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EL CALOR 1

 

Como hemos visto, el movimiento mecánico, la fuerza viva, puede desaparecer bajo dos formas. La primera es su transformación en energía mecánica potencial, mediante el levantamiento de un peso, por ejemplo. Lo característico de esta forma es que no sólo puede convertirse de nuevo en movimiento mecánico, y precisamente en movimiento mecánico de la misma fuerza viva que el primitivo, sino que, además, sólo puede adoptar este cambio de forma. La energía mecánica potencial no puede engendrar nunca calor o electricidad, a menos que se convierta antes en verdadero movimiento mecánico. Se trata, para emplear la expresión de Clausius, de un "proceso reversible".

 

La segunda forma en que desaparece el movimiento mecánico se da en el frotamiento y el choque, fenómenos que sólo se distinguen entre sí en cuanto al grado. El frotamiento puede considerarse como una serie de pequeños choques sucesivos y yuxtapuestos, y el choque, como el frotamiento concentrado en un momento y un lugar. El movimiento mecánico que aquí desaparece, desaparece  en cuanto tal. Por el momento, no puede reproducirse por sí mismo. El proceso no es directamente reversible. Se ha transformado en formas de movimiento cualitativamente distintas, en calor, en electricidad, en formas de movimiento molecular.

 

Por tanto, el frotamiento y el choque determinan el paso del moví miento de masas, que es objeto de la mecánica, al movimiento molecular, objeto de la física.

 

Al definir la física como la mecánica del movimiento molecular,2 no hemos perdido de vista que esta expresión no abarca en modo alguno todo el campo de la física actual. Por el contrario. Las vibraciones del éter que determinan los fenómenos de la luz y de la irradiación del calor no constituyen, evidentemente, movimientos moleculares, en el sentido que hoy damos a esta palabra. Sin embargo, sus efectos terrestres afectan en primer lugar a la molécula: los fenómenos de la refracción, de la polarización de la luz, etc., dependen de la estructura molecular de los cuerpos de que se trata. Y, del mismo modo, casi todos los investigadores más prestigiosos consideran actualmente la electricidad como un movimiento de las partículas del éter, y en cuanto al mismo calor, Clausius dice que "...también el éter contenido  en  el  cuerpo puede  participar  en  el  movimiento  de  los

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átomos ponderables" (aunque más exacto sería decir aquí molécula, y no átomo) (Mechanische Wärmetheorie, I, pág. 22).3 Pero, en los fenómenos de la electricidad y el calor se tienen en cuenta primordialmente los movimientos moleculares, y así tiene que ser necesariamente, mientras no lleguemos a saber más de lo que sabemos acerca del éter. Cuando estemos en condiciones de poder exponer lo que es la mecánica del éter, no cabe duda de que esta mecánica abarcará mucho de lo que hoy nos vemos obligados a incluir en el campo de la física.

 

Más adelante hablaremos de los procesos físicos en los que la estructura molecular se altera o incluso se destruye. Estos procesos marcan el tránsito de la física a la química.

 

Con el movimiento molecular alcanza su plena libertad el cambio de forma del movimiento. En los confines de la mecánica, el movimiento de masas sólo puede cobrar unas cuantas formas más, la de la electricidad o la del calor; al llegar aquí, por el contrario, nos encontramos con una riqueza mucho mayor de cambios de forma: el calor se trueca en electricidad en la pila termoeléctrica, se identifica con la luz al llegar a cierto grado de radiación y vuelve a engendrar, a su vez, movimiento mecánico; la electricidad y el magnetismo, que forman una pareja de hermanos gemelos a la manera de la del calor y la luz, no sólo se truecan la una en el otro, y viceversa, sino que se convierten, asimismo, en luz y en calor, así como también en movimiento mecánico. Y todo ello con sujeción a relaciones tan precisas de medida, que podemos expresar una determinada cantidad de cada una de estas formas de movimiento en cualquiera de las otras formas, en kilográmetros, en unidades de calor o en voltios,4 así como traducir cada una de estas medidas en otra cualquiera.

 

 

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El descubrimiento práctico de la transformación del movimiento mecánico en calor es tan antiguo, que casi podríamos considerarlo como punto de partida de la historia de la humanidad. Cualesquiera que hayan sido los progresos que -en lo tocante a la invención de herramientas y a la domesticación de los animales- precedieron al descubrimiento del fuego, los hombres, al aprender a producirlo por el frotamiento, sojuzgaron y pusieron a su servicio, por vez primera, a una fuerza inanimada de la naturaleza. Y todavía es hoy el día en que las supersticiones del pueblo revelan qué impresión tan profunda causó  a  la  humanidad  este  gigantesco  progreso,  de  alcance  casi


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incomensurable. Le invención del cuchillo de piedra, la primera herramienta creada por el hombre, siguió rodeada de un halo de celebridad hasta mucho tiempo después de la introducción del bronce y el hierro, como lo demuestra el hecho de que todos los sacrificios religiosos se practicaban con el cuchillo de pedernal. Con este cuchillo ordenó Josué, según la leyenda judía, que fueran circuncidados los hombres que nacieran en el desierto, y los celtas y los germanos empleaban siempre para sus sacrificios humanos esta clase de cuchillos. Son cosas que han quedado sepultadas en el olvido desde hace ya mucho tiempo. No ocurre lo mismo con el fuego producido por frotamiento. A este método de producir el fuego seguían recurriendo la mayor parte de los pueblos para encender el fuego sagrado, mucho después de conocerse otros procedimientos para hacer arder las ramas. Y todavía hoy sigue conservándose en la mayoría de los pueblos europeos la superstición popular (como ocurre, por ejemplo, entre los alemanes con el fuego mágico contra las enfermedades del ganado) de que, para que tenga virtudes sobrenaturales, el fuego debe producirse por frotamiento. De este modo, el lejanísimo recuerdo henchido de gratitud acerca de la primera gran victoria del hombre sobre la naturaleza sobrevive todavía -perdido ya a medias en las sombras de lo inconsciente- en la superstición popular, entre los restos de las reminiscencias mitológicas paganas de los pueblos más cultos del mundo.

 

El proceso, en la obtención del fuego por frotamiento, conserva todavía, sin embargo, un carácter unilateral. Es la transformación de movimiento mecánico en calor. Para completar el proceso, hay que invertirlo, hay que transformar el calor en movimiento mecánico. Solamente así se dará satisfacción a la dialéctica del proceso, se agotará todo el proceso en un ciclo, por lo menos de momento. Pero la historia tiene su propio curso, y por muy dialécticamente que éste discurra en última instancia, se da con frecuencia el caso de que la dialéctica tenga que esperar bastante tiempo a la historia. La distancia que separó el descubrimiento del fuego por frotación de la invención por Herón de Alejandría (hacia el año 120) de una máquina en la que el escape de vapor de agua producía un movimiento de rotación, se mide indudablemente por milenios. Y de nuevo hubieron de transcurrir cerca de dos mil años hasta que se construyó la primera máquina de vapor, el primer dispositivo que permitió convertir el calor en un movimiento mecánico verdaderamente utilizable.

 

La máquina de vapor fue el primer invento verdaderamente internacional, que marcó, a su vez, un formidable progreso histórico. La descubrió el francés Papin, pero en Alemania. Fue el alemán Leibniz,  expandiendo como siempre en torno suyo ideas geniales,  sin

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preocuparse de saber a quién se atribuiría el mérito de ellas, el que -cosa que hoy sabemos por la correspondencia de Papin (editada por Gerland)5- le facilitó la. idea esencial: el empleo del cilindro y del pistón. Los ingleses Savery y Newcomen inventaron poco después otras máquinas parecidas; hasta que, por último, su compatriota Watt elevó la máquina de vapor, en principio, a su nivel actual, al introducir el condensador separado. Quedaba cerrado así el ciclo de los inventos, en este terreno: se había llevado a cabo la transformación del calor en movimiento mecánico. Lo que vino después no pasaron de ser perfeccionamientos de detalle.

 

La práctica se había encargado, pues, de resolver a su modo el problema de las relaciones entre el movimiento mecánico y el calor. Había comenzado convirtiendo el primero en el segundo, para pasar luego de la transformación del segundo en el primero. Pero ¿qué ocurría con la teoría?

 

La situación era bastante lamentable. Aunque precisamente en los siglos XVII y XVIII los incontables relatos de viajes estuvieran llenos de descripciones de pueblos salvajes que no conocían más modo de producir el fuego que el frotamiento, los físicos no se daban por aludidos; y la misma actitud de indiferencia mostraron durante todo el siglo XVIII y las primeras décadas del XIX con respecto a la máquina de vapor. En la mayor parte de los casos, se limitaban sencillamente a tomar nota de los hechos.

 

Hasta que, por último, en los años veinte y treinta [del siglo XIX] se ocupó del problema Sadi Carnot, y hay que reconocer que con bastante sagacidad, puesto que todavía hoy conservan su valor y son admitidos por Clausius y Clerk Maxwell sus mejores cálculos, que más tarde se encargó Clapeyron de presentar en forma de gráficos geométricos. Carnot casi llegó a penetrar en el fondo del problema. Y si algo le impidió penetrar de lleno en él no fue precisamente la escasez de hechos materiales, sino simplemente una falsa  teoría  preconcebida. Teoría que, por cierto, no había sido impuesta a los físicos por ninguna maligna filosofía, sino que ellos mismos se habían encargado de elaborar sutilmente, partiendo de su propia concepción naturalista, que consideraban tan por encima de la concepción metafísico-filosofante.

 

En el siglo XVII el calor era considerado, al menos en Inglaterra, como una propiedad de los cuerpos, como "un  movimiento  de una clase especial" (a motion of a particular kind, the nature of which has never been explained in a satisfactory manner [...cuya naturaleza no ha llegado nunca a explicarse satisfactoriamente]).  Así lo definía  Th.


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Thomson, dos años antes del descubrimiento de la teoría mecánica del calor (Outline of the Sciences of Heat and Electricity, 2nd edition, London 1840).6 Pero en el siglo XVIII fue ganando terreno más y más la concepción según la cual el calor era, como la luz, la electricidad y el magnetismo, una sustancia especial, que, al igual que todas estas sustancias peculiares, se distinguía de la materia común y corriente por el hecho de carecer de peso, de ser imponderable.

 

 

LA ELECTRICIDAD*

 

También la electricidad posee, como el calor, aunque de otro modo, cierto don de ubicuidad. Apenas puede producirse un solo cambio sobre la tierra que no acuse la presencia de fenómenos eléctricos. Donde se evapora el agua o arde una llama, donde se produce el contacto entre dos metales distintos o de diverso grado de temperatura o entre el hierro y una solución de sulfato de cobre, vemos aparecer, junto a los fenómenos físicos y químicos más notorios y simultáneamente con ellos, procesos eléctricos. Cuanto más a fondo estudiamos los más diferentes procesos naturales, más vamos descubriendo en ellos huellas de electricidad. Y, sin embargo, a pesar de este don de ubicuidad que presentan los fenómenos eléctricos y del hecho de que va ya para medio siglo que la electricidad se ve obligada, en medida cada vez mayor, a servir al hombre en la industria, se trata precisamente de la forma de movimiento cuya naturaleza se halla más envuelta en el misterio. El descubrimiento de la corriente galvánica es, aproximadamente, veinticinco años más reciente que el del oxígeno, aunque presenta para la teoría de la electricidad una importancia cuando menos igual que el descubrimiento del oxígeno para la química. ¡Y, sin embargo, qué diferencia sigue existiendo, todavía hoy, entre uno y otro campo! En química, gracias sobre todo al descubrimiento de los pesos atómicos por Dalton, reina el orden, vemos una relativa estabilidad de los resultados adquiridos y un ataque sistemático, más o menos organizado sobre los terrenos todavía inexplorados, comparable al asedio en regla de una fortaleza. En la teoría de la electricidad, por el contrario, nos encontramos con un revoltijo caótico de viejos experimentos muy inseguros, ni definitivamente confirmados ni definitivamente desechados, con un tantear a ciegas en la oscuridad, con una serie incoherente de ensayos y experimentos,  obra de numerosos  investigadores  sueltos,  que se

 

 

* Para los datos de hecho nos remitimos en este capítulo, principalmente, a la obra de Wiedemann titulada Lehre  vom  Galvanismus  und Elektromagnetismus  ["Teoría del galvanismo y el electromagnetismo"], 2 vols., en 3 partes, 2° edición, Braunschweig, 1872-1874.

 

En el número de Nature correspondiente al 15 de junio de 1882 se habla de este "admirable treatise" ["admirable tratado"], "which in its forthcoming shape, with electrostatics added, will be greatest experimental treatise on electricity in existente" ["que, bajo su forma futura, cuando se le añada la electrostática, será el mejor tratado experimental sobre electricidad que se conozca"]1 [Nota de Engels.]

 

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lanzan al asalto de un terreno desconocido cada cual por su lado, sin orden ni concierto, como una horda de jinetes nómadas. En efecto, aún no se ha hecho en el campo de la electricidad un descubrimiento como el de Dalton, que sirva de sólida base para la investigación en toda la línea de la ciencia. Y a este estado de incoherencia reinante en el campo de la electricidad y que impide, por el momento, formular una teoría general, se debe esencialmente ese estado de empirismo que procura pararse a pensar lo menos posible y que, por tanto, no sólo piensa de un modo falso, sino que ni siquiera es capaz de seguir fielmente el hilo de los hechos o de reseñarlos con exactitud, convirtiéndose con ello en el reverso del verdadero empirismo.

 

Si, en términos generales, se debe recomendar, a los señores naturalistas que no encuentran palabras bastantes para denostar las necias especulaciones apriorísticas de la filosofía alemana de la naturaleza, que lean no sólo las obras teóricas de su tiempo, sino también las escritas con posterioridad por los físicos teóricos de la escuela empírica, esto vale de un modo especial en lo tocante a la teoría de la electricidad. Tomemos una obra escrita en 1840, An  Outline  of  the  Science  of  Heat  and Electricity, por Thomas Thomson.2 El viejo Thomson era ya, en su tiempo, ciertamente una autoridad; además, tenía ya a su disposición una parte muy importante de los trabajos de Faraday, el mayor especialista en cuestiones de electricidad hasta entonces conocido. Pero ello no es obstáculo para que en su libro encontremos cosas por lo menos tan disparatadas como en la sección correspondiente de la  Filosofía  de  la naturaleza, de Hegel, obra cronológicamente muy anterior. Así, por ejemplo, la descripción que hace de la chispa eléctrica bien podría haber sido traducida directamente del correspondiente pasaje de Hegel. Ambos autores enuncian todas las cosas maravillosas que las gentes se empeñaban en querer descubrir en la chispa eléctrica cuando aún no se sabía lo que en realidad era ni se conocía su rica diversidad y que posteriormente habrían de revelarse, en la mayor parte de los casos, como fenómenos sueltos o como errores. Más aún. En la pág. 446, cuenta Thomson muy en serio las fábulas infantiles de Dessaignes según las cuales, cuando sube el barómetro y baja el termómetro, el vidrio, la resina, etc., al sumergirse en el mercurio, se cargan de electricidad negativa, mientras que, al descender el barómetro y elevarse la temperatura, reciben, por el contrario, una carga eléctrica positiva; siempre según los mismos cuentos para niños, el oro y algunos otros metales se cargaban en verano de electricidad positiva, por calentamiento, y de electricidad negativa  por  enfriamiento,  ocurriendo lo contrario en el  invierno;


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cuando el barómetro subía y soplaba el viento del Norte, dichos metales aparecían altamente electrificados bajo el signo positivo al elevarse la temperatura y, cuando ésta descendía, bajo el signo negativo, etc., etc. Creo que basta con lo dicho para que nos demos cuenta de cómo eran tratados los hechos. Y, en el plano de la especulación apriorística, he aquí ahora la lucubración sobre la chispa eléctrica con que nos regala Thomson y que proviene nada menos que del propio Faraday: "La chispa es una descarga o un debilitamiento del estado polarizado de inducción de numerosas partículas dieléctricas, producido por la acción especial de un reducido número de ellas, que ocupan un espacio muy pequeño y limitado. Faraday supone que las pocas partículas en las que se localiza la descarga no sólo se dispersan, sino que asumen temporalmente un estado extraordinariamente activo (highly exalted); es decir, que todas las fuerzas que las rodean se lanzan sobre ellas unas tras otras, lo que hace que adquieran un estado de intensidad a tono con esto, tal vez igual a la intensidad de los átomos que se combinan químicamente; descargan entonces estas fuerzas como los átomos lo hacen con las suyas, de un modo hasta ahora ignorado, con lo que termina todo el proceso (and so the end of the whole). El efecto final es exactamente como si una partícula metálica pasara a ocupar el lugar de la partícula que se descarga, y no hay que excluir la posibilidad de que algún día lleguen a revelarse idénticos los principios por los que en ambos casos se rige la acción".3 "He dado -añade Thomson- esta explicación de Faraday con sus propias palabras, porque no la entiendo claramente." Lo mismo les ocurrirá, sin duda, a muchos otros, como cuando leen en Hegel que, en la chispa eléctrica, "la materialidad especial del cuerpo en tensión no entra aún en el proceso, sino que sólo es determinada elementalmente en él, como un estado del alma", y que la electricidad "es la cólera propia, el arrebato propio del cuerpo", su "yo colérico", que "se manifiesta en todos los cuerpos cuando se les irrita" (Naturphilosophie, § 324, adición),4 Y, sin embargo, la idea fundamental es la misma en Hegel y en Faraday. Ambos se rebelan contra la idea de que la electricidad sea, no un estado de la materia, sino una materia especial, diferente. Y como, aparentemente, la electricidad se manifiesta en la chispa eléctrica como algo independiente y libre, aislado de todo sustrato material extraño y, sin embargo, asequible a los sentidos, ambos se ven, partiendo del estado en que se halla la ciencia de su tiempo, obligados a concebir la chispa eléctrica como la forma fugaz en que se revela una "fuerza" momentáneamente liberada de toda materia. Claro está que, para nosotros, el enigma ha quedado resuelto a partir del momento en que sabemos que al descargarse la chispa entre dos electrodos de  metal pasan  efectivamente  del  uno  al  otro  algunas


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"partículas metálicas", lo que quiere decir que "la materialidad especial del cuerpo en tensión" sí "entra en el proceso".

