10 descobertas da química que moldaram o mundo moderno
Da balança de Lavoisier ao buraco na camada de ozônio: os achados que deram à química seus conceitos organizadores e reconfiguraram a base material da vida moderna.
Introdução
A química é a ciência que responde por aquilo de que as coisas são feitas e pelo que acontece quando elas se encontram. Isso lhe dá uma posição incomum: quase todo objeto material em uso hoje, de um fertilizante a uma fibra têxtil, existe porque alguém entendeu uma regra de combinação entre substâncias. As dez posições reunidas aqui são os achados que estabeleceram essas regras.
O critério decisivo desta lista é o poder de organização do campo: quanto de conhecimento disperso passou a fazer sentido a partir daquele achado. Uma descoberta que reduziu milhares de observações a um princípio único pontua acima de uma síntese isolada, ainda que a segunda tenha rendido mais aplicações imediatas. É por isso que a ordem aqui difere da de rankings construídos sobre efeito econômico.
A química tem uma característica que complica qualquer ordenação: seus resultados quase sempre chegam ao mundo pela indústria, e a distância entre o achado de laboratório e o produto costuma ser curta. Duas posições desta lista trouxeram consigo problemas de escala planetária, e nas duas o texto registra os danos com o mesmo cuidado dado aos benefícios.
A escala de pH, proposta em 1909 no Laboratório Carlsberg, em Copenhague, foi avaliada e ficou fora das dez posições por razões que a metodologia explica. O leitor que discordar da exclusão tem, ao final, os critérios e os pesos com que a decisão foi tomada.
Objetivo deste ranking
Apresentar as descobertas que deram à química seus conceitos organizadores e sua capacidade de intervir na base material da vida cotidiana, informando o que foi estabelecido, por qual caminho experimental, em que ambiente institucional e com quais consequências verificáveis.
Cada posição indica o trabalho original, a data do anúncio público e o que permanece controverso na atribuição de crédito. As instituições que mantêm registro documental sobre cada tema estão listadas ao final, para consulta direta às fontes primárias.
Critérios de seleção
Os critérios abaixo foram definidos antes da montagem da lista e aplicados a todos os candidatos avaliados. Eles explicam por que uma descoberta entrou e por que ficou onde ficou.
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Poder de organização do campo
Peso 1 — decisivoVolume de observações dispersas que passaram a caber sob um princípio único depois do achado. Descobertas que transformaram catálogos de fatos em sistemas dedutíveis ocupam o topo da escala, mesmo quando não geraram aplicação imediata.
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Previsão confirmada
Peso 2 — altoExistência de previsões arriscadas, feitas antes da observação e verificadas depois por terceiros. Antecipar a massa e as propriedades de um elemento ainda não descoberto vale mais, nesta escala, do que explicar dados já disponíveis.
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Dependência material e industrial
Peso 3 — altoQuantidade e diversidade de materiais, processos e insumos em uso corrente que dependem diretamente do princípio descoberto. Mede o quanto da produção material contemporânea deixaria de existir sem aquele conhecimento.
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Abertura de novas disciplinas
Peso 4 — médioNúmero de subcampos com objeto, método e formação próprios que nasceram do achado, incluindo áreas de fronteira com a física, a biologia e as ciências da atmosfera.
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Permanência do núcleo conceitual
Peso 5 — médioGrau de sobrevivência da formulação original ao escrutínio posterior. Conceitos que continuam sendo ensinados praticamente na forma proposta pontuam acima dos que precisaram de reformulação profunda.
Metodologia
A seleção partiu de 38 candidatas, reunidas a partir de obras de história da química publicadas por editoras universitárias, dos textos de apresentação dos comitês de premiação científica e de documentos de referência de sociedades e uniões internacionais da área. Nenhuma foi descartada nessa etapa por juízo de importância.
Cada candidata passou por conferência de data de publicação, autoria e conteúdo do resultado em pelo menos duas fontes independentes, sendo ao menos uma institucional. Dez foram eliminadas nessa fase: seis por prioridade contestada sem consenso documental, duas por datas divergentes entre as fontes e duas por relatos de descoberta amplamente repetidos que não correspondem ao conteúdo do trabalho original.
Às 28 restantes aplicamos os cinco critérios na ordem de peso declarada. O poder de organização funcionou como filtro de topo: as três primeiras posições são justamente os achados sem os quais a química não teria vocabulário para enunciar as demais. Empates foram resolvidos pelo critério de maior peso em que as candidatas se diferenciavam, e o de dependência material desempatou os casos de meio de tabela.
Processos construídos por etapas ao longo de décadas, sem marco único defensável, foram tratados como uma só posição, com intervalo de anos em vez de data isolada. É o caso da quiralidade molecular, cuja demonstração experimental é de 1848 e cuja explicação estrutural só veio em 1874, e da natureza da ligação química, desenvolvida em uma sequência de trabalhos ao longo da década de 1930.
A escala de pH foi a primeira candidata excluída, e o motivo merece registro. Proposta em 1909 por Søren Peder Lauritz Sørensen no Laboratório Carlsberg, em Copenhague, ela é uma das convenções de maior uso prático em toda a ciência, presente em controle de processos industriais, análise de solos e monitoramento de águas. Ficou de fora porque é uma convenção de medida, e não a descoberta de uma propriedade da matéria: sob o critério de maior peso desta lista, o de organização do campo, ela pontua abaixo de todas as dez posições selecionadas.
Período considerado
De 1789 a 1974. O recorte abre em 1789, ano do tratado em que Lavoisier enunciou a conservação da massa e fixou a balança como árbitro das reações, marco em que a química se separa da alquimia por método e não apenas por vocabulário. Fecha em 1974, com o trabalho que ligou gases industriais à destruição do ozônio estratosférico, primeiro caso em que uma previsão de química de laboratório mudou um tratado internacional. Descobertas posteriores ficaram de fora porque o critério de dependência material exige décadas de uso documentado.
As 10 posições
Cada posição reúne o que foi descoberto, quando, por quem e com que consequências. Use o índice ao lado para saltar entre elas ou a navegação ao final de cada bloco.
Posição 1: A conservação da massa e a química quantitativa
A adoção da balança como árbitro das reações e a identificação do papel do oxigênio na combustão converteram a química em ciência quantitativa.
- Ano
- 1772–1789
- Onde
- França
- Quem
- Antoine Lavoisier, Marie-Anne Paulze Lavoisier
- Tipo
- Experimental
Até o último quartel do século XVIII, a combustão era explicada pela liberação de uma substância imponderável, o flogístico, que escaparia dos corpos ao queimar. A teoria tinha um problema conhecido e não resolvido: metais aquecidos ao ar ganhavam peso, em vez de perdê-lo. As balanças da época já eram capazes de detectar a discrepância, mas ninguém a tratava como argumento decisivo.
