Leopold Gmelin

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Leopold Gmelin (2 de agosto de 1788 – 13 de abril de 1853) era un químico alemán. Gmelin fue profesor en la Universidad de Heidelberg entre otras cosas, trabajó en el prusiato rojo y creó el test de Gmelin.

Educación e infancia

Leopold Gmelin fue el tercer y más joven hijo de Johann Friedrich Gmelin, profesor de filosofía, medicina, química, botánica y mineralogía en Tubinga y un distinguido historiador de la química. (Fue a través de los esfuerzos del anciano Gmelin que se construyó un laboratorio de química estudiantil en la universidad en 1783.) La familia había sido médicos, ministros, profesores, científicos y boticarios desde principios del siglo XVI.


Leopold Gmelin (1788 - 1853)
Leopold Gmelin (1788 – 1853)

La educación inicial de Gmelin fue impartida por un tutor privado, además de asistir a las conferencias de su padre en la universidad. Luego asistió al Gimnasio de Göttingen, del que se graduó en 1804. El verano siguiente su padre lo envió a trabajar a la botica familiar de Tubinga, de acuerdo con una larga tradición. Al mismo tiempo asistió a las conferencias sobre materia médica y farmacología impartidas por Ferdinand Gmelin (su primo) y sobre medicina por K. F. Kielmeyer (marido de su prima Lotte Gmelin). Ambos conferenciantes eran profesores de medicina en la Universidad de Tubinga. También conoció a otros estudiantes y profesores de medicina, como Justinus Kerner, Ludwig Uhland y J. H. F. Autenrieth- con los que mantuvo contacto profesional.

Johann Friedrich Gmelin murió en noviembre de 1804; a su regreso a Göttingen en ese año Gmelin trabajó con F. X. Stromeyer, el sucesor de su padre en la universidad. Aprobó sus exámenes en 1809, y luego regresó a Tubinga para estudiar con sus antiguos profesores hasta la Pascua de 1811.

Simultáneamente comenzó sus investigaciones doctorales sobre la pigmentación negra de los ojos del ganado, un estudio que debía continuar en el laboratorio de Nicolás J. Jacquin en Viena a finales de 1811. En 1812 se doctoró en medicina en Göttingen; también se había titulado como químico y había estudiado matemáticas con Bernhard Thibaut.


Gmelin decidió entonces viajar a Italia durante un año para ampliar su dominio de las ciencias naturales. Se interesó especialmente por la mineralogía y la geología, por lo que concentró su interés en las regiones del Vesubio y San Marco. Publicó sus hallazgos geológicos en 1815.

Primeros acercamientos a la química

A su regreso a Göttingen emprendió el análisis del mineral haüynite bajo la dirección de Stromeyer. Al mismo tiempo comenzó su carrera académica; fue nombrado docente en Heidelberg en otoño de 1813, y poco después, en 1814, se convirtió en profesor extraordinario. En una carta de ese año, dirigida a su madre, afirmaba que «la medicina en Heidelberg está deplorablemente organizada, pero pronto será mejor».

Sello postal alemán en honor a Leopold Gmelin - 1988
Sello postal alemán en honor a Leopold Gmelin – 1988

El primo de Gmelin, Christian Gottlob Gmelin, recibió su título de médico en el año académico 1814; juntos se fueron a París para estudiar y trabajar en el laboratorio de Vauquelin. Permanecieron en París hasta la primavera de 1815; además de su trabajo de laboratorio asistieron a conferencias de Gay-Lussac, Thenard, Vauquelin, y ocasionalmente a las del propio Haüy.

Cuando Gmelin regresó a Heidelberg reemplazó a F. K. Nägele en la facultad. F. Tiedemann se convirtió en profesor de anatomía y fisiología en el mismo año. M. J. von Chelius llegó a Heidelberg en 1817, y estos hombres juntos establecieron el método científico en el plan de estudios. Gmelin fue nombrado director del Instituto Químico, que sin embargo seguía siendo parte del instituto físico dentro de la facultad de medicina. En 1817 fue nombrado profesor titular, habiendo rechazado la oferta de suceder a Klaproth en Berlín.

Gmelin y su esposa, retratos de Jakob Schlesinger, 1820
Gmelin y su esposa, retratos de Jakob Schlesinger, 1820

Es posible que Gmelin fuera influenciado en su decisión de permanecer en Heidelberg por su esposa, Luise Maurer, con quien se había casado el 1 de octubre de 1816. Ella era cantante y la hija del pastor de la cercana iglesia de Kirchheim. (Ciertamente Gmelin rechazó atractivas ofertas no sólo de Berlín sino también, más tarde, de Göttingen). Tuvieron cuatro hijos.


El instituto químico y Leopold Gmelin

En 1818 el Instituto Químico fue trasladado a su propio cuartel en un antiguo claustro dominicano, una instalación que también incluía un apartamento para Gmelin. Este traslado hizo al instituto virtualmente independiente de la facultad de medicina, y así cumplió uno de los planes de largo alcance de Gmelin.