 

Sabido es que, al igual que el calor y la luz, también la electricidad y el magnetismo fueron considerados al principio como materias imponderables de un tipo especial. Pronto se dio, como se sabe, en la idea de que la electricidad se hallaba formada por dos materias opuestas, por dos "fluidos", uno positivo y otro negativo, que en estado normal se neutralizaban mutuamente, hasta que una pretendida "fuerza eléctrica de disociación venía a separarlos, Según esto, podían cargarse dos cuerpos, uno de electricidad positiva y otro de electricidad negativa, de tal modo que, uniéndolos por medio de un tercer cuerpo conductor, se establecería. según las circunstancias, el equilibrio, ya bruscamente, ya a través de una corriente continua. El fenómeno de la compensación brusca parecía muy simple y evidente, pero la corriente presentaba dificultades. Fechner y, en un desarrollo más detallado, Weber opusieron a la hipótesis más sencilla según la cual circulaba en la corriente unas veces electricidad puramente positiva y otras electricidad puramente negativa la idea de que dentro del circuito cerrado circulaban siempre dos corrientes iguales de electricidad positiva y negativa, una al lado de la otra y en dirección opuesta, por canales situados entre las moléculas ponderables de los cuerpos, En la minuciosa formulación matemática de esta teoría, Weber llega también, en último resultado, a multiplicar una función aquí indiferente por la magnitud 1/r , que significa  "la  relación...entre la cantidad de electricidad y un miligramo"5  (Wiedemann, Lehre  vom  Calvanismus, etc., 2a ed., III, pág. 569), Ahora bien, la relación con respecto a una unidad de peso no puede ser por sí misma más que una unidad de peso, Por tanto, el empirismo unilateral, llevado por la pasión del cálculo, se había desacostumbrado hasta tal punto de pensar, que, como se ve, convertía la imponderable electricidad en algo ponderable, cuyo peso se incluía en el cálculo matemático.

 

Las fórmulas establecidas por Weber sólo eran válidas dentro de ciertos limites y no hace más que unos cuantos años que Helmholtz principalmente llegaba, partiendo de estas fórmulas, a resultados que se hallaban en contradicción con el principio de la conservación de la energía, C. Neumann opuso en 1871 a la hipótesis de la doble corriente de sentido contrario formulada por Weber otra, según la cual sólo circulaba en la corriente una de las dos electricidades, la positiva, por ejemplo, al paso que la otra, la negativa, permanecía firmemente unida a la masa del cuerpo. A propósito  de  lo  cual  dice  Wiedemann:  "Podría  combinarse  esta


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hipótesis con la de Weber si se añadiera a la doble corriente de las masas eléctricas ± 1/2 e opuestas, que da por supuesta Weber, una corriente  de electricidad  neutra  carente de acción externa,6 que arrastrase con ella las cantidades de electricidad ± 1/2 e en el sentido de la corriente positiva" (III, pág. 577).

 

Esta tesis es también muy característica del empirismo unilateral. Para hacer que la electricidad circule, se la descompone en electricidad positiva y negativa. Pero todas las tentativas encaminadas a explicar la corriente partiendo de estas dos materias tropiezan con dificultades. Dificultades que afectan tanto a la hipótesis según la cual sólo se halla en la corriente, cada vez, una de estas dos materias como a la que supone que circulan ambas al mismo tiempo y en sentido contrario, y también a la tercera, según la cual una de las materias circula, mientras que la otra permanece en reposo, Ateniéndonos a esta tercera hipótesis, ¿cómo explicar la circunstancia inexplicable de que la electricidad negativa, que se revela, a pesar de todo, tan móvil en la máquina eléctrica y en la botella de Leiden, aparezca en la corriente firmemente unida a la masa del cuerpo?  De un modo muy sencillo.  Al lado de la corriente positiva + e, que recorre el hilo hacia la derecha, y de la corriente negativa - e, que lo recorre hacia la izquierda, hacemos pasar, además, una corriente de electricidad neutra ± 1/2 e, dirigida hacia la derecha. De este modo, empezamos por suponer que las dos electricidades sólo pueden circular, en todo caso, cuando se hallan separadas una de otra y, para explicar los fenómenos que se producen con motivo de la corriente de las dos electricidades separadas, suponemos que pueden circular también cuando no media separación, Comenzamos, pues, sentando una hipótesis para explicar determinado fenómeno y, a la primera dificultad con que tropezamos, procedemos a formular otra que anula directamente la primera. ¿Cómo tendrá que estar hecha la filosofía, para que estos señores tengan alguna razón, siquiera sea mínima, para quejarse de ella?

 

Pero, junto a esta concepción, basada en el carácter material de la electricidad, no tardó en surgir otra, que la concebía como un simple estado del cuerpo, como una "fuerza" o como una forma especial de movimiento, que diríamos hoy, Ya hemos visto más arriba que Hegel, y más tarde Faraday, compartían este punto de vista, Una vez que el descubrimiento del equivalente mecánico del calor hubo descartado definitivamente la idea de una "sustancia calórica"  especial  y  habiéndose  demostrado  que  el  calor  es  un

 


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movimiento molecular, el paso siguiente fue aplicar igualmente el nuevo método a la electricidad, tratando de determinar también su equivalente mecánico. Y el resultado fue plenamente satisfactorio. En especial, los experimentos de Joule, Favre y Raoult permitieron fijar no sólo el equivalente mecánico y térmico de lo que se llamaba la "fuerza electromotriz" de la corriente galvánica, sino también su perfecta equivalencia con la energía liberada por los procesos químicos en la pila galvánica y la energía consumida por ellos en la cuba electrolítica. Con ello, pasaba a ser cada vez más insostenible la hipótesis según la cual la electricidad era un fluido material específico.

 

Sin embargo, la analogía entre el calor y la electricidad distaba todavía mucho de ser perfecta. La corriente galvánica presenta diferencias muy esenciales con respecto a la conducción térmica. Aún no era posible decir qué era lo que se movía en los cuerpos cargados de electricidad. Mostrábase insuficiente aquí la hipótesis de una simple vibración molecular, como en el caso del calor. Daba la velocidad enorme de la electricidad, que sobrepasaba incluso a la de la luz,7 resultaba difícil sustraerse a la idea de que era algo material lo que aquí se movía entre las moléculas del cuerpo. Es entonces cuando aparecen las teorías más modernas, las teorías de Clerk Maxwell (1864), Hankel (1865), Reynard (1870) y Edlund (1872), acordes con la hipótesis que por vez primera expresara en 1846 Faraday a manera de sugestión: la hipótesis según la cual la electricidad era el movimiento de un medio elástico que llenaba todo el espacio y que, por consiguiente, penetraba en todos los cuerpos, medio cuyas partículas discretas se repelían las unas a las otras en razón inversa al cuadrado de la distancia; en otras palabras, la electricidad vendría a ser un movimiento de las partículas del éter, del que participaban las moléculas de los cuerpos. Las, diversas teorías no se muestran de acuerdo en cuanto al carácter de este movimiento; las de Maxwell, Hankel y Reynard, apoyándose en las recientes investigaciones sobre los movimientos en forma rotatoria, tratan también de explicarlo, cada cual a su modo, por medio de torbellinos. Y así, vemos rehabilitados en los dominios sin cesar nuevos de la ciencia los torbellinos del viejo Descartes. No tenemos para que entrar en el detalle de estas teorías. Discrepan mucho las unas de las otras y están todas ellas llamadas, ciertamente, a pasar todavía por grandes conmociones. En su concepción fundamental común se advierte, sin embargo, un progreso decisivo: la electricidad se concibe como un movimiento de las partículas del éter luminoso, movimiento que repercute sobre las moléculas del cuerpo y que penetra toda  materia ponderable.  Es

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un modo de ver que reconcilia entre sí a los dos anteriores. Según él, lo que en los fenómenos eléctricos se mueve es realmente algo material, distinto de la materia ponderable. Pero este elemento material no es la electricidad misma, la cual se revela más bien como una forma de movimiento, aunque no del movimiento directo, inmediato, de la materia ponderable. Por una parte, la hipótesis del éter señala el camino que permite superar la tosca hipótesis primitiva de los dos fluidos eléctricos contrarios; y, de otra parte, abre la perspectiva de explicar qué es el sustrato material propiamente dicho del movimiento eléctrico, qué es aquello cuyo movimiento provoca los fenómenos eléctricos.

La teoría del éter ha alcanzado, desde luego, un éxito indiscutible. Sabemos que hay, por lo menos, un punto en el que la electricidad modifica directamente el movimiento de la luz: hace girar su plano de polarización. Clerk Maxwell, basándose en la teoría más arriba citada, calculó que la constante dieléctrica específica de un cuerpo es igual al cuadrado de su índice de refracción. Ahora bien, Boltzmann, estudiando diferentes cuerpos no conductores, desde el punto de vista de su constante dieléctrica, encuentra que en el azufre, la colofonia y la parafina la raíz cuadrada de este coeficiente es igual a su índice de refracción. La divergencia más alta -el azufre- no pasa del 4 por 100. Por donde la teoría del éter, especialmente la de Maxwell, quedaba experimentalmente confirmada.

Pero tendrá que pasar todavía mucho tiempo y desplegarse mucho esfuerzo antes de lograr, por medio de nuevas series de experimentos, extraer una sólida pepita de estas hipótesis contradictorias. Hasta aquí o tal vez incluso hasta que la teoría del éter sea desahuciada por otra totalmente nueva, el estudio de la electricidad se encuentra en la desagradable situación de tener que emplear una terminología reconocidamente falsa. Sigue hablando sin el menor empacho de la "masa eléctrica que fluye en los cuerpos", de una "bifurcación de las electricidades en cada molécula, etc. Es éste un mal que, como se ha dicho, constituye en su mayor parte una consecuencia del actual estado de transición de la ciencia, pero que, dado el limitado empirismo que reina precisamente en esta rama de la investigación, contribuye no poco a mantener el embrollo de ideas anterior.

Por lo que se refiere a la contradicción entre la llamada electricidad estática o de frotamiento y la electricidad denominada dinámica o galvanismo, podemos considerarla resuelta a partir del momento en que se ha aprendido a producir corrientes continuas por medio de la máquina eléctrica y, a la inversa, a producir la electricidad llamada estática, a cargar botellas de Leiden, etc., con ayuda de la corriente galvánica.  Dejamos aquí a un lado la  variante


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de la electricidad estática, así como el magnetismo, que ahora sabemos que es también una variante de la electricidad. Es en la teoría de la corriente galvánica, en todo caso, donde habrá que buscar la explicación de los fenómenos con ella relacionados, razón por la cual nos atendremos preferentemente a esta teoría.

De varios modos puede producirse una corriente continua. El movimiento mecánico de las masas no comienza produciendo directamente, por el frotamiento, más que electricidad estática; sólo a costa de un gran despilfarro de energía engendra una corriente continua; para convertirse, por lo menos en su mayor parte, en movimiento eléctrico, tiene que intervenir el magnetismo, como ocurre en las conocidas máquinas electromagnéticas de Gramme, Siemens, etc. El calor puede convertirse directamente en corriente eléctrica, como sucede sobre todo en el punto de contacto de dos diferentes metales. La energía liberada por la acción química, que en circunstancias normales adopta la forma de calor, bajo determinadas condiciones se trueca en movimiento eléctrico. Y, a la inversa, éste se convierte, cuando se dan las condiciones apropiadas, en cualquier otra forma de movimiento: en movimiento de masas, ya sea en pequeñas proporciones, directamente en las atracciones y repulsiones electrostáticas, ya en gran escala, en los motores electromagnéticos, gracias nuevamente a la mediación del magnetismo; en calor -como ocurre siempre en el circuito energético cerrado, siempre y cuando que no medien otras transformaciones-; en energía química, en las cubas electrolíticas y en los voltámetros intercalados en el circuito cerrado, en los que la corriente disocia combinaciones que no es posible atacar por otros medios.

En todos estos trueques actúa la ley fundamental de la equivalencia cuantitativa del movimiento en todas sus mutaciones. O, como dice Wiedemann, "con arreglo a la ley de conservación de la energía, el trabajo mecánico empleado del modo que sea para producir la corriente tiene que ser equivalente al trabajo empleado para engendrar todos los efectos de la corriente eléctrica".8 Cuando se trata de trocar en electricidad* el movimiento de masas o el calor, no se tropieza aquí con ninguna clase de dificultades, pues está demostrado que lo que se llama la "fuerza electromotriz" es, en el  primer  caso,  igual  al  trabajo  empleado  para  producir  este

 

* Empleo el término "electricidad" en el sentido de movimiento eléctrico con el mismo derecho con que se emplea también el término general "calor" para expresar aquella forma de movimiento que a nuestros sentidos se les revela como calor. Y este empleo de la palabra no puede suscitar objeciones, con tanta mayor razón cuanto que de antemano se descarta expresamente aquí toda posible confusión con el estado de tensión de la electricidad. [Nota de Engels.]


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movimiento, y en el segundo caso, "en cada punto de contacto de la pila termoeléctrica, directamente proporcional a su temperatura absoluta" (Wiedemann, III, pág. 482); o, lo que es lo mismo, una vez más, directamente proporcional a la cantidad de calor existente en cada punto de contacto, medida en unidades absolutas. Y se ha demostrado que la misma ley rige también, de hecho, para la electricidad producida por medio de la energía química. Sin embargo, en este caso el asunto no resulta tan sencillo, por lo menos desde el punto de vista de la teoría actualmente en curso. Detengámonos, pues, en él por un momento.

Una de las más hermosas series de experimentos que han podido hacerse, con ayuda de una pila galvánica, acerca de los cambios de forma del movimiento es la de Favre (1857-1858).9 Se coloca en un calorímetro una pila de Smee de cinco elementos y en otro un pequeño motor electromagnético, haciendo que el eje y la polea sobresalgan y queden libres para cualquier combinación mecánica. Cada vez que se desprende en la pila 1 gr. de hidrógeno o se disuelven en ella 32.6 gr. de cinc (el antiguo equivalente químico del cinc expresado en gramos, igual a la mitad del peso atómico hoy admitido, de 65,2), se registran los resultados siguientes:

 

A La pila del calorímetro forma un circuito cerrado, excluyendo el motor: se desarrollan 18.682  o  18.674 unidades de calor.

B. La pila y el motor quedan dentro del circuito cerrado, pero el motor se halla bloqueado: calor en la pila, 16.448 unidades; en el motor, 2.219, lo que da un total de 18.667.

C. Como en B, pero moviéndose el motor, aunque sin levantar ningún peso: calor en la pila, 13.888 unidades; en el motor 4.769; en total, 18.657.

D. Como en C, pero levantando el motor un peso y realizando con ello un trabajo mecánico igual a 131,24 kilográmetros: calor en la pila, 15.427; en el motor, 2.947; en total, 18.374 unidades; pérdida con relación a las 18.682 unidades de A = 308 unidades caloríficas. Pero el trabajo mecánico de 131,24 kilográmetros efectuado, multiplicado por 1.000 (para convertir en kilos los gramos del resultado químico) y divididos por el equivalente mecánico del calor, o sea por 423,5 kilográmetros,10 arroja exactamente la pérdida anterior, como equivalente térmico del trabajo mecánico rendido.

La equivalencia del movimiento a través de todos sus cambios queda así demostrada de un modo palmario en lo que al movimiento eléctrico se refiere, dentro de los límites de las fuentes de  error  inevitables. Y asimismo queda demostrado que la  "fuerza


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electromotriz"  de la pila galvánica no es más que energía química que se trueca en electricidad y que la misma pila es, sencillamente, un dispositivo, un aparato que transforma en electricidad la energía química liberada, del mismo modo que la máquina de vapor convierte en movimiento mecánico el calor que se le suministra, sin que en ninguno de los dos casos el dispositivo transformador genere por sí mismo nueva energía.

Pero al llegar aquí, y habida cuenta del modo tradicional de ver las cosas, surge una dificultad. Ese modo de ver atribuye a la pila, dadas las relaciones de contacto que en ella se producen entre líquidos y metales, una "fuerza eléctrica de disociación", proporcional a la fuerza electromotriz y que, por tanto, representa una determinada cantidad de energía para una pila dada. Ahora bien, ¿qué relación existe entre esta fuente de energía, según el modo tradicional de ver inherente a la pila en cuanto tal, incluso sin necesidad de efecto químico, qué relación existe entre esta fuerza eléctrica de disociación y la energía liberada por efecto de la acción química? Y, si se trata de una fuente de energía indepencliente de la acción química, ¿de dónde proviene la energía por ella suministrada?

Bajo una forma más o menos oscura, este problema constituye el caballo de batalla entre dos teorías: la del contacto, establecida por Volta, y la teoría química de la corriente galvánica, que surgió poco después.

La teoría del contacto explicaba la corriente por las tensiones eléctricas producidas en cadena en la pila al establecerse el contacto de los metales con uno o varios líquidos, o simplemente por el contacto de los líquidos entre sí y por su nivelación, o bien por la de las electricidades así disociadas y opuestas, dentro del circuito cerrado. La teoría pura del contacto consideraba como totalmente secundarios los cambios químicos que pudieran producirse con este motivo. En cambio, a partir de 1805, Ritter sostuvo que sólo podía engendrarse una corriente cuando los excitadores ejerciesen ya una acción química los unos sobre los otros antes de cerrarse el circuito. Wiedemann (I, pág. 784) resume, en sus rasgos generales, esta vieja teoría química del modo siguiente diciendo que, según ella, la llamada electricidad de contacto "sólo puede producirse si simultáneamente se manifiesta una mutua acción química real de los cuerpos en contacto o, por lo menos, una alteración del equilibrio químico aunque no se halle directamente enlazada a procesos químicos, una «tendencia a la acción química» entre ellos".