Antoine Lavoisier tratou. A partir de 1772, conduziu combustões em recipientes fechados, pesando tudo antes e depois, inclusive os gases. O aquecimento prolongado de mercúrio ao ar produzia um resíduo vermelho cujo ganho de peso correspondia exatamente à parcela de ar consumida, e o aquecimento desse resíduo devolvia o gás original. A conclusão desmontava o flogístico: queimar é combinar-se com um componente do ar, que ele batizou de oxigênio. Entre 1783 e 1785, com Pierre-Simon Laplace, decompôs e recompôs a água, mostrando que ela não é um elemento.
O tratado elementar de química, publicado em 1789, enunciou o princípio que organiza o campo: nas operações químicas nada se cria e nada se perde, e a mesma quantidade de matéria existe antes e depois de qualquer reação. A obra trazia também uma definição operacional de elemento, como substância que os métodos disponíveis não conseguem decompor, e uma tabela de 33 substâncias simples. Duas delas, a luz e o calórico, seriam depois descartadas.
Dois anos antes, Lavoisier havia participado, com Louis-Bernard Guyton de Morveau, Claude-Louis Berthollet e Antoine-François de Fourcroy, da reforma da nomenclatura química, que substituiu nomes de origem alquímica por designações derivadas da composição. Marie-Anne Paulze Lavoisier trabalhou no laboratório como registradora de dados, tradutora de obras inglesas e autora das gravuras que documentam os aparelhos, e foi ela quem organizou e publicou os textos do marido após a morte dele.
Contexto histórico
A prioridade sobre o oxigênio é objeto de disputa histórica documentada. Joseph Priestley isolou o gás em 1774 e Carl Wilhelm Scheele o havia obtido antes, mas ambos o interpretaram dentro do arcabouço do flogístico; Priestley acusou Lavoisier de apropriar-se do achado sem crédito adequado. Lavoisier era também arrendatário de impostos do Antigo Regime, e essa função, não sua ciência, o levou à guilhotina em 8 de maio de 1794, durante o Terror. O matemático Lagrange registrou na ocasião que bastou um instante para cortar aquela cabeça e que um século não daria outra igual.
Impacto científico
A exigência de balanço de massa tornou-se o procedimento padrão de qualquer investigação química e abriu a análise quantitativa, a gravimetria e, mais tarde, a estequiometria. Com Laplace, Lavoisier construiu um calorímetro de gelo e mediu calor de reação, primeiro passo da termoquímica. A definição operacional de elemento foi a peça que permitiu, quinze anos depois, que a teoria atômica tivesse objetos concretos para contar, e a nomenclatura sistemática deu à química uma linguagem transferível entre países.
Impacto social
A análise química quantitativa passou a orientar mineração, ensaio de metais, produção de pólvora, fabricação de sabões e vidros e verificação de pureza em farmácia. Lavoisier aplicou o método também à agricultura, em experimentos de adubação em suas próprias terras, e a comissões públicas sobre iluminação e abastecimento de água em Paris. A nomenclatura de 1787 sobrevive na forma dos nomes que hoje aparecem em rótulos de produtos, laudos de análise de água e legislação sobre substâncias.
Posição 2: A teoria atômica
A proposta de que cada elemento é feito de átomos idênticos com peso próprio explicou por que as substâncias se combinam sempre em proporções fixas.
- Ano
- 1803–1808
- Onde
- Reino Unido
- Quem
- John Dalton
- Tipo
- Teórica
Na virada do século XVIII para o XIX, havia uma controvérsia aberta sobre se os compostos têm composição fixa. Joseph Louis Proust sustentava, com base em análises repetidas, que cada composto contém sempre a mesma proporção em massa de seus elementos; Berthollet argumentava que a proporção podia variar continuamente. A disputa não tinha árbitro conceitual: faltava uma razão para que a composição fosse fixa.
John Dalton, professor em Manchester que estudava a absorção de gases pela água, ofereceu a razão. Se cada elemento consiste em partículas indivisíveis e idênticas entre si, cada uma com massa característica, os compostos só podem ser combinações de números inteiros dessas partículas, e a proporção em massa tem de ser fixa. Em 1804 ele formulou a consequência mais verificável: quando dois elementos formam mais de um composto, as massas de um deles que se combinam com massa fixa do outro estão entre si em razões de números inteiros pequenos.
Dalton apresentou em 1803 a primeira tabela de pesos atômicos relativos, tomando o hidrogênio como unidade, e desenvolveu o argumento no primeiro volume do seu novo sistema de filosofia química, de 1808. Boa parte dos valores estava errada, por uma razão estrutural: não havia como saber quantos átomos de cada tipo há em uma molécula. Ele supôs que a água fosse a combinação de um átomo de cada elemento, o que fixou o peso do oxigênio em oito.
A correção veio de fora. Joseph Louis Gay-Lussac mostrou em 1808 que os gases se combinam em razões simples de volume, e Amedeo Avogadro propôs em 1811 a hipótese que resolveria o problema: volumes iguais de gases contêm o mesmo número de partículas. A proposta ficou ignorada quase meio século, até que Stanislao Cannizzaro a usou, em 1858, para reorganizar os pesos atômicos de forma consistente. A existência física dos átomos só seria considerada demonstrada no século XX, com a explicação do movimento browniano por Einstein em 1905 e os experimentos de Jean Perrin, reconhecidos com o Prêmio Nobel de Física de 1926.
Contexto histórico
Dalton era quacre, formado fora do sistema universitário e professor de escola particular, situação que o manteve à margem dos círculos científicos de Londres por boa parte da carreira. O atomismo permaneceu contestado por décadas: químicos influentes o trataram como recurso de cálculo sem correspondência com entidades reais, e Wilhelm Ostwald, laureado com o Prêmio Nobel de Química de 1909, resistiu à existência física dos átomos até o fim da primeira década do século XX. Dalton também descreveu, em 1794, sua própria dificuldade em distinguir cores, primeira descrição científica da condição que passou a ser chamada de daltonismo.
Impacto científico
A teoria atômica deu à química a operação que a define desde então: contar. Fórmulas, equações balanceadas, massa molar, rendimento de reação e cálculo estequiométrico são todos desdobramentos diretos. Ela também forneceu a grandeza sobre a qual a tabela periódica seria construída sessenta anos depois, e converteu a distinção entre mistura e composto em algo verificável por medida. A teoria cinética dos gases, desenvolvida a partir de 1860, tomou os átomos e as moléculas de Dalton como objetos físicos com movimento e energia.
Impacto social
A produção industrial de substâncias em escala depende de proporções fixas e de rendimento previsível, e portanto opera sobre esse princípio: um processo químico só pode ser controlado, dimensionado e auditado porque a composição é determinada. Análises de pureza, especificações de matéria-prima, rotulagem de composição e normas técnicas de insumos derivam da mesma base. No vocabulário corrente, o nome de Dalton sobrevive em duas frentes: na unidade de massa atômica usada em bioquímica e no termo pelo qual se designa a alteração da visão de cores que ele descreveu em si mesmo.