En una carta a su madre (28 de febrero de 1818) Gmelin describió el auditorio de la nueva instalación como espacioso y con bancos elevados para que todos los estudiantes pudieran ver los experimentos, y añadió que el laboratorio tenía agua corriente y que había cuatro habitaciones adicionales, incluida una grande que podía albergar las colecciones de minerales. Señaló además que tenía treinta estudiantes en química, pero sólo cuatro en medicina.

Aunque Gmelin dedicó mucho tiempo en estos primeros años a mejorar la enseñanza de la química, también -y lo que es más importante- hizo extensos estudios de laboratorio que abarcaban la fisiología, la química orgánica, la química inorgánica y la mineralogía, además de los estudios puramente teóricos.

Publicaciones y handbook de Gmelin

Publicó trabajos sobre casi todos estos temas, así como la enseñanza y la publicación de su gran Manual, que apareció por primera vez en tres volúmenes en 1817 y 1819. Tiedemann, Friedrich Wöhler y Leonhard fueron sus colaboradores ocasionales. (Es interesante notar que Gmelin persuadió a Wöhler, que estaba matriculado en Heidelberg como estudiante de medicina, para que abandonara la medicina y se dedicara a la química; y fue a través de los esfuerzos de Gmelin que, al graduarse en 1823, Wöhler fue a trabajar con Berzelius).


El Manual de la Química Teórica fue la obra maestra de Gmelin. La primera edición llevaba ese título; la cuarta edición, de 1843-1852, había crecido a cinco volúmenes (ampliado a diez en 1870) y se titulaba simplemente Handbuch der Chemie. Gmelin fue el único responsable de las tres primeras ediciones multivolúmenes, y fue el único autor de los cuatro primeros volúmenes de la cuarta edición de cinco volúmenes, siendo la quinta compilada por Karl List y Karl Kraut.

Poco se sabe de cómo o cuándo Gmelin decidió comenzar a trabajar en el proyecto que se convirtió en el Handbuch. Ya en 1808 Berzelius había comenzado a trabajar en un libro de texto de varios volúmenes, pero él mismo se había dado cuenta de que no podía ser una presentación sistemática y completa. De hecho, el padre de Gmelin ya había notado la dificultad de tal trabajo en 1780.

Handbuch der anorganische Chemie, en colaboración con destacados colegas, ed. v - Buch antiquarisch kaufen. 1907.
Handbuch der anorganische Chemie, en colaboración con destacados colegas, ed. v – Buch antiquarisch kaufen. 1907.

Gmelin buscaba la presentación completa y objetiva del estado actual de la química. Su padre había encontrado la ciencia en un estado de flujo, con cada autor alterando su libro de texto para reflejar sus propias ideas; era tarea de Gmelin unificarla a través de su propio conocimiento y -más importante- la literatura existente. Planeó, entonces, aducir todos los hechos pertinentes, ordenarlos por elemento y compuesto, y dar las referencias apropiadas. Era necesario que él trajera calma, erudición y un ojo crítico a los datos a su disposición; era igualmente necesario que evitara la especulación, que consideraba peligrosa y que exigía una cantidad inapropiada de tiempo y esfuerzo. Llevaba un índice de archivos de tarjetas, y se dice de él que cuando encontraba que un compuesto no existía como entidad separada o que era idéntico a otra sustancia con nombre, comentaba: «Gracias a Dios, que hay un ácido menos».

Sin embargo, Gmelin fue incapaz de objetivar completamente la química, y es evidente en su libro una cierta confusión sobre los pesos atómicos, los equivalentes y las teorías y compuestos moleculares. Constantemente buscó medios para simplificar o resolver estos conflictos, no siempre con éxito; algunas de las fórmulas que dio reflejan tal irresolución. Tampoco escapó a la acusación de apoyar ciertas teorías por encima de otras, a pesar de su anunciada intención de evitar la defensa personal.

El desafío de su manual

La primera edición del Manual sólo informaba de cuarenta y ocho elementos; dos volúmenes de esta edición estaban dedicados a la química inorgánica y uno a la orgánica. En la cuarta edición (1843), se examinaron cincuenta y cinco elementos y la obra había aumentado a nueve volúmenes, de los cuales tres estaban dedicados a la química inorgánica y seis a la orgánica, lo que demuestra el aumento del interés por las sustancias orgánicas y el incremento de su número conocido.