Como se ve, ambas partes planteaban de un modo completamente indirecto el problema de la fuente energética de la corriente, y no podía ser de otro modo, en aquella época. A Volta y a  sus  sucesores les parecía  perfectamente  normal  que  el  simple


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contacto de cuerpos heterogéneos pudiera engendrar una corriente continua y, por tanto, realizar un determinado trabajo, sin contrapartida alguna. Y Ritter y quienes compartían su teoría no comprendían tampoco en lo más mínimo cómo se explica que la acción química ponga a la pila en condiciones de producir la corriente y de suministrar el trabajo de ésta. En cuanto a la teoría química, este punto ha sido dilucidado desde hace ya mucho tiempo por Joule, Favre, Raoult y otros, pero con la teoría del contacto ocurre cabalmente lo contrario. En la medida en que esta teoría se mantiene en pie, permanece, en cuanto a sus rasgos esenciales, en el punto de partida. Así se explica que subsistan en la actual teoría sobre la electricidad ideas que datan de una época ya superada, en la cual no había más remedio que contentarse con explicar cualquier efecto recurriendo a la primera causa que se presentara, producida en la superficie misma de las cosas, aunque para ello hubiera que hacer nacer el movimiento de la nada; ideas que contradicen directamente al principio de la conservación de la energía. Y el hecho de que, más tarde, se eliminen los aspectos más repelentes de estas ideas, se las castre, se las endulce y se las embellezca, no resuelve, ni mucho menos, el problema, pues con ello la confusión, lejos de mejorar, empeora.

Como hemos visto, incluso la vieja teoría química de la corriente entiende que, para que ésta se produzca, es absolutamente necesario establecer relaciones de contacto: esta teoría se limita a afirmar que estos contactos no engendran jamás una corriente a menos que medie una acción química simultánea, e incluso es evidente, hoy mismo todavía, que son precisamente los dispositivos de contacto de la pila los que forman el aparato mediante el cual se transforma en electricidad una parte de la energía química liberada y que de estos dispositivos de contacto depende esencialmente el que la energía química se transforme en movimiento eléctrico y en qué cantidad.

Wiedemann, como empirista unilateral que es, trata de salvar cuanto pueda salvarse de la vieja teoría del contacto.

 

Sigámosle en sus esfuerzos:

"Aunque el efecto del contacto de cuerpos químicamente indiferente" -dice Wiedemann (I, pág. 799)-, "por ejemplo de metales, no sea, como antes se pensaba, necesario para la teoría de la pila11 ni se haya demostrado tampoco por el hecho de que Ohm haya derivado de esto su ley (ya que habría podido hacerlo sin necesidad de recurrir a esta hipótesis) y de que Fechner, que ha confirmado experimentalmente esta ley, defendiera asimismo la teoría del contacto, no se puede negar, sin embargo, la excitación eléctrica  por  medio  del  contacto  de  los  metales,11  no  se  puede


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negar, por lo menos, con arreglo a las experiencias de que actualmente disponemos y aunque los resultados que es posible obtener desde el punto de vista cuantitativo adolezcan aún de cierta inevitable incertidumbre, dada la imposibilidad de mantener absolutamente limpias las superficies de los cuerpos en contacto".

Como se ve, la teoría del contacto se ha tornado muy modesta. Se muestra de acuerdo en que no es absolutamente indispensable para explicar la corriente y en que, además, no ha sido demostrada teóricamente por Ohm ni experimentalmente por Fechner. Y llega, incluso, a reconocer que las pretendidas experiencias fundamentales en que únicamente puede seguir apoyándose esta teoría sólo están en condiciones de aportar, desde el punto de vista cuantitativo, resultados poco seguros; en realidad y en fin de cuentas, lo único que de nosotros exige esta teoría es que reconozcamos el hecho de que, en términos generales, el contacto -¡aunque sólo sea el contacto de metales!- puede engendrar un movimiento eléctrico.

Y, si la teoría del contacto no pasase de ahí, nada habría que objetar. Es cierto y debe admitirse sin reservas que el contacto de dos metales genera fenómenos eléctricos que pueden hacer estremecerse un anca de rana preparada, cargar un electroscopio o provocar otros movimientos. Pero, a la vista de estos fenómenos, hay que preguntarse, ante todo: ¿de dónde proviene la energía necesaria para ello?

Para contestar a esta pregunta, tendremos, según Wiedemann (I, pág. 14), que "recurrir, sobre poco más o menos, a las siguientes consideraciones: Si colocamos muy cerca una de otra las placas metálicas heterogéneas A y B, veremos que se atraen en virtud de las fuerzas de la adhesión. Y, al tocarse, pierden la fuerza viva del movimiento que dicha atracción les imprimía. (Si admitimos que las moléculas metálicas se hallan en estado de constante vibración, podría también producirse una modificación de sus vibraciones, acompañada de una pérdida de fuerza viva, al tocarse, por el contacto de los metales heterogéneos, las moléculas cuyas vibraciones no concuerden entre sí en cuanto a la fase.) La fuerza viva que se pierde se convierte, en  gran parte, en calor. Pero una  pequeña  parte de éste se destina a distribuir de otro modo las electricidades no disociadas hasta entonces. Como más arriba hemos dicho, los cuerpos aproximados el uno al otro se cargan de cantidades iguales de electricidad positiva y negativa, tal vez en virtud de que la fuerza de atracción no es igual en las dos electricidades".12

La modestia de la teoría del contacto se hace cada vez mayor. Se empieza por reconocer que la enorme fuerza eléctrica de disociación, que más adelante desarrollará una labor gigantesca, no


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encierra en sí misma ninguna clase de energía propia, e incluso que no puede funcionar mientras no se le suministre energía desde fuera. Y, a renglón seguido, se le atribuye una fuente de energía verdaderamente minúscula, la fuerza viva de la adhesión, que sólo actúa a distancias casi inconmensurables y que hace recorrer a los cuerpos un camino apenas apreciable. Pero no importa: es innegable que esta fuerza existe, como lo es también que desaparece con el contacto. Pues bien, incluso esta fuente mínima suministra demasiada energía para el fin que se persigue; una gran parte de dicha energía se convierte en calor, y solamente una pequeña parte sirve para producir la fuerza eléctrica de disociación A pesar de que en la naturaleza se dan evidentemente bastantes casos en que impulsos pequeñísimos producen efectos extraordinariamente poderosos, el propio Wiedemann parece darse cuenta de que su fuente de energía, que mana apenas gota a gota, es de todo punto insuficiente, y recurre en busca de la posibilidad de una segunda fuente a la hipótesis de una interferencia de las vibraciones moleculares de los dos metales sobre las superficies de contacto. Pero, aun haciendo caso omiso de otras dificultades con que aquí nos encontramos, Grove y Gassiot han demostrado que, como el propio Wiedemann nos ha dicho una página más arriba, ni siquiera es necesario el contacto eléctrico para producir la electricidad. En una palabra, cuanto más de cerca nos fijamos en ella, más vemos que se seca la fuente de que toma su energía la fuerza eléctrica de disociación.

 

Y, sin embargo, hasta ahora apenas conocemos otra fuente de energía que pueda engendrar la excitación eléctrica, como no sea el contacto de los metales. Según Naumann (Allgemeine and physikalische Chemie, Heidelberg, 1877, pág. 675), "las fuerzas electromotrices de contacto convierten el calor en electricidad"; a su juicio, "es natural suponer que la capacidad de engendrar movimiento eléctrico inherente a estas fuerzas responde a la cantidad de calor existente o, dicho en otros términos, es función de la temperatura", cosa que, según nos dice Naumann, ha sido experimentalmente demostrado por Le Roux. También aquí seguimos moviéndonos en un terreno muy vago. La ley de la serie voltaica de los metales nos impide resolver el problema recurriendo de nuevo a los procesos químicos que sin cesar se producen en pequeña medida en las superficies de contacto, constantemente cubiertas de una delgada capa, casi imposible de disociar para nosotros, de aire y agua impura, que, por tanto, no nos permite explicar la excitación eléctrica por la existencia entre las superficies de contacto de un electrólito activo e invisible. Un electrólito debiera producir, en circuito cerrado, una corriente continua; por el contrario, la, electricidad del puro contacto metálico desaparece tan


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pronto como se cierra el circuito. Y es aquí precisamente donde llegamos al punto esencial: esta "fuerza eléctrica de disociación", que el propio Wiedemann limitaba al principio a los metales solamente y que se consideraba incapaz de actuar sin recibir energía de fuera, para verse reducida enseguida a una fuente de energía verdaderamente microscópica, ¿permite la posibilidad de que se forme una corriente continua mediante el contacto de cuerpos químicamente indiferentes, y, suponiendo que sea así, ¿de qué modo ocurre eso?

 

En la serie voltaica, los metales aparecen colocados siguiendo un orden en el que cada uno de ellos es eléctricamente negativo con respecto al que le precede y positivo en relación con el que le sigue. Por tanto, si colocamos en este mismo orden una serie de piezas de metal, por ejemplo de cinc, estaño, hierro, cobre y platino, podremos obtener tensiones eléctricas en los dos extremos. En cambio, si disponemos esta serie de metales en circuito cerrado, haciendo que se hallen en contacto el cinc y el platino, la tensión se verá inmediatamente compensada, y desaparecerá. "En un circuito cerrado de cuerpos que formen parte de la serie voltaica, no puede llegar a formarse, por tanto, una corriente de electricidad continua"." Y Wiedemann razona, además, esta afirmación a base de las siguientes consideraciones: "En efecto, si se presentase en el circuito una corriente eléctrica continua, produciría en los mismos conductores metálicos un calor que sólo podría suprimirse mediante el enfriamiento de sus puntos de contacto. Esto determinaría, en todo caso, una distribución desigual del calor; la corriente podría también, sin necesidad de aportar energía de fuera, accionar sostenidamente un motor electromagnético y aportar así trabajo, lo cual es imposible, ya que, en caso de una unión fija de los metales, mediante soldadura, por ejemplo, no pueden producirse, ni siquiera en los puntos de contacto, cambios que compensen ese trabajo".14

 

Y, no contento con demostrar teórica y experimentalmente que la electricidad de contacto de los metales no puede por sí sola producir ni la más pequeña cantidad de corriente eléctrica, Wiedemann se verá obligado, como veremos, a poner en pie una hipótesis especial para descartar su eficacia, incluso en los casos en que podría, eventualmente, manifestarse en forma de corriente.

 

Tratemos, pues, de llegar por otro camino distinto de la electricidad de contacto a la corriente. Representémonos, con Wiedemann,15 "dos metales, por ejemplo una varilla de cinc y otra de cobre, soldadas en uno de sus puntos, pero unidas en su extremo libre por medio de un tercer cuerpo que no ejerza acción electromotriz  con  respecto  a  dichos  dos  metales  y  se  limite  a


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conducir las electricidades contrarias acumuladas en su superficie, haciendo que se compensen en ella. En este caso, la fuerza eléctrica de disociación reconstituirá constantemente la diferencia primitiva de potencial y, así, veríamos aparecer en el circuito una corriente eléctrica continua que podría producir un trabajo sin contrapartida alguna, lo que es sencillamente imposible. Por tanto, no puede existir ningún cuerpo que se limite a ser elemento conductor de electricidad, sin desempeñar ninguna actividad electromotriz con respecto a los otros cuerpos". Con esto, no hemos adelantado gran cosa: de nuevo nos cierra el paso la imposibilidad de crear el movimiento. Jamás lograremos producir una corriente mediante el contacto de cuerpos químicamente indiferentes, es decir, con la electricidad de contacto propiamente dicha. Demos, pues, otra media vuelta y tratemos de marchar por el tercer camino, que Wiedemann nos indica.

 

"Si, finalmente, una placa de cinc y otra de cobre en un líquido en que se contenga lo que se llama una combinación  binaria, es decir, que pueda desdoblarse en los elementos químicamente distintos completamente saturados uno de otro, por ejemplo una solución de ácido clorhídrico (H + Cl), etc., veremos que, según el § 27, el cinc se carga de electricidad negativa y el cobre de electricidad positiva. Reuniendo los dos metales, estas electricidades se nivelan mutuamente a través del punto de contacto, por el que pasa, por tanto, una corriente eléctrica positiva del cobre al cinc. Y, como la fuerza eléctrica de disociación que aparece al producirse el contacto de estos metales transporta también en el mismo sentido la electricidad positiva, los efectos de las fuerzas de disociación eléctrica no se anulan mutuamente, como en un circuito metálico cerrado. De este modo, se genera aquí una corriente continua de electricidad positiva, que pasa en circuito cerrado del cobre al cinc, a través del líquido. Pronto (§§ 34 y ss.) volveremos al problema de saber en qué medida contribuyen realmente a la formación de esta corriente las diversas fuerzas de disociación eléctrica existentes dentro del circuito. Llamamos elemento galvánico o cadena galvánica a la combinación de conductores que suministra una «corriente galvánica» de este tipo (I, página 45)."16

 

He aquí que, según esto, se ha realizado el milagro. De creer a Wiedemann, se generará así una corriente continua, gracias simplemente a la fuerza de contacto, que (él mismo nos lo dice) no puede actuar sin que se le suministre energía desde fuera. Para explicarnos esto, no disponemos de otro elemento que del pasaje de la obra de Wiedemann que acabamos de transcribir. ¿No es esto un auténtico milagro? ¿Qué es lo que aquí se nos explica acerca del proceso que tratamos de explicarnos?


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1. Si sumergimos cinc y cobre en un líquido que contenga una combinación llamada  binaria, el cinc, según el § 27, se carga de electricidad negativa y el cobre de electricidad positiva. Ahora bien, en todo el § 27 no se dice ni una palabra de tal combinación binaria. Ese párrafo se limita a describir lo que es un elemento voltaico simple, formado por una placa de cinc y otra de cobre, entre las que se intercala un disco de tela humedecida con un líquido ácido, pasando a estudiar a continuación -sin mencionar para nada ninguna clase de procesos químicos- las cargas de electricidad estática de los dos metales que, en dichas condiciones, se producen. Así, pues, la combinación llamada binaria  se desliza aquí de contrabando, por la puerta falsa.

2. Esta combinación binaria desempeña un papel completamente misterioso. El hecho de que "pueda desdoblarse en dos elementos químicos que se saturan por completo el uno al otro" (¡¿que se saturan por completo, después de haberse desdoblado?!) podría en verdad, a lo sumo, enseñarnos algo si efectivamente se desdoblara. Pero no se dice ni una palabra de esto, razón por la cual hay que suponer, por el momento, que no se desdobla, como ocurre, por ejemplo, en el caso de la parafina.

3. Así, pues, una vez que en el líquido el cinc se ha cargado de electricidad negativa y el cobre de electricidad positiva, los ponemos en contacto (fuera del líquido). Y, en seguida, "estas electricidades se equilibran mutuamente a través del punto de contacto, por el que, por tanto, pasa, del cobre al cinc, una corriente eléctrica positiva". Digamos, una vez más, que no nos enteramos de la razón por la cual sólo pasa una corriente de electricidad "positiva" en uno de los dos sentidos, y no pasa también una corriente de electricidad "negativa" en el sentido opuesto. No nos enteramos para nada de lo que pasa con la electricidad negativa, que, hasta ahora, se consideraba tan necesaria como la positiva: la acción de la fuerza eléctrica de disociación consistía precisamente en oponerlas libremente la una a la otra. De pronto, nos encontramos con que esta fuerza queda eliminada, por no decir que escamoteada, dándose la impresión de que sólo existe electricidad positiva.

Sin embargo, poco después, en la pág. 51, se nos dice exactamente lo contrario, al indicarnos que "dos electricidades se unen17 para formar una corriente". ¡Lo que quiere decir que circula tanto la electricidad negativa como la positiva! ¿Quién nos ayudará a salir de esta confusión?

4."Como la fuerza eléctrica de disociación, que aparece al producirse el contacto de estos dos metales, transporta también la electricidad positiva  en  el  mismo  sentido, tenemos que los efectos  de  las   fuerzas   eléctricas   de   disociación  no  se  anulan


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mutuamente, como en un circuito metálico cerrado. Se produce aquí, por tanto, una corriente continua", etcétera. Realmente, esto es un poco fuerte, pues, como veremos en algunas páginas más abajo (pág. 52), Wiedemann nos demuestra que, "al formarse la corriente continua..., la fuerza eléctrica de disociación en el punto de contacto de los metales... tiene que mantenerse inactiva",18 que no sólo hay corriente incluso aunque, en vez de transportar la electricidad positiva en el mismo sentido, actúe en dirección contraria al sentido de la corriente, sino que, aun en este caso, la corriente no se halla compensada por una determinada parte de la fuerza eléctrica de disociación de la pila, lo que quiere decir que ésta permanece una vez más inactiva. ¿Cómo, entonces, puede Wiedemann, en la pág. 45, hacer que la fuerza eléctrica de disociación contribuya como factor necesario a la formación de la corriente, para negar después, en la pág. 52, su acción mientras dura la corriente recurriendo para ello, además, a una hipótesis especialmente formulada para este efecto?

 

5. "Se genera aquí, de este modo, una corriente continua de electricidad positiva que, en circuito cerrado, pasa del cobre al cinc, a través de su punto de contacto con éste, y del cinc al cobre a través del líquido." Ahora bien, con semejante corriente eléctrica continua "ésta produciría calor en los mismos conductores" y podría también "accionar un motor electromagnético, suministrando así trabajo", cosa de todo punto imposible a menos que se aporte energía. Y, como quiera que Wiedemann no nos ha dicho, hasta ahora, ni una palabra acerca de si se produce esa aportación de energía y de dónde procede, tenemos que la corriente continua sigue siendo, como lo era hasta aquí, algo perfectamente imposible, ni más ni menos que en los dos casos anteriormente examinados.

 

Y nadie tiene más clara conciencia de ello que el propio Wiedemann. Por eso considera conveniente pasar por alto, lo antes posible, los numerosos puntos débiles de esta extraña explicación que nos da acerca de cómo se forma la corriente, para entretener al lector a lo largo de varias páginas con toda suerte de pequeñas historias elementales sobre los efectos térmicos, químicos, magnéticos y fisiológicos de esta corriente, cuyo misterio no llega a revelarse, hasta incidir a veces, excepcionalmente, en un tono de completa vulgarización. Después de lo cual, prosigue (pág. 49):

 

"Tenemos que estudiar, ahora, de qué modo actúan las fuerzas eléctricas de disociación en un circuito cerrado formado por dos metales y un líquido, por ejemplo cinc, cobre y ácido clorhídrico.