Posição 3: A tabela periódica dos elementos
A constatação de que as propriedades dos elementos se repetem em intervalos regulares transformou um catálogo de substâncias em um sistema capaz de prever.
- Ano
- 1869
- Onde
- Rússia
- Quem
- Dmitri Mendeleiev, Lothar Meyer
- Tipo
- Teórica
Em março de 1869, Dmitri Mendeleiev apresentou à Sociedade Russa de Química um arranjo dos 63 elementos então conhecidos, ordenados por massa atômica crescente e dispostos de modo que substâncias de comportamento semelhante ficassem alinhadas. A regularidade que ele afirmava não era vaga: as propriedades químicas dos elementos são função periódica de suas massas, e a periodicidade se repete em intervalos que a própria tabela revela.
Havia tentativas anteriores, e o mérito não é de reconhecimento imediato. Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois havia proposto em 1862 um arranjo em hélice, publicado sem os diagramas que o tornariam compreensível, e John Newlands apresentou em 1865 uma lei de oitavas recebida com escárnio na Sociedade Química de Londres. Lothar Meyer, na Alemanha, chegou a um sistema equivalente de forma independente e publicou em 1870 uma curva de volumes atômicos que exibia a periodicidade de modo gráfico.
O que distinguiu o trabalho de Mendeleiev foi o tratamento dado às lacunas e às inconsistências. Onde nenhum elemento conhecido se encaixava, ele deixou o espaço vazio e descreveu as propriedades do ocupante ausente, incluindo massa atômica, densidade e comportamento químico esperados. Onde a ordem por massa contrariava a semelhança química, ele inverteu a posição e assumiu que a massa medida estava errada.
As previsões se cumpriram em pouco mais de uma década: o gálio foi identificado em 1875, o escândio em 1879 e o germânio em 1886, com propriedades próximas das antecipadas. A razão da periodicidade só apareceu em 1913, quando Henry Moseley mostrou por espectroscopia de raios X que o critério correto de ordenação é a carga nuclear, o que eliminou as inversões. A tabela também teve de acomodar uma família inteira que ninguém previra, a dos gases nobres, cujo primeiro representante foi isolado em 1894.
Contexto histórico
A recepção mudou com as previsões confirmadas, e não com o argumento original. Quando Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran anunciou o gálio com densidade divergente da prevista, Mendeleiev escreveu sugerindo que a medida fosse refeita; refeita, ela coincidiu com o valor calculado a partir da tabela. Mendeleiev foi indicado ao Prêmio Nobel de Química em 1905, 1906 e 1907, e morreu em 1907 sem recebê-lo. O elemento 101 recebeu seu nome em 1955, e a Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura declarou 2019 Ano Internacional da Tabela Periódica, nos 150 anos da apresentação.
Impacto científico
A tabela é o mapa conceitual da química e o instrumento com que se antecipa reatividade, valência e possibilidades de combinação antes de qualquer experimento. Ela continua em expansão: elementos produzidos em aceleradores foram acrescentados ao longo do século XX e nas primeiras décadas do XXI, com nomes e símbolos aprovados pela União Internacional de Química Pura e Aplicada. A explicação da periodicidade pela estrutura eletrônica, construída depois de 1913, transformou a tabela em uma consequência da física atômica em vez de uma regularidade empírica sem causa conhecida.
Impacto social
A busca dirigida por materiais com propriedades desejadas parte da tabela: ligas metálicas, catalisadores industriais, semicondutores, pigmentos, materiais magnéticos e compostos usados em baterias são procurados em regiões específicas dela. A prospecção mineral e a metalurgia trabalham com a mesma lógica de grupos e semelhanças. A tabela é, além disso, o objeto científico mais reproduzido em ambientes de ensino no mundo, e funciona como primeira exposição de estudantes à ideia de que a natureza tem regularidades numeráveis.
Posição 4: A natureza da ligação química
A aplicação da mecânica quântica às ligações entre átomos explicou por que as moléculas têm as formas e as forças que têm.
- Ano
- 1931–1939
- Onde
- Estados Unidos
- Quem
- Linus Pauling
- Tipo
- Teórica
Depois de 1926, a pergunta sobre por que dois átomos permanecem unidos passou a ter, em princípio, resposta calculável. Walter Heitler e Fritz London trataram em 1927 a molécula de hidrogênio pela nova mecânica quântica e mostraram que a ligação resulta do compartilhamento de elétrons entre dois núcleos. O caso mais simples estava resolvido, e o problema seguinte era passar dele para as moléculas de que a química se ocupa.
Linus Pauling, no Instituto de Tecnologia da Califórnia, construiu a ponte com um conjunto de conceitos aproximados mas de aplicação ampla. A hibridização de orbitais, proposta em 1931, explicou por que o carbono forma quatro ligações equivalentes dirigidas para os vértices de um tetraedro, geometria que a química orgânica havia inferido experimentalmente meio século antes. A ressonância descreveu moléculas cuja estrutura real não corresponde a nenhuma fórmula única, mas a uma combinação delas.
Em 1932, Pauling propôs a escala de eletronegatividade, que atribui a cada elemento um número relativo à sua tendência de atrair elétrons em uma ligação. A escala dissolveu uma dicotomia consolidada: ligações iônicas e covalentes deixaram de ser tipos distintos e passaram a ser extremos de um contínuo, com a maior parte dos casos reais em posições intermediárias. A síntese desses trabalhos, publicados em série a partir de 1931, saiu em livro em 1939.
Havia uma abordagem alternativa em desenvolvimento simultâneo. Robert Mulliken e Friedrich Hund trataram os elétrons como pertencentes à molécula inteira, e não a pares de átomos, formulação que se mostrou superior para descrever espectros e estados excitados; Mulliken recebeu por ela o Prêmio Nobel de Química de 1966. As duas descrições coexistem até hoje como aproximações complementares. Pauling recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1954 pelas investigações sobre a natureza da ligação química e, em 1962, o Prêmio Nobel da Paz por sua campanha contra testes nucleares atmosféricos.
Contexto histórico
O conceito de ressonância foi alvo de uma campanha de crítica ideológica na União Soviética no início da década de 1950, sob a acusação de idealismo, com efeitos documentados sobre o trabalho de químicos teóricos do país. Pauling também produziu um erro célebre: em 1953 propôs para o ácido desoxirribonucleico uma estrutura de três cadeias, descartada em semanas. Seu trabalho anterior sobre estruturas em hélice em proteínas, publicado em 1951, havia estabelecido justamente o método que outro grupo aplicaria com sucesso ao material genético.
