CIERTO ESque la qumica, como parte de la ciencia, es un patrimonio universal. Cualquiera de sus leyes y teoras puede ser verificada en cualquier punto del planeta, siempre que se siga la experimentacin adecuada. No obstante, el desarrollo de la ciencia sigue modelos cambiantes de un lugar a otro. La actividad cientfica misma se desenvuelve en un medio local que influye sobre ella. Por esta razn, diversos pasajes de este captulo contienen citas, datos y ancdotas correspondientes al desarrollo de la qumica en Mxico.Debido a diferentes razones, la investigacin cientfica ha prosperado muy lentamente en el pas. En particular, la investigacin qumica sufre un retraso adicional cuando se la compara con la que se realiza en otras ciencias bsicas, tales como la fsica o la biologa. Sin embargo, aqu se han dado diversos hallazgos sobresalientes, algunos de los cuales vale la pena relatar en este captulo.LOS TOMOS EN ELEMENTOS Y COMPUESTOSPodra el lector levantar la vista del libro en este momento? Observe la solidez de las paredes de la casa, ese objeto metlico, aquel vistoso rbol, los colores de ese cuadro, el aire aparentemente inexistente, el caf que toma en esa taza de plstico, el papel y la tinta de este libro... Todo, todo cuanto existe est formado por una cantidad menor que cien elementos, del hidrgeno al uranio. Bastan 92 de esos "ladrillos" para construir cualquier cosa. Cmo es posible tal diversidad?

Figura 1. Dos tipos de agregados estables de tomos. a) Molcula del agua que muestra dos tomos de hidrgeno enlazados a un oxgeno. b) Red de cloruro de sodio. En este compuesto los tomos de cada elemento adquieren carga elctrica y forman lo que se conoce como iones. De aqu el nombre de slidos inicos.Para los griegos, todas las cosas estaban hechas por diferentes proporciones de aire, agua, fuego y tierra. Esta visin cambi conforme pudieron separarse los componentes de las mezclas. As, los cientficos encontraron sustancias puras que no podan descomponerse en otras ms simples. Estas sustancias reciben el nombre deelementos qumicos. Por ejemplo, hace apenas dos siglos sabemos que ni el aire ni el agua son sustancias elementales.Fue el ingls John Dalton, un profesor de escuela, quien hacia principios del siglo pasado esboz la respuesta: Toda la materia est formada de pequesimas partculas, lostomos, de los cuales existen en forma natural menos de una centena.De esta forma surgi la primera clasificacin de las sustancias puras. Loselementosestn formados por una multitud de tomos, pero todos equivalentes. Por su parte, loscompuestoscontienen tomos de dos o ms diferentes elementos. As, por ejemplo, el hierro es un elemento; slo contiene un tipo de tomo, el de hierro. Sin embargo, la herrumbre es hierro oxidado, por lo tanto, un compuesto con tomos de hierro y oxgeno, al que pomposamente los qumicos denominamos xido de hierro (III).SMBOLOS Y FRMULAS QUMICASDesde el siglo pasado, los qumicos usan letras maysculas, seguidas en ocasiones por una minscula, para dar smbolo a un tomo o un elemento. As, H significa un tomo de hidrgeno, o tambin el elemento hidrgeno.Ccarbono

Hhidrgeno

Ooxgeno

Nnitrgeno

Pfsforo

Sazufre

Los anteriores son los smbolos de los seis elementos constituyentes de todos los seres vivos.Los smbolos qumicos provienen de palabras del latn. Por ejemplo, Fe viene deferrum,la palabra latina para designar al hierro. Elextraosmbolo del sodio, Na, viene del latnnatrium.

Figura 2. Cuadro cronolgico del descubrimiento de los elementos qumicos. Se citan tambin las tcnicas que llevaron a los hallazgos. (Tomado de Cruz, Chamizo y Garritz,Estructura atmica. Un enfoque qumico,Addison Wesley Iberoamericana Wilmington, 1986.)Los tomos pueden formar agregados estables que caracterizan a todo material puro. Un tipo de agregado, lasmolculas,contiene unos pocos tomos reunidos. Otros, por el contrario, estn formados por enormes bloques de elementos repetidos que se encuentran enlazados, los llamadosslidos inicos.El nmero de combinaciones que pueden alcanzarse a partir de 92 elementos es impensable, de all la diversidad de ellas en la naturaleza.Para abreviar y referir a las sustancias puras con propiedad, el qumico hace uso de frmulas, expresando los elementos presentes y la proporcin que existe en aquellas de cada uno de los tomos.Cuando escribe "NaCl", el qumico habla de una sustancia que slo contiene sodio y cloro, y que por cada tomo de sodio contiene uno de cloro. Slo hay un compuesto con estas caractersticas: la sal comn. Por otro lado, el bicarbonato de sodio que se empleaba para combatir las agruras tiene por frmulaNaHCO3, por lo cual debe entenderse que cada tomo de sodio viene acompaado de uno de hidrgeno, uno de carbono y tres de oxgeno.EN EL MEXICO PREHISPNICODesde antes de la Conquista, los pobladores del valle de Mxico saban de la existencia y el aprovechamiento de las sales alcalinas. En tiempo de secas, estas sales afloraban a la superficie y formaban costras, que recibieron el nombre detequixquitlo tequesquite. Sahagn cita que: "La tierra salitrosa se llamatequixquitlalli,que quiere decir tierra donde se hace el salitre." El lago de Texcoco contiene 81% de sales, entre las que sobresale el carbonato de sodio,Na2CO3, con 45%, y el cloruro de sodio, NaCl, con 34 por ciento.El comercio del tequesquite se haca en Iztapalapa, nombre que significa "pueblo donde se recoge la sal" oixtail. As, en el nombre Ixtapan de la Sal se hace un uso redundante de dos lenguas.Al aadir el tequesquite a la comida se condimentaba con sal y se facilitaba la coccin de las legumbres. Tambin se lo emple como detergente alcalinizante ligero.