"Sabemos  que los elementos  integrantes de la  combinación


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binaria (HCl) contenida en el líquido se separan al pasar la corriente, de tal manera que uno de ellos (H) se libera en el cobre y una cantidad equivalente del otro (Cl) en el cinc, mientras que esta última cantidad se combina con una cantidad equivalente de cinc, para formar la combinación ZnCl".19

¡Sabemos! Si sabemos esto, no lo sabemos, ciertamente, gracias a Wiedemann, quien, como hemos visto, no nos ha dicho ni una palabra acerca de tal proceso. Además, si sabemos algo de este proceso, es que no se opera del modo como lo describe Wiedemann.

 

Cuando, con ayuda de hidrógeno y de cloro gaseoso, se forma una molécula de HCl, se libera una cantidad de energía = 22.000 unidades calóricas (Julius Thomsen). Así, pues, para arrancar nuevamente al cloro de su combinación con el hidrógeno, se necesita aportar de fuera la misma cantidad de energía para cada molécula. ¿De dónde saca la pila esta energía? La exposición de Wiedemann no nos lo dice. Tratemos, pues, de arreglárnoslas nosotros mismos.

 

Al combinarse el cloro con el cinc para formar cloruro de cinc, se desprende una cantidad de energía considerablemente mayor de la que se necesita para separar el cloro del hidrógeno. (Zn, Cl2 desprenden 97.210 unidades de cantidad de calor, 2 (H, C1) 44.000 unidades (J. Thomsen). Y esto nos permite explicarnos lo que ocurre en la pila. Así, pues, el hidrógeno no se desprende pura y simplemente en el cobre, como dice Wiedemann, y el cloro en el cinc, "mientras que", después y casualmente, se combinan el cinc y el cloro. Por el contrario, la combinación del cinc y el cloro constituye la condición fundamental más esencial de todo el proceso, y mientras esta condición no se da, es inútil esperar el desprendimiento de hidrógeno en el cobre.

El sobrante de energía liberada al formarse una molécula de ZnCl2 sobre la que se utiliza para desprender dos átomos H de dos moléculas HCl se convierte, pues, en la pila en movimiento eléctrico y suministra la totalidad de la "fuerza electromotriz" que aparece en la corriente. No es, pues, una misteriosa "fuerza eléctrica de disociación", que, sin ninguna fuerza de energía demostrada hasta aquí, desprenda entre sí al hidrógeno del cloro, y viceversa, sino que es el conjunto del proceso químico operado en la pila el que suministra a todas las "fuerzas eléctricas de disociación" y a las "fuerzas electromotrices" del circuito la energía necesaria para su existencia.

Registremos, pues, por el momento, que la  segunda  explicación que Wiedemann nos da de la corriente eléctrica no nos permite avanzar más que la primera, y sigamos con nuestro texto:"

"Este  proceso  pone de  manifiesto que la función del cuerpo


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binario entre los dos metales no se limita a una simple atracción predominante de toda su masa con respecto a tal o cual electricidad, como ocurre con los metales, sino que se añade a esto una acción especial de sus elementos integrantes. Como el elemento Cl se desprende allí donde la corriente de la electricidad positiva penetra en el líquido y el elemento H donde aparece la electricidad negativa, suponemos 21 que, en la combinación HCl, cada equivalente Cl se halla cargado de una cantidad dada de electricidad negativa, que determina su atracción por la electricidad positiva. Este equivalente es el elemento electronegativo de la combinación. Y, del mismo modo, el equivalente H tiene que aparecer cargado de electricidad positiva y constituir el elemento electropositivo de la combinación. Estas cargas podrían 21 producirse en la combinación H y Cl, exactamente lo mismo que en el contacto del cinc y el cobre. Y, como la combinación HCl no encierra por sí misma carga eléctrica, debemos suponer, a tono con ello, que, en esta combinación, los átomos del elemento positivo y los del elemento negativo contienen cantidades iguales de electricidad positiva y negativa.

Si ahora introducimos en una solución de ácido clorhídrico una placa de cinc y otra de cobre, podemos suponer,22 que el cinc ejercerá una atracción más fuerte sobre el elemento eléctricamente negativo (Cl) que sobre el eléctricamente positivo (H) de esta solución. Por consiguiente, las moléculas de ácido clorhídrico que se hallen en contacto con el cinc se dispondrían 22 de tal modo, que sus elementos eléctricamente negativos se orientasen hacia el cinc y los eléctricamente positivos hacia el cobre. Y, como quiera que los elementos así ordenados actúan por su atracción eléctrica sobre los elementos de las moléculas siguientes de HCI, tendremos que toda la serie de moléculas que quedan entre la placa de cinc y la de cobre se ordena tal como aparece en la fig. 10:

 

 

- Zn   |     _  +  _  +   _  +  _  +  _  + |  Cu +

|    Cl H Cl H Cl H Cl H Cl H         |

 

 

Si el segundo metal actuase sobre el hidrógeno positivo tal como el cinc actúa sobre el cloro negativo, esto favorecería la indicada disposición. Si actuase en sentido contrario, pero con una acción más débil, permanecería, por lo menos, inalterable la dirección de ella.

 

Gracias a la acción inductora de la electricidad negativa del elemento eléctricamente negativo Cl, puesto en contacto con el cinc,


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la electricidad se distribuiría 23 de tal modo sobre el cinc que las partes de éste inmediatamente cercanas al C1 del átomo de ácido 24 más próximo se cargarían de electricidad positiva y las partes más alejadas de electricidad negativa. Y lo mismo en cuanto al cobre: la electricidad negativa se acumularía en la cercanía inmediata del elemento eléctricamente positivo (H) del átomo de ácido clorhídrico 24 próximo, mientras que la electricidad positiva se vería rechazada hacia las partes más lejanas.

Después de esto,25 la electricidad positiva en el cinc se combinaría con la electricidad negativa del átomo Cl más cercano, y éste, a su vez, con el cinc [para formar la combinación ZnCl, sin carga eléctrica].26 El átomo positivo H, anteriormente combinado con este átomo Cl, se  uniría 27 al átomo Cl vuelto hacia él del segundo átomo HCl, en tanto que las electricidades contenidas en estos átomos se combinarían entre sí; y lo mismo ocurriría con el segundo átomo HCl: se combinaría 27 con el Cl del tercer átomo, y así sucesivamente, hasta que, por último, se liberase en el cobre un átomo H, cuya electricidad positiva se uniría a la electricidad negativa repartida en el cobre, de tal modo que desapareciese en su estado neutro, sin carga eléctrica". Y este proceso "se repetiría hasta el momento en que la repulsión de las electricidades acumuladas en las placas metálicas sobre las de los elementos de ácido clorhídrico vueltas hacia ellas establezca el equilibrio exacto de la atracción de éstas por los metales. Pero, al reunir las placas metálicas por medio de un conductor, las electricidades libres de las placas de metal se unen entre sí, pudiendo así reproducirse los procesos más arriba mencionados. De este modo,27 se generaría una corriente eléctrica continua.

No cabe duda de que esto entraña una pérdida continua de fuerza viva, desde el momento en que los elementos de la combinación binaria que emigran hacia los metales se mueven con una cierta velocidad en dirección a éstos, para entrar luego en estado de quietud, ya sea porque formen una combinación (ZnCl2), ya porque se eludan libremente (H). (Observación [de Wiedemann]: dado el hecho de que la adquisición de fuerza viva obtenida como resultado de la separación de los elementos Cl y H se ve compensada, a su vez, por la fuerza viva que se pierde al ir a reunirse con los elementos de los átomos más cercanos, la influencia de este proceso puede considerarse como una magnitud despreciable.) Esta pérdida de fuerza viva equivale a la cantidad de calor que se libera con ocasión del proceso químico que visiblemente se produce, es decir, en su aspecto esencial, al operarse la descomposición de un equivalente de cinc en la solución ácida. El trabajo desplegado para repartir las electricidades tiene que ser equivalente a este valor.  Si,  por  consiguiente,  las electricidades se


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reúnen en una corriente, deberá aparecer, durante la descomposición de un equivalente de cinc y el desprendimiento de un equivalente H fuera del líquido, en el circuito cerrado, un trabajo, ya sea bajo forma de calor, ya bajo la forma de un trabajo suministrado desde fuera y que sea, asimismo, equivalente a la cantidad de calor desprendida que corresponda a este proceso químico".

 

"Suponemos; podríamos; debemos suponer; se distribuiría; se cargarían", etc. Se trata simplemente de conjeturas y de verbos en condicional, de donde sólo podemos extraer con seguridad tres presentes de indicativo: en primer lugar, la combinación del cinc con el cloro se reconoce ahora como condición del desprendimiento de hidrógeno; en segundo lugar, según averiguamos completamente al final y de un modo accesorio, por así decirlo, la energía liberada en el curso de este proceso constituye la fuente, y además fuente única y exclusiva, de toda energía requerida para que llegue a formarse la corriente; y, en tercer lugar, esta explicación que se nos da sobre el modo de formarse la corriente contradice de un modo tan palmario a las explicaciones anteriores como éstas, a su vez, se contradicen entre sí.

Más adelante leemos:

"Por tanto, la corriente continua puede formarse única y exclusivamente bajo la acción de la fuerza eléctrica de disociación, procedente de la atracción desigual y de la polarización de los átomos de la combinación binaria en el líquido excitador de la pila por los electrodos metálicos; la fuerza eléctrica de disociación debe, por el contrario, permanecer inactiva en el punto de contacto de los metales, donde no pueden manifestarse ya cambios mecánicos. La completa proporcionalidad, más arriba mencionada, de la totalidad de la fuerza eléctrica de disociación (y de la fuerza electromotriz) en el circuito cerrado con el equivalente calórico de los procesos químicos señalados demuestra que la fuerza de disociación eléctrica de contacto, cuando actúa, digamos, en sentido contrario a la excitación electromotriz de los metales por el líquido como cuando se introduce cinc y plomo en una solución de cianuro de potasio) no se ve compensada por una determinada parte de la fuerza de disociación en el punto de contacto de los metales con el líquido. Tiene que neutralizarse, pues, de otro modo. La cosa ocurriría de la manera más sencilla, admitiendo que, al producirse el contacto del líquido excitador con los metales, la fuerza electromotriz se engendra de dos modos: primeramente, mediante una atracción de las masas del líquido como un todo sobre una u otra electricidad; y, en segundo lugar, mediante la atracción desigual de los metales sobre las partes integrantes28 del líquido cargadas de electricidades de signo contrario... Como consecuencia de   la   primera   atracción   desigual   (de   las   masas)   sobre   las


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electricidades, los líquidos se comportarían ajustándose plenamente a la ley de la serie voltaica de los metales en un circuito cerrado... Se operaría aquí una neutralización total, hasta cero, de las fuerzas eléctricas de disociación (y de las fuerzas electromotrices); la segunda acción (química)..., en cambio, suministraría por sí sola la fuerza de disociación eléctrica necesaria para la formación de la corriente y de la correspondiente fuerza motriz" (I, pág. 52-53).

 

De este modo, se descarta venturosamente de las explicaciones sobre el modo de formarse la corriente el último residuo de la teoría del contacto y, con él, al mismo tiempo, el último residuo de la explicación inicial dada por Wiedemann, en la pág. 45. Se reconoce, al fin, sin la menor reserva, que la pila galvánica es simplemente un aparato que sirve para transformar la energía química liberada en movimiento eléctrico, en supuesta fuerza eléctrica de disociación y en fuerza electromotriz, exactamente lo mismo que la máquina de vapor es un aparato que sirve para transformar la energía calórica en movimiento mecánico. En ambos casos, vemos que el aparato suministra las condiciones para la liberación de la energía y su ulterior transformación, pero no aporta por sí mismo energía alguna. Sentado esto, nos resta todavía estudiar un poco más de cerca la explicación que Wiedemann da de la corriente, en su tercera versión: ¿cómo se presentan aquí las mutaciones de la energía en el circuito cerrado?

 

Es evidente, nos dice Wiedemann, que en la pila "se produce una pérdida constante de fuerza viva, por el hecho de que los elementos de la combinación binaria que se mueven hacia los metales marchan hacia ellos con una cierta velocidad, para caer luego en estado de quietud, ya sea formando una combinación (ZnCl2), ya desprendiéndose libremente (H). Esta pérdida es equivalente a la cantidad de calor que se libera en el proceso químico que visiblemente se produce en la solución ácida, es decir, esencialmente, al producirse la descomposición de un equivalente de cinc."

 

En primer lugar, si el proceso se desarrolla  en toda su pureza, no se libera en la pila, al descomponerse el cinc, ni la más pequeña cantidad de calor; la energía liberada se transforma precisamente en electricidad, y sólo partiendo de ésta y por el hecho de la resistencia que opone todo el circuito cerrado, se convierte después en calor.

 

En segundo lugar, la fuerza viva es la mitad del producto de la masa por el cuadrado de la velocidad.  La tesis  sostenida más arriba


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rezaría, por tanto, así: la energía liberada al disolverse un equivalente de cinc en una solución de ácido muriático = tantas o cuántas calorías es también equivalente a la mitad del producto de la masa de los iones por el cuadrado de la velocidad con que se dirigen hacia los metales. Formulada así, no cabe la menor duda de que esta tesis es falsa: La fuerza viva que se manifiesta en el movimiento de los iones dista mucho de ser igual a la energía liberada por el proceso químico.* Si lo fuese, no habría posibilidad de corriente, ya que no quedaría energía para la corriente en el resto del circuito. De ahí que Wiedemann deslice, además, la observación de que los iones entran en estado de quietud, "ya sea formando una combinación, ya desprendiéndose libremente". Y si la pérdida de fuerza viva tiene que incluir, además, transformaciones de energía operadas con motivo de aquellos dos procesos, entonces sí quedaremos definitivamente empantanados, En efecto, toda la energía liberada la debemos a esos dos procesos tomados en conjunto, razón por la cual en modo alguno puede hablarse aquí de una  pérdida  de fuerza viva, sino, a lo sumo, de una  ganancia.

 

Es evidente, por tanto, que Wiedemann no se representó nada preciso al escribir dicha frase; en realidad, la "pérdida de fuerza viva" no es otra cosa que el deus ex machina29 que le permite dar el salto mortal de la vieja teoría del contacto a la explicación química de la corriente. De hecho, la pérdida de fuerza viva ha cumplido ya con su misión, y se la deja a un lado; en lo sucesivo, será el proceso químico operado en la pila el que se considerará indiscutiblemente como la única fuente de energía en la formación de la corriente, y toda la preocupación de nuestro autor se dirigirá a encontrar el modo de descartar también de la corriente, de un modo un poco decoroso, el último  resto de  excitación  eléctrica  debida  al  contacto  de  cuerpos

 

* F. Kohlrausch  (en Wiedemanns Annalen, VI [Leipzig, 1879], pág. 206) ha calculado recientemente que para desplazar los iones a través del agua de la solución se necesitarían "fuerzas inmensas", Para hacer que 1 mg recorriese 1 mm haría falta, según estos cálculos, una fuerza de tracción de la siguiente intensidad: para H = 32.500 kg, para Cl = 5.200 kg y, por tanto, para HCl = 37.700 kilogramos, Pero, aunque estas cifras sean absolutamente exactas, no afectan en lo más mínimo a lo que dejamos dicho, Sin embargo, el cálculo contiene los factores hipotéticos que hasta ahora son inevitables en el campo de la electricidad, razón por la cual necesita ser contrastado por medio del experimento. Y éste parece hallarse dentro de lo posible, En primer lugar, estas "fuerzas inmensas" tienen que reaparecer bajo la forma de una determinada cantidad de calor en el lugar en que se consumen, es decir, refiriéndonos al caso anterior, en la pila. En segundo lugar, es necesario que la energía por ellas consumida sea, en determinada cantidad, menor que la suministrada por los procesos químicos de la pila. Y, en tercer lugar, esta diferencia deberá ser absorbida en el resto del circuito cerrado, pudiendo registrarse también, aquí, de un modo cuantitativo. Las cifras del cálculo anterior sólo podrán considerarse definitivas una vez comprobadas por medio de este control experimental. La comprobación en la cuba electrolítica es todavía más viable. [Nota de Engels.]


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químicamente indiferentes, es decir, la fuerza de disociación que actúa en el punto de contacto de los dos metales.

 

Cuando leemos la explicación que da Wiedemann de la formación de la corriente, tal como queda resumida, creemos tener ante los ojos un botón de muestra de aquella apologética que los teólogos creyentes o semicreyentes oponían, va ya a hacer cuarenta años, a la crítica filológica e histórica de la Biblia por Strauss, Wilke, Bruno Bauer y otros. Es exactamente el mismo método. Y no puede, además, ser otro. En ambos casos se trata de salvar la tradición heredada frente a la ciencia capaz de pensar. El empirismo exclusivo, que se permite cuando más pensar bajo la forma del cálculo matemático, cree operar solamente a base de hechos incontrovertibles. Pero, en realidad, sólo opera con las ideas tradicionales, con los frutos en gran parte superados del pensamiento de sus antecesores, tales como la electricidad positiva y negativa, la fuerza eléctrica de disociación o la teoría del contacto. Estas ideas tradicionales le sirven de base para cálculos matemáticos hasta el infinito, en el curso de los cuales, llevado del rigor de las fórmulas matemáticas, pierde de vista agradablemente el carácter hipotético de las premisas. Es un tipo de empirismo tan escéptico en cuanto a los resultados del pensamiento contemporáneo como crédulo en lo que se refiere el pensamiento de sus antecesores. Hasta los hechos experimentalmente comprobados se vuelven, poco a poco, para él, inseparables de sus interpretaciones tradicionales; el más sencillo fenómeno eléctrico resulta falsificado cuando nos lo imaginamos, por ejemplo, introduciendo en él de contrabando las dos electricidades; este empirismo no es ya capaz de describir honradamente los hechos, pues en la descripción se desliza la interpretación tradicional. En una palabra, tenemos ante nosotros, en el campo de la teoría eléctrica, una tradición tan desarrollada como la que encontramos en el terreno de la teología. Y, como en ambos campos, los resultados de la moderna investigación, la comprobación de hechos hasta ahora desconocidos o controvertidos y las conclusiones teóricas que necesariamente se desprenden de ellas echan por tierra implacablemente la vieja tradición, los defensores de ésta caen en el mayor desconcierto. Se ven obligados a recurrir a toda suerte de subterfugios, a escapatorias insostenibles y a paliativos para envolver irreductibles contradicciones, con lo cual caen en un dédalo de contradicciones sin salida. Lo que aquí enreda a Wiedemann en la, más inextricable contradicción consigo mismo es la fe en toda la vieja teoría de la electricidad, tan sólo porque trata desesperadamente de conciliar de un modo racionalista la vieja explicación de la corriente por medio de la "fuerza de contacto" con la explicación moderna a base de la liberación de energía química.


