Linus Pauling: Carreira Acadêmica, Prêmios Nobel e a Vitamina C

POR Pedro Coelho

Publicado: sexta-feira, 15 de junho de 2012

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Linus Carl Pauling (nasceu em Portland, Oregon, Estados Unidos da América em 28 de fevereiro de 1901 e morreu aos 93 anos, em 20 de agosto de 1994). Foi um dos maiores químicos de todos os tempos, ficou famoso por suas atividades humanísticas e, seu comprometimento civil pela paz e contra a bomba atômica.

Linus Pauling dando uma aula de química

Inicio da vida acadêmica de Pauling

Linus Pauling começou os seus estudos na cidade do Oregon e se formou em 1922 com um diploma de bacharel em engenharia química pela Oregon Agricultural College em Corvallis - Atual Oregon State University. Naquela época, ele já era muito atraído pelo desafio de como e por que átomos específicos formam laços entre si para criar moléculas com estruturas únicas.

Tanto que ele correu para fazer a sua pós-graduação, Pauling foi ao Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), que oferecia uma bolsa para pesquisa e ensino. Em 1925, ele recebeu um Ph.D. em química e física matemática.

Depois disso, ele acabou sendo Premiado com uma bolsa Guggenheim, em 1926-27, ele estudou na Europa com físicos que estavam explorando as implicações da mecânica quântica na estrutura atômica.

Nesse novo campo revolucionário, Pauling encontrou uma estrutura física e matemática para suas próprias teorias futuras sobre estrutura molecular e sua correlação com propriedades e funções químicas.

Primeiros Trabalhos Acadêmicos de Linus Pauling

Em 1928, Linus Pauling publicou um dos seus primeiros trabalhos, associando as ideias sobre a estrutura do átomo com a noção de ressonância entre várias estruturas moleculares equivalentes e alternativas.

Foto de Linus Pauling quando jovem

Nesta época, que precedeu a criação da bomba atômica, estava começando a ser desenvolvido o modelo de átomo que conhecemos hoje – uma partícula com um núcleo, com carga elétrica positiva, contendo a maior quantidade de massa, sendo rodeado por elétrons que são partículas de massa muito pequena e de carga negativa.

As cargas negativas dentro de um campo elétrico positivo, não podem gerar um sistema estável devido à atração mútua. Pois ocorre que o átomo é estável, pois os elétrons estão em níveis discretos de energia.

Sendo que esses níveis discretos podem ser descritos matematicamente por funções de onda orbital, que partem do princípio de que o elétron tem comportamento dual, ora se comporta como partícula e ora como onda.

Quando os átomos interagem mais fortemente uns com os outros, podem formar ligações fortes, gerando grupos com identidade própria, bem estabelecida. Estes grupos são as chamadas moléculas.

Algumas moléculas surpreendiam os pesquisadores por apresentarem estabilidades e geometrias incompatíveis com os valores esperados.

Pauling publicou em 1931, o trabalho considerado por ele como o mais importante, propondo que, antes da ligação, os orbitais dos átomos fazem combinações, sofrendo alterações de geometria e de energia, gerando os orbitais híbridos, para então se ligarem e formarem as moléculas.

Este modelo explicou de modo absolutamente claro a geometria das ligações dos compostos orgânicos, cujo principal componente é o átomo de carbono.

Os orbitais de átomos de todos os elementos químicos podem sofrer hibridização, mas o efeito é notável nos compostos orgânicos, importantes por seu papel nos processos ligados à vida.

Após essa publicação, Pauling continuou a explicar a formação das moléculas, começando pela mais simples, a molécula de hidrogênio, com apenas dois átomos, e generalizando para os demais casos.

Logo, estava sendo proposta a Teoria da Ligação de Valência (1939), que é fundamental para o entendimento da formação, da estabilidade, do comportamento, etc, das moléculas e, portanto das substâncias.

Na década de 50, Pauling se dedicou ao estudo do xenônio, pois ficou bastante intrigado com o fato do xenônio, um gás nobre, atuar como anestésico. Ele se perguntava: "Como o xenônio, que não reage quimicamente, que não forma nenhum composto conhecido, pode atuar como anestésico? O que faz de uma substância, um anestésico?"

