Carl Gustaf Mosander: O químico que separou as terras raras

Em 1839, um farmacêutico sueco tornado professor pegou num pedaço do que todos na química chamavam de "óxido de cério" e, através de uma sequência paciente de decomposição parcial e tratamentos com ácido nítrico diluído, provou que não era uma única substância, mas pelo menos duas. Esse truque de laboratório — separar elementos quimicamente tão semelhantes que se comportam quase como gémeos — tornou-se a imagem de marca de Carl Gustaf Mosander, e acabaria por abrir toda uma família oculta da tabela periódica: as terras raras.

O caminho de um aprendiz para a química

Mosander nasceu a 10 de setembro de 1797 em Kalmar, na Suécia, e não chegou à química por uma via académica convencional. Frequentou a escola na sua cidade natal apenas até 1809, quando a sua família se mudou para Estocolmo, e a partir daí a sua formação foi prática em vez de académica: foi aprendiz na farmácia Ugglan e concluiu o seu exame farmacêutico em 1817. Nove anos mais tarde, em 1826, foi nomeado chefe do laboratório químico no então Instituto Médico Caroline (atual Instituto Karolinska) em Estocolmo. Entre um momento e outro, prosseguiu estudos médicos formais, matriculando-se no Instituto em 1820 e passando no seu exame médico em 1825. Também geriu, durante algum tempo, uma estância termal em Estocolmo, um detalhe que sublinha quão longe a sua carreira tinha viajado de qualquer escada académica única e arrumada.

À sombra de Berzelius, depois ao lado dele

A relação definidora da vida científica de Mosander foi com Jöns Jacob Berzelius, o químico sueco que dominou a química europeia no início do século XIX. Mosander trabalhou no laboratório de Berzelius, absorvendo os rigorosos padrões do homem mais velho para pesos atómicos e precisão analítica, e foi aí que formou amizade com um colega de estudos que também se tornaria um dos grandes químicos do século, Friedrich Wöhler. Quando Berzelius se retirou da sua cátedra, Mosander sucedeu-lhe em 1832 como professor de química e mineralogia — algumas fontes indicam a cátedra como química e farmácia — no Instituto Karolinska. Ocupou o cargo até 1845, quando se tornou professor e inspetor no Instituto Farmacêutico, e durante anos serviu simultaneamente como conservador assistente das coleções mineralógicas no que se tornaria o Museu Sueco de História Natural, o próprio posto que pôs minerais raros e mal compreendidos ao seu alcance diário.

A desvendar o cério

Esse acesso importava porque os minerais de terras raras do início do século XIX eram os pesadelos dos químicos: óxidos densos e depeto semelhante que resistiam à separação por qualquer uma das técnicas standard da época. O cério, descoberto décadas antes por Berzelius e Wilhelm Hisinger, era assumido como um único elemento ligado no seu minério. Mosander suspeitava do contrário. Trabalhando com óxido de cério, descobriu que um tratamento cuidadoso e repetido — decomposição parcial seguida de ácido nítrico diluído — eliminava uma segunda substância que se escondia no seu interior. Anunciou o novo elemento em 1839 e chamou-lhe lantânio, do grego para "ficar escondido", um nome apropriado para um elemento que tinha passado décadas a mascarar-se como parte de outra coisa.

O enigma da ítria

Mosander não ficou por aí. Virando-se para a ítria, outro óxido de terras raras já conhecido por ser mais quimicamente complicado do que parecia, aplicou a mesma paciência forense e em 1843 extraiu dela mais dois elementos: térbio e érbio. A história dos dois nomes é em si mesma um pequeno monumento a quão confusa esta química era — químicos posteriores descobriram que os rótulos originais de Mosander para as propriedades dos dois elementos tinham sido invertidos, de modo que o que hoje se chama térbio e o que se chama érbio são, segundo alguns relatos, a imagem espelhada do que ele originalmente pretendia. É uma confusão histórica muito menor, mas reveladora: mostra quão perto da borda da técnica contemporânea este trabalho estava a ser feito.

Didímio: Um quase falhanço que ainda assim contou

Em 1840, Mosander identificou outra nova substância dentro dos minerais do grupo do cério e chamou-lhe didímio, do grego para "gémeo", porque as suas propriedades estavam tão próximas das do lantânio e do cério que separá-lo já era uma conquista. O didímio manteve o seu lugar nos manuais de química durante décadas. Foi preciso esperar até 1885 para que o químico austríaco Carl Auer von Welsbach mostrasse que o didímio não era um único elemento, mas sim uma mistura de dois outros elementos, o neodímio e o praseodímio — e, mais tarde ainda, os químicos reconheceram o samário como outro componente enredado em amostras de terras raras da era. O elemento "gémeo" de Mosander era, no fim, mais parecido com trigémeos. O facto de a sua descoberta provisória ter resistido como uma substância significativa, ainda que impura, durante quase meio século é em si uma medida de quão cuidadosamente ele tinha feito a separação com as ferramentas disponíveis.

Reconhecimento e últimos anos

As contribuições de Mosander foram reconhecidas no país relativamente cedo: foi eleito para a Real Academia Sueca de Ciências em 1833, enquanto ainda consolidava o trabalho que faria o seu nome. A sua vida pessoal estabilizou por volta do mesmo período — casou-se com Hulda Philippina Forsström a 20 de dezembro de 1832, e o casal teve quatro filhos, nascidos como dois pares de gémeos. Nos seus últimos anos, a sua visão falhou devido a cataratas, e morreu a 15 de outubro de 1858 na sua residência de verão na ilha de Lövön (também registada como Ängsholmen) no condado de Estocolmo, com a idade de sessenta e um anos.

Porque é que Carl é chamado de génio

A pretensão de Mosander ao génio repousa numa forma estreita mas real de talento científico: uma tolerância extraordinária para a ambiguidade química, combinada com a disciplina manual e analítica para separar substâncias que se comportavam de forma quase idêntica. Descobrir o lantânio, o térbio e o érbio não exigiu uma nova teoria da matéria — exigiu reparar que um composto "puro" não era puro, e depois ter a paciência de o provar através de rondas repetidas e pouco glamorosas de precipitação e tratamento com ácido. Isso é tanto artesanato quanto discernimento, mais próximo da perícia de um mestre metalúrgico do que dos saltos de um teórico como o seu mentor Berzelius. O contra-argumento honesto é que Mosander trabalhou dentro de um paradigma que Berzelius já tinha construído, usando técnicas que Berzelius tinha refinado, e que a sua afirmação mais ambiciosa — o didímio — acabou por estar errada exatamente da maneira que os seus críticos poderiam ter previsto, uma mistura confundida com um elemento. Mas acertar três elementos, num campo onde a confusão era a norma e onde os seus próprios erros só foram corrigidos décadas mais tarde por ferramentas mais sensíveis, é um caso credível para chamar ao seu olho para a estrutura oculta na matéria algo próximo do génio, mesmo que fosse do tipo prático, e não teórico.

Legado

O nome de Mosander é hoje menos famoso do que os elementos que encontrou, mas o seu método — duvidar da pureza do que todos os outros chamam de elemento e caminhar rumo à prova — tornou-se o modelo que a química das terras raras seguiu pelo resto do século XIX, à medida que químicos posteriores usaram a sua mesma lógica paciente para continuar a dividir os seus "elementos" em ainda outros.