Figura 3. Elcaracol. Las aguas del lago de Texcoco siguen siendo aprovechadas hoy para obtener carbonato de sodio. Como primer paso, la industria Sosa Texcoco emplea un enorme evaporador solar, de 800 hectreas!, Que concentra en sales las aguas extradas del subsuelo. (foto tomada del artculo "un caracol gigante permanece activo",ICYT,nm. 136, enero de 1988, p.47. cortesa del ingeniero Alberto Urbina del Razo.)LOS CIDOS, LAS BASES Y LAS SALESEn qumica, como en todas las ciencias, se acostumbra efectuar clasificaciones. En este caso, lo que se clasifica son los tipos de sustancias puras conocidas. Existen unas loscidos con sabor agrio, que cuando se disuelven en agua liberan partculas llamadas iones hidrgeno (H+). Un ejemplo es el vinagre, que es una disolucin de cido actico en agua. Otras sustancias lasbases,tambin llamadaslcalis tienen un sabor amargo y se sienten resbalosas al tacto. Al disolver una base en agua se reduce la proporcin de iones hidrgeno. La leche de magnesia que tomamos contra la acidez estomacal es una base.Se puede decidir si un compuesto escidoobasegracias a sustancias especiales, llamadasindicadores,que cambian de color en funcin de la concentracin de los iones hidrgeno presentes. Por ejemplo, el papel tornasol adquiere color rojo en presencia de un cido, y azul frente a una base. Hasta un t negro cambia de color al aadirle unas gotas de limn, verdad?cidos y bases desempean un papel esencial en la qumica de nuestra vida diaria. Son ampliamente utilizados en diversos procesos de manufactura y de ellos depende, entre otras cosas, el correcto funcionamiento de nuestro cuerpo y el de todos los seres vivientes. Por ejemplo, la acidosis o la alcalosis de la sangre pueden provocar la muerte. Igualmente, la mayora de las cosechas crecen sanamente en suelos ligeramente cidos. De esta forma, del anlisis que lleve a cabo y de las medidas que tome el qumico agrcola, depende la productividad del suelo y, por lo tanto, la existencia de suficiente alimento.Ambos tipos de compuestos se combinan, aniquilando uno al otro sus propiedades originales. El resultado es la formacin de unasal.La sal comnNaCl, cloruro de sodio se obtiene al combinar un cido que contiene cloro (HCl, cido clorhdrico) con una base que posee sodio (NaOH, hidrxido de sodio o sosa custica, que, por cierto, es comn para las amas de casa, pues es buena para destapar caos obstruidos!).En el cuadro 1 se muestran los nombres de algunas sales con sus aplicaciones.CUADRO 1. Algunas sales y sus aplicaciones.

NombreAplicaciones

Bicarbonato de sodio (polvo para hornear)Anticido

Bromuro de plataEmulsiones fotogrficas

Carbonato de sodio deshidratado (sosa de lavar)Manufactura del vidrio; ablandador de agua

Cloruro de calcioPara deshielo de calles y aceras en pases frios

Cloruro de potasioSustituto de la sal, libre de sodio

Cloruro de sodio (sal de mesa)Electrlito corporal; manufactura de cloro y sosa castica

Fluoruro de sodio (fluorita)Para obtener de derivados fluorados (el tefln de las sartenes, por ejemplo)

Ioduro de sodioSe mezcla con la sal comn para prevenir el bocio

Nitrato de plataAgente cauterizante

Permanganato de potasioDesinfectante y fungicida

Sulfato de aluminio y potasio (alumbre)Industria del vidrio; pigmentos y tintorera

Sulfato de amonioFertilizante

Sulfato de barioEstudios gastrointestinales; pigmento blanco

Sulfato de calcio dihidratadoYeso para construccin

Sulfato de cobre pentahidratado (azul de vitriolo)Tintura; fungicida

Sulfato de magnesio heptahidratado (sal de Epsom)Purgante

Sulfato de sodio decahidratado (sal de Glauber)Purgante

Tiosulfato de sodioAgente fijador en el proceso fotogrfico

Es caracterstico de todas las sales formar cristales, que son la manifestacin macroscpica del arreglo interno ordenado de sus tomos.

OTRAS SUSTANCIAS CONOCIDAS ANTES DE LA CONQUISTALa sal comn era apreciada por los antiguos mexicanos. Se dice que su carencia fue motivo de guerra entre aztecas y tlaxcaltecas.Entre otras sales conocieron tambin el alumbre, la mica, el yeso y la calcita, con las que fabricaron colorantes, recubrieron muros y labraron columnas. Respecto a las piedras preciosas, trabajaron la turquesa, el jade, el azabache, el ojo de gato, el rub y el mbar. Los dignatarios aztecas usaban, en forma exclusiva, piedras preciosas verdes de fluorita (fluoruro de calcio), mineral del que Mxico sigue siendo primer productor mundial.El cristal de roca (cuarzo) fue bellamente trabajado en el Mxico antiguo. En Monte Albn, Oaxaca, se encontraron copas, orejeras y cuentas de este material. Se piensa tambin que son mixtecas las calaveras de cristal de roca del Museo del Hombre en Pars y del Britnico de Londres.Su cermica era poco tcnica, pero muy artstica. Los olleros de Tlaxcala, a juicio de Gmara, hacan tan buena loza como la que haba en Espaa. Un buen nmero de minerales serva para la elaboracin de colores para pintura, especialmente los xidos de hierro, el negro de humo y las arcillas mineralizadas. El color rojo que obtenan de la cochinilla (nocheztli), o sangre de tunas, fue exportado a todo el mundo por los espaoles y utilizado durante siglos.El barro y el adobe fueron materiales comunes de edificacin en las ms antiguas construcciones del valle de Mxico (el cerro del Tepalcate y la pirmide de Cuicuilco). Los aztecas obtenan una especie decementoal mezclar la cal con una arcilla negra. Por otra parte, los muros de las casas de Moctezuma estaban revestidos con jaspe, una variedad cristalina del cuarzo, de muy diversos colores.CUADRO 2. Los metales en el Mxico antiguo.