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Tal vez se nos objete que la crítica que más arriba se hace del modo como Wiedemann explica la formación de la corriente se reduce a una disputa puramente verbal, que es posible que Wiedemann se expresara al principio con un poco de imprecisión y descuido, pero que, al fin y al cabo, ofrece a pesar de todo una exposición correcta, a tono con el principio de la conservación de la energía, con lo cual repara todo el daño. He aquí, como respuesta a esto, otro ejemplo, su descripción de lo que ocurre en la pila cinc, solución de ácido sulfúrico, cobre.

 

"Uniendo las dos placas con un hilo se produce una corriente galvánica... Por medio del proceso electrolítico30 se desprende del agua30 de la solución de ácido sulfúrico un equivalente de hidrógeno, que va hacia el cobre en forma de burbujas. Y sobre el cinc se forma un equivalente de oxígeno, que lo oxida para formar óxido de cinc, el cual se disuelve en el ácido del medio, dando como resultado el óxido de cinc sulfatado" (I, pág. 593).

 

Para disociar del agua el hidrógeno y el oxígeno se necesita para cada molécula de agua una energía de 68.924 unidades calóricas. Pues bien, ¿de dónde sale la energía que actúa en la pila? Se genera, se nos dice, "por medio del proceso electrolítico". ¿Y de dónde la saca éste? A esto no se da ninguna respuesta.

 

Ahora bien, Wiedemann nos dice más adelante, y no una vez solamente, sino dos (I, págs. 472 y 614), que, en términos generales, "según recientes experimentos, [en la electrólisis] no se descompone el agua misma", sino, en el caso que nos interesa, el ácido sulfúrico H2SO4, el cual se divide, de una parte, en H2 y de otra parte en S03 + O, mientras que, en determinadas circunstancias, H2 y O pueden desprenderse en forma de gas. Pero esto hace cambiar todo el carácter del proceso. El H2 de H2S04 es directamente sustituido por el cinc bivalente y forma sulfato de cinc ZnSO4 Queda, de una parte, H3 y de otra S03 + O. Los dos gases se eliminan en la proporción en que forman agua, y S03 se combina con el agua de la solución H2O para volver a formar SO4H2, es decir, ácido sulfúrico. Ahora bien, al formarse ZnSO4 se desarrolla una cantidad de energía que no sólo no basta para eliminar y liberar el hidrógeno del ácido sulfúrico, sino que deja, además, un remanente considerable, utilizado, en el caso que nos interesa, para producir la corriente. Por tanto, el cinc no espera a que el proceso electrolítico ponga a su disposición el oxígeno libre para oxidarse, primero, y luego disolverse en el ácido. Por el contrario. Entra directamente en el proceso, el cual  sólo puede llegar a producirse, en términos generales, mediante esta incorporación del cinc.

Vemos aquí cómo  las  ideas  químicas  superadas  acuden  en


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apoyo de la vieja manera de ver del contacto. Según la concepción moderna, una sal es un ácido en el que el hidrógeno es sustituido por un metal. El fenómeno que aquí se trata de estudiar confirma esta concepción: la eliminación directa del hidrógeno del ácido por el cinc explica perfectamente la transformación de la energía que aquí se opera. La concepción antigua, que Wiedemann adopta, considera la sal como la combinación de un óxido metálico con un ácido y habla, en consecuencia, de óxido de cinc sulfatado, en vez de sulfato de cinc. Pero, para que en nuestra pila se pueda pasar del cinc y del ácido sulfúrico al óxido de cinc sulfatado, lo primero que hace falta es que el cinc se oxide. Para oxidar el cinc con la rapidez necesaria, hace falta disponer de oxígeno libre. Para disponer de oxígeno libre tenemos que admitir -ya que aparece el hidrógeno sobre el cinc- que el agua se ha descompuesto. Y, para descomponer el agua, necesitamos contar con una energía lo bastante poderosa. ¿Cómo obtenerla? Sencillamente, "por medio del proceso electrolítico", el cual, a su vez, sólo puede operarse una vez que comience a formarse el producto químico que es su resultado final, o sea "el óxido de cinc sulfatado". Por donde tenemos que es el hijo el que engendra a la madre.

 

Como vemos, pues, también, aquí aparece todo el proceso, en Wiedemann, completamente invertido y puesto de cabeza; sencillamente, porque Wiedemann mezcla y revuelve pura y simplemente como elecrólisis, sin más, la electrólisis activa y la pasiva, que representan dos procesos directamente antagónicos.

___

 

Hasta aquí, nos hemos limitado a estudiar lo que ocurre en la pila, es decir, el proceso en el que un remanente de energía es liberado por la acción química y convertido por el mecanismo de la pila en electricidad. Ahora bien, sabemos que este proceso puede aparecer también invertido: la electricidad de la corriente continua desprendida en la pila partiendo de la energía química puede, a su vez, transformarse nuevamente en energía química en una cuba electrolítica intercalada en el circuito. Se trata, evidentemente, de dos procesos contrapuestos entre sí; considerando el primero como químicoeléctrico, el segundo será electroquímico. Ambos pueden desarrollarse en el mismo circuito cerrado y sobre los mismos cuerpos. Así, una pila formada por elementos gaseosos y cuya corriente se produzca al combinarse el hidrógeno y el oxígeno para formar agua, puede suministrar en una cuba electrolítica en circuito los gases hidrógeno y oxígeno, en las proporciones necesarias para formar agua. La manera corriente de ver unifica estos dos procesos opuestos bajo un solo nombre:  electrólisis,  sin detenerse siquiera a


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distinguir entre electrólisis activa y pasiva, entre un líquido excitador y un electrólito pasivo. Así es como Wiedemann habla de la electrólisis en general a lo largo de 143 páginas, añadiendo al final unas cuantas observaciones sobre "la electrólisis en la pila", observaciones en las que, además, los procesos que se desarrollan en las pilas reales sólo ocupan una pequeñísima parte de las 17 páginas que forman este capítulo de la obra. Esta contraposición entre pila y cuba electrolítica ni siquiera se menciona en la "teoría de la electrólisis", que se expone a continuación, y quien buscara en el capítulo siguiente, titulado "Influencia de la electrólisis sobre la resistencia de los conductores y la fuerza electromotriz en el circuito cerrado", ni la más leve referencia a las transformaciones energéticas que se producen en el circuito, sufriría una amarga decepción.

Fijémonos ahora en el "proceso electrolítico" irresistible que, sin aportación visible de energía, puede disociar a H2 de O y que, en los capítulos del libro que ahora nos ocupan, desempeñan el mismo papel que antes desempeñara la misteriosa "fuerza eléctrica de disociación". "Junto al proceso primario, puramente electrolítico31 de disociación de los iones, nos encontramos con multitud de procesos secundarios, puramente químicos, en absoluto independientes de aquél, que se producen mediante la, acción de los iones desprendidos por la corriente. Esta acción puede ejercerse sobre la materia de los electrodos y sobre el cuerpo desintegrado, y, en las soluciones, sobre el medio solvente" (I, pág. 481). Volvamos ahora a la pila a que hace poco nos referíamos: cinc y cobre en una solución de ácido sulfúrico. Según las propias palabras de Wiedemann, los iones que aquí se desprenden son H2 y O, procedentes del agua. Por consiguiente, la oxidación del cinc y la formación de SO4Zn es, para él, un proceso secundario, independiente del proceso electrolítico, un proceso puramente químico, aunque el primero sólo pueda operarse gracias a él. Ahora bien, examinemos un poco en detalle la confusión a que necesariamente conduce esta inversión de la marcha real de las cosas.

Atengámonos, para empezar, a los procesos llamados secundarios que se operan en la cuba electrolítica y de que Wiedemann pone algunos ejemplos* (págs. 481-482).

I. Electrólisis de SO4Na2 diluido en agua. "Se desintegra... en 1 equivalente S03 + 0... y 1 equivalente Na... Pero éste reacciona sobre el  agua de la solución  y  desprende de ella 1 equivalente H, a

 

* Digamos de una vez por todas que Wiedemann emplea siempre los antiguos valores químicos de los equivalentes, y escribe HO, ZnCl, etc. En mis ecuaciones me atengo siempre a los pesos atómicos modernos, empleando las fórmulas H2O, ZnCl, etc. [Nota de Engels.]


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la par que se que se forma un equivalente de sodio [NaOH], que se diluye en el agua del medio". La ecuación es ésta:

 

Na2S04 + 2H2O = O + SO3 + NaOH + 2H.

En este ejemplo cabría, en efecto, considerar la desintegración

 

Na2 S04 = Na2 + SO3 + O

como un proceso primario, electroquímico, y la transformación posterior

Na2 + 2 H2O = 2 NaHO + 2H

como un proceso secundario, puramente químico. Pero este proceso secundario se produce directamente sobre el electrodo mismo en que aparece el hidrógeno; por consiguiente, la cantidad muy importante de energía que se desprende con este motivo (111.810 unidades calóricas para Na,O,H aq., según Julius Thomsen) se ha convertido, en su mayor parte, al menos, en electricidad, y solamente una parte se ha transformado directamente en calor, en la cuba. Sin embargo, lo mismo puede también suceder con la energía química liberada directamente o con carácter primario en la pila. Pero la cantidad de energía que queda así disponible y se convierte en electricidad se sustrae de la que debe suministrar la corriente para la continua desintegración de SO4Na2. Si la transformación del sodio en óxido hidratado se revelaba en el momento inicial de todo el proceso como un proceso secundario, en la segunda fase pasa a ser un factor esencial del conjunto del proceso y deja, con ello, de tener carácter secundario.

Pero en esta cuba electrolítica se opera, además, un tercer proceso: caso de que no llegue a formar una combinación con el metal del electrodo positivo, lo que desprendería nueva energía, SO2 se combina con H2O para formar SO4H2, o sea ácido sulfúrico. Sin embargo, esta transformación no se opera necesariamente en el mismo electrodo y, por consiguiente, la cantidad de energía liberada aquí (21.320 unidades calóricas, según J. Thomsen) se convierte totalmente o en su mayor parte en calor en la célula misma y suministra, además, una pequeñísima parte de la electricidad a la corriente. Por tanto, Wiedemann ni siquiera menciona el único proceso realmente secundario que se desarrolla en esta célula.

II. "Si se somete a electrólisis una solución de sulfato de cobre [CuSO4 + 5H2O] entre un electrodo positivo de cobre y un electrodo negativo de platino, se desprende -al tiempo que se desintegra una solución de ácido sulfúrico en el mismo circuito- sobre el electrodo negativo de platino un equivalente de cobre por un  equivalente  de  agua  desintegrada;  en el  electrodo  positivo


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debiera parecer un equivalente SO4, pero éste se combina con el cobre del electrodo para formar un equivalente CuSO4, que se disuelve en el agua de la solución de la electrólisis" [I, pág. 481].

Traducido esto al lenguaje moderno de la química, tendríamos que representarnos el proceso del modo siguiente: sobre el platino, se produce una precipitación de Cu, y el SO4 liberado, que no puede subsistir aisladamente, se desintegra en SO3 + O, cuyo O se desgaja libremente; SO3 toma del agua de la solución H2O para formar SO4H2, el cual se combina de nuevo, desgajándose H2, con el cobre del electrodo para formar CuSO4. En realidad, tenemos aquí ante nosotros tres procesos: 1) disociación de Cu y SO,; 2) SO3 + O + H20 = SO4H2 + O; 3) H2SO4 + Cu = H2 + CuSO4. Sería fácil considerar el primero de estos tres procesos como primario y los otros dos como secundarios. Pero si planteamos el problema de las mutaciones de energía que aquí se operan, vemos que el primer proceso queda íntegramente compensado con una parte del tercero: la disociación del cobre de SO4 se compensa con su incorporación al otro electrodo. Si hacemos caso omiso de la energía que se necesita para hacer que el cobre pase de un electrodo al otro y de la pérdida de energía inevitable (que no es posible determinar de manera exacta) en la pila por el hecho de su transformación en calor, estaremos precisamente ante el caso en que el proceso supuestamente primario no sustrae energía alguna a la corriente. La corriente suministra energía sólo para permitir la disociación, además indirecta, de H2 y O, que se revela como el resultado químico real de todo el proceso; es decir, para operar un proceso secundario o incluso terciario.

En los dos casos ya enunciados, al igual que en otros, la distinción entre procesos primarios y secundarios tiene una innegable justificación relativa. En ambos casos, se ve que se desintegra también el agua y que los elementos de ésta se disocian en los electrodos contrapuestos. Y como, según los experimentos más recientes, el agua absolutamente pura se acerca lo más posible al ideal de un cuerpo no conductor y también, por tanto, a uno no electrólito, tiene su importancia demostrar que, en estos casos y en otros parecidos, no es el agua la que directamente se desintegra por vía electroquímica, sino que los elementos del agua se desprenden del ácido, a cuya formación debe, sin embargo, contribuir aquí el agua de la solución.

III. "Si sometemos simultáneamente a la electrólisis, en dos tubos en forma de U..., ácido clorhídrico [HCl + 2H2O]... y empleamos en un tubo un electrodo positivo de cinc y en el otro un electrodo positivo de cobre, tendremos que en el primer tubo se disuelve una cantidad de cinc de 32,53 y en segundo una cantidad de cobre de 2 X 31,7"32.

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Por el momento, dejemos a un lado el cobre y atengámonos al cinc. Para Wiedemann, el proceso primario lo constituye aquí la disociación de HCl y el proceso secundario la disolución de Zn.

Según esta concepción, la corriente introduce desde fuera en la cuba electrolítica la energía necesaria para que se produzca la disociación de H y Cl y, después de operarse ésta, Cl se une a Zn, lo que libera una cantidad de energía que se resta de la que es necesaria para disociar H de Cl; basta, pues, con que la corriente suministre la diferencia. Hasta aquí, todo marcha bien; pero si nos fijamos un poco más de cerca en las dos cantidades de energía, vemos que la energía liberada con motivo de la formación de ZnCl2 es  mayor  que la energía consumida para la disociación de 2HCl; es decir, que la corriente no sólo no necesita suministrar energía, sino que, lejos de ello, la recibe. Ya no tenemos ante nosotros un electrólito pasivo, sino un líquido excitador; no una cuba electrolítica, sino una pila que viene a reforzar con un nuevo elemento el generador de corriente; el proceso que se nos había dicho que debíamos considerar secundario se convierte en absolutamente primario, en la fuente de energía del conjunto del proceso, que hace a éste independiente de la aportación de corriente del generador.

 

Vemos claramente aquí cuál es la fuente de que emana toda la confusión reinante en la exposición teórica de Wiedemann. Este parte de la electrólisis, sin entrar a examinar para nada si se trata de una electrólisis activo o pasiva, si tiene ante sí una pila o una célula electrolítica. Como decía el viejo comandante al doctor en filosofía enrolado como voluntario, "un cirujano es un cirujano".33 Y como la electrólisis se estudia mucho más fácilmente en la cuba electrolítica que en la pila, Wiedemann parte efectivamente de la cuba electrolítica y erige los procesos que en ella se efectúan y su clasificación parcialmente justificada en procesos primarios y secundarios en criterio de los procesos que cabalmente a la inversa se operan en la pila, sin darse cuenta siquiera de cómo, insensiblemente, la cuba se convierte en pila. De ahí que pueda formular este principio: "La afinidad química de los cuerpos disociados hacia los electrodos no influye en el proceso propiamente electrolítico" (I, pág. 471), principio que, enunciado bajo esta forma absoluta, es, como hemos visto, totalmente falso. Y de ahí también, en seguida, su triple teoría sobre el modo como se forma la corriente: primero, la vieja teoría tradicional, basada en el puro contacto; segundo, la teoría que tiene como base la fuerza eléctrica de disociación, concebida ya de un modo más abstracto y que, por modo inexplicable, se procura o procura al "proceso electrolítico" la energía necesaria para disociar en la pila los elementos H y Cl y producir,  además,  una corriente;  por  último,  la   teoría   moderna,


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químicoeléctrica, según la cual la fuente de toda la energía es la suma algebraica de todas las acciones químicas que se operan en la pila. Lo mismo que no advierte que la segunda explicación anula la primera, no tiene ni la más remota idea de que, a su vez, la tercera echa por tierra la segunda. Lejos de ello, se empalma a la vieja teoría transmitida por la rutina, de un modo puramente externo, el principio de la conservación de la energía, a la manera como se añade un nuevo teorema geométrico a los anteriores. A Wiedemann ni siquiera se le pasa por las mientes pensar que este principio obliga a revisar todas las concepciones tradicionales, en este campo de las ciencias naturales y en los demás. De ahí que se limite a registrarlo, con motivo de la explicación de la corriente, después de lo cual lo deja tranquilamente a un lado, para destacarlo de nuevo solamente al final del libro, en el capítulo que trata de los efectos de la corriente. Ni siquiera en la teoría de la excitación eléctrica por contacto (I, págs. 781 ss.) desempeña ningún papel el principio de la conservación, en cuanto a lo esencial, de la energía, y solamente de un modo ocasional se recurre a él, para esclarecer los puntos accesorios; es y sigue siendo simplemente un "proceso secundario".

 

Volvamos al ejemplo III de más arriba. En este ejemplo, la misma corriente electrolizaba de ácido clorhídrico en dos tubos en forma de U, pero en uno de ellos se empleaba cinc y en el otro cobre, como electrodo positivo. Según la ley electrolítica fundamental de Faraday, la misma corriente galvánica desintegra en cada cuba cantidades equivalentes de un electrólito y las cantidades de los cuerpos desprendidos sobre los dos electrodos guardan también entre sí la razón de equivalente (I, pág. 470). Ahora bien, se ha comprobado que, en el caso que nos interesa, en el primer tubo se disuelve la cantidad de cinc 32,53 y en el otro tubo la cantidad de cobre 2 X 31,7. "Esto, sin embargo -prosigue Wiedemann-, no demuestra la equivalencia de estos valores. Sólo se los observa con corrientes muy débiles acompañadas por la formación de cloruro de cinc, de una parte, y de la otra de cloruro de cobre. Con corrientes más intensas, con la misma cantidad de cinc disuelta, la cantidad de cobre disuelto descendería a 31,7..., aumentando también las cantidades de cloro".

