Kimika

Kimika laborategia

Kimika (egiptoerako kēme («lurra») hitzetik eratorria) zientzia bat da, eta materiaren konposizio, egitura eta propietateak aztertzen ditu, baita haren prozesu kimikoetan izandako eraldaketak ere. Gaur egungo kimika alkimiaren eboluzioaren ondoriotzat jotzen da.

Kimikaren barnean dauden arloak, ikertzen den materia motaren edo egingo zaion ikerketa motaren arabera sailkatzen dira gehienetan. Ikertzen den materia motaren arabera, kimika ez-organikoa konposatu kimiko ez-organikoak aztertzen dituena da, biokimika izaki bizidunetan agertzen diren konposatuak ikertzen dituena eta kimika organikoa konposatu kimiko organikoak aztertzen dituena. Bestalde, egingo zaion ikerketa motaren arabera egindako sailkapenean beste atal batzuk daude, adibidez: kimika analitikoa, kimika fisikoa eta kimika teorikoa. Horrez gain, orain-berriki agertu diren beste atal batzuk ere badira, eskuarki atal tradizional horien azpimultzotzat hartzen direnak, adibidez: kimika konputazionala, kimika bioezorganikoa, nanokimika, kimika supramolekularra... etengabe luzatuz doan zerrenda da.

Historia

Antoine Lavoisier, kimika garaikidearen aitatzat jo izan dena

Sorrera

Kimikaren jaiotza suaren sorrerarekin batera izan zela esan daiteke, berau izan baitzen zalantzarik gabe, gizakiak, konturatu gabe izanik ere, erabili zuen lehenengo erreakzio kimikoa (errekuntza erreakzioa). Aurkitutako garai hartako tresneriek argi eta garbi uzten digute ordurako erabiltzen zela sua. Aurkitutako gauza gehienak metalezkoak, zeramikazkoak, beirazkoak dira; pigmentuak ere aurkitu izan dira, ehun tindatuak, eta abar.

Metalak lortzea, zeramikazko edo beirazko materialak egitea, pigmentuak landareetatik edo mineraletatik ateratzea, lurrinak eta kosmetikoak gertatzea, gorpuak momifikatzea, eta abar; horiexek dira hasierako gizakiak Kimikaz zituen lehenengo ezaguerak. Material horien artean gizakiak aurrena erabiltzen ikasi zituenak metalak izan ziren, zalantzarik gabe; material gogorrak ziren, iraunkorrak, forma ematen errazak eta gauzak egiteko aukera handiak ematen zituztenak. Hauen artean eta kronologiaren arabera, urrea, zilarra, brontzea eta burdina aipa daitezke. Dauden objekturik aspaldikoenak urrezkoak dira, K. a. 5000 urtearen ingurukoak. Oso arrazoi sendoa dago urrearen erabilpen hain goiztiarra izateko: izadian aske aurkitzen da. Bere koloreagatik, duen iraunkortasunagatik eta urria delako, betidanik izan da estimu handiko metala. Urrezko platerean jatea, txinatarrek uste zutenez, nahikoa zen gizakiaren bizitza luzatzeko; urrea xurgatzen bazen betiko bizitza lortuko zen eta gainera ahalmen berezia lortzen zen urreari esker: gizakia bat-batean mugi zitekeen leku batetik bestera. Sineskeriak baino ez, hainbat kasutan. Edozelan ere, urrea eta zilarra askotan elkarrekin nahastuta egoten dira izadian.

Biak bereiztea oso prozesu zaila zenez, aleazioa zen erabiltzen zena. Horrela bada, aleazio honen erabilera zabalduz joan zen eta elektroi izena ema zitzaion, eta urteetan beste metal bat zela uste izan zen. Urrearekin eta zilarrarekin batera kobrea ere hasi zen erabiltzen. Eta izan ere oso erabilia izan da, baina beste zeregin batzuetarako.

Ez dakigu nola eta noiz isolatu edo bakartu zen lehenengo aldiz metal hau, baina historiako aurkikuntzarik handienetakoa izan zela esaten badugu, ez dugu uste gehiegi esaten ari garenik. Brontze Aroa K. a. 4000. urtearen inguruan koka daiteke. Egiptoko lehen dinastien garaian eta Homeroren garaiko Grezian brontzea erabiltzen zen, gaur egun burdina erabiliko litzatekeen lekuetan.

Ospe handia izan zuten feniziarrek brontze lanetan; oso bakezaleak izanik ere, beraiek egiten zituzten brontzezko armarik onenak. Brontzearen garaiaren ondoren Burdin Aroa etorri zen, K. a. XII. mendean. Burdina lortzea eta lantzea zaila eta neketsua zenez, hasieran gutxi erabili bazen ere, garrantzi handiko metala izango zen gero. Burdin Aroan ikasi zen altzairua egiten, garai honetan jakin zen bere gogortasuna tenplearekin hobetzen zela eta saio bat baino gehiago egin zen –arrakastaz askotan– herdoiltzetik babesteko.