MetalSmboloAplicaciones

OroAuLos mexicanos llamaban a este elementoteocuitlat(excremento de los dioses).Por su color y belleza era considerado el smbolo del Sol. Se extraa, por ejemplo, de los ros de Oaxaca y Veracruz

PlataAgFue utilizada para hacer adornos, tanto sagrados como para los nobles. Se la encontraba en estado nativo en las arenas de los ros. No obstante, se explotaba en yacimientos de Pachuca, Taxco y Zumpango. Los objetos de plata abundaban en el mercado de la gran Tenochtitlan.

CobreCuTuvo mltiples usos. Los zapotecas lo incluan en monedas y hachas. Los mayas en cascabeles, como ornamento dedicado al dios de la muerte. Se han hallado palas de cobre de los agricultores aztecas.

EstaoSnSe obtena y trabajaba en Taxco y se venda en el mercado de Tenochtitlan. Del cenote sagrado de Chichn Itz se extrajeron objetos de metal.

MercurioHgVarios gramos de mercurio nativo se hallaron en una tumba maya en Copn (Honduras). Este metal fue conocido por los indgenas de Chilapa y, tal vez, por los de Temascaltepec (Estado de Mxico).

PlomoPbA pesar de su poco uso, se le ha encontrado como parte de aleaciones. Se vendi en Tenochtitlan con el nombre detenetztli(piedra de luna).

HierroFeLo conocieron por formar parte de meteoritos, y aparentemente no se utilizaba.

Para construir armas emplearon el vidrio volcnico (obsidiana) y extraan diversas resinas (incluido el hule) que empleaban como pegamentos en la pintura y la medicina.Los aztecas producan varios tipos de tejidos. El ms comn era elhequen, fabricado con las fibras de magueyes y agaves. La clase alta empleaba vestidos de algodn blanco. Hacan papel con la corteza del rbolamatl.El azcar, que obtenan por evaporacin del aguamiel, la usaban en su alimentacin, lo cual era un lujo en la Europa de aquella poca. Tambin conocan la fermentacin, por medio de la cual fabricaban el pulque.Respecto a los metales, los aztecas conocan los siete elementos de los alquimistas (oro, plata, cobre, estao, mercurio, plomo y hierro; vase el cuadro 2). Se ha insistido en que slo trabajaban los metales nativos, o sea que nunca alcanzaron la edad del hierro, ya que este metal lo encontraron nicamente en meteoritos. Sin embargo, segn Humberto Estrada, un hacha hallada en Monte Albn, con 18% de hierro, prueba lo contrario.La herbolaria se desarroll enormemente en el Mxico precortesiano. Los aztecas curaban sus males con plantas medicinales. En 1555, un mdico indgena de Xochimilco, Martn de la Cruz, recopil en un libro los medicamentos empleados por los mexicas (vase la figura 4). Este libro, con material grfico excepcional, apareci en 1925 en la Biblioteca del Vaticano, despus de siglos de aparente prdida.