Impacto científico
A química estrutural passou a dispor de uma explicação para a geometria molecular, e não apenas de sua determinação experimental. Sobre essa base foram construídas a análise conformacional, a interpretação de espectros, a descrição de mecanismos de reação em termos de redistribuição eletrônica e, a partir da década de 1960, a química computacional, que substitui parte do trabalho de bancada por cálculo. O Prêmio Nobel de Química de 1998 foi concedido a Walter Kohn e John Pople precisamente pelos métodos que tornaram esse cálculo praticável.
Impacto social
O desenho dirigido de moléculas com propriedades desejadas, prática corrente em indústrias de materiais, agroquímicos, cosméticos e farmacêutica, depende de saber prever geometria, polaridade e força de ligação antes da síntese. Catalisadores industriais são selecionados com base na energia das ligações que precisam ser quebradas e formadas. As representações de orbitais e geometrias moleculares introduzidas por essa linha de trabalho são, ainda hoje, a imagem pela qual a matéria é apresentada no ensino médio e superior.
Posição 5: A síntese da amônia pelo processo Haber-Bosch
A conversão do nitrogênio do ar em amônia rompeu o limite natural de fertilidade dos solos e mudou a capacidade mundial de produzir alimentos.
- Ano
- 1909–1913
- Onde
- Alemanha
- Quem
- Fritz Haber, Carl Bosch, Alwin Mittasch
- Tipo
- Experimental
O nitrogênio compõe quase quatro quintos da atmosfera, mas circula em uma forma que a maioria das plantas não aproveita. Até o início do século XX, a agricultura dependia de esterco, de depósitos de guano no Peru e no Chile e do salitre chileno para repor o nitrogênio retirado do solo pelas colheitas. Em 1898, William Crookes advertiu publicamente que essas fontes se esgotariam e que a produção de trigo encontraria um teto.
Fritz Haber, em Karlsruhe, atacou o problema pela físico-química do equilíbrio. A reação entre nitrogênio e hidrogênio é favorecida por pressão alta e desfavorecida por temperatura alta, mas sem calor ela não ocorre em velocidade útil. A solução foi combinar pressões da ordem de duas centenas de atmosferas com temperaturas próximas de 500 graus e um catalisador que acelerasse a reação, reciclando continuamente os gases não convertidos. Em julho de 1909, o aparato de bancada produziu amônia de forma contínua.
A passagem para a escala industrial foi um problema de engenharia de igual dificuldade, resolvido na empresa química Badische Anilin und Soda Fabrik. Alwin Mittasch conduziu uma triagem de milhares de composições até chegar ao catalisador de ferro com promotores que se tornou padrão, e Carl Bosch desenvolveu reatores de aço capazes de resistir a hidrogênio sob pressão em alta temperatura, que fragilizava as ligas então disponíveis. A primeira fábrica entrou em operação em Oppau em setembro de 1913.
O reconhecimento veio em duas etapas: o Prêmio Nobel de Química de 1918 foi concedido a Fritz Haber pela síntese da amônia a partir de seus elementos, e o de 1931 foi dividido entre Carl Bosch e Friedrich Bergius pelos métodos químicos de alta pressão. O processo teve, desde o início, uso duplo. A amônia é matéria-prima tanto de fertilizantes quanto de explosivos, e a produção alemã de nitratos sintéticos permitiu ao país sustentar a Primeira Guerra Mundial depois que o bloqueio naval britânico cortou o acesso ao salitre chileno.
Contexto histórico
A trajetória de Haber é um dos casos mais discutidos de responsabilidade científica. Ele dirigiu o programa alemão de guerra química na Primeira Guerra Mundial e supervisionou pessoalmente o ataque com cloro em Ypres, em abril de 1915. Sua mulher, a química Clara Immerwahr, primeira mulher a doutorar-se em química na Universidade de Breslau, tirou a própria vida em maio daquele ano, episódio que biógrafos associam à oposição dela ao trabalho do marido. De origem judaica, Haber foi afastado de suas funções na Alemanha em 1933 e morreu na Suíça no ano seguinte.
Impacto científico
O processo fundou a catálise heterogênea em alta pressão como área industrial e acadêmica, e o método de triagem sistemática de catalisadores empregado por Mittasch tornou-se padrão de pesquisa em química de processos. Ele também transformou o ciclo do nitrogênio em objeto de estudo quantitativo: a magnitude da fixação industrial passou a ser comparável à fixação biológica natural, o que fez do nitrogênio reativo um tema central das ciências da Terra e da ecologia de ecossistemas.
Impacto social
Nenhuma outra posição desta lista tem efeito demográfico comparável. Estimativas publicadas na literatura científica atribuem ao nitrogênio de origem industrial cerca de metade do nitrogênio presente na alimentação humana atual, o que significa que a população que o planeta sustenta hoje não seria sustentável apenas com fontes naturais. O custo é documentado com o mesmo rigor: a produção consome parcela apreciável da energia industrial mundial, e o excesso de nitrogênio que escapa das lavouras provoca eutrofização de rios, lagos e zonas costeiras, além de emissões de óxido nitroso, acompanhadas por agências ambientais e institutos de pesquisa agropecuária.
Posição 6: A estrutura do benzeno e a química estrutural
A proposta de um anel fechado de seis carbonos resolveu a fórmula que resistia à análise e deu à química orgânica sua linguagem estrutural.
- Ano
- 1865
- Onde
- Bélgica e Alemanha
- Quem
- August Kekulé
- Tipo
- Teórica
O benzeno foi isolado por Michael Faraday em 1825, a partir de resíduos de gás de iluminação. Sua composição, determinada em seguida, apresentava um problema: seis carbonos e apenas seis hidrogênios, quando as regras de combinação conhecidas exigiriam muito mais hidrogênio para uma cadeia de seis carbonos. A substância era abundante, industrialmente útil e estruturalmente inexplicável.
August Kekulé havia estabelecido, entre 1857 e 1858, dois princípios que organizariam a química orgânica: o carbono forma quatro ligações e pode ligar-se a outros carbonos, formando cadeias. Em 1865, professor em Gand, na Bélgica, publicou em Paris a extensão que faltava: no benzeno, os seis carbonos formam um anel fechado, com ligações simples e duplas alternadas, e cada carbono carrega um único hidrogênio.
A proposta trouxe uma consequência testável e imediatamente verificada. Se o anel é simétrico, um composto com um substituinte só pode existir em uma forma, e um com dois substituintes deve existir em exatamente três variedades distintas, conforme as posições relativas. A contagem de isômeros observada em laboratório correspondia à prevista, e foi essa correspondência, mais que a elegância da figura, que estabeleceu o modelo.
A alternância de ligações permaneceu como problema. Medidas posteriores mostraram que todas as ligações do anel são equivalentes, o que só foi explicado no século XX pela deslocalização eletrônica descrita na quarta posição desta lista. A classe dos compostos aromáticos, definida a partir do benzeno, tornou-se uma das grandes divisões da química orgânica.
