Historia de la teoría molecular
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En Química, la historia de la teoría molecular traza los orígenes del concepto o idea de la existencia de enlaces químicos fuertes entre dos o más átomos
El concepto moderno de las moléculas se remonta a los filósofos griegos precientíficos como Leucipo quien argumentó que todo el universo está compuesto de átomos y huecos. Alrededor del 450 a. C., Empédocles imaginó a los elementos fundamentales (fuego, tierra, aire y agua) y las "fuerzas" de atracción y repulsión que permiten las interacciones entre ellos. Antes de esto, Heráclito propuso que el fuego o cambio era fundamental para la existencia humana, creada a través de la combinación de propiedades opuestas.[1] En los Diálogos de Timeo; Platón, siguiendo a Pitágoras, consideró a las entidades matemáticas tales como números, el punto, la línea y el triángulo como los bloques fundamentales en la construcción del mundo; y a los cuatro elementos fundamentales (fuego, aire, agua y tierra) como los estados de sustancias a través de los cuales los principios matemáticos pasarían.[2] Un quinto elemento, la quintaesencia incorruptible, Éter,(Que hoy en día sabemos que no existe) fue considerado como el bloque fundamental de la composición de los cuerpos celestes. El punto de vista de Leucipo y Empédocles, junto con el éter, fue aceptado por Aristóteles y pasó a la Europa medieval y renacentista. Una conceptualización moderna de las moléculas comenzó a desarrollarse en el siglo XIX junto con evidencia experimental para los elementos químicos puros y cómo los átomos individuales de diferentes sustancias químicas tales como hidrógeno y oxígeno pueden combinarse para formar moléculas químicamente estables, tal como la molécula del agua.
Las ideas más tempranas acerca de las formas y conectividad de los átomos fue la propuesta por Leucipo, Demócrito y Epicuro, quienes pensaron que la solidez de un material correspondían con la forma de los átomos que los componían. De tal forma, los átomos de hierro son sólidos y fuertes con ganchos que los reunían en un sólido; los átomos de agua son suaves y resbalosos; los átomos de sal, por su sabor, son puntiagudos; los átomos de aire son ligeros y pervasivos en todos los demás materiales.[3] Demócrito fue el principal propositor de esta idea. Usando analogías basadas en las experiencias de los sentidos, dio una impresión o imagen de un átomo en el que los átomos se distinguían el uno del otro por su forma, tamaño y el arreglo de sus partes. Más aún, las conexiones fueron explicadas por vínculos materiales en los cuales los átomos individuales tenían acoplamientos: algunos tenían ganchos y otros con bolas y sockets[4]
Con el auge del Cristianismo y la caída del Imperio Romano, la teoría atómica fue abandonada por caso dos milenios en favor de las distintas teorías de los cuatro elementos y algunas teorías alquímicas. El siglo XVII, sin embargo, tuvo un renacimiento en la teoría atómica principalmente a través de las obras de René Descartes, Pierre Gassendi e Isaac Newton. Basándose en las antiguas teorías atómicas griegas para explicar cómo las más pequeñas partículas de materia se unían, Descartes visualizó que los átomos se mantenían unidos con ganchos microscópicos.[5] Él sostenía que dos átomos se combinaban cuando el gancho de uno se quedaba atrapado en el ojo de otro (véase diagrama):
En la mitad de la década de 1770, se creía generalmente que cualquier teoría que involucraba partículas con ganchos físicos era considerada "química Cartesiana".[6] De forma similar, Gassendi, quien había escrito recientemente un libro acerca de la vida de Epicuro, razonó que al tomar en cuenta el tamaño y forma de los átomos moviéndose en el vacío se podían explicar las propiedades de la materia. El calor se debía a átomos pequeños y redondos; el frío se debía a átomos piramidales con puntas agudas, lo cual explicaba la sensación punzante del frío severo; los sólidos se mantenían juntos al entrelazar ganchos[7]
Newton, a pesar de reconocer las teorías de unión atómica del tiempo tales como los "átomos enganchados", "átomos engomados" (cuerpos en reposo) y la teoría de "unión por movimientos conspiratorios"; creyó en su lugar que las partículas se atraían entre sí mediante alguna fuerza, la cual "en contacto inmediato es extremadamente fuerte, en distancias cortas realiza las operaciones químicas y alcanza no más allá de las partículas con algún efecto sensible".[8]
De forma más concreta, el concepto de agregados o unidades de átomos unidos, "moléculas", tiene sus orígenes en la hipótesis de Robert Boyle de 1661, en su famoso tratado The Sceptical Chymist ("El químico escéptico") que establece que la materia se compone de clústeres de partículas y que el cambio químico resulta de un reacomodo de dichos clústeres. Boyle argumentó que los elementos b+asicos de la materia consistían en varias formas y tamaños de partículas, llamados "corpúsculos", que eran capaces de acomodarse a sí mismos en grupos.
En 1680, usando como base la teoría corpuscular, el químico francés Nicolas Lemery estipuló que la acidez de una sustancia consistía en sus partículas con punta, mientras que los álcalis poseían poros de distintos tamaños.[9] Una molécula, de acuerdo a esta teoría, consistía de corpúsculos unidos a través de uniones geométricas de puntas y poros.