Figura 4. El libro sobre herbolaria medicinal mexicana de Martn de la Cruz es un importante legado para la botnica y la medicina tradicionales. Todava en aos recientes, su estudio permiti al grupo del doctor Jos Luis Mateos, en elIMSS, encontrar el principio activo delcihuapahtlio zoapatle. De la Cruz cita que este vegetal se empleaba para facilitar el parto. Las investigaciones ratificaron que el zoapatle contiene un poderoso ocitsico (provoca la contraccin del tero). Toda la sabidura contenida en este libro fue heredada por los qumicos orgnicos mexicanos de este siglo, que han sobresalido en el terreno internacional con sus investigaciones sobre productos naturales. (Ilustracin tomada de Elas Trabulse,Historia de la ciencia en Mxico. Siglo XVI,FCE, 1983.)LA QUMICA EN LA COLONIACierto es que la llegada de los espaoles alent la produccin en beneficio de la metrpoli, pero tambin rigi la formacin y desarrollo de la Nueva Espaa. Por muchos aos se asent aqu el liderazgo en diversas ramas de la mineraloga.La primera industria original de nuestro pas se cre en Pachuca en 1555, gracias al genio de Bartolom de Medina. Su proceso de recuperacin de la plata por amalgamacin con mercurio ha sido calificado por Bargall como "el mejor legado de Hispanoamrica a la metalurgia universal". La formacin de la amalgama de los metales preciosos con el mercurio permite su extraccin en fro, proceso mucho ms barato que el de la fundicin. Posteriormente, hacia 1758, este proceso metalrgico fue modificado por el clrigo minero Juan Ordez y Montalvo, a partir de un mtodo de amalgamacin en caliente, desarrollado en Per. Irnicamente, una misin alemana intent introducir esta tcnica en 1786 a Mxico, indicando queacababade ser descubierta en Austria por el barn De Born.Un vasco, Fausto de Elhuyar, se encarg del Real Cuerpo de Minera de la Nueva Espaa en 1792. Diez aos antes haba descubierto el elemento qumico llamado hoy tungsteno, al que bautiz como wolframio (por eso su smbolo qumico es W). Elhuyar fue el primer profesor de qumica en Mxico. El libro de texto que empleaba era elTratado elemental de qumica,(1789) de Antoine Laurent Lavoisier; el creador de la qumica moderna. Esta obra fue traducida al espaol, en Mxico en 1797, un ao antes que en Espaa.Dentro del Real Cuerpo de Minera, Andrs Manuel del Ro destac por su trabajo de anlisis qumico de minerales mexicanos. En 1801, como resultado del estudio de un mineral de Zimapn, Del Ro descubri un elemento qumico ms, al que llam eritronio. Posteriormente lo convencieron de que haba confundido al eritronio con el cromo (Cr), lo que result falso. El metal fue redescubierto en 1830 por Sefstrom, quien lo denomin vanadio (V), como lo conocemos hoy.En realidad, la primera aportacin americana a la tabla de los elementos fue el platino (Pt), que era conocido por los indgenas de Sudamrica y fue presentado al mundo cientfico en 1748. Salvo esta contribucin prehispnica, el eritronio (vanadio) fue el primer elemento qumico descubierto en Amrica. Habran de pasar 125 aos para descubrir el siguiente, en un laboratorio de Estados Unidos.METALES Y NO-METALESHacia mediados del siglo XIX, gracias al hallazgo de un buen nmero de elementos y a la aceptacin que haba logrado la teora atmica de Dalton, surgi la llamadaclasificacin peridica de los elementos,realizada por Mendeleiev en 1869.

Figura 5. Tabla peridica corta. Los cuadros en blanco corresponden a los metales. El mexicano Del Ro descubri el metal de transicin llamado hoy vanadio. Los no-metales se presentan con pantalla oscura. En la zona fronteriza (pantalla clara) estn los elementos que presentan propiedades de ambos conjuntos: los elementos anfotricos.De acuerdo con la similitud de sus propiedades, los 92 elementos se arreglan en filas y columnas de la tabla peridica. En la parte izquierda e inferior de la tabla se encuentran losmetalesy en la superior derecha losno-metales. Sus propiedades pueden consultarse en el cuadro 3.CUADRO 3. Caractersticas de metales y no-metales.

PropiedadesMetalesNo-metales

Propiedades qumicas:

Al reaccionar con agua, sus xidos formanBasescidos

Sus iones son generalmentePositivosNegativos

Propiedades fsicas:

AparienciaBrillantesOpacos

Conduccin del calor y la electricidadBuenos conductoresMalos conductores

Deformaciones y rupturas de los slidosPueden desformarse sin romperseQuebradizos, se rompen fcilmente

EL SIGLO XIX EN NUESTRO PASAntes del movimiento de independencia, para ser precisos en 1803, recorri Mxico el ilustre barn alemn Alejandro de Humboldt, quien describi con lujo de detalle la vida y costumbres del Mxico de aquella poca. Respecto al comercio del jabn, que fuera introducido al pas con la llegada de los espaoles, menciona: En Puebla, Mxico y Guadalajara, la fabricacin de jabn slido es objeto de comercio considerable. La primera de estas fbricas produce cerca de 200 000 arrobas al ao [ms de 17 000 kilogramos]. En la intendencia de Guadalajara se cuentan por el valor de 260 000 pesos. Favorece mucho a esta fabricacin la abundancia de sosa, que se encuentra casi por todas partes en la meseta interior de Mxico, a 2 000 o 2 500 metros. El tequesquite cubre la superficie del terreno sobre todo en el mes de octubre, en el valle de Mxico, en las orillas de los lagos de Texcoco, de Zumpango y de San Cristbal; en los llanos que rodean a la ciudad de Puebla; en los que se extienden desde Celaya hasta Guadalajara... Ignoramos si se debe su origen a la descomposicin de las rocas volcnicas o a la accin lenta de la cal sobre la sal. En Mxico, por 62 pesos se compran 1 500 arrobas de tierra tequesquitosa, una tierra arcillosa impregnada de mucho carbonato y de un poco de sal. Estas 1 500 arrobas, purificadas en las fbricas de jabn, dan 500 arrobas [43 kg.] de carbonato de sodio puro.

Despus de que Iturbide asumiera el poder, se cre la Seccin de Farmacia dentro del Establecimiento de Ciencias Mdicas. En ella labor Leopoldo Ro de la Loza, un mexicano ilustre que naci en la capital de la Repblica en 1807. All obtuvo los ttulos de cirujano y farmacutico, y el diploma de mdico. Es autor del primer tratado mexicano de qumica; que lleva el titulo deIntroduccin al estudio de la qumica(1849-1862).Ro de la Loza fue, por muchos aos, profesor de qumica y estudi los productos naturales existentes en diversos vegetales mexicanos. En uno de ellos hall el cido pipitzahoico, descubrimiento que lo hizo merecedor de un importante premio internacional. Fund la Sociedad Farmacutica, cuyo principal objetivo fue la edicin de laFarmacopea Mexicana, que consta de multitud de sustancias y preparaciones curativas utilizadas en el pas.En esa misma poca, cuando la qumica orgnica daba sus primeros balbuceos como ciencia, un mexicano llamado Vicente Ortigosa trabaj en Europa, donde aisl y analiz el alcaloide del tabaco, la nicotina, al que le dio la frmulaC10H16N2, a partir de los resultados del porcentaje presente de cada elemento:C= 73.355%,H= 9.6%yN= 17.1%. Los anlisis ms modernos informan la siguiente composicin:C= 74%, H= 8.7%yN= 17.3%. Vemos que los resultados de Ortigosa son sumamente buenos para su poca.