 

Sabemos que el cinc sólo forma con el cloro una combinación: el cloruro de cinc, ZnCl2; el cobre, en cambio, forma dos, el cloruro cúprico, CuCl2, y el cloruro cuproso, Cu2Cl2. El proceso se desarrolla, por tanto, de tal modo que la corriente débil separa del electrodo dos átomos de cobre, que permanecen unidos entre sí por una de sus unidades de valencia, al paso que sus dos unidades de  valencia libres  se combinan con  dos  átomos de cloro


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Cu----------Cl

|

Cu----------Cl

 

En cambio, al reforzar la corriente, disocia totalmente los átomos de cobre el uno del otro, y cada uno de ellos se combina por separado con dos átomos de cloro:

 

 

Si la corriente es de intensidad media, se forman paralelamente las dos combinaciones. Como se ve, es la intensidad de la corriente, por sí sola, la que determina la formación de una de las combinaciones, lo que quiere decir que no se trata de un proceso esencialmente electroquímico, si es que este término encierra algún sentido. No obstante lo cual Wiedemann lo declara expresamente como un proceso secundario, es decir, no electroquímico, sino puramente químico.

 

El experimento anterior procede de Renault (1867) y forma parte de toda una serie de experimentos parecidos, en los que la misma corriente pasa por un tubo en forma de U, a través de una solución de sal de cocina (electrodo positivo de cinc) y, en otra cuba, a través de diferentes electrólitos, teniendo como electrodo positivo diversos metales. En este caso, las cantidades de los otros metales disueltos por un equivalente de cinc difieren mucho unas de otras, y Wiedemann consigna los resultados de toda la serie de experimentos, resultados que sin embargo son de hecho químicamente evidentes y no pueden ser de otro modo. Así, por ejemplo, por un equivalente de cinc sólo quedan 2/3 de equivalente de oro disueltos en el ácido clorhídrico. Lo cual no tiene nada de sorprendente, salvo en el caso en que, como hace Wiedemann, se mantengan en pie los viejos pesos de equivalencia y se adopte para el cloruro de cinc la fórmula ZnCl, en la cual el cloruro y el cinc sólo aparecen en el cloruro con una unidad de valencia. En realidad, el cloruro contiene por cada átomo de cinc dos átomos de cloro (ZnCl2) y, tan pronto como conocemos esta fórmula, vemos inmediatamente que, en la determinación de las anteriores equivalencias, debe tomarse como unidad el átomo de cloro, y no el átomo de cinc. Ahora bien, la fórmula del cloruro de oro es AuCl3; en este caso, es evidente que 3ZnCl2 contienen la misma cantidad de cloruro que 2AuCl, y, por consiguiente, todos los procesos operados en la pila o en la cuba, ya sean primarios, secundarios o terciarios, se verán obligados a no transformar ni más ni menos de  2/3  partes


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de peso34 de oro en cloruro de oro por cada parte de peso34 de cinc transformada en cloruro de cinc. Y esta norma tiene un valor absoluto, a menos que sea posible producir también por vía galvánica la combinación AuCl, en cuyo caso sería necesario que por cada equivalente de cinc se disolvieran dos equivalentes de oro, en cuyo caso se producirían, evidentemente, según la intensidad de la corriente, las mismas variaciones que más arriba veíamos con respecto al cobre y al cloro. La importancia de los experimentos de Renault consiste en que ponen de manifiesto cómo la ley de Faraday se ve confirmada por hechos que aparentemente la contradicen. Pero no se ve en qué puedan estos experimentos contribuir a esclarecer los procesos secundarios en la electrólisis.

 

El tercer ejemplo puesto por wiedemann nos hacía volver nuevamente de la cuba electrolítica a la pila. Y es, en efecto, la pila la que presenta, con mucho, mayor interés cuando se trata de estudiar los procesos electrolíticos desde el punto de vista de las transformaciones de energía que las acompañan. Así, no es raro encontrarse con pilas en las que los procesos químicoeléctricos parecen hallarse en contradicción directa con la ley de la conservación de la energía y efectuarse en consonancia con las leyes de la afinidad química.

 

Según los cálculos de Poggendorff, la pila cinc, solución concentrada de sal marina y platino, da una corriente de intensidad 134,6. Por consiguiente, nos encontramos aquí con una cantidad bastante respetable de energía, la tercera parte más que en la pila de Daniell. ¿De dónde procede la energía que aparece aquí bajo forma de electricidad? El proceso "primario" es el desplazamiento del sodio de la combinación con el cloro por la acción del cinc. Pero, en la química usual, no es el cinc el que desplaza al sodio, sino a la inversa, el sodio desplaza al cinc de las combinaciones con el cloro y de otras combinaciones. El proceso "primario", lejos de poder traspasar a la corriente la cantidad de energía señalada más arriba, necesita, por el contrario, él mismo un suministro de energía del exterior, para poder efectuarse. Por tanto, nos vemos de nuevo empantanados simplemente con este proceso "primario". Fijémonos, pues, en cómo ocurren realmente las cosas. Y, entonces, vemos que la transformación que aquí se opera no es

 

Zn + 2 NaCl = ZnCl2 + Na,

 

sino

 

Zn + 2NaCl + 2H2O = ZnCl2 + 2 NaOH -I- H2.


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En otras palabras, el sodio no se desprende libremente en el electronegativo, sino que se oxidratiza, como ocurría más arriba, en el ejemplo I (Págs. [115-116]).

 

Para calcular las transformaciones de energía que aquí se producen nos brindan, por lo menos, un punto de apoyo los cálculos de Julius Thomsen. Según sus fórmulas, tenemos la siguiente cantidad de energía liberada en las combinaciones señaladas a continuación:

(ZnCl2 = 97.210, (ZnCl2, aqua) = 15.630,

 

o sea, en total, para la solución de

 

Cloruro de cinc              = 112.840 unidades calóricas

2 (Na, O, H, aqua)          = 223.620        "            "      

   336.460        "            "      

 

De aquí hay que restar, como consumo de energía en las disociaciones

2 (Na, Cl, aq.)                = 193.020 unidades calóricas

2 (H2 O)                        = 136.720         "            "     

   329.740         "            "    

Remanente de energía liberada  =    6.720         "             "    

 

Esta suma es, evidentemente, pequeña para la intensidad de corriente obtenida por Poggendorff, pero basta para explicar, de una parte, la separación del sodio del cloro y, de otra parte, la formación de la corriente, en general.

 

He aquí un ejemplo palmario de que la distinción entre procesos primarios y procesos secundarios es perfectamente relativa y nos conduce ad absurdum cuando se la presenta como absoluta. El proceso electrolítico primario, aisladamente considerado, no sólo no puede producir corriente, sino ni siquiera llegar a operarse. Sólo el proceso secundario, el que se presenta como proceso puramente químico, permite que llegue a operarse el proceso primario y suministra, además, todo el remanente de energía necesario para la formación de la corriente. Lo que quiere decir que este proceso se revela, en realidad, como el primario y el otro como el secundario. Cuando Hegel trocaba dialécticamente en lo contrario de ellas las diferencias y los antagonismos fijos inventados por los metafísicos y los naturalistas que se dejaban llevar de la metafísica, se le acusaba de tergiversar las palabras empleadas por éstos. Ahora bien, si vemos que la propia naturaleza procede con respecto a estas diferencías  y  estos  antagonismos  exactamente  lo  mismo  que  el


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viejo Hegel, ¿no habrá llegado la hora de estudiar la cosa un poco más de cerca?

 

Con mayor razón podemos considerar secundarios los procesos que se operan, ciertamente, como consecuencia del proceso químicoeléctrico de la pila o del proceso electroquímico de la cuba electrolítica, pero independientemente y aparte de ellos y que, por tanto, se efectúan a cierta distancia de los electrodos. Las transformaciones de energía que se producen con motivo de estos procesos secundarios no entran tampoco, por consiguiente, en el proceso eléctrico, ya que no sustraen a él directamente energía ni se la suministran. Procesos de éstos se presentan con mucha frecuencia en la cuba electrolítica; más arriba (I), hemos visto un ejemplo de ellos, con la formación de ácido sulfúrico en la electrólisis del sulfato de sodio. Sin embargo, estos procesos presentan aquí menos interés. En cambio, tiene mayor importancia práctica su manifestación en la pila. En efecto, si no añaden ni sustraen directamente energía al proceso químicoeléctrico, sí modifican la cantidad total de energía disponible existente en la pila, influyendo, por tanto, indirectamente en ella.

 

Aquí hay que clasificar, además de las transformaciones químicas adicionales de tipo corriente, los fenómenos que se presentan cuando los iones se desprenden sobre los electrodos bajo un estado distinto de aquel en que de ordinario aparecen libremente, pasando a este estado solamente después de haberse alejado de los electrodos. Los iones pueden, al mismo tiempo, asumir otra densidad u otro estado de cohesión. Pero pueden también sufrir importantes transformaciones desde el punto de vista de su estructura molecular, y es ésta la posibilidad más interesante de todas. En todos estos casos, corresponde una variación análoga de calor a estas transformaciones químicas o físicas secundarias; en la mayor parte de los casos, se produce liberación de calor, y en casos aislados consumo de él. Al comienzo, esta variación de calor se limita, evidentemente, al lugar en que se manifiesta; el líquido de la pila o de la cuba electrolítica se calienta o se enfría, pero el resto del circuito permanece inalterado. De ahí que se dé a este calor el nombre de calor local. Por tanto, la energía química liberada que queda disponible para convertirse en electricidad aumenta o disminuye con el equivalente de este calor positivo o negativo producido en la pila. Según los cálculos de Favre, en una pila de peróxido de hidrógeno y de ácido clorhídrico, los 2/3 del total de energía liberada se consumieron bajo forma de calor local; en cambio, la pila de Grove se enfrió considerablemente después de cerrarse el circuito, aportándole por tanto energía del exterior por absorción   de   calor.   Vemos,  de  este  modo,  que  incluso  estos


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procesos secundarios reaccionan sobre el proceso primario. Cualquiera que sea el modo como abordemos el problema, la distinción entre procesos primarios y secundarios sigue siendo puramente relativa y desaparece, por lo regular, en la acción mutua de unos sobre otros. Y si se pierde de vista esto, para considerar estas contraposiciones relativas como absolutas, se acaba cayendo sin remisión en contradicciones como las que veíamos más arriba.

 

Sabemos que, al producirse el desprendimiento electrolítico de gases, los electrodos de metal se cubren de una delgada capa gaseosa; y, en seguida, la intensidad de la corriente disminuye hasta que los electrodos se hallan saturados de gas, después de lo cual la corriente debilitada vuelve a ser constante. Favre y Silberman han demostrado que en esta cuba electrolítica vemos que se produce también calor local; y éste sólo puede proceder de la circunstancia de que los gases no se han liberado en los electrodos en el estado en que ordinariamente se manifiestan, sino que, después de separarse de los electrodos, sólo se los puede volver a su estado habitual mediante otro proceso unido a un desprendimiento de calor. Ahora bien, ¿en qué estado se desprenden los gases en los electrodos? Acerca de esto, no es posible expresarse con mayor prudencia que lo hace Wiedemann. Este lo llama, simplemente, un "cierto" estado, un estado "alotrópico" o "activo" y, a veces, por último, en el caso del oxígeno, un "estado de ozonización". En el caso del hidrógeno, se expresa todavía de un modo mucho más misterioso. A este propósito, siente uno traslucir la opinión de que el ozono y el peróxido de hidrógeno son las formas bajo las cuales se realiza este estado "activo". Sin embargo, el ozono obsesiona a nuestro autor hasta el punto de llegar a explicar las propiedades extraordinariamente electronegativas de ciertos peróxidos diciendo  ¡que "tal vez contengan una parte del oxígeno en estado ozonizado"!35 (I, pág. 57). Es cierto que en lo que se llama la desintegración del agua se forma tanto ozono como peróxido de hidrógeno, pero sólo en pequeñas cantidades. No tenemos ninguna clase de razones para suponer que, en el caso de que se trata, el calor local se halle condicionado por el hecho de que se produzcan primeramente y luego se desintegren cantidades más o menos importantes de las dos combinaciones de más arriba. No conocemos el calor de formación del ozono,  O3,  partiendo de los átomos  libres  de  oxígeno. La  del peróxido de hidrógeno,  partiendo de  H2O  (líquido)  +  O, es,  según Berthelot  = -21.480; por tanto, el nacimiento de esta combinación en grandes cantidades determinaría un fuerte suplemento de energía (aproximadamente, un 30 por 100 de la  energía  necesaria para la disociación de  H2  y  O), el cual, sin  embargo,   debería   saltar  a  los   ojos   y   ser   susceptible   de

 

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demostración. Finalmente, el ozono y el peróxido de hidrógeno sólo explicarían los fenómenos relacionados con el oxígeno (no tomando en consideración las inversiones de corriente, que determinarían la confluencia de gases en los mismos electrodos), pero no los referentes al hidrógeno. Y, sin embargo, también éste se desprende en estado "activo", y de tal modo, además, que en la combinación solución de nitrato de potasio entre electrodos de platino se combina directamente con el ázoe desprendido del ácido, para formar amoníaco.

 

En realidad, todas estas dificultades y todos estos casos problemáticos no existen. El desprender cuerpos "en estado activo" no es monopolio del proceso electrolítico. Cualquier descomposición química conduce a ese resultado. Precipita el cuerpo químico liberado primeramente bajo la forma de átomos libres, O, H, N, etc., que sólo después de su liberación pueden unirse para formar moléculas, O2H2N2, etc., cediendo con motivo de esta combinación determinada cantidad de energía, que no es posible, sin embargo, precisar y que aparece bajo la forma de color. Ahora bien, durante el instante infinitamente breve en que los átomos quedan libres, son portadores de toda la cantidad de energía que pueden, en general, asumir; y, hallándose en posesión de este máximum de energía, quedan en libertad para entrar en cualquier combinación que se les ofrezca. Se hallan, pues, "en estado activo" con relación a las moléculas O2,H2,N2, que han cedido ya una parte de esta energía y no pueden entrar en una combinación con otros cuerpos a menos que de nuevo se les suministre desde fuera la cantidad de energía que han cedido. No necesitamos, pues, en absoluto, recurrir antes de nada al ozono y al peróxido de hidrógeno, los cuales no son, por si mismos, otra cosa que productos de este estado activo. Incluso sin necesidad de pila, podemos abordar, simplemente por la vía química, por ejemplo la formación de amoníacos a que acabamos de referirnos con motivo de la electrólisis del nitrato de potasio: basta con añadir ácido azótico a una solución de nitrato a un líquido en el cual se haya liberado hidrógeno por medio de procesos químicos. El estado activo del hidrógeno es el mismo en ambos casos. Pero lo interesante del proceso electrolítico es que, en él, el caso se hace tangible, por así decirlo, la exigencia infinitamente pequeña de átomos libres. El proceso se divide en dos fases: la electrólisis suministra los átomos libres en los electrodos, pero su combinación para formar moléculas se efectúa solamente a cierta distancia de los electrodos. Por infinitamente pequeña que esta distancia sea desde el punto de vista de las relaciones entre masas, basta, sin embargo, para impedir, en su mayor parte al menos, la utilización para el proceso eléctrico de la  energía liberada con motivo de la  formación de  las  moléculas y


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para determinar,de este modo, su transformación en calor, el calor local en la pila. Se ha comprobado así, sin embargo, que los elementos se han desprendido en estado de átomos libres y han subsistido durante un momento, en la pila, bajo ese estado. Este hecho, que la química pura sólo permite sentar por vía de razonamiento, aparece demostrado aquí de un modo experimental, en la medida en que ello es posible sin la percepción sensible de los átomos y las moléculas. Y en ello reside la alta importancia científica del llamado calor local de la pila.

____

 

La transformación de la energía química en electricidad por medio de la pila galvánica es un proceso acerca del cual apenas sabemos nada ni llegaremos a saberlo hasta que no conozcamos mejor el modus operandi [modo de actuar] del mismo movimiento eléctrico.

 

Se atribuye a la pila una "fuerza eléctrica de disociación", determinada para cada pila en particular. Como hemos visto desde el primer momento, Wiedemann supone que esta fuerza eléctrica de disociación no es una forma determinada de la energía. Por el contrario, no es, desde el primer momento, otra cosa que la capacidad, la propiedad que tiene una pila de convertir en electricidad, en una unidad de tiempo, una determinada cantidad de energía química liberada. Por sí misma, esta energía química no asume nunca, en todo el curso del proceso, la forma de la "fuerza eléctrica de disociación", sino que reviste, por el contrario, inmediata y directamente, la forma de lo que se llama "fuerza electromotriz", es decir, del movimiento eléctrico. El hecho de que, en la vida corriente, se hable de la fuerza de una máquina de vapor, en el sentido de que puede convertir, en una unidad de tiempo, determinada cantidad de calor en movimiento de masas, no es razón para introducir también en el campo de la ciencia esta confusión de conceptos. Del mismo modo podríamos hablar de las diferentes fuerzas de una pistola, una carabina, un fusil de cañón liso o de un fusil de tiro largo, ateniéndonos al hecho de que estas armas disparan a diferentes distancias, partiendo de una carga de pólvora y un peso del proyectil iguales. Sólo que aquí salta claramente a la vista lo absurdo que es expresarse de este modo. Todo el mundo sabe que es la inflamación de la carga de pólvora la que pone la bala en movimiento y que el diferente alcance de cada arma depende de la cantidad mayor o menor de energía malgastada según la longitud del cañón, del juego del proyectil36 y de su forma. Pues bien, lo mismo ocurre con la fuerza del vapor y la fuerza eléctrica de disociación. Dos máquinas de vapor  -en igualdad de circunstancias,


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es decir, suponiendo que sean iguales las cantidades de energía liberada por ambas, en los mismos intervalos de tiempo- o dos pilas galvánicas que respondan a idénticas condiciones, sólo se distinguen, en lo que se refiere al trabajo que ellas suministran, por la suma mayor o menor de energía que en ellas se malgasta. Y si la técnica de las armas de fuego se las ha arreglado hasta ahora sin necesidad de recurrir a una fuerza de tiro especial de los fusiles, no vemos la razón de que la ciencia de la electricidad tenga por qué admitir una "fuerza eléctrica de disociación" análoga a esta fuerza de tiro, fuerza que no encierra la menor energía y que es, por tanto, incapaz de suministrar por sí misma ni la millonésima parte de un miligramo-milímetro de trabajo.

