto e inmutable que, según él, constituía los cuerpos celestes. Esta teoría perduraría por más de dos mil años.

De alquimia a química

Durante la Edad Media, la alquimia, influenciada por la filosofía griega y los conocimientos árabes, buscaba transformar metales comunes en oro. Los alquimistas árabes creían que los metales estaban formados por dos principios: mercurio y azufre, en distintas proporciones. Más tarde, Paracelso añadiría un tercer principio: la sal, intentando explicar sustancias que no ardían.

Pese a sus errores, los alquimistas realizaron numerosos descubrimientos prácticos y aislaron varias sustancias que hoy reconocemos como elementos reales: arsénico, bismuto, antimonio y zinc.

La revolución de Robert Boyle

El punto de inflexión llegó en 1661 con Robert Boyle y su obra El químico escéptico. Boyle fue el primero en criticar abiertamente la teoría de los cuatro elementos. Propuso una nueva definición de elemento: una sustancia que no puede descomponerse en otras más simples. También insistió en que la única forma de conocer la materia era a través de la experimentación.

El fuego y la tierra fueron los primeros en caer, el fuego no era más que energía mientras que la tierra estaba formada por muchas otras sustancias mas simples. El aire y el agua se resistieron un poco más

Aunque en su época aún se pensaba que el agua y el aire eran elementos, los experimentos de Boyle y sus sucesores revelaron que ambos eran compuestos o mezclas. Por ejemplo, al reaccionar hierro con ácido, Boyle produjo un gas inflamable que más tarde se identificó como hidrógeno, el cual podía combinarse con el oxígeno del aire para formar agua, demostrando que el agua no era un elemento.

El hecho de que el gas explosivo combinaba con sólo una parte de aire, también probaba que el aire era una mezcla de sustancia

Mientras la sal también resulto ser una mezcla de otros 2 elementos. NaCl

Con esto no estaban seguros de que algo fuese un elemento, solo era una adopción temporal hasta que se demostrase (si se podía) que era una mezcla de otros elementos. El mismo Boyle creía que el oro era una mezcla de compuestos y pedía la prohibición de la búsqueda del oro.

El legado griego: de mito a ciencia

Curiosamente, muchas sustancias que los griegos conocían pero no consideraban "elementos" sí lo eran. El oro, por ejemplo, resistía todos los intentos alquímicos por sintetizarlo porque, simplemente, ya era un elemento. Lo mismo ocurría con otros metales como plata, cobre, hierro, estaño, plomo y mercurio, así como con el azufre y el carbono.

Gracias al escepticismo de Boyle y al desarrollo de métodos experimentales rigurosos, nació la química moderna, que reemplazó las viejas creencias por conocimientos basados en pruebas.