Frmula 1. Frmula desarrollada de la nicotina, el alcaloide del tabaco.A su regreso a Mxico, Ortigosa no continu con su trabajo, lo cual quiz se debi a una ausencia total de infraestructura para realizar investigacin.Gracias a la fundacin del Instituto Mdico Nacional, en 1888, se ampli la investigacin de las plantas mexicanas y se analiz la posibilidad de fabricar medicamentos en gran escala.QUMICA ORGNICA E INORGNICADe forma muy general, se acepta quela qumica es el estudio de las sustancias, su estructura, su composicin y las transformaciones en las que intervienen.Ahora bien, por razones histricas se acostumbra dividir las sustancias en dos grandes grupos: las orgnicas y las inorgnicas. De esta manera, tradicionalmente se ha hablado de la existencia dedos qumicas,la orgnica y la inorgnica.Aunque muchas sustancias orgnicas, como el azcar, el vinagre o el alcohol, han sido conocidas desde la Antigedad, fueron aisladas por primera vez en el siglo XVIII. En esa poca, este tipo de compuestos se obtena por la accin de los seres vivos. Por ejemplo, el cido lctico fue aislado de la leche por Scheele (1742-1786), quien demostr que su presencia es la causa de que la leche se agrie. Juan Jacobo Berzelius propuso que los compuestos orgnicos slo podan obtenerse por la accin de lafuerza vitaly que por lo tanto existan dos tipos de compuestos en la naturaleza: los materiales inorgnicos, presentes aun en ausencia de vida, y los orgnicos, reservados para la materia animada.Poco le iba a durar el gusto a Berzelius, pues en 1828 el qumico alemn Federico Whler prepar urea (que se saba era un producto de desperdicio de los seres vivos) a partir de una sal inorgnica llamada cianato de amonio.