Contexto histórico
Kekulé contou, em discurso de 1890, que a ideia do anel lhe teria surgido em um devaneio com a imagem de uma serpente que morde a própria cauda. O relato é tardio, feito 25 anos após o trabalho, e historiadores da química o tratam com reserva quanto ao valor documental. Há também uma questão de prioridade: Josef Loschmidt havia publicado em 1861 representações cíclicas de compostos, sem enunciar a estrutura como hipótese química. Kekulé foi professor em Gand entre 1858 e 1867 e depois em Bonn, o que explica por que o trabalho decisivo saiu em francês, em periódico de sociedade francesa.
Impacto científico
A química estrutural deu à orgânica sua notação e seu método: representar átomos e ligações em arranjo espacial definido, prever o número de isômeros possíveis e usar a estrutura para explicar reatividade. Sobre ela foram construídas a estereoquímica, a análise de mecanismos de reação e a classificação de compostos por grupos funcionais. A aromaticidade, definida a partir do benzeno, passou a ser um critério de classificação com base eletrônica, aplicável a milhares de compostos e a sistemas biológicos.
Impacto social
A indústria de corantes sintéticos foi a primeira aplicação em escala, com a síntese da alizarina em 1868 por Carl Graebe e Carl Liebermann e, depois, do indigo, trabalho que integra o conjunto reconhecido com o Prêmio Nobel de Química de 1905, concedido a Adolf von Baeyer. As empresas químicas alemãs criadas ou expandidas em torno dos corantes derivados de compostos aromáticos deram origem, nas décadas seguintes, à indústria farmacêutica moderna. Compostos aromáticos estão ainda na base de plásticos, resinas, solventes e explosivos, e o próprio benzeno passou a ter, no século XX, limites de exposição ocupacional definidos por normas técnicas em razão de sua toxicidade documentada.
Posição 7: A síntese da ureia e o fim do vitalismo químico
A produção em laboratório de uma substância até então exclusiva de organismos vivos removeu a fronteira entre a química da vida e a do mundo inanimado.
- Ano
- 1828
- Onde
- Alemanha
- Quem
- Friedrich Wöhler
- Tipo
- Experimental
A química do início do século XIX operava com uma divisão que parecia natural: substâncias minerais podiam ser produzidas em laboratório, substâncias orgânicas não. A explicação corrente atribuía as segundas a uma força vital presente apenas em organismos, ideia sustentada por autoridades do campo, entre elas Jöns Jacob Berzelius, que classificara as duas famílias como domínios separados.
Em 1828, Friedrich Wöhler, então professor em uma escola técnica de Berlim, tentava obter cianato de amônio pela reação entre cianato de prata e cloreto de amônio. O produto cristalino que apareceu não tinha as propriedades esperadas: era ureia, substância isolada da urina havia décadas e considerada tipicamente animal. Wöhler escreveu a Berzelius comunicando que conseguira produzir ureia sem precisar de rim nem de animal algum.
O experimento trouxe, de passagem, uma segunda descoberta conceitual. O cianato de amônio e a ureia têm exatamente a mesma composição elementar e propriedades completamente diferentes, o que significa que a composição não determina a substância: o arranjo dos átomos também importa. Berzelius batizou o fenômeno de isomeria em 1830, incorporando também um caso anterior estudado por Wöhler e Justus von Liebig, o dos sais de ácido ciânico e fulmínico, entre 1824 e 1826.
A narrativa de que o vitalismo morreu em 1828 é uma construção retrospectiva, e a lista registra isso. Wöhler partiu de material de origem animal em parte de seus reagentes, e a doutrina vitalista sobreviveu por décadas em formas revisadas. O que decidiu a questão foi a sequência de sínteses que se seguiu: o ácido acético obtido por Hermann Kolbe em 1845 a partir de elementos, e a produção de gorduras e açúcares por Marcellin Berthelot na década de 1850.
Contexto histórico
Wöhler e Liebig mantiveram uma colaboração e uma amizade que atravessaram a carreira de ambos, e o laboratório de ensino que Liebig organizou em Gießen tornou-se o modelo de formação prática em química adotado depois em toda a Europa e nos Estados Unidos. Wöhler tem outros resultados de peso frequentemente esquecidos diante do episódio da ureia: isolou o alumínio metálico em 1827 e o berílio pouco depois. Ele próprio, em correspondência, tratou a síntese da ureia mais como curiosidade do que como refutação de uma doutrina.
Impacto científico
A síntese orgânica passou a ser um programa legítimo, com objetivo declarado de produzir em laboratório qualquer composto de carbono, existente ou não na natureza. Ao fim do século XIX, milhares de substâncias sem contraparte natural haviam sido preparadas, e a tradição de síntese total de moléculas complexas de origem biológica, reconhecida com o Prêmio Nobel de Química de 1965 concedido a Robert Burns Woodward, é herdeira direta desse deslocamento. A isomeria, descoberta no mesmo experimento, tornou-se um dos conceitos organizadores da química estrutural.
Impacto social
A capacidade de sintetizar compostos orgânicos sustenta a produção de medicamentos, corantes, aromas, conservantes, defensivos agrícolas, detergentes e polímeros. A própria ureia é hoje, segundo estatísticas agrícolas internacionais, o fertilizante nitrogenado mais utilizado no mundo, produzido industrialmente em escala de centenas de milhões de toneladas por ano a partir da amônia. O desaparecimento da fronteira entre orgânico e inorgânico teve ainda efeito sobre a maneira como a própria vida passou a ser investigada: se suas substâncias obedecem às mesmas regras das demais, seus processos também podem ser estudados quimicamente.
Posição 8: As macromoléculas e a natureza dos polímeros
A demonstração de que existem moléculas únicas com milhares de átomos ligados criou a base científica dos plásticos, das fibras sintéticas e da biologia estrutural.
- Ano
- 1920
- Onde
- Suíça e Alemanha
- Quem
- Hermann Staudinger
- Tipo
- Teórica
Borracha, celulose, amido, seda e proteínas eram conhecidas, usadas e analisadas havia muito tempo, mas sua constituição era objeto de uma explicação hoje surpreendente. A química coloidal, então dominante, sustentava que essas substâncias eram agregados de moléculas pequenas mantidos juntos por forças físicas fracas. A ideia de uma molécula com peso de centenas de milhares parecia incompatível com tudo o que se sabia sobre ligação química.
Hermann Staudinger, então no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, publicou em 1920 o argumento contrário: essas substâncias são moléculas únicas, longas, formadas por unidades iguais repetidas milhares de vezes e unidas por ligações covalentes comuns, as mesmas de qualquer composto orgânico. Em 1922, ele propôs o termo macromolécula para designá-las.