 

Y lo mismo puede decirse de la segunda forma de esta "fuerza eléctrica de disociación", que es la "fuerza eléctrica de contacto de los metales", mencionada por Helmholtz. No es otra cosa que la propiedad que tienen los metales de transformar en electricidad, por su contacto, otras fuentes de energía existente. Se trata, lo mismo que en el caso anterior, de una fuerza en que no se contiene ni la menor chispa de energía. Admitamos, con Wiedemann, que la fuerza energética de la electricidad de contacto reside en la fuerza viva del movimiento de adherencia: en tal caso, esta energía existirá primeramente bajo la forma de este movimiento de masas y, al desaparecer, se convertirá inmediatamente en movimiento eléctrico, sin asumir ni por un momento la forma de "fuerza eléctrica de contacto".

Y ahora se nos dice, por añadidura, que la fuerza electromotriz, es decir, la energía química que reaparece bajo la forma de movimiento eléctrico, ¡es -según quienes tal cosa afirman- proporcional a esta "fuerza eléctrica de disociación", que, no sólo no encierra energía alguna, sino que no puede, en absoluto, encerrarla, por su concepto mismo! Esta proporcionalidad entre energía y no energía forma, evidentemente, parte de las mismas matemáticas en las que figura la relación entre la unidad de electricidad y el miligramo". Pero, detrás de esa forma absurda que sólo debe su existencia al hecho de concebir una simple propiedad como una fuerza  mística, se esconde una tautología perfectamente simple: la capacidad de una determinada pila de transformar en electricidad la energía química liberada se mide... ¿por qué? Por la cantidad de energía que reaparece en el circuito bajo la forma de electricidad con respecto a la energía química consumida en la pila. Eso es todo.

Para llegar a una fuerza eléctrica de disociación, hay que tomar en serio el recurso forzoso de dos fluidos eléctricos. Para hacerlos  pasar de su  neutralidad  a su polaridad y,  por tanto,  para


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disociarlos al uno del otro, se necesita cierta cantidad de energía... que es la fuerza eléctrica de disociación. Una vez separados, las dos electricidades pueden ceder de nuevo la misma cantidad de energía, al fundirse: es la fuerza electromotriz. Pero como, actualmente, nadie, ni siquiera Wiedemann, considera las dos electricidades como cosas dotadas de una existencia efectiva, el extenderse sobre esta manera de ver las cosas sería escribir para un público difunto.

El error fundamental en que incurre la teoría del contacto estriba en la imposibilidad de sobreponerse a la idea de que la fuerza de contacto o fuerza eléctrica de disociación es, según ella, una  fuente  de  energía, cosa en verdad difícil, después de haber convertido en  fuerza  la simple propiedad que un aparato tiene de servir de agente a la transformación de energía, pues se pretende precisamente que una  fuerza  sea una determinada forma de energía. Por no lograr desembarazarse de esta oscura noción de la fuerza -aunque, por lo demás, se le imponga la idea moderna de la imposibilidad de destruir o de crear la energía- es por lo que Wiedemann cae en la absurda explicación núm. I  de la corriente y en todas las contradicciones que a continuación hemos puesto de manifiesto.

Si la expresión "fuerza eléctrica de disociación" encierra un contrasentido directo, la otra, la de "fuerza electromotriz", resulta, por lo menos, superflua. Hemos conocido motores térmicos mucho antes de que se inventaran los motores eléctricos, lo que no es obstáculo para que la teoría del calor se las arregle perfectamente bien sin necesidad de recurrir a una especial fuerza termomotriz. Así como el simple término de calor engloba todos los fenómenos de movimiento que forman parte de esta forma de energía, así también el término de electricidad puede abarcar todos los fenómenos que caen dentro de su campo. Y existen, además, muchas formas de acción de la electricidad que no son directamente "motrices": la imantación del hierro, la desintegración química, la transformación en calor. Finalmente, en todas las ciencias naturales e incluso en la mecánica, representa siempre un progreso el poder desembarazarse, donde sea, de la palabra  fuerza.

Hemos visto que Wiedemann no aceptaba sin cierta repugnancia la explicación química de los procesos operados en la pila. Esta repugnancia no le abandona jamás; dondequiera que puede echarle algo en cara a la teoría llamada química, podemos estar seguros de que lo hace. Así, vemos que dice: "No se ha demostrado en absoluto que la fuerza electromotriz sea proporcional a la intensidad de la acción química" (I, pág. 791). Y es evidente que esta proporcionalidad no se manifiesta en todos y cada uno de los casos;  pero en aquellos en que no aparece,  sólo  se


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muestra con ello que la pila está mal construida y que se produce en ésta un despilfarro de energía. Por eso el propio Wiedemann tiene toda la razón cuando, en sus deducciones teóricas, no toma para nada en cuenta las circunstancias accesorias de este tipo que vienen a alterar la pureza del progreso, y asegura sin andarse con rodeos que la fuerza electromotriz de un elemento es igual al equivalente mecánico de la acción química que en una unidad de tiempo produce en él la unidad de intensidad de corriente.

 

En otro pasaje, leemos: "Que, además, en la pila ácido-álcali la combinación del ácido y el álcali no es la causa de la formación de la corriente se desprende de los experimentos de los §§ 61 (Becquerel y Fechner), 260 (Du Bois-Reymond) y 261 (Worm-Müller), según los cuales, en ciertos casos, cuando el ácido y el álcali no se combinan en cantidades equivalentes, no existe corriente, así como del experimento citado en el § 62 (Henrici), según el cual la fuerza electromotriz se produce del mismo modo, ya se intercale o no una solución de salitre entre la solución de potasio cáustico y el ácido azótico" (I, pág. 791).37

 

Nuestro autor estudia muy seriamente el problema de si la combinación del ácido y el álcali constituye una de las causas de la formación de la corriente. Así formulada, la pregunta tiene fácil respuesta. La combinación del ácido y el álcali origina, primeramente, la formación de una  sal, acompañada de la liberación de energía. El que esta energía revista en su totalidad o en parte la forma de electricidad depende de las circunstancias en que se produce su liberación. Por ejemplo, en una pila formada por ácido azótico y una solución de potasa cáustica entre electrodos de platino, así ocurrirá, por lo menos parcialmente, siendo, en cambio, indiferente que se intercale ó no una solución de salitre entre el ácido y el álcali, lo que podrá, a lo sumo, amortiguar la formación de la sal, pero no impedirla. Pero, si se opera a base de una pila del tipo Worm-Müller, a la que Wiedemann hace constantemente referencia, en la que el ácido y la solución del álcali ocupan el centro, con una solución de su sal en los dos extremos, que tenga, además el mismo grado de concentración que la solución formada en la pila, es evidente que no puede generarse corriente alguna, ya que por razón de los elementos situados en las puntas -puesto que en todas partes se forman cuerpos idénticos-, no puede surgir ninguna clase de iones. Se ha impedido, pues, que la energía liberada se transforme en electricidad tan directamente como si no se hubiese cerrado el circuito; hay que extrañarse, por tanto, de que no se produzca corriente. Ahora bien, que en general el ácido y el álcali pueden   producir   una  corriente  lo  revela  la  pila  carbón,   ácido


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sulfúrico (solución al 10 por 100, potasa; solución al 10 por 100, carbón), que tiene, según Raoult, una intensidad de corriente de 73;* y que, con una disposición apropiada de la pila, pueden suministrar una intensidad de corriente que corresponde a la gran cantidad de energía liberada con motivo de su combinación, se desprende del hecho de que las más poderosas pilas que se conocen se basan casi exclusivamente en la formación de sales de álcali, como ocurre, por ejemplo, con los cálculos de Wheatstone: platino, cloruro de platino, amalgama de potasio, corriente de intensidad 230; peróxido de plomo, solución de ácido sulfúrico, amalgama de potasio = 326; peróxido de manganeso, en vez de peróxido de plomo = 280; sin embargo, cuantas veces se empleaba amalgama de cinc, en vez de la de potasio, la intensidad de la corriente disminuía casi exactamente en 100. Y lo mismo, en la pila peróxido de manganeso sólido, solución de permanganato de potasio, solución de potasa cáustica, potasio, ha obtenido Beetz la intensidad de corriente 302; además, platino, solución de ácido sulfúrico, potasio = 293,8; Joule: platino, ácido azótico, solución de potasa cáustica, amalgama de potasio = 302. La "causa" a que se debe el que se formen estas corrientes excepcionalmente intensas hay que buscarla, sin duda alguna, en la combinación de ácido y de álcali o de metal alcalino y en la gran cantidad de energía que se libera en este caso.

 

Dos o tres páginas más adelante volvemos a leer en Wiedemann: "Hay que tener mucho cuidado, sin embargo, con no considerar directamente el equivalente-trabajo de la acción química total que aparece en el punto de contacto de los metales heterogéneos como la medida de la fuerza electromotriz en el circuito cerrado. Cuando, por ejemplo, en la pila  ácido-álcali  (iterum Crispinus!)38  de Becquerel se combinan estos dos cuerpos, cuando en la pila platino, salitre fundido y carbón, arden, o cuando, en una pila corriente: cobre, cinc impuro y ácido sulfúrico diluido, el cinc se disuelve rápidamente con formación de corrientes locales, gran parte del trabajo suministrado (debería decirse de la energía liberada) en estos procesos químicos... se convierte en calor y se pierde, por tanto, para la corriente total" (I, pág. 798). Todos estos procesos se entroncan a la pérdida de energía en la pila; nada tienen que ver con el hecho de que el movimiento eléctrico nace de la energía química transformada, sino solamente con la cantidad de energía que se transforma.

Los especialistas en electricidad han dedicado un tiempo y un esfuerzo infinitos a componer  las  pilas  más  diversas  y  a medir la

 

* En todas las indicaciones acerca de la intensidad de corriente se calcula a base de la pila de Daniell = 100. [Nota de Engels.]


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"fuerza electromotriz" de éstas. Los materiales experimentales así acumulados contienen muchas cosas valiosas, pero son más, sin duda alguna, las cosas carentes de valor que en ellas se encuentra. ¿Qué valor científico poseen, por ejemplo, los experimentos científicos en los que se utiliza como electrólito el "agua", que, como ha demostrado ahora Kohlrausch, es el peor conductor y, por tanto, el peor electrólito,* y en los que, por consiguiente, no es el agua la que sirve de mediador al proceso, sino que son sus impurezas desconocidas? Y, sin embargo, más de la mitad de los experimentos de Fechner se basan en este empleo del agua, que es, incluso, su  experimentum  crucis,39  con ayuda del cual trató de erigir de un modo inquebrantable la teoría del contacto sobre las ruinas de la teoría química.

 

Como se ve ya aquí, en todos los experimentos en general, exceptuando un reducido número de ellos, no se toman en consideración, por así decirlo, los procesos químicos operados en la pila, que constituyen, sin embargo, la fuente de la fuerza llamada electromotriz. Ahora bien, hay toda una serie de pilas cuya fórmula química no consiente en absoluto sacar una conclusión segura acerca de las conversiones químicas que se operan en ellas después de cerrar el circuito. Por el contrario, como dice Wiedemann (I, pág. 797), es "innegable que estamos todavía lejos de poder abarcar con una mirada todos los casos de atracciones químicas que se producen en la pila". Por consiguiente, desde el punto de vista de su aspecto químico, punto de vista que va adquiriendo una importancia cada vez mayor, todos los experimentos de este tipo carecerán de valor mientras no se repitan en condiciones que permitan controlar aquellos procesos.

 

Sólo muy excepcionalmente puede hablarse, en esta clase de experimentos, de tener en cuenta las transformaciones de energía operadas en la pila. Muchos de ellos se han llevado a cabo antes de que se reconociera científicamente la ley de la equivalencia del movimiento, lo que no es obstáculo para que, por rutina, sigan deslizándose de un manual en otro, sin que nadie los controle ni puedan darse por terminados. Se ha dicho que la electricidad no conoce la inercia (lo que encierra, sobre poco más o menos, el mismo sentido que si se dijera que la velocidad carece de peso específico), pero no podría, en manera alguna, afirmarse lo mismo en cuanto a la  teoría  de la electricidad.

 

* Una columna de 1 mm de longitud del agua más pura obtenida por Kohlrausch afrecería la misma resistencia que un conductor de cobre del mismo diámetro y de una longitud aproximadamente igual a la de la órbita de la luna (Naumann, Allgemeine Chemie, pág. 729). [Nota de Engels.]

 


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Hasta aquí, hemos considerado el elemento galvánico como un dispositivo en el cual, por virtud de las relaciones de contacto que se establecen, la energía química se libera y convierte en electricidad, de un modo que todavía desconocemos. Y asimismo hemos presentado la cuba electrolítica como un aparato en el que se opera el proceso inverso, es decir, en el que el movimiento eléctrico se transforma en energía química y se consume en cuanto tal. Con este motivo, hemos tenido que destacar en primer plano el aspecto químico del proceso, aspecto del que se cuidan tan poco los especialistas en electricidad; era éste, en efecto, el único medio de que disponíamos para desembarazarnos de toda la turbamulta de ideas heredadas por tradición de la vieja teoría del contacto y de la teoría de los dos fluidos eléctricos. Hecho esto, se trata ahora de estudiar el problema de si el proceso químico operado en la pila se desarrolla en las mismas condiciones que fuera de ella o si presentan allí fenómenos especiales que dependan de la excitación eléctrica.

 

Las ideas erróneas son, en toda ciencia, en último resultado, dejando a un lado los errores de observación, maneras falsas de representarse hechos exactos. Y éstos permanecen en pie, aun después de demostrar la falsedad del modo de concebirlos. Aun desechada la vieja teoría del contacto, siguen en pie los hechos comprobados que esa teoría trataba de explicar. Pues bien, consideremos estos hechos y, al mismo tiempo, el aspecto propiamente eléctrico del proceso operado en la pila.

 

Es indiscutible que, por el contacto de cuerpos heterogéneos, con cambios químicos o sin ellos, se produce una excitación eléctrica, susceptible de ser demostrada mediante un electroscopio o un galvanómetro. Como veíamos al principio, la fuente de energía de estos fenómenos de movimiento, extraordinariamente mínimos de por sí, resulta difícil de comprobar en cada caso; pero esto no importa, pues la existencia de esta fuente exterior se da generalmente por admitida.

 

Kohlrausch publicó en 1850-1853 una serie de experimentos en los que reúne por parejas los diferentes elementos constitutivos de una pila, para determinar las tensiones de electricidad estática que en cada caso se manifiestan; según él, la fuerza electromotriz del elemento debería estar formada por la suma algebraica de estas tensiones. Tomando como base la tensión Zn/Cu  =  100, calcula en los siguientes términos la intensidad relativa de la pila de Daniell y de la pila de Grove:


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Daniell:

 

Zn/Cu  +  amalg.  Zn/H2SO4Cu  =  100  +  149  -  21  =  228;

 

Grove:

 

Zn/Pt  +  amalg.  Zn/H2S04  +  Pt/HNO3  =  107  +  149  =  405,

 

lo que corresponde, sobre poco más o menos, a la medida directa de la intensidad de la corriente de estos elementos. Pero estos resultados no son, ni mucho menos, seguros. En primer lugar, el propio Wiedemann llama la atención, pero "no aporta, desgraciadamente, datos numéricos en cuanto a los resultados de los experimentos sueltos".40 Y, en segundo lugar, él mismo reconoce en varias ocasiones que son, por lo menos, muy poco seguros, a causa de las numerosas fuentes inevitables de error, todos los experimentos encaminados a determinar cuantitativamente las excitaciones eléctricas en el caso del contacto entre metales. Y si, a pesar de ello, Wiedemann opera más de una vez a base de las cifras de Kohlrausch, mejor será que no le sigamos por este camino, tanto más cuanto que existe otra posibilidad de determinación a la que no se le pueden oponer estas objeciones.

Si sumergimos en el líquido las dos placas excitadoras de una pila y las ponemos en circuito con las dos puntas de un galvanizador, tenemos, según Wiedemann, que "la desviación inicial de su aguja imantada, antes que las transformaciones químicas modifiquen la intensidad de la corriente, nos da la medida de la suma de las fuerzas electromotrices en el circuito cerrado".41 Lo que vale tanto como decir que pilas de diferente intensidad indicarán diferentes desviaciones iniciales y que la magnitud de estas desviaciones iniciales será proporcional a la intensidad de la corriente de las correspondientes pilas.

Tal parece que si tuviésemos aquí, ante nuestros ojos, de un modo palpable, la "fuerza eléctrica de disociación", la "fuerza de contacto", que provoca un movimiento independiente de toda acción química. Esto es, en efecto, lo que piensa la teoría del contacto. Y no cabe duda de que nos encontramos aquí ante un nexo, no estudiado todavía por nosotros en las páginas anteriores, entre la excitación eléctrica y  la acción química. Para entrar en su examen, tenemos que examinar un poco más de cerca la llamada ley de la fuerza electromotriz; y al hacerlo descubrimos que en este caso, como en los demás, las ideas tradicionales acerca del contacto no sólo no ofrecen una explicación de los fenómenos, sino que cierran directamente el paso a toda posible explicación.