Frmula 2. Reaccin de Whler. Primera muestra de que no slo dentro de los organismos vivos pueden realizar transformaciones de substancias inorgnicas en orgnicas.A pesar de lo arbitrario de la clasificacin, sta persiste hasta nuestros das. Hoy se llama qumica orgnica a la relacionada con los compuestos que contienen carbono (salvo algunas excepciones, como los xidos de carbono o los carbonatos). Como veremos en el siguiente capptulo, el carbono es un elemento peculiar. Existen tantos compuestos de carbono que conviene estudiarlos enpaquete. No obstante, hay que subrayar que la qumica es nica. Los compuestos orgnicos e inorgnicos tambin reaccionan entre s. Una rama moderna de la qumica, la organometlica, se encarga del estudio de un tipo de compuestos que no podramos clasificar dentro de ninguna de las dos qumicas tradicionales.LA CREACIN DE LA PRIMERA ESCUELA DE QUMICADurante este siglo, la ciencia central ha prosperado notablemente en Mxico. Sin embargo, su desarrollo no ha sido espectacular, sino ms bien moderado. Tal vez sea la ms rezagada de las ciencias bsicas.A principios de siglo, la incipiente industria se reduca a la produccin cervecera, minera, de azcar, de hilados y tejidos, as como de algunos productos farmacuticos. El pavoroso dato de un 80% de analfabetismo en el pas reflejaba el atraso cultural e intelectual generalizado. La fuga de tcnicos extranjeros, debida al inicio del movimiento revolucionario y a la primera Guerra Mundial, marcaba la urgente necesidad de formacin de personal especializado.Desde luego, poco puede prosperar una ciencia sin la existencia de un semillero de cientficos y tcnicos. Para la qumica, esta fecha lleg en septiembre de 1916. Por iniciativa de don Juan Salvador Agraz, a la mitad del movimiento revolucionario se cre la Escuela Nacional de Qumica Industrial (hoy Facultad de Qumica), que en febrero de 1917 se incorpor a laUNAM.La idea de Agraz era "instalar los cursos de peritos qumicos industriales [...] obreros qumicos y pequeos industriales, y a los ingenieros qumicos y doctores en qumica". Este ltimo programa no pudo arrancar sino dcadas despus, pero hay que destacar que Agraz fue un gran visionario que apreci la necesidad de complementar la formacin de profesionales con la de investigadores qumicos. sta es la manera correcta de formar personal tcnico que vaya ms all de la simple actitud imitativa y dependiente. Fue una desdicha que, por falta de fondos, el doctorado no haya podido iniciarse entonces.Hacia 1919 se anexa a la Escuela la carrera de farmacia, que hasta entonces se realizaba en la Escuela Nacional de Medicina. Pronto se crearon los laboratorios de anlisis y el de preparacin de productos qumicos orgnicos e inorgnicos. Adems, se instal una planta de ter y se levantaron nuevos edificios destinados a las industrias orgnicas de fermentacin, azcares y almidones, tanantes y curtientes, y farmacutica.LOS PRIMEROS BECARIOSCuando Jos Vasconcelos ocup la Secretara de Educacin Pblica surgi la iniciativa de becar a los mejores alumnos para realizar estudios complementarios en Europa. As, por acuerdo de la Presidencia, en 1921 se otorgaron las primeras diez becas para estudiar en diferentes universidades alemanas.Durante la estancia de estos primeros becarios mexicanos de la qumica ocurri en Alemania un hecho sin precedentes: la gran inflacin. Mientras que en febrero de 1922 un dlar se cambiaba por 300 marcos, hacia mediados de 1923 el dlar lleg a valer cuatro billones de marcos. Y resulta que las becas se pagaban en dlares! Antes de esta inflacin, con menos de la dcima parte de la beca se cubran todos los gastos de estancia. Se cuenta que uno de aquellos becarios, Fernando Orozco (luego director de la Escuela y del Instituto de Qumica), viva en un ala de un elegantsimo castillo alemn. Qu contraste con los becarios de dcadas ms tarde!Hacia 1924 estudiaban becados en Europa un total de 22 estudiantes mexicanos de qumica. Al ao siguiente, casi todos regresaron al pas en busca de un lugar donde aplicar los conocimientos adquiridos. Se encontraron con una ausencia total de la infraestructura necesaria para realizar investigacin. Algunos se colocaron en industrias, a las que dieron una importante renovacin; otros participaron de cerca en el desarrollo de la Escuela que llevaba entonces el nombre de Escuela Nacional de Ciencias Qumicas y habran de desempear un papel importante en su consolidacin. Tal vez quien ms sobresali entre ellos fue el mismo Fernando Orozco que residi durante sus estudios en aquel castillo. Orozco, doctorado en la Universidad de Hamburgo en anlisis inorgnico de metales, promovi la actualizacin de los planes de estudio y fue de los asesores dePEMEXque hicieron posible la produccin del antidetonante de las gasolinas inmediatamente despus de la expropiacin, tema en el que profundizamos en el segundo captulo.Casi veinte aos despus de que se fund la Escuela de Qumica se cre el Instituto Politcnico Nacional, y en l la Escuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias Extractivas.En 1941 se cre en laUNAMel Instituto de Qumica, con fondos provenientes de la Casa de Espaa y del Banco de Mxico. El Instituto vino a llenar el vaco de investigacin qumica que existi durante muchos aos e hizo realidad el inicio de la formacin de cientficos de esta rea en Mxico. Su primer director fue don Antonio Madinaveitia, uno de los refugiados espaoles que Mxico acogi despus de la guerra civil. Don Antonio particip tambin en el diseo del proceso que hizo factible el aprovechamiento de las aguas del lago de Texcoco para la fabricacin de sosa custica y carbonato de sodio. Esta modernatecnologa del tequesquitese implant en la empresa Sosa Texcoco en 1942.Como relatamos ms adelante, la especialidad del Instituto fue la qumica orgnica. En el ao de 1947 se gradu all el primer doctor formado en el Instituto. Se trataba de Alberto Sandoval Landzuri, quien luego lo dirigira por dieciocho aos. Otro egresado conspicuo de esos aos fue Jos F. Herrn Arellano, quien fund y fue primer director de la Divisin de Estudios Superiores, hecho por el que la Escuela Nacional de Ciencias Qumicas se transform en la hoy Facultad de Qumica de laUNAMAunque han sido diversas y muy amplias las aportaciones de la qumica mexicana en este siglo, a manera de ejemplo relatamos a continuacin cuatro de ellas.LOS ANTICONCEPTIVOS ORALES Y LA CORTISONAEn la misma dcada de su fundacin, el Instituto de Qumica habra de coparticipar en uno de los descubrimientos modernos ms sobresalientes: la pldora anticonceptiva.La historia empieza en 1943, cuando el estadounidense Marker descubre en Mxico un vegetal, llamado "cabeza de negro", con alto contenido de diosgenina, una sustancia que Marker saba transformar en progesterona (compuesto de la familia de los esteroides). Esta hormona es segregada por las mujeres durante el embarazo, lo cual inhibe la menstruacin. Para industrializar su descubrimiento, Marker se asoci con dos mexicanos, Somlo y Lehmann, y cre la empresa Syntex.

Figura 6. "La cabeza de negro" es un vegetal mexicano de raz tuberosa que sirvi de materia prima para fabricar progesterona en los aos cuarenta. Anteriormente, un gramo de esta sustancia costaba unos doscientos dlares. Cinco aos ms tarde, por los trabajos desarrollados en Mxico, costaba slo dos dlares. (Tomada del libroUna corporacin, una molcula,Syntex, Mxico, 1964.)El xito acadmico y comercial que tuvo la produccin de hormonas en Mxico fue espectacular. Hacia 1959, los cientficos de Syntex haban publicado ms artculos sobre esteroides que cualquier otra institucin acadmica o industrial en el mundo. En cuestin de diez aos, nuestro pas, del que no constaba previamente ninguna contribucin notable en qumica bsica, se haba transformado en uno de los centros mundiales de una rama especializada de la qumica orgnica.Nos visitaron los ms renombrados investigadores del mundo y se formaron en Mxico importantes grupos de cientficos.Tal vez la labor ms sobresaliente fue la del hidroclido Jess Romo Armera, investigador del Instituto de Qumica y de Syntex, quien particip en diversos proyectos de sntesis a partir de progesterona, los que culminaron en 1951 con la sntesis de la cortisona, que contiene tres tomos de oxgeno ms, en posiciones cruciales, que la convierten en un eficaz antiinflamatorio y antiartrtico.