A oposição foi intensa durante toda a década de 1920, com colegas de renome recomendando publicamente que ele abandonasse a linha de pesquisa. Staudinger respondeu com experimentos: hidrogenou a borracha, mostrando que o produto conservava as propriedades características apesar da eliminação das duplas ligações a que se atribuía a suposta agregação, e estabeleceu uma relação quantitativa entre a viscosidade de soluções e o peso molecular. A ultracentrífuga desenvolvida por Theodor Svedberg, laureado com o Prêmio Nobel de Química de 1926, e os estudos de difração de raios X conduzidos por Hermann Mark forneceram a confirmação independente ao longo dos anos 1930.
Staudinger recebeu o Prêmio Nobel de Química de 1953 por suas descobertas no campo da química macromolecular. A indústria, no entanto, já havia avançado sobre o conceito: Wallace Carothers desenvolveu o neopreno em 1931 e a poliamida que ficou conhecida como náilon em 1935, o polietileno foi obtido em 1933 no Reino Unido, e os catalisadores que permitiram controlar a arquitetura das cadeias renderam a Karl Ziegler e Giulio Natta o Prêmio Nobel de Química de 1963.
Contexto histórico
A resistência ao conceito é um caso didático de como um pressuposto tácito pode bloquear a interpretação de dados disponíveis: os pesos moleculares altos já eram medidos, e eram atribuídos a agregação porque a alternativa parecia impossível. Staudinger transferiu-se de Zurique para Freiburg em 1926, onde permaneceu pelo restante da carreira. Sob o regime nazista, foi denunciado por suas posições e manteve o cargo em condições restritas, episódio documentado nos arquivos da universidade.
Impacto científico
A ciência dos polímeros passou a existir, com métodos próprios de determinação de peso molecular, de distribuição de tamanhos de cadeia e de relação entre arquitetura molecular e propriedade mecânica. O conceito de macromolécula foi igualmente decisivo fora da química industrial: proteínas, ácidos nucleicos e polissacarídeos passaram a ser tratados como moléculas individuais com estrutura determinável, pressuposto sem o qual a cristalografia de proteínas e a descrição do material genético não teriam sido formuláveis.
Impacto social
Embalagens, fibras têxteis, tubulações, revestimentos, isolamentos elétricos, componentes automotivos, equipamentos médicos descartáveis e adesivos são aplicações diretas. O volume mundial de plásticos produzidos anualmente passou de escala de milhares para centenas de milhões de toneladas ao longo do século XX. A persistência ambiental desses materiais, especialmente em ambientes marinhos, tornou-se objeto de monitoramento por agências internacionais e de negociação de instrumentos regulatórios, e é hoje inseparável do balanço desta posição.
Posição 9: A quiralidade molecular
A separação de dois cristais espelhados que desviavam a luz em sentidos opostos revelou que moléculas podem existir em versões não superponíveis.
- Ano
- 1848–1874
- Onde
- França
- Quem
- Louis Pasteur, Jacobus Henricus van 't Hoff, Joseph Achille Le Bel
- Tipo
- Experimental
Jean-Baptiste Biot havia descoberto, em 1815, que certas soluções desviam o plano de polarização da luz que as atravessa. Um caso resistia à explicação: o ácido tartárico obtido de resíduos de vinificação desviava a luz, enquanto outro ácido de composição idêntica, encontrado nos mesmos resíduos, não desviava nada. A diferença não estava na fórmula, que era a mesma para ambos.
Em 1848, Louis Pasteur, com 25 anos, cristalizou um sal desse segundo ácido e examinou os cristais sob lente. Havia duas formas presentes, idênticas em tudo exceto na orientação de certas faces: cada uma era a imagem especular da outra. Ele as separou manualmente com uma pinça, dissolveu cada lote em separado e mediu a rotação da luz. As duas soluções desviavam a luz em ângulos iguais e em sentidos opostos, e a mistura em partes iguais não desviava nada. Biot acompanhou a repetição do experimento em seu próprio laboratório.
A explicação estrutural veio 26 anos depois, em trabalhos independentes de dois autores no mesmo ano. Em 1874, Jacobus Henricus van 't Hoff e Joseph Achille Le Bel propuseram que as quatro ligações do carbono se dirigem aos vértices de um tetraedro: quando os quatro substituintes são diferentes, existem exatamente dois arranjos possíveis, e eles são imagens especulares não superponíveis. Van 't Hoff receberia, em 1901, o primeiro Prêmio Nobel de Química, concedido por seus trabalhos sobre dinâmica química e pressão osmótica.
O achado revelou uma assimetria fundamental da vida. As moléculas dos seres vivos são quase todas de uma única orientação: os aminoácidos das proteínas de uma forma, os açúcares dos ácidos nucleicos da forma oposta. A origem dessa preferência universal permanece um problema aberto. Pasteur observou em 1858 que mofos consumiam apenas uma das duas formas do tartarato, primeira demonstração de que organismos distinguem entre moléculas espelhadas, e foi por esse caminho que ele passou da cristalografia à microbiologia.
Contexto histórico
A descoberta só foi possível porque Pasteur dominava simultaneamente duas técnicas que raramente se encontravam na mesma pessoa: a cristalografia, que lhe permitiu perceber a diferença nas faces, e a polarimetria, que lhe permitiu medir a consequência óptica. A proposta do carbono tetraédrico foi recebida com hostilidade por parte do establishment químico, e Hermann Kolbe publicou em 1877 um ataque virulento ao trabalho de van 't Hoff, hoje citado como exemplo de resistência a modelos espaciais na química. A prioridade entre van 't Hoff e Le Bel nunca foi objeto de disputa entre eles próprios.
Impacto científico
A estereoquímica nasceu como campo, e com ela a noção de que a atividade de uma molécula depende de sua forma tridimensional e não apenas de sua composição. Isso reorganizou a interpretação de mecanismos de reação, a análise conformacional e, no século XX, a descrição da especificidade entre enzimas e substratos. A síntese controlada de uma única forma especular tornou-se um dos problemas centrais da química orgânica, e o Prêmio Nobel de Química de 2001 foi concedido a William Knowles, Ryoji Noyori e Barry Sharpless por métodos catalíticos que resolvem esse problema.
Impacto social
A produção de substâncias em uma única forma especular é hoje requisito industrial em setores de medicamentos, defensivos agrícolas, aromas e fragrâncias, com consequências diretas sobre rendimento de processo e sobre especificação de produto. Agências reguladoras e farmacopeias passaram, na segunda metade do século XX, a exigir a caracterização de cada forma presente em uma substância, e não apenas de sua composição elementar. Técnicas de separação e de análise de formas especulares integram rotinas de controle de qualidade em laboratórios industriais e de pesquisa.
Posição 10: Os clorofluorcarbonos e a destruição do ozônio estratosférico
O cálculo de que gases inertes e amplamente usados destroem o ozônio da estratosfera levou ao primeiro tratado ambiental ratificado por todos os países.