Gmelin era consciente desde la primera edición de que el principal problema que debía afrontar sería el tratamiento de las sustancias orgánicas. Sostuvo que los compuestos inorgánicos y orgánicos deben distinguirse entre sí y comenzó a trabajar en su definición. Primero sugirió que mientras que los compuestos inorgánicos simples están compuestos de dos elementos, los compuestos orgánicos simples requieren tres, y por consiguiente consideraba el metano, el cianógeno y otros compuestos similares como inorgánicos. Además, los compuestos inorgánicos podían ser creados por el químico a partir de sus elementos constituyentes, mientras que los compuestos orgánicos requerían una planta o un animal para su síntesis, siendo el químico capaz de producir sólo modificaciones menores en ellos.

En las tres primeras ediciones de su libro Gmelin utilizó los términos número estequiométrico, combinando peso, equivalente químico o mezclando peso para obtener equivalentes. Aceptó la idea de Döbereiner de las tríadas, se opuso a la teoría de las afinidades de Berthollet, y aceptó la teoría del núcleo de Laurent como base para la sistematización de los compuestos orgánicos (un sistema que Beilstein debía adoptar a su vez para ordenar los compuestos orgánicos en su Manual).

Ideó un sistema en el que se asignaban fórmulas a los compuestos sobre la base de los equivalentes presentes, y sugirió valores más pequeños para ellos. En la cuarta edición, Gmelin había adoptado la hipótesis atómica y había propuesto que la definición química de una sustancia orgánica podría ser que siempre incluyera en su composición el carbono y el hidrógeno, con la frecuente adición de oxígeno o nitrógeno o ambos.

Otros aportes

Aunque el Manual puede ser considerado apropiadamente como la obra maestra de Gmelin, hizo una considerable cantidad de investigación original a lo largo de su carrera. Con Tiedemann realizó un trabajo pionero en la química de la digestión, del que se informa en su obra de dos volúmenes Die Verdauung nach Versuchen (Heidelberg-Leipzig, 1826); en este trabajo identificaron la colina en el colesterol de la bilis, la hematina en la sangre y la taurina, que Gmelin había encontrado en la hiel de buey en 1824 (posteriormente fue sintetizada por Kolbe), por mencionar sólo algunos de sus descubrimientos. También estudiaron la saliva y los cambios en la sangre. Por sí mismo, Gmelin preparó el ferrcianuro de potasio (prusiato rojo de potasa, o sal de Gmelin); cobalticianuros, platinocianuros, ácido crocónico (que resultaba cuando se calentaban el carbonato de potasio y el carbón); ácido rodizónico; ácido fórmico (destilando alcohol con dióxido de manganeso y ácido sulfúrico diluido); ácido úrico; y selenio. Además, desarrolló una prueba de pigmentos biliares.

Gmelin diseñó y describió algunos aparatos químicos -un tubo secador de gases, un condensador de tubo recto y un matraz invertido para contener agua para lavar los precipitados- e introdujo los términos «ácido racémico», «éster» y «cetona» en la literatura. Sugirió que los minerales se clasificaran por su forma y composición, e informó de varios experimentos sobre galvanismo.


Ultimos años y legado

Leopold Gmelin fue muy apreciado como maestro. Era una persona atractiva con un rostro amigable rodeado de una aureola de pelo blanco como la nieve – sus amigos lo comparaban con un cerezo en flor. Su estatura como científico le hizo miembro de muchas sociedades científicas. Renunció a la facultad de Heidelberg en 1851, por problemas de salud, y trató de obtener el nombramiento de Robert Bunsen como su sucesor. Sus esfuerzos fueron recompensados cuando Bunsen se convirtió en director del Instituto Químico en 1852. Gmelin murió al año siguiente.

La quinta edición del Manual estaba en marcha en el momento de la muerte de Gmelin. Apareció en tres volúmenes y cinco partes (1871-1886), bajo la dirección de Karl Kraut. En esta edición la sección orgánica de la obra fue eliminada y el resto se tituló Handbuch der anorganische Chemie. En 1922 la Deutsche Chemische Gesellschaft asumió la obligación de continuar la monumental obra; la octava edición, ahora titulada Gmelins Handbuch der anorganische Chemie, comenzó a publicarse en 1924 y sigue publicándose. El libro mantiene la misma posición de autoridad que siempre ha tenido y es un tributo adecuado a la habilidad y erudición de Gmelin.

Test de Gmelin

El test de Gmelin es una prueba química utilizada para detectar la presencia de pigmentos biliares en la orina. Cinco mililitros de orina se añaden lentamente a cinco mililitros de ácido nítrico concentrado en un tubo de ensayo. Si hay pigmentos biliares, se observan anillos de diferente color entre las dos capas, ya que se oxidan a diversos productos químicos. El ácido nítrico se utiliza como agente oxidante. Se observan anillos azules, verdes y violetas si hay bilirrubina. La prueba de Gmelin no es sensible, por lo que un resultado positivo siempre indica la presencia de pigmentos biliares, pero un resultado negativo no excluye la presencia de pequeñas cantidades de pigmentos biliares.

Para más información Leopold Gmelin (1788-1853) | Journal of Chemical Education

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