Frmula 3. Si la posicin de uno o ms tomos difiere de una molcula a otra, las propiedades de las sustancias pueden variar enormemente. Las frmulas estn escritas en una especie detaquigrafaqumica en la que se sobrentiende que en cada vrtice existe un tomo de carbono con los hidrgenos necesarios. A) Frmula molecular de la progesterona, la hormona del embarazo. B) Frmula molecular de la cortisona, un potente antiinflamatorio.Pocos aos ms tarde se produjeron en Mxico los primeros antiovulatorios orales, que impiden que el vulo abandone el ovario e interfieren por lo tanto en la gestacin. Cinco aos despus, millones de mujeres en todo el mundo los estaban utilizando. Actualmente hay muy diversos tipos de antiovulatorios y sigue estudindose cmo establecer la inocuidad de su empleo prolongado.Por otra parte, Syntex fue vendida a una compaa estadounidense y se transform en una corporacin internacional. Hoy alcanza ventas anuales por ms de mil millones de dlares. El centro de sus operaciones administrativas, de mercado y de investigacin se ubic en Palo Alto, California. En Mxico continu la fabricacin de productos esteroidales intermedios, mientras que la de productos terminados se desplaz a Puerto Rico y las Bahamas.EL INSTITUTO MEXICANO DEL PETRLEOA raz de la nacionalizacin del petrleo en 1938, las compaas extranjeras negaron la venta de tetraetilo de plomo (antidetonante de la gasolina, vase el captulo II).Pb (C2H5)4Frmula 4. Tetraetilo de plomo. Aunque mejora el desempeo de las gasolinas, la presencia de plomo en este compuesto es un agente grave de contaminacin. La mayora de los metales pesados son txicos para los humanos.Despus de un primer intento fallido, los ingenieros qumicos mexicanos lograron, con la tenacidad que inspiran los bloqueos, echar a andar una planta de tetraetilo que se instal en el mismo lugar donde 27 aos ms tarde (1966) se creara elIMP.Mxico no slo es el quinto productor de petrleo crudo en el mundo, sino tambin el decimosegundo de productos petroqumicos. Hacia 1982 se encontraba entre los primeros cinco por el nmero de plantas en desarrollo, situacin que empeor debido a la escasa inversin de los aos crticos posteriores.En el Instituto se han diseado cerca de 100 plantas petroqumicas y de refinacin de petrleo. Sin embargo, no todo ha sido diseo. ElIMPcuenta con ms de 150 patentes con registro internacional, entre las que destacan las de procesos de hidrodesulfuracin (eliminacin del contaminante azufre de las gasolinas y el diesel) y de desmetalizacin selectiva de residuos pesados (conocido como procesoDEMEX), con plantas que trabajan en el pas y el extranjero.El aporte del Instituto al desarrollo nacional ha sido muy importante. En fecha reciente concluy, por ejemplo, el estudio global de la calidad del aire en la zona metropolitana de la ciudad de Mxico, que permite simular y valorar el efecto que sobre la contaminacin por azufre, hidrocarburos, xidos de nitrgeno y ozono, tendra la aplicacin de diversas medidas de control tales como algunos cambios en la composicin de gasolinas y disel, el efecto de las fuentes mviles y fijas, la eliminacin de la refinera de Azcapotzalco, etctera.EL HIERRO ESPONJATal vez la tecnologa mexicana ms conocida en el extranjero sea la que desarroll la compaa Hojalata y Lmina (HYLSA) de Monterrey, respecto al llamadohierro esponja. Sobre dicha tecnologa se informa en laEncyclopedia of Chemical Technology.En 1957, un efecto de la guerra de Corea fue la elevacin de los precios de la chatarra.HYLSA, que produca aeroplanos a partir de chatarra, hubo de iniciar un programa de investigacin cuyo resultado fue el proceso de reduccin directa del mineral de hierro. Una tecnologa tercermundista de primera lnea.Treinta aos ms tarde, cuando la produccin mundial de hierro alcanza los mil millones de toneladas, la tecnologa deHYLSAsigue siendo lder en el campo de obtencin de hierro por reduccin directa.

Figura 7. Aspecto del hierro esponja, mineral de hierro despus de ser sometido al tratamiento de reduccin directa (cortesa del doctor Gabriel Gojon,UANL.)REDUCCIN Y OXIDACIN, PILARES DE LA QUMICAEl trminooxidacinse aplic originalmente a la ganancia de oxgeno en un cambio qumico. La formacin de herrumbre a partir de hierro es una oxidacin, lo mismo que cualquier combustin. Al proceso inverso, la prdida de oxgeno, se lo llamreduccin.Posteriormente, ambos trminos fueron ampliados para incluir la ganancia o prdida de hidrgeno o electrones (vase el cuadro 4).CUADRO 4. Significado deoxidacinyreduccin

Se oxida la sustancia o el tomo queSe reduce la sustancia o el tomo que

Gana oxgeno o pierde hidrgeno o pierde electronesPierde oxgeno o gana hidrgeno o gana electrones

