O que é a Lei de Boyle?
A Lei de Boyle estabelece que o volume de uma massa de gás, à temperatura constante, é inversamente proporcional à força que o comprime (pressão). Ele provou que os gases são feitos de átomos exatamente como os sólidos. Mas nos gases os átomos estão mais afastados, de maneira que podem ser comprimidos.

Mas como ele descobriu isso?
Boyle era filho filho de um conde e membro da British Scietific Society (Sociedade Científica Britânica). Durante uma reunião da sociedade, em 1662, Robert Hooke leu um ensaio descrevendo uma experiência francesa sobre a “flexibilidade do ar”.

Os cientistas franceses tinham feito um cilindro de metal firmemente ajustado a um pistão. Muitos homens empurravam o pistão para baixo, comprimindo o ar contido no interior do cilindro. Então soltaram. O pistão pulou para o alto, porém ele nunca chegava a alcançar seu nível inicial. Então os franceses afirmavam que o ar não era perfeitamente flexível. Uma vez comprimido, continuava ligeiramente comprimido.

Robert Boyle afirmou que essa experiência não provava coisa nenhuma e que o pistão que eles usaram estava apertado demais ou solto demais. Então Boyle prometeu criar um pistão perfeito, que iria provar que os franceses estavam errados.

Duas semanas depois Boyle se apresentou diante da sociedade com um grande tubo de vidro em forma de “U” assimétrico. Uma dar pernas do “U” elevava-se acima de 90cm de altura e era fininha. A outra era curta e grossa, e com a saída tapada.

Pistão de Robert Boyle

O lado da perna fininha (mais alto) estava aberto. Boyle derramou mercúrio líquido no tubo até que ele recobrisse a parte baixa do “U” e subisse um pouco para os dois lados. Uma grande quantidade de ar ficou presa acima do mercúrio, no lado curto e grosso. Um pistão, Boyle explicou, era qualquer coisa que comprimisse ar. Como esta usando mercúrio para comprimir o ar, não haveria fricção – como tinha acontecido na experiência dos franceses.

Então Boyle anotou o peso do pistão de vidro e traçou uma linha no vidro onde o mercúrio tocava a bolsa de ar preso. Boyle derramoumercúrio líquido na perna longa do lado mais alto do seu pistão até o encher completamente. Agora o mercúrio subiu além da metade do lado mais curto. O ar preso tinha sido comprimido a menos da metade de seu volume original pelo peso ou força (pressão) da mercúrio.

Boyle traçou uma segunda linha na câmara mais curta para marcar o novo nível do mercúrio no interior – marcando o volume comprimido do ar preso.

Então ele escoou o mercúrio através de uma válvulana parte baixa do “U” até que o pistão e o mercúrio pesassem exatamente o mesmo que pesavam no início. O nível do mercúrio voltou à sua linha inicial. O ar retido tinha voltado exatamente ao ponto que estava inicialmente. O ar era perfeitamente flexível.

Boyle continuou com as experiências e percebeu que quando ele dobrava a pressão num bloco de ar aprisionado, seu volume era reduzido pela metade. Quando triplicava a pressão, o volume era reduzido a um terço. A mudança do volume do ar comprimido era sempre proporcional à mudança na pressão que comprimia o ar. Ele criou uma simples equação matemática para descrever esta proporcionalidade.

p₁.V₁= p₂.V₂

Nessa fórmula, p₁ e  p₂ são as pressões inicial e final, respecivamente. Da mesma forma,  V₁ e  V₂ são os volumes inicial e final.

Hoje nós a chamamos de “Lei de Boyle”.

Aristoteles

Aristóteles (384-322 a.C.), um dos maiores filósofos gregos da Antigüidade, acreditava, ao contrário de Demócrito, que a matéria poderia ser dividida infinitamente e que tudo o que existia no Universo era formado pela reunião, em quantidades variáveis, de quatro elementos: terra, água, fogo e ar.

Considerando que, durante séculos, eram trabalhos completamente distintos e separados o dos artesãos, que faziam as coisas, e o dos pensadores, que tentavam explicar os fenômenos, é fácil concluir por que a Ciência, e em particular a Química, levou tanto tempo para progredir. De fato, as próprias idéias de Aristóteles permaneceram praticamente inalteradas, orientando a Ciência, por quase 2000 anos!

Na Idade Média (aproximadamente entre os anos de 500 a 1500 da era cristã) se desenvolveu, entre árabes e europeus, a ALQUIMIA, cujo sonho era descobrir o elixir da longa vida, que poderia tornar o homem imortal, e a pedra filosofal, que teria o poder de transformar metais baratos em ouro. Os alquimistas não conseguiram chegar às metas sonhadas, mas ao longo de suas pesquisas acabaram produzindo novos materiais, como o álcool, o ácido sulfúrico, o ácido nítrico, etc., fabricando novos aparelhos, como o almofariz, o alambique, etc., e aperfeiçoando novas técnicas, como a destilação, a extração, etc.

Apesar de ser uma “arte secreta”, onde se misturavam idéias de Magia, Ciência e novas práticas químicas, a Alquimia contribuiu muito para o desenvolvimento da técnica, embora não tenha contribuído para o desenvolvimento das explicações dos fenômenos químicos.

Paracelsius

No século XVI, na Europa, os pesquisadores abandonaram o “sonho” da Alquimia e partiram para caminhos mais realistas e úteis, principalmente a produção de medicamentos, principal objetivo da IATROQUÍMICA, onde se distinguiu o médico Paracelsius (1493-1541). Com isso, novas substâncias, aparelhagens e técnicas foram surgindo. Um fato importante dessa época foi o aparecimento das primeiras sociedades científicas, onde os cientistas se reuniam para trocar informações sobre suas descobertas.

Robert Boyle

Em 1661, o filósofo inglês Robert Boyle (1627-1691) publicou o livro O químico cético, onde criticava as idéias de Aristóteles sobre a “teoria dos quatro elementos”. Tentava-se então buscar explicações mais lógicas para os fenômenos químicos.

No século XVIII, firmou-se realmente o caráter científico da Química. Vários gases foram descobertos e estudados.

Antoine Lavoisier

Lavoisier, com a introdução da balança em seus experimentos, conseguiu pesar os materiais envolvidos antes e depois de uma transformação química, notando então que a massa permanecia constante. Podemos dizer que, nos séculos XVIII e XIX, com os trabalhos de muitos cientistas, surgiu a QUÍMICA MODERNA, que já proporcionava uma explicação lógica para a existência de muitos materiais diferentes e suas possíveis transformações químicas.

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