domingo, 2 de mayo de 2010

Sueño con serpientes

A mediados del siglo XIX, el químico alemán Friedrich August Kekulé tuvo un sueño que le permitió dar el salto creativo hacia uno de los descubrimientos científicos más fascinantes de su época.




Friedrich August Kekulé nació en Darmstadt en 1829. Estudió química en Gießen, y realizó estadías posdoctorales en París (1851-52), Chur, Suiza (1852-53) y Londres (1853-1855), donde fue influenciado por Alexander Williamson (1824 - 1904). En 1856 obtuvo un puesto de Privatdozent en la Universidad de Heidelberg, y en 1858 fue contratado como profesor por la Universidad de Gante, en Bélgica. Allí permaneció por casi una década, hasta que tomó un puesto en Bonn donde desarrolló el resto de su carrera.

Kelulé fue uno de los principales creadores de la teoría de la estructura química. Su idea fue ubicar los átomos de una molécula en posiciones específicas, conectándolos por líneas que el llamó Verwandtschaftseinheiten, o "unidades de afinidad", y que hoy denominamos "valencias" o "ligaduras".

Es importante destacar que en 1857, cuando Kekulé desarrolló este modelo gráfico de la estructura molecular, todavía faltaban cuatro décadas para que Wilhelm Röntgen realizará los primeros estudios sistemáticos de los rayos X, y dos décadas más para que Paul Peter Ewald y Max von Laue mantuvieran una famosa conversación en los Jardines Ingleses de Munich (1912) durante la cual surgió la idea utilizar estos rayos X para "ver" la estructura de los materiales.

Por lo tanto, las estructuras moleculares no podían "verse", y muchos de sus colegas criticaron su uso. Pero la mayoría de los químicos adoptaron el método propuesto por Kelulé, ya que les proveía una herramienta visual para el análisis y síntesis de las moléculas.

Una idea central en la teoría clásica de la estructura molecular era que el número de valencias de un átomo es invariante. A fines de 1857, Kelulé anunció que el Carbono era tetravalente [1], y en Mayo de 1858 que tenía la propiedad de poder enlazarse con otros átomos de carbono [2].

Según sus propias palabras, esta habilidad del carbono para formar cadenas se le ocurrió en 1855, durante su estancia en Londres.

Allí residía en Clapham Road .... Pero con frecuencia pasaba las tardes con mi amigo Hugo Mueller .... Hablamos de muchas cosas, pero más a menudo de nuestra amada Química. Una tarde de verano estaba regresando en el último bus a través de las calles desiertas de la ciudad. Iba sentado en el exterior como era mi costumbre.... cuando caí en una especie de ensueño, y he aquí que los átomos comenzaron a brincar ante mis ojos. Hasta ese momento, cada vez que estos seres diminutos habían aparecido ante mí, lo habían hecho en movimiento. Ahora, sin embargo, veía cómo, con frecuencia, dos átomos más pequeños se unían para formar una pareja, cómo uno más grande los abrazaba, cómo otros aún más grandes agarraba tres o incluso cuatro de los más pequeños, mientras que el conjunto se mantenía girando en un baile vertiginoso. Vi cómo los átomos más grandes formaban una cadena, arrastrando a los más pequeños, pero sólo en los extremos de las cadenas .... El grito del conductor: "Clapham Road", me despertó de mi sueño, pero pasé parte de esa noche volcando en papel bocetos de ese sueño. Este fue el origen de la "Teoría estructural" [3]

Hacia 1862 [4] Kelulé realizó otro gran descubrimiento, de hecho uno de los más imaginativos de la Química. Por esa época ya se sabía que el benceno estaba formado por seis átomos de carbono y seis átomos de hidrógeno, pero no se tenía ninguna pista clara sobre su estructura. Poder hallarla se había transformado en una obsesión para varios químicos de la época. Y una vez más, un sueño le dio a Kekulé la clave:

Durante mi estancia en Gante, vivía en uno de los barrios elegantes de la vía principal. Mi estudio, sin embargo, estaba en un callejón estrecho donde no entraba la luz del día... Me encontraba sentado escribiendo en mi libro de texto, pero las investigaciones no prosperaban, mis pensamientos estaban en otra parte. Volví la silla de frente al hogar y me dormí. Una vez más los átomos comenzaron a brincar ante mis ojos. Pero esta vez los grupos más pequeños se mantenían discretamente en el fondo. Mi ojo mental, entrenado por las repetidas visiones de este tipo, ahora podía distinguir estructuras más grandes; largas filas se entrelazaban y mezclaban en un movimiento como de serpientes. ¡Pero mira! ¿Qué fue eso? Una de las serpientes había mordido su propia cola, y la forma giró burlonamente ante mis ojos. Como iluminado por un relámpago, me desperté... [5]


En 1865, Kekulé publicó un artículo en francés [6] y otro en alemán [7] al año siguiente. En ellos sugería que los átomos de carbono forman una estructura cerrada sobre sí misma con forma de hexágono, utilizando alternativamente una y dos valencias para conformar estas uniones, mientras que los átomos de hidrógeno se unen a cada una de las valencias restantes. Ese nuevo entendimiento de la estructura del benceno y de todos los compuestos aromáticos resultó ser de la mayor importancia para el desarrollo futuro de la Química.

Veinticinco años después la Sociedad Química Alemana organizó una celebración durante la cual Kekulé contó por primera vez la historia de su famoso sueño [8]. Años después Arthur Koestler [9] diría que fue "probablemente el más importante sueño de la historia desde que José soñó con siete vacas gordas y siete vacas flacas".

En 1895 el Kaiser Guillermo II le dio a Kekulé el derecho a añadir "von Stradonitz" a su nombre, en referencia a una posesión familiar en Stradonice, un pueblo en el districto de Kladno en la Región Central de Bohemia, hoy ubicado en la República Checa.

Kekulé falleció en Bonn en 1896. Cinco años después un alumno suyo, Jacobus Henricus van 't Hoff (1852 – 1911), ganó el primer premio Nobel de Química.

En su discurso de 1990, Kekulé terminó el relato de su sueño con serpientes diciendo:

Si aprendieramos a soñar, señores, entonces quizá encontraríamos la verdad... Pero debemos tener cuidado de no publicar nuestros sueños antes de someterlos a prueba con la mente despierta.

  1. A. Kekulé: Ueber die s. g. gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale. Annalen der Chemie und Pharmacie 104 (2), 129–150 (1857)
  2. A. Kekulé: Ueber die Constitution und die Metamorphosen der chemischen Verbindungen und über die chemische Natur des Kohlenstoffs. Annalen der Chemie und Pharmacie 106 (2) 129–159 (1858).
  3. R. M. Roberts: Serendipidty, Accidental Discoveries in Science (New York: John Wiley and Sons, 1989), pp. 75-81.
  4. J. Gillis: Auguste Kekulé et son oeuvre, realisee a Gand de 1858 a 1867. Memoires de l'Academie Royale de Belgique, 37:1 , 1-40 (1866).
  5. Kekulé había soñado con un uróboros, el antiguo símbolo alquimista de los ciclos. En la primera imagen de esta entrada vemos una representación realizada por Theodoros Pelecanos, en el libro Synosius de 1478 (Bibliotheque Nationale, MS. grec 2327, fol. 297), reproducido por S. Klossowski De Rola en Alchemy, The Secret Art (London: Thames & Hudson, 1973). En la iconografía alquímica el color verde de la parte interna se asocia con el principio y el rojo con la consumación.
  6. A. Kekulé: Sur la constitution des substances aromatiques. Bulletin de la Societe Chimique de Paris 3 (2), 98–110 (1865).
  7. A. Kekulé: Untersuchungen uber aromatische Verbindungen. Annalen der Chemie und Pharmacie 137 (2), 129–36 (1866).
  8. A. Kekulé: Benzolfest: Rede. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 23 (1), 1302–11 (1890).
  9. A. Koestler: The Act of Creation (London: Hutchinson & Co. 1964).

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