- Ano
- 1974
- Onde
- Estados Unidos
- Quem
- Mario Molina, Frank Sherwood Rowland, Paul Crutzen
- Tipo
- Teórica
Os clorofluorcarbonos foram desenvolvidos no fim da década de 1920 como fluidos de refrigeração seguros, em substituição a gases tóxicos e inflamáveis, e se espalharam depois por aerossóis, espumas e solventes. A propriedade que os tornou atraentes era precisamente a inércia química: não reagem, não queimam, não se decompõem. No início dos anos 1970, James Lovelock demonstrou com medições que, por serem inertes, eles se acumulavam na atmosfera em vez de desaparecer.
Mario Molina e Frank Sherwood Rowland, na Universidade da Califórnia em Irvine, seguiram o raciocínio até o fim e publicaram o resultado na Nature em 28 de junho de 1974. Moléculas que não reagem em baixa altitude sobem lentamente até a estratosfera, onde a radiação ultravioleta as rompe e libera átomos de cloro. Cada átomo de cloro entra então em um ciclo catalítico: destrói uma molécula de ozônio, é regenerado e repete a operação dezenas de milhares de vezes antes de ser removido.
O arcabouço teórico do ciclo catalítico havia sido estabelecido por Paul Crutzen, que mostrara em 1970 como óxidos de nitrogênio destroem ozônio estratosférico em cadeia. A camada de ozônio é o que absorve a maior parte da radiação ultravioleta de menor comprimento de onda antes que ela alcance a superfície, de modo que o problema levantado pelos dois artigos não era químico apenas em termos abstratos.
A confirmação de campo veio em 1985, e foi maior que o previsto. Joseph Farman, Brian Gardiner e Jonathan Shanklin, do Serviço Antártico Britânico, publicaram na Nature medições de uma perda severa de ozônio sobre a Antártida durante a primavera austral, com magnitude que os modelos não anteciparam. A explicação envolveu reações em superfícies de nuvens estratosféricas polares, um mecanismo adicional ao ciclo em fase gasosa. O Prêmio Nobel de Química de 1995 foi concedido a Paul Crutzen, Mario Molina e Frank Sherwood Rowland por seus trabalhos em química da atmosfera.
Contexto histórico
A reação industrial ao artigo de 1974 foi imediata e organizada, com contestação pública dos resultados e financiamento de argumentos contrários, e os dois autores passaram anos defendendo o trabalho em audiências e na imprensa. Houve também um episódio revelador do lado científico: valores extremamente baixos de ozônio registrados por satélite sobre a Antártida haviam sido tratados como erro instrumental por rotinas automáticas de verificação, e só foram reexaminados depois da publicação das medições feitas em solo. O buraco de 1985 surpreendeu inclusive os autores da teoria que o previa em linhas gerais.
Impacto científico
A química da atmosfera se estabeleceu como ciência quantitativa e preditiva, capaz de ligar dados de cinética medidos em bancada a consequências de escala planetária. O episódio demonstrou que gases presentes em concentrações ínfimas podem alterar a composição da atmosfera inteira por via catalítica, resultado que reorganizou a maneira de avaliar substâncias novas. A química heterogênea, em superfícies de partículas e gotas, passou a ser componente obrigatório dos modelos atmosféricos, e o acoplamento entre laboratório, observação de campo e modelagem virou o padrão metodológico da área.
Impacto social
A Convenção de Viena, de 1985, e o Protocolo de Montreal, adotado em 1987 e em vigor desde 1989, estabeleceram o calendário de eliminação das substâncias responsáveis e se tornaram o primeiro acordo ambiental ratificado por todos os países membros das Nações Unidas. As avaliações periódicas conduzidas pelos organismos meteorológicos e ambientais internacionais registram, desde o início do século XXI, sinais consistentes de recuperação da camada. O caso trouxe também uma lição sobre substituições: os primeiros compostos adotados em lugar dos clorofluorcarbonos preservavam o ozônio mas contribuíam para o aquecimento global, o que levou à emenda acordada em Kigali em 2016 para reduzi-los.
Contexto histórico
As dez posições se distribuem por três séculos, com concentração clara no XIX: uma está no XVIII, cinco no XIX e quatro no XX. A densidade do século XIX não é acidental. Foi nele que a química adquiriu simultaneamente três coisas que não tinha antes: um conceito de elemento, uma unidade de contagem e uma linguagem estrutural, sem as quais nenhuma das descobertas posteriores poderia ter sido enunciada.
A institucionalização do laboratório de ensino é o fator que melhor explica o ritmo. O modelo criado por Justus von Liebig em Gießen, na década de 1830, em que estudantes aprendiam por bancada e não por aula expositiva, foi replicado em toda a Europa e nos Estados Unidos e produziu, em duas gerações, a primeira população numerosa de químicos profissionais da história. Três das posições desta lista foram obtidas por pessoas formadas nesse modelo ou em suas cópias diretas.
A química é, entre as ciências desta coleção, a que tem a relação mais estreita e mais antiga com a indústria, e essa proximidade aparece na composição da lista. Os corantes derivados de compostos aromáticos financiaram os laboratórios que depois produziriam medicamentos; a síntese da amônia foi concluída dentro de uma empresa; os polímeros de Staudinger foram convertidos em produtos por departamentos de pesquisa corporativos antes de a academia aceitar o conceito. Isso encurta o intervalo entre descoberta e efeito, e também dificulta separar mérito acadêmico de mérito industrial.
A dimensão política atravessa a lista de forma recorrente. Lavoisier foi executado pela Revolução Francesa por sua atividade fiscal; Haber dirigiu um programa de guerra química e depois foi expulso do próprio país por ascendência judaica; Staudinger foi denunciado ao regime nazista; o conceito de ressonância de Pauling foi alvo de campanha ideológica na União Soviética. Em nenhum desses casos a ciência produzida foi objeto da controvérsia, e em todos ela sofreu consequências.
Cientistas relacionados
Nomes citados nas posições deste ranking, na ordem em que aparecem. O número ao lado indica a posição correspondente.
- Antoine Lavoisier #1
- Marie-Anne Paulze Lavoisier #1
- John Dalton #2
- Dmitri Mendeleiev #3
- Lothar Meyer #3
- Linus Pauling #4
- Fritz Haber #5
- Carl Bosch #5
- Alwin Mittasch #5
- August Kekulé #6
- Friedrich Wöhler #7
- Hermann Staudinger #8
- Louis Pasteur #9
- Jacobus Henricus van 't Hoff #9
- Joseph Achille Le Bel #9
- Mario Molina #10
- Frank Sherwood Rowland #10
- Paul Crutzen #10
Impacto científico do conjunto
A lista tem uma estrutura de dependências mais rígida que a de outras áreas. A conservação da massa deu a Dalton o que contar; os pesos atômicos de Dalton deram a Mendeleiev o que ordenar; a periodicidade de Mendeleiev só ganhou causa com a estrutura eletrônica, que é também o que Pauling usou para explicar a ligação; a explicação da ligação resolveu o problema deixado aberto pelo anel de Kekulé em 1865. Cinco das dez posições são elos de uma mesma cadeia dedutiva, e nenhuma delas seria formulável sem a anterior.
