FLOGÍSTICO

O fogo e a química

O domínio do fogo representa sem dúvida uma das mais antigas descobertas químicas e aquela que mais profundamente revolucionou a vida do homem. Já no Paleolítico, há cerca de 400 000 anos, o homem conservava lareiras em alguns dos seus habitáculos na Europa e na Ásia. O fogo era fonte de luz e calor. Constituía igualmente uma arma e uma fonte de energia para a transformação dos materiais, sobretudo dos alimentos. Desde o início do Paleolítico superior que o homem transformava o ocre amarelo em ocre vermelho por aquecimento. No Neolítico, o fogo foi utilizado para cozer a argila destinada ao fabrico de cerâmica. Mais tarde, graças aos conhecimentos que terão sido adquiridos pelo artífice na prática da combustão e da construção dos fornos, irá permitir a metalurgia. Na história da Química, o fogo ocupou sempre um lugar particular. É, pois, útil definir aqui em que consiste exatamente. O fogo é uma manifestação tangível de uma reação química. Há reação de oxidação (combustão) entre o oxigênio do ar e o material que se utiliza. Uma parte da energia contida nas moléculas constitutivas da matéria que arde aparece sob a forma de calor. Os produtos da reação gasosos e quentes, menos densos que o ar circundante, têm tendência a elevar-se. Certas moléculas, frações de moléculas ou átomos, podem momentaneamente conter energias superiores às dos seus estados estáveis, energias essas que são eventualmente dissipadas na forma de luz. (VIDAL Bernard, História da Química, Edições 70, Lda., Lisboa – Portugal, 1986 p. 10). Desde que esse homem primitivo aprendeu a utilizar o fogo em seu benefício, a obtenção de energia a partir de transformações químicas, em especial as combustões, passa a exercer um papel fundamental nas sociedades. Durante muitos séculos, madeira e outros materiais como óleos e gorduras foram utilizados como fonte de energia. Mais recentemente se passou a utilizar, em larga escala, o carvão mineral, o petróleo e seus derivados. Nossa própria vida depende da energia proveniente da combustão da glicose em nossas células.  Foguetes são colocados fora da órbita terrestre graças, também, à combustão de materiais apropriados, como o gás hidrogênio. Este combustível interage com o gás oxigênio, formando água e liberando enorme quantidade de energia. Atualmente, combustão é considerada como uma reação química em que um dos reagentes, o comburente, é o gás oxigênio. Apesar de o conhecimento sobre os fatos e formas de controle das transformações químicas (que hoje permite planejar a produção de materiais e energia e possibilita a inibição de transformações indesejáveis) ser muito antigo, as várias interpretações dadas à combustão eram diferentes da atual. O estudo das transformações químicas envolve também a elaboração de explicações para os fatos observados. Assim, à medida que novos fatos ou idéias eram considerados, novas explicações deveriam ser procuradas. Desse modo o estudo da combustão foi construindo explicações que envolvem diferentes idéias sobre a constituição da matéria. Nas combustões, geralmente, grande quantidade de energia, na forma de luz e calor, é liberada. Até as últimas décadas do século XVIII, muitos pensadores explicavam esta observação pela teoria do flogístico. Os corpos combustíveis teriam como constituinte um elemento - o flogístico - que, no momento da combustão, abandonaria o corpo, alterando suas características. Essa idéia também poderia explicar a transformação de um metal em seu óxido, na combustão, admitindo que o metal fosse constituído pelo seu óxido e flogístico. Georg Ernst Stahl, químico germânico que viveu entre 1660 e 1734, foi o criador da teoria do flogístico. Da mesma forma se explicaria a obtenção do metal a partir do seu óxido, através do aquecimento com carvão; este seria constituído por grande quantidade de flogístico, que seria transferido ao óxido metálico, regenerando o metal. Também se poderia explicar, através dessas idéias, a diminuição de massa, na combustão de materiais como madeira e carvão, pela liberação do flogístico. No entanto, essas idéias não explicavam o aumento de massa observado na combustão de outros materiais, como os metais: se na combustão o metal perde flogístico, como explicar que a massa aumenta? Apesar de fatos como este não serem satisfatoriamente explicados, o trabalho dos pensadores que aceitavam essa teoria em muito contribuiu para um maior conhecimento sobre materiais e técnicas, assim como tornou o campo fértil para o surgimento de outras teorias. Uma delas, resultante de estudos quantitativos sobre as transformações químicas, foi elaborada pelo químico francês Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Partindo da suposição de que, nas transformações, as quantidades se conservavam, realizou experimentos envolvendo combustões, notando que parte do ar se fixava ao material combustível. Com a descoberta do gás oxigênio - que na época foi chamado "ar vital", por permitir a respiração de animais - realizada pelo químico inglês Priestley (1733-1804), Lavoisier relacionou a ocorrência de combustão à incorporação do princípio que forma o oxigênio aos princípios constituintes do combustível. Algumas das observações de Lavoisier encontram-se no trecho que se segue. ______________ 12 Química para o 2º Grau - Livro do Aluno / GEPEQ/IQ-USP, EDUSP, São Paulo, 1993. Capítulo II.1. p. 75-78, com adaptações.