En el proceso del hierro esponja, la proporcin de oxgeno que se encuentra combinada qumicamente con el hierro en el mineral se va reduciendo paulatinamente gracias a la accin de una mezcla de hidrgeno (H2) y monxido de carbono (CO), que se alimenta a800 C. Ambas sustancias toman tomos de oxgeno del mineral (se oxidan) para formarH2OyCO2. De esta manera, el xido de hierro del mineral,Fe2O3se convierte enFe3O4, luego enFeOy finalmente en el elemento Fe. Es decir, el mineral de hierro se reduce (pierde oxgeno). El resultado es un hierro poroso, esencialmente con la misma forma y tamao que la partcula del mineral, que es una magnficacargapara la elaboracin de acero en un horno elctrico, pues est libre de impurezas metlicas, es fcil de manejar y transportar y posee una composicin qumica uniforme y precisa.LA REVOLUCIN VERDEEn Mxico se inici y desarroll el proceso conocido comorevolucin verde, el cual permiti a Norman Borlaug ganar el Premio Nobel de la Paz de 1970, por sus descubrimientos en el campo de la agricultura.Este proyecto, con influencia poltica pero esencialmente biolgico y bioqumico, revolucion la produccin agrcola e influy en la consolidacin de importantes grupos mexicanos de investigacin, como el del Centro Internacional para el Mejoramiento del Maz y del Trigo (CIMMYT), el del Instituto Nacional de Investigaciones Agrcolas (INIA) y el del Colegio de Posgraduados de Chapingo.En veinte aos, la productividad de maz por hectrea pas de 975 a 1 770 kilogramos y la de trigo, de 1 417 a 3 480 kilogramos, lo cual constituy un aporte que alivi en parte los problemas de escasez de alimentos y la desnutricin. Debemos tener presente que se hace necesario un importante apoyo financiero y tecnolgico para lograr la generalizacin de este sistema en todo el pas, dado que los problemas del campo siguen siendo muy graves.Adems de las citadas, son varias las instituciones nacionales que realizan investigacin de carcter biolgico y bioqumico, orientada al reino vegetal: la Facultad de Qumica de laUNAM, el Centro de Investigacin y Estudios Avanzados del IPN de Irapuato y el Centro de Investigacin Cientfica de Yucatn. Parte de la investigacin se orienta hacia el mejoramiento de las poblaciones vegetales para obtener mayor resistencia gentica a las enfermedades y a las plagas, as como hacia el desarrollo de una mayor tolerancia a la sequa y el almacenamiento. Todo esto es de gran importancia en un pas en el que el maz y el frijol son la base de la alimentacin, y donde 80% de la superficie cultivada depende de la lluvia como nica fuente de humedad.UN PROBLEMA GRAVE Y UNA ENORME POTENCIALIDADDespus de presentar este panorama de la qumica mexicana, vale la pena resaltar las razones por las que el desarrollo de la ciencia central ha sido tan moderado.Desde luego, la qumica comparte con otras ciencias una problemtica comn de financiamiento y ausencia de tradicin, heredadas de nuestra condicin de pas tercermundista. De aqu se deriva latragediade la ciencia mexicana. Sin embargo, esta ciencia presenta una caracterstica muy peculiar, ya que de ella ha derivado una de las industrias ms dinmicas de la economa: la industria qumica. Esto representa una gran ventaja y potencialidad, pero tambin un grave problema.Las aplicaciones de la qumica empezaron a darse aun antes de que sta se estableciera como ciencia. Por ejemplo, la edad de hierro slo pudo ocurrir mediante el aprendizaje de la transformacin de los minerales en metales, pero ello tuvo lugar milenios antes del nacimiento de Lavoisier y Dalton. As, el conocimiento emprico se adelant grandemente al conocimiento cientfico, el cual es muy reciente. Con ello, mucha gente se content con elsaber hacersin importar mucho elsaber por qu. Fueron pocos los pases donde se utiliz la qumica para comprender todos esos hechos y tcnicas producto de la experiencia acumulada. Muy pronto esos mismos pases pudieron acoplar la investigacin fundamental con la produccin de nuevos bienes. Nosotros importamos la manera de hacerlos, pero no cultivamos ni trasladamos la forma de conocer cmo desarrollar otros.As, cuando en Mxico se present el fenmeno de la industrializacin, la qumica particip como una actividad tcnica (ms que cientfica) modelada por nuestro carcter dependiente. De esta manera, el ejercicio creativo de la qumica y la ingeniera qumica se restringi a los espacios acadmicos universitarios, en franca desconexin con la produccin, ya que sta no necesitaba de creatividad, pues surgi como una actividad refleja.Este es el gran reto de la qumica en Mxico: lograr que se realicen nuevos descubrimientos que luego transiten, en el tiempo necesario, de la mesa de laboratorio a la instalacin industrial o al campo y de all se conviertan en beneficio para la poblacin. Es urgente que se deje de concebir a la qumica como una ciencia "para hacer cosas" y que se piense en ella "para conocer ms cosas", que luego nos beneficien ms.Los pocos ejemplos citados deben repetirse con ms frecuencia. Pero ello slo se lograr cuando se adquiera total conciencia de la importancia capital que tiene para un pas el desarrollo de la ciencia y de sus aplicaciones originales. Otro ser el estado de este pas cuando tengamos menos cosas que aprender y ms que ensear. Por ahora, seguimos aprendiendo...BIBLIOGRAFA RECOMENDADABargall, M.,La qumica inorgnica y el beneficio de los metales en el Mxico prehispnico y colonial,UNAM, Mxico, 1966.De Gortari, E.,La ciencia en la historia de Mxico,Fondo de Cultura Econmica, Mxico, 1963.Garca Fernndez, H.,Historia de una Facultad,UNAM, Mxico, 1985.Garritz, A. y J. A. Chamizo,Qumica,Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington, 1994.Hernndez B., E. R.,Desarrollo de la qumica inorgnica en Mxico y la contribucin de la Facultad de Qumica en esa rea,trabajo monogrfico, Facultad de Qumica,UNAM, 1986.Siguiura. Y, "La ciencia y la tecnologa en el Mxico antiguo",Ciencia y Desarrollo, vol. 8, nm. 43, marzo-abril de 1982, pp. 113-141.Syntex,Una corporacin y una molcula, Mxico, 1967.Trabulse, E.,Historia de la ciencia en Mxico,Fondo de Cultura Econmica, Mxico, 1983.Waissbluth, M.et al,"El desarrollo de la ciencia y la tecnologa en Mxico",Ciencia y Desarrollo, vol. 8, nm. 45, julio-agosto de 1982, pp. 27-83.