Há um segundo eixo, o da capacidade de intervir. A síntese da ureia estabeleceu que qualquer composto de carbono pode em princípio ser fabricado; a síntese da amônia mostrou que uma reação termodinamicamente ingrata pode ser forçada por pressão, temperatura e catálise; as macromoléculas mostraram que se pode construir materiais projetando a arquitetura da própria molécula. Esse eixo transformou a química de ciência descritiva em ciência de construção, e é ele que explica por que ela produz efeito material mais rápido que as demais.
O terceiro eixo é o da escala de observação. A quiralidade mostrou que a forma tridimensional importa; a estrutura do benzeno mostrou que o arranjo importa; a química da estratosfera mostrou que concentrações de partes por trilhão importam. A progressão para efeitos cada vez mais tênues e mais consequentes é uma tendência que a química do século XXI continuou, com técnicas analíticas capazes de detectar substâncias em quantidades que os autores destas dez posições não teriam como medir.
Impacto social do conjunto
O efeito material mais amplo deste conjunto é alimentar pessoas. A síntese da amônia e a produção industrial de ureia removeram o teto de fertilidade que limitava a agricultura, e estimativas publicadas na literatura científica associam ao nitrogênio de origem industrial cerca de metade do nitrogênio presente na dieta humana atual. Nenhuma outra descoberta desta lista tem consequência demográfica dessa ordem, e nenhuma outra tem passivo ambiental comparável em escala.
O segundo efeito é a base material dos objetos. Plásticos, fibras têxteis, corantes, adesivos, solventes, embalagens, revestimentos e componentes de equipamentos médicos decorrem da combinação entre a síntese orgânica aberta em 1828, a linguagem estrutural de 1865 e o conceito de macromolécula de 1920. Praticamente todo objeto manufaturado em uso hoje contém pelo menos um material que não existe na natureza e cuja produção depende dessas três posições.
O terceiro efeito é regulatório, e é o mais recente. A química foi a primeira ciência a demonstrar que uma substância útil, aprovada e inofensiva no ponto de uso pode causar dano em escala planetária por acumulação. Essa demonstração, feita em 1974 e confirmada em 1985, produziu o Protocolo de Montreal e o modelo de avaliação de risco por ciclo completo que hoje se aplica a inseticidas, retardantes de chama, compostos fluorados persistentes e emissões industriais.
Duas posições desta lista carregam danos documentados de grande porte, e a ordenação não os compensa nem os esconde. A amônia sintética viabilizou explosivos em escala industrial e é responsável por eutrofização de corpos de água em todos os continentes; os polímeros criaram um problema de resíduos persistentes que só começou a ser tratado internacionalmente décadas depois. A avaliação honesta dessas posições exige contabilizar as duas colunas.
Limitações do ranking
O critério de organização do campo penaliza a técnica analítica. Ao premiar conceitos que unificaram observações, esta lista deixa de fora justamente os métodos que produziram as observações. Espectroscopia, cromatografia, difração de raios X aplicada a moléculas e ressonância magnética nuclear não aparecem como posições, embora sem elas metade das descobertas listadas seria indemonstrável. Um ranking de química construído sobre capacidade analítica teria composição inteiramente diferente, e provavelmente melhor justificada em termos de prática de laboratório.
O recorte em 1974 exclui meio século de química. Ficaram fora os polímeros condutores, reconhecidos com o Prêmio Nobel de Química de 2000 concedido a Alan Heeger, Alan MacDiarmid e Hideki Shirakawa, os materiais de carbono descobertos nas décadas de 1980 e 1990, a catálise assimétrica industrial e as baterias de íon-lítio, cujo desenvolvimento rendeu a John Goodenough, Stanley Whittingham e Akira Yoshino o Prêmio Nobel de Química de 2019. A exclusão da escala de pH, explicada na metodologia, é de outra natureza, e permanece a decisão mais discutível desta lista.
A concentração geográfica é europeia e norte-americana. Nove posições ocorreram na Europa ocidental e uma nos Estados Unidos, com um único autor nascido fora desse eixo, o mexicano Mario Molina. Tradições que contribuíram de forma documentada para a química, como as técnicas de destilação e de purificação desenvolvidas no mundo islâmico medieval e a metalurgia e a farmacopeia chinesas, não produziram o tipo de registro datado e atribuído que os critérios exigem. Contribuições japonesas de grande porte existem, mas caem depois do recorte temporal.
A atribuição individual apaga trabalho coletivo e desigual. O catalisador que viabilizou o processo Haber-Bosch resultou de milhares de ensaios conduzidos pela equipe de Alwin Mittasch, e o crédito popular ficou com dois nomes. Marie-Anne Paulze Lavoisier registrou dados, traduziu a literatura inglesa, desenhou os aparelhos e publicou a obra póstuma do marido, e figura na historiografia como assistente. A confirmação do conceito de macromolécula dependeu de instrumentação e de dados produzidos por outros grupos. Em todos os casos, a lista nomeia poucos porque é uma lista, não porque essa seja a descrição correta.
A ordem é contestável, e a objeção fundamentada é bem-vinda. Um químico industrial colocaria a síntese da amônia em primeiro lugar sem hesitação; um bioquímico consideraria a quiralidade subestimada em nona posição; um historiador da ciência questionaria a própria noção de tratar o vitalismo como encerrado por um experimento de 1828. Os cinco critérios e seus pesos estão declarados para que a discordância possa apontar qual deles foi mal escolhido ou mal aplicado, em vez de recusar a lista em bloco.
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Fontes utilizadas
Referências consultadas na montagem e na revisão desta lista. Endereços externos abrem em nova aba e não são de nossa responsabilidade.
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Registros oficiais de laureados e textos de apresentação dos comitês de química Fundação Nobel https://www.nobelprize.org/prizes/
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Nomenclatura, tabela periódica e aprovação de nomes de elementos União Internacional de Química Pura e Aplicada https://iupac.org/
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Arquivo de publicações históricas e registros de sessões da instituição Royal Society, Reino Unido https://royalsociety.org/
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Monitoramento de ozônio estratosférico e de gases-traço na atmosfera Administração Oceânica e Atmosférica dos Estados Unidos https://www.noaa.gov/
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Dados e publicações sobre fertilização nitrogenada e manejo de nutrientes Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária https://www.embrapa.br/
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Artigos originais sobre destruição do ozônio e sobre a perda antártica Periódico Nature https://www.nature.com/
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Cobertura editorial e artigos de revisão em química e ciências da atmosfera Periódico Science https://www.science.org/
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