Antzinaroko zibilizazioen artean egiptoarrak izan ziren kimikan aurreratuenak eta gaur egungo kimikatik hurbileneko kimika egin zutenak. Benetako maisu izan ziren beiraren eta esmalteen ekoizpenean eta bai metal nobleen edo errubiarenean era. Zafiro eta esmeraldaren imitazio ezin hobeak egiten zituzten. Artilearekin batera larrua, kotoia, lihoa, e.a. ere askotan erabiltzen zituzten. Iaiotasun handia azaldu zuten ehunak zuritzen eta tindatzen, eta indigoa eta purpura erabili zituzten tindatzailetzat. Lurrinak, baltsamoak, kosmetikoak, pozoiak, xaboiak eta sodio, potasio, kobre edo aluminio gatzak egiten bazekiten. Betuna ere erabiltzen zuten baltsamatzeko eta dekorazioan. Nolanahi ere, guztiz enpirikoak izan ziren aurkikuntza hauek eta ezin esan daiteke zientzia zenik, ezta hurrik eman ere.Greziarrak izan ziren zientzia honetan egiptoarren ondorengoak eta chemia izena eman zioten materia eraldatzeko arteari. Izen hau chem-etik omen dator, horrelaxe esaten ziotelako egiptoarrek bere herriari.

Antzinako doktrina kimikoak

Kristo aurreko 600. urtean Greziako filosofoek ondo bereizita zituzten teknika eta erlijioa, eta ordurako galdezka hasiak ziren unibertsoa zerez osatua ote zegoen. Aristoteles Estagirakoa izan zen filosoforik ezagunena garai horretan (384-322 K.a.); filosofo haren ustez lau substantzia ziren materia osatzen zutenak: lurra, airea, sua eta ura. Horiek elkartuz, substantzia guztiak sor zitezkeen baina horretarako beste lau hastapenen laguntza behar zen: beroa, hotza, hezetasuna eta lehortasuna. Aristoteles baino lehenagoko Demokrito Abderakoak (470-380 K.a) materiaren ez-jarraitasuna defendatu zuen lehenengo aldiz, eta materia atomoz osatuta zegoela esan zuen, materia zatiezinez, alegia.

Atomoak betikoak dira, zatiezinak eta denak izaera berekoak, nahiz eta atomoaren forma, kokapena eta ordena desberdinak diren materialaren arabera. Haren jarraitzaileek ez zuten ideia hori onartu, gaur egungo pentsamoldearekin bat badator ere.

Kristo aurreko 300. urtean Greziako zientzia Alexandriara joan zen eta 400. urtearen inguruan berriz, Erromara. Erromatarrak, gerlari porrokatuak eta eraikitzaile handiak, praktikoak eta estoikoak, ez ziren gai izan grekoek utzitakoari segitzeko.

Alkimia

Artikulu nagusia: «Kimika»

Ekialdean chemia izenez ezagutzen zen zientzia hori arabiarrek ekarri zuten Europara, kimiya izenez. Gero, al artikulua jarrita, al kimiya bihurtu zen –alkimia, alegia–, eta kimika azkenean.

VII. mendean izan zuen alkimiak bere garairik oparoena. Metalak alkimistentzat hiru gairen hastapenen nahastea ziren: merkurioaren metalikotasuna eta hegazkortasuna, sufrearen errekortasuna, eta gatzaren disolbagarritasuna eta sendotasuna. Begi bistakoa zen, beraz, metalek hastapen berdinak zituztenez, urrea lor zitekeela metaletatik abiatuz.Alkimisten arabera, metalak urre bihurtzeko filosofia-harria behar zen. Filosofia-harria, beraz, alkimista guztien helburu bihurtu zen, harri hartaz edozein substantzia urre bihurtzeaz gainera, gizakiak betiko gaztetasuna eta edertasuna, eta hilezkortasuna ere lor baitzitzakeen, haren infusioa edanez gero. Ez da harritzekoa beraz, zaharrak, gaixoak eta elbarriak elixir horren bila ibili izana. Jainkoak aukeratuak omen ziren alkimistak, materiaren eraldatzearen sekretuak ezagutzeko, eta sinbolo eta ikur ezezagunen bidez idazten zituzten beren aurkikuntzak. Ez ziren, ordea, beren helburua lortzera iritsi, baina, hala ere, artean ezezagunak ziren produktu askoren berri eman zuten, beste produktu asko lortzeko bideak zabaldu zituzten, aparatu asko diseinatu zuten… Hori guztia oso lagungarria izan zen handik harako ikerkuntzan. Alkimisten artean aipagarriak dira Abu Musa Jabir ibn-Hayyan (Geber izenez ezaguna), Alberto Handia, Tomas Akinokoa, Ramon Llull eta Arnaldo Vilanova, besteak beste.

