August Kekulé: A cobra que comia a própria cauda

Em 1890, numa celebração que assinalava vinte e cinco anos desde o seu artigo sobre o benzeno, um químico na casa dos sessenta anos contou a uma sala cheia de colegas como tinha resolvido o problema estrutural mais difícil do seu campo. Ele estava a cochilar, disse ele, e viu correntes de átomos a torcerem-se como serpentes, até que uma delas agarrou a própria cauda. Acordou e deduziu as consequências. É a história de origem mais famosa da história da química; os historiadores ainda discutem se é verdadeira, e isso não importa muito: a estrutura estava correta, e a química orgânica tem sido desenhada com base no diagrama de Kekulé desde então.

De Darmstadt a Giessen

Friedrich August Kekulé nasceu a 7 de setembro de 1829 em Darmstadt, no Grande Ducado de Hesse. Entrou na Universidade de Giessen em 1847 com a intenção de se tornar arquiteto — um facto que vale a pena reter, porque a disciplina que acabou por fundar é essencialmente arquitetónica. No seu primeiro semestre, assistiu a aulas de Justus von Liebig, o químico mais formidável da Europa, e mudou de rumo.

Obteve o doutoramento em 1852 e passou depois quatro anos como assistente itinerante: Paris em 1851–52, Suíça em 1852–53, Londres de 1853 a 1855. Os anos de Londres foram os mais importantes. Lá, conviveu com Alexander Williamson, cujo trabalho sobre a constituição das moléculas empurrou Kekulé para a questão a que dedicaria a sua vida — não de que são feitas as substâncias, mas como as peças estão arrumadas.

Carbono tetravalente

A resposta chegou em duas partes. No final de 1857, Kekulé anunciou que o carbono é tetravalente: cada átomo de carbono forma exatamente quatro ligações. Em 1858, acrescentou a extensão decisiva — os átomos de carbono podem ligar-se diretamente uns aos outros, formando cadeias de comprimento indefinido.

Dito assim de forma simples, parece óbvio. Não era. Os químicos tinham sido incapazes de explicar porque é que os compostos de carbono superam todos os outros de forma tão absurda, e as duas proposições juntas forneceram a razão: um elemento com quatro mãos que consegue segurar os da sua própria espécie constrói uma biblioteca combinatória ilimitada. O resumo do Science History Institute é exato — a teoria de Kekulé explicou "a própria multiplicidade de compostos de carbono que vinha a intrigar os químicos".

O químico escocês Archibald Scott Couper chegou sensivelmente à mesma conclusão de forma independente, mas o seu artigo chegou à Academia Francesa semanas depois de Kekulé ter publicado em maio de 1858. Couper ficou amargurado quanto à prioridade durante o resto da sua curta carreira, e os argumentos a favor de uma partilha de crédito são fortes.

Gante

Kekulé tornou-se Privatdozent em Heidelberg em 1856, obteve uma cátedra plena em Gante em 1858 e foi chamado para Bona em 1867, onde permaneceu até à reforma. Gante é o local onde ocorreu a segunda descoberta.

O benzeno era o grande escândalo da química orgânica. A sua fórmula, C6H6, era conhecida; nenhuma disposição de uma cadeia de carbono conseguia acomodá-la. Em 1865, Kekulé propôs que os seis carbonos formam um anel fechado com ligações simples e duplas alternadas. Foi a primeira estrutura cíclica na química, e abriu toda a química aromática — corantes, medicamentos, explosivos, toda a indústria química alemã do meio-século seguinte.

A estrutura tinha uma falha: previa isómeros que não existem. Em 1872, Kekulé corrigiu-a ao propor que a molécula oscila rapidamente entre duas formas equivalentes, com as ligações a intercambiarem-se continuamente. Isto estava errado nos detalhes e certo no espírito; antecipou a ressonância e a deslocalização que a química quântica viria a estabelecer sessenta anos mais tarde.

O sonho

Kekulé contou duas histórias visionárias, ambas já numa fase avançada da vida. Num caso, ao andar num autocarro em Londres por volta de 1855, viu átomos de carbono a executar uma dança vertiginosa e a emparelharem-se. No outro, a cochilar junto a uma lareira na Bélgica, viu correntes em forma de serpente, uma das quais meteu a cauda na boca — o uróboro.

Os historiadores nunca chegaram a acordo sobre se se tratam de recordações ou de uma criação mítica retrospetiva por parte de um homem que entendia de publicidade. O que não está em dúvida é a forma da afirmação que ele estava a fazer: que a ideia surgiu sem ser chamada, num estado de devaneio, e que o trabalho de a provar veio a seguir. Quer tenha acontecido assim ou não, é um relato invulgarmente honesto de como o trabalho teórico costuma ser sentido.

Porque é que August é chamado de génio

O dom de Kekulé era a imaginação espacial aplicada a objetos invisíveis. Ele não conseguia ver uma molécula e ninguém na sua vida conseguiria; o que ele fez foi construir, a partir de rácios de combinação e do comportamento das reações, uma imagem tridimensional que se revelou correta. Deu à química a sua notação — a fórmula estrutural, aquilo que todos os químicos desde então desenharam num quadro negro — e, ao fazê-lo, transformou uma ciência de receitas numa ciência de arquitetura. O estudante de arquitetura falhado construiu o campo.

A escala da realização é mensurável nos seus estudantes. Três dos seus candidatos a doutoramento ganharam Prémios Nobel da Química: Jacobus Henricus van 't Hoff em 1901, Emil Fischer em 1902 e Adolf von Baeyer em 1905. Muito poucos professores em qualquer disciplina conseguem apresentar um registo semelhante. A Grã-Bretanha atribuiu-lhe a Medalha Copley em 1885; a Alemanha nobilitou-o em 1895 como Kekule von Stradonitz.

O contra-argumento tem duas vertentes. Couper chegou à teoria estrutural de forma independente e perdeu apenas devido ao timing da publicação, e Kekulé não fez por partilhar o crédito. E a estrutura do benzeno tal como Kekulé a propôs não está correta — o modelo de ligações alternadas e o remendo da oscilação foram ambos suplantados assim que o eletrão foi compreendido. Ele foi um génio da aproximação produtiva: um homem que adivinhou a forma correta décadas antes de alguém conseguir explicar porque é que se mantinha unida.

Legado

O seu Lehrbuch der Organischen Chemie, publicado em volumes de 1859 a 1887, treinou uma geração de químicos no novo pensamento estrutural. Morreu em Bona a 13 de julho de 1896, tendo passado quase trinta anos lá.

O anel de benzeno encontra-se hoje entre os símbolos mais reproduzidos na ciência, impresso em manuais escolares, portas de laboratório e selos postais. Cada molécula de medicamento e cada diagrama de polímero descende da convenção que ele estabeleceu: que as substâncias químicas têm formas, e que as formas podem ser desenhadas. Quer tenha sonhado ou não com a serpente, ele ensinou a química a pensar em imagens.