 


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Si colocamos en un elemento galvánico cualquiera formado por dos metales y un líquido, por ejemplo cinc, ácido clorhídrico diluido y cobre, un tercer metal, v gr. una placa de platino, sin enlazarla con el circuito externo por medio de un hilo conductor, la desviación inicial del galvanómetro será exactamente la misma que sin la placa de platino. Ello quiere decir que ésta no influye para nada en la excitación eléctrica. Sin embargo, en el lenguaje de los defensores de la fuerza electromotriz la cosa no podría expresarse de un modo tan sencillo. He aquí sus palabras

 

"La suma de las fuerzas electromotrices del cinc y el platino y del platino y el cobre viene a ocupar el puesto de la fuerza electromotriz del cinc y del cobre en el líquido. Y, como quiera que el camino de las electricidades no se ve sensiblemente modificado por la introducción de la placa de platino, podemos llegar, partiendo de la identidad entre las indicaciones del galvanómetro en uno y otro caso, a la conclusión de que la fuerza electromotriz del cobre y del cinc en el líquido es igual a la del cinc y el platino más la del platino y el cobre en el mismo líquido. Lo cual viene a corresponder a la teoría, sentada por Volta, de la excitación eléctrica entre los metales de por sí. Y su resultado, válido para todos los líquidos o metales, cualesquiera que ellos sean, se expresa diciendo que, en su excitación electromotriz por medio de los líquidos, los metales siguen la ley de la serie voltaica, ley que se enuncia también bajo el nombre de ley de la fuerza electromotriz (Wiedeinann, I, pág. 62).

 

Al decir que el platino, en esta combinación, no actúa en absoluto como excitador eléctrico, no se hace más que expresar un hecho puro y simple. Pero, cuando se afirma que funciona, sin embargo, como un excitador eléctrico, aunque actuando con igual intensidad en dos direcciones opuestas, con lo que el efecto se anula, se transforma dicho hecho en una hipótesis, simplemente para hacer honor a la "fuerza electromotriz". Y en ambos casos desempeña el platino el papel de testaferro.

En el momento en que se produce la primera desviación de la aguja del galvanómetro, aún no se ha cerrado el circuito. Mientras el ácido no se desintegra, no es conductor; sólo puede ser conductor por medio de los iones. Si el tercer metal no actúa sobre la primera desviación, se debe sencillamente a que todavía se halla  aislado.

Ahora bien, ¿cómo se comporta el tercer metal, después de producirse la corriente continua y mientras dura ésta?

 

En la serie voltaica de los metales en la mayor parte de los líquidos, el cinc ocupa, después de los metales alcalinos, casi el lugar extremo positivo,  el platino el negativo y el cobre figura entre


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ambos. Por consiguiente, si, como se hacía más arriba, se coloca el platino entre el cobre y el cinc, veremos que es negativo con respecto a uno y a otro. Si el platino actuase en general, tendríamos que la corriente en el líquido debería ir del cinc y del cobre hacia el platino y, por tanto, abandonar los dos electrodos para llegar al platino aislado, lo que sería una contradictio in adjecto.42 La condición fundamental para la eficacia de varios metales en la pila consiste precisamente que, al exterior, aparezcan unidos entre sí por un circuito cerrado. Un metal de más en la pila, aislado, actúa como no conductor; no puede engendrar iones ni dejarlos pasar, y sin iones no hay conducción en los electrólitos. Este metal no será, pues, solamente un testaferro, sino que será, incluso, un obstáculo, que obligará a los iones a esquivarlo, pasando de largo por delante de él.

Y lo mismo ocurrirá si unimos el cinc y el platino y colocamos en medio el cobre aislado: éste, suponiendo que actuase de algún modo, generaría aquí una corriente que iría del cinc al cobre y otra del cobre al platino; funcionaría, pues, como una especie de electrodo intermediario y, en su cara vuelta hacia el cinc, desprendería hidrógeno gaseoso, lo que es sencillamente imposible.

El caso se presentará, en cambio, bajo una forma extraordinaria- mente sencilla, si nos desembarazamos del modo tradicional de expresarse los defensores de la fuerza electromotriz. La pila galvánica es, como hemos visto, un dispositivo en el que la energía química se libera y se transforma en electricidad. Dicha pila está formada, generalmente, por uno o varios líquidos y por dos metales que actúan como electrodos y que deben aparecer unidos entre sí, fuera del líquido, por medio de un conductor. Basta con esto para crear el aparato. Todo lo que, además, podamos sumergir en el líquido excitador, fuera de todo enlace, ya sea vidrio, metal, resina u otra materia cualquiera, no puede participar del proceso químico-eléctrico que se opera en la pila, en la formación de la corriente, mientras no modifique químicamente el líquido; puede, cuando más, entorpecer el proceso. Por grande que sea la capacidad de excitación eléctrica de un tercer metal sumergido con respecto al líquido, a uno de los electrodos de la pila o incluso a los dos, no podrá ejercer acción alguna, mientras este metal no aparezca unido al circuito en el exterior del líquido.

 

Por consiguiente, no sólo es falsa  la  deducción  que, como veíamos, hace Wiedemann de la ley de la fuerza electromotriz, sino que es erróneo, incluso, el sentido que atribuye a esta ley. No se puede hablar de una actividad electromotriz del metal aislado, actividad neutralizada, ya que de antemano se ha privado a esta actividad de la condición única en que habría podido ser eficiente, y


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no es posible tampoco deducir la llamada ley de la fuerza electromotriz de un hecho que aparece fuera de su campo de acción.

 

El viejo Poggendorff publicó en 1845 una serie de experimentos en los que medía la fuerza electromotriz de las pilas más diversas, es decir, la cantidad de electricidad suministrada por cada una de ellas en una unidad de tiempo. Entre ellos, tienen especial valor los 27 primeros, en cada uno de los cuales tres determinados metales, sumergidos en el mismo líquido excitador, se agrupan sucesivamente de dos en dos para formar tres diferentes pilas, que Poggendorff estudia y compara desde el punto de vista de la cantidad de electricidad suministrada. Como buen defensor de la teoría del contacto, el autor de estos experimentos colocaba cada vez en la pila un tercer metal aislado, lo que le daba la satisfacción de convencerse de que este "tercer miembro de la alianza"43 desempeñaba en las 81 pilas el papel de simple testaferro. Pero la importancia de dichos experimentos no reside, ni mucho menos, en esto, sino más bien en que permiten contrastar la llamada ley de la fuerza electromotriz y aquilatar su sentido exacto.

 

Atengámonos a la serie de las pilas de más arriba, en las que, en un medio de ácido clorhídrico diluido, se unen entre sí, cada vez de dos en dos, cinc, cobre y platino. Tomando como base la cantidad de electricidad suministrada por la pila de  Daniell  =  100,  Poggendorff  llega a los siguientes resultados:

 

Cinc-cobre =    78,8

Cobre-platino       =    74,3

             Total           153,1

Cinc-platino         =  153,744

 

Así, pues, el cinc directamente asociado al platino suministraba casi exactamente la misma. cantidad de electricidad que el cinc-cobre  + cobre-platino. Y lo mismo ocurría en cualquier otra pila en que se utilizaran líquidos y metales. Si se forman pilas por medio de metales sumergidos en el mismo líquido excitador, de tal modo que, según la serie voltaica válida para este líquido, el segundo, tercero, cuarto metal, etc., desempeñen uno después del otro el papel de electrodo negativo con respecto al anterior y de electrodo positivo en relación con el que le sigue, el total de las cantidades de electricidad suministradas por todas estas pilas será igual a la que suministre una pila formada asociando directamente los dos términos extremos de la serie íntegra de los metales. Así, por ejemplo, en ácido clorhídrico diluido, las cantidades de energía suministradas  en  total  por  las  pilas   cinc-estaño,   estaño-hierro,


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hierro-cobre, cobre-plata y plata-platino son iguales a la cantidad obtenida en la pila cinc-platino; la serie integrada por todos los elementos de la serie anterior se verá, en igualdad de circunstancias, exactamente neutralizada por una batería cinc-platino cuya corriente circulase en dirección contraria.

 

Así concebida, la llamada ley de la fuerza electromotriz adquiere una significación real y muy grande. Descubre un nuevo aspecto del nexo existente entre la acción química y la acción eléctrica. Hasta ahora, el estudio recaía principalmente sobre la fuente de energía de la corriente galvánica, y esta fuente, la transformación química, aparecía como el lado activo del proceso; la electricidad se engendraba partiendo de aquélla y se manifestaba primeramente como algo pasivo. Ahora, los términos del problema se invierten. La excitación eléctrica, determinada por la naturaleza de los cuerpos heterogéneos puestos en contacto en la pila, no puede añadir ni sustraer energía a la acción química  (como no sea la transformación de la energía liberada en electricidad). Puede acelerar o amortiguar esta acción, según el dispositivo de la pila. Si la pila cinc-ácido clorhídrico diluido-cobre sólo suministra, en la misma unidad de tiempo, la mitad de corriente eléctrica que la pila cinc-ácido clorhídrico diluido-platino, esto quiere decir, hablando en términos químicos, que la primera pila no suministra, en la misma unidad de tiempo, más que la mitad del cloruro de cinc y del hidrógeno que la segunda. Por tanto, aun permaneciendo invariables las condiciones puramente químicas, la acción química se ha duplicado. La excitación eléctrica se ha convertido en el regulador de la acción química; se manifiesta, ahora, como el lado activo, al paso que la acción química asume un papel pasivo.

 

Así se explica, pues, que toda una serie de procesos que antes se consideraban como puramente químicos se presenten ahora como procesos electroquímicos. El cinc químicamente puro es atacado en débil proporción por el ácido diluido, cuando realmente lo es; en cambio, el cinc corriente que se encuentra en el comercio se desintegra muy rápidamente, formando una sal y desprendiendo hidrógeno; se contiene en él una mezcla de otros metales y de carbón, que se reparten desigualmente en diferentes puntos de la superficie. Entre estos metales y el mismo cinc se forman en el ácido corrientes locales, al paso que los lugares en que se halla el cinc constituyen los electrodos positivos, y los lugares en que aparecen los otros metales los electrodos negativos, sobre los que se desprenden pequeñas burbujas de hidrógeno. Y asimismo es considerado ahora como un fenómeno electroquímico el que hace que el hierro sumergido en una solución de sulfato de cobre se cubra


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de una capa de este metal, pues se halla determinado por corrientes que nacen entre los puntos heterogéneos de la superficie del hierro.

De acuerdo con esto, nos encontramos también con que las series voltaicas de los metales en líquidos corresponden, a grandes rasgos, a las series según las cuales los metales se desplazan el uno al otro de sus combinaciones con los halógenos y los radicales ácidos. En el extremo negativo de las series voltaicas, vemos que los metales del grupo del oro: oro, platino, paladio y rodio, difícilmente oxidables, apenas son, normalmente, atacados por los ácidos o permanecen inalterables bajo éstos, siendo fácilmente desplazados de sus sales por otros metales. En el extremo positivo, nos encontramos con los metales alcalinos, que muestran un comportamiento diametralmente contrario: el mayor despliegue de energía apenas basta para desprenderlos de sus óxidos, en la naturaleza aparecen casi exclusivamente bajo la forma de sales y son, de todos los metales, los que presentan, con mucho, la mayor afinidad con los halógenos y los radicales ácidos. Entre unos y otros, los demás metales aparecen en sucesiones un tanto variables, pero de tal modo que, en su conjunto, concuerdan en ellos el comportamiento químico y el comportamiento eléctrico. Su orden de sucesión individual varía según los líquidos, y apenas si se halla definitivamente establecido con respecto a uno solo de éstos. Cabe, incluso, llegar a dudar que haya para un solo líquido semejante serie voltaica absoluta de los metales. Dos barras del mismo metal pueden, sumergidas en pilas y cubas electrolíticas apropiadas, servir cada una de electrodo positivo y electrodo negativo, lo cual quiere decir que un mismo metal puede ser tanto positivo como negativo en relación consigo mismo. En las pilas termoeléctricas que convierten el calor en electricidad, fuertes diferencias de temperatura en los dos puntos de contacto invierten el sentido de la corriente: un metal anteriormente positivo se trueca en negativo, y viceversa. Y no existe tampoco un orden absoluto con arreglo al cual los metales se desplacen el uno al otro de sus combinaciones químicas con un halógeno o un radical ácido determinados; mediante un suministro de energía en forma de calor podemos, en muchos casos, modificar e invertir casi a nuestro antojo el orden vigente bajo una temperatura usual.

Nos encontramos, pues, aquí con una peculiar acción mutua entre el quimismo y la electricidad. La acción química operada en la pila que suministra a la electricidad toda la energía necesaria para la formación de la corriente, aparece en muchos casos, por su parte, simplemente provocada y en todos los casos, sin excepción, cuantitativamente regulada por las tensiones eléctricas que en la pila se producen. Antes, los procesos operados en la pila aparecían ante nosotros como procesos  químico-eléctricos,  pero ahora  vemos que


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son también, en la misma medida, procesos electroquímicos. Desde el punto de vista de la formación de la corriente continua, la acción química se revelaba como el elemento primario; desde el punto de vista de la excitación para provocar la corriente, se muestra como algo secundario, accesorio. La acción mutua excluye todo elemento absolutamente primario o absolutamente secundario; esta acción es, asimismo, un proceso bilateral, que puede ser considerado, por su propia naturaleza, desde dos puntos de vista distintos; más aún, para comprenderla plenamente, debe ser estudiada sucesivamente desde los dos puntos de vista, antes de poder hacer la síntesis del resultado total. Si nos empeñamos en atenernos exclusivamente a un punto de vista, considerándolo como absoluto por oposición al otro, o si, respondiendo a las necesidades momentáneas del razonamiento, saltamos del uno al otro, permaneceremos cautivos de la estrechez del pensamiento materialista; no captaremos la concatenación y nos embrollaremos en una contradicción tras otra.

 

Más arriba hemos visto que, según Wiedemann, la desviación inicial de la aguja del galvanómetro que sigue inmediatamente a la inmersión de las placas excitadoras en el líquido de la pila y que antecede a toda modificación de la intensidad de la excitación eléctrica mediante transformaciones químicas es "la medida de la suma de las fuerzas electromotrices en el circuito cerrado".

 

 

Hasta aquí, la llamada fuerza electromotriz representaba, a nuestros ojos, una forma de la energía, que, en nuestro caso, era engendrada en cantidad equivalente partiendo de la energía química, para transformarse de nuevo, en seguida, en cantidades equivalentes de color, movimiento de masas, etc. Pues bien, ahora nos enteramos de pronto de que "la suma de las fuerzas electromotrices en el circuito cerrado existe ya antes de que las transformaciones químicas hayan liberado esta energía; dicho en otros términos, de que la fuerza electromotriz no es otra cosa que la capacidad que tiene determinada pila de liberar en una unidad de tiempo una determinada cantidad de energía química y transformarla en electricidad. Lo mismo que antes la fuerza eléctrica de disociación, la fuerza electromotriz se revela también, ahora, como una fuerza que no contiene ni la menor chispa de energía. Por "fuerza electromotriz" Wiedemann entiende, pues, dos cosas totalmente distintas: de una parte, la capacidad que tiene una pila de liberar una determinada cantidad de energía química dada y transformarla en movimiento eléctrico; de otra parte, la misma cantidad de movimiento eléctrico producido. El hecho de que ambas sean proporcionales entre sí, de que la una sirva de medida a la otra, no anula  su  diversidad.   La  acción  química,  operada  en  la  pila,  la

 


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cantidad de electricidad producida y el calor que engendra en el circuito cerrado, caso de que no se produzca trabajo alguno, son algo más que proporcionales, son incluso equivalentes; pero esto no quita nada a su diversidad. La capacidad de una máquina de vapor de un diámetro de cilindro y una acción de émbolo dados, de producir una determinada cantidad de movimiento mecánico, partiendo del calor que se le suministra, es algo muy diferente de este mismo movimiento mecánico, por muy proporcional a él que sea. Y si semejante manera de expresarse podía tolerarse en una época en que aún no se hablaba en las ciencias naturales de conservación de la energía, es evidente que, una vez reconocida esta ley fundamental, ya no se puede confundir la energía real y viva, bajo cualquier forma que se presente; con la capacidad de cualquier aparato de imprimir a la energía liberada esta forma o la otra, la que sea. Esta confusión es una secuela de la confusión de fuerza y energía, con motivo de la fuerza eléctrica de disociación: en estas dos confusiones se resuelven armónicamente las tres explicaciones totalmente contradictorias que Wiedemann da de la corriente y de ellas nacen, en definitiva, todos los embrollos y extravíos en que este autor incurre a propósito de la llamada fuerza "electromotriz".

Además de la peculiar acción mutua entre quimismo y electricidad, a que nos hemos referido, media entre ambos otra característica común, que indica una afinidad todavía más íntima entre estas dos formas de movimiento. Ninguna de ellas puede existir más que desapareciendo. El proceso químico se opera bruscamente con respecto a cada uno de los grupos de átomos a que afecta. Sólo puede prolongarse gracias a la presencia de nuevos materiales, que constantemente van incorporándose. Y lo mismo ocurre con el movimiento eléctrico. Apenas se produce, partiendo de otra forma de movimiento, cuando se convierte en otra forma de movimiento, la tercera; solamente el suministro constante de energía disponible puede engendrar la corriente continua en la que, a cada momento, nuevas cantidades de movimiento cobran la forma de la electricidad, para perderla de nuevo.

La profunda comprensión de estos estrechos vínculos existentes entre la acción química y la acción eléctrica, y viceversa, habrá de dar grandes frutos en los dos campos de la investigación. Y esta comprensión va generalizándose cada vez más. Entre los químicos, Lothar Meyer y, después de él, Kekulé han declarado expresamente que era inminente la restauración de la teoría electroquímica, bajo una forma rejuvenecida. Incluso entre los especialistas en electricidad parece que habrá de triunfar, por fin, como lo indican especialmente los trabajos de F. Kohlrausch, la convicción de que solamente tomando en consideración de un modo preciso  los  procesos  químicos  operados  en  la  pila  y  en la cuba

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electrolítica se ayudará a su ciencia a salir del atolladero de las viejas tradiciones.

 

Y, en realidad, no se ve de qué modo puedan encontrar una base sólida la teoría del galvanismo y, con ella y en segundo término, la del magnetismo, y la de la electricidad estática, como no sea por medio de una revisión general, químicamente exacta, de todos los experimentos tradicionales y no contrastados, que se venían haciendo desde un punto de vista superado, a condición de observar y comprobar cuidadosamente las transformaciones de energía y de dar provisionalmente de lado a todas las ideas teóricas tradicionales acerca de la electricidad.





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