Iatrokimika

Metalen transmutazioan sinesteak XIX. mendera arte iraun bazuen ere, Alkimia poliki-poliki bere izaera galtzen joan zen eta hitz-jario eta iruzur hutsa bihurtu zen; debekatu ere egin zuten zenbait erregek eta aita santuk. XV. mendean Paracelsusek (1493-1541) alkimiaren helburua gaitzak sendatzeko botikak sortzea izan behar zuela esan zuen. Garai honi –Alkimiaren eta kimikaren trantsiziotzat har daitekeena, bestalde– iatrokimikaren edo kimika medikuaren garaia esaten zaio.Berpizkundean izadiari eta gorputzen eraldaketari buruzko ideia berriak sortu ziren, eta pixkanaka alde batera utzi ziren alkimisten espekulazioak (filosofia harriarena barne). Kimikak ahaleginak egin zituen gertaerak eta teoria lotzen, kimikariak aurkikuntzak argitaratzen hasi ziren, eta lehenengo Zientzia Akademiak sortu ziren: Napolin (1556), Londresen (1606), Paris (1666), Bartzelona (1764)… Garai hartakoa zen Robert Boyle irlandar fisikaria eta kimikaria (1627-1691). The Sceptical Chymist liburuan (1661), elementu kimikoaren kontzeptua azaldu zuen, gaur egun ezagutzen den bezala azaldu ere, eta Demokritoren teoria atomikoaz baliatu zen erreakzio kimikoak esplikatzeko.

Lavoisier eta iraultza kimikoa

Aurkikuntza asko ekarri zituzten, zalantzarik gabe, Scheeleren, Priestleyren eta Cavendishen esperientziek, baina flogistoaren teoriaren bidez azalpena ematearekin ondorengo aurrerapena galarazi zuten.

Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794) izan zen flogistoaren teoria deuseztatu zuena, eta errekuntzaren benetako izaera finkatu.

1789an argitaratuko bere Traité élémentaire de chimie liburuan gaur egungo kimikaren oinarriak jarri zituen. 30 urte zituela, ondo frogatuta utzi zuen —bere bizitza guztian erabili zuen balantzaren bitartez— errekuntza zer den: erretzen den substantziak airearen osagaietako batekin erreakzionatzearen ondorioa. Ontzi itxi batean eztainua kiskaliz, ontziaren pisua ez zela bat ere aldatu frogatu zuen; metalak pisua hartu bazuen ere, airearena hartu zuelako izan baitzen. Flogistoaren teoria azkenetan dago. Gorputz purua zer den zehaztu zuen, Boyleren elementu kontzeptua bereganatu zuen, uraren konposizioa aurkitu zuen eta hidrogeno hitza erabili zuen lehen aldiz, aurretik Cavendishek aire errekorra deitu zuen substantzia izendatzeko. Bere ikerkuntza guztietan materiaren iraunkortasunaren legea erabili zuen. Ez dago zehatz esaterik noiz hasi zen kimika zientzia gisa, baina bada ekintza bat, kimikaren abiagunetzat hartzen dena: materiaren iraunkortasunaren legea hain zuzen, Lavoisierrena. Esperimentuz lortu izana da meriturik handiena; lehenengo aldia zen kimika lege bat neurriak erabiliz lortzen zena. Ikerkuntza zientifikoa kimika alorrean orduan hasi zela esan daiteke.

Arloak

• Kimika analitikoa: Lagin batean dauden substantzien azterketa kuantitatiboa eta kualitatiboa egiten du.
• Biokimika: Bizidunetan gertatzen diren erreakzio kimikoak ikertzen ditu.
• Kimika ez-organikoa: Karbonoa ez duten molekulez osatutako substantzien ikerketa eta sintesia ikertzen du.
• Kimika organikoa: Karbono katez osatutako molekulak ikertzen ditu.
• Kimika fisikoa: Erreakzio kimikoen oinarri fisikoak ikertzen ditu, bereziki ezaugarri dinamiko eta energetikoak.
• Kimika teorikoa: Erreakzio kimikoen eta atomoaren eredu teorikoak ikertzen ditu.

Ikus, gainera

• Taula periodikoa
• Kimikari ospetsuak

Kanpo loturak

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Kimika

• (Ingelesez) Kimikaren inguruko informazioa ChemEurope.com webgunean