Durante esses estudos, Pauling desenvolveu um modelo segundo o qual, no corpo à temperatura ambiente podem se formar microcristais do agente anestésico com cadeias de proteínas, através de interações do tipo Van der Waals, que podem ser fortalecidas pela presença de íons no anestésico e de cadeias laterais eletricamente carregadas nas proteínas.

Estes microcristais podem aprisionar elétrons, interferindo a transferência de impulsos elétricos que constituem a consciência e a memória efêmera.

Pauling e as armas nucleares

Pauling também atuou na área de direitos humano, pois foi contra o uso de armas nucleares e contra a construção de usinas nucleares. Em 1952, como ele se recusasse a denunciar companheiros de movimentos pacifistas, o governo americano negou-lhe passaporte para ir à Inglaterra participar de um Congresso sobre estruturas moleculares de proteínas, outro campo que também recebeu dele, importantes contribuições.

Linus Pauling em um protesto contra os testes nucleares do governo norte-americano

Ironicamente, ao mesmo tempo em que fora acusado pelos Estados Unidos da América de ser comunista, na antiga União Soviética, 800 cientistas de renome se reuniram e afirmaram que as ideias de Pauling sobre a ressonância entre estruturas moleculares eram incompatíveis com o materialismo dialético e que nenhum patriota soviético usaria este modelo. Cinco anos depois, a aplicação da teoria foi liberada naquele país.

Prêmios Nobel de Pauling

Em 1954, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química, principalmente pela obra "A Natureza das Ligações Químicas", publicada em 1939, que colocou as bases da ligação covalente entre átomos, para formar as moléculas.

Depois, em 1962 recebeu o Prêmio Nobel da Paz por participar ativamente de manifestações contra testes nucleares, o uso de bombas atômicas como armas de guerra e a construção de usinas nucleares.

Pauling com os seus dois prêmios Nobel

Outros trabalhos de Pauling

No final da década de 60, dedicou-se também ao estudo da vitamina C, no qual descobriu a importância de terapias com base nela em processos infecciosos, como em gripes. E em seus últimos anos de vida, publicou um trabalho relatando que concentrações significativas de vitamina C podem impedir a duplicação do vírus HIV.

Ele foi um professor e pesquisador bem ativo até a sua morte, quando atuava como Diretor de Pesquisa no Instituto Linus Pauling de Ciências e Medicina, em Palo Alto.

Linus Pauling com uma laranja na mão

Pauling sempre dizia que se preocupava mais com as ideias do que com as fórmulas. Pois ele se interessava em entender, explicar e prever fenômenos, deixando a formulação matemática em segundo plano.

Curiosidades sobre o diagrama de Pauling (Principio de Aufbau)

Apesar de o diagrama ter o nome de Pauling, o diagrama não foi criado por ele. Esse diagrama também recebe vários nomes dentre eles: princípio de Aufbau (que em alemão significa "construção") ou princípio da estruturação, e diagrama de distribuição eletrônica.

Na minha pesquisa para descobrir em que ano Pauling desenvolveu esse diagrama, eu descobri que aqui no Brasil, o diagrama é chamado de Diagrama de Pauling, pois o pessoal não conhece o cientista chinês que criou esse simples diagrama. Além disso, o diagrama que Pauling criou em 1939 é bem diferente do que nós conhecemos hoje, como podemos ver na figura abaixo:

Diagrama de distribuição eletrônica feito por Linus Pauling em 1939.

O nome do verdadeiro cientista que criou o diagrama é Pao-Fang Yi e, ele divulgou esse diagrama pela primeira vez no periódico do Journal of Chemical Education em novembro de 1947. Logo, o nome do diagrama deveria ser chamado de diagrama de Pao-Fang Yi.

Diagrama de distribuição eletrônica feito por Pao-Fang Yi em novembro de 1947.

Referências

• http://educacao.uol.com.br/biografias/linus-pauling.jhtm (Acessado em 12/06/2012 as 19:47)
• http://www.cdcc.usp.br/quimica/galeria/pauling.html (Acessado em 12/06/2012 as 20:23)
• http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/bond/pictures/1954i.43-large.html (acessado em 21/02/2020 as 19:09)
• http://learnaboutpauling.weebly.com/background.html (acessado em 21/02/2020 as 19:32)
• https://lpi.oregonstate.edu/about/linus-pauling-biography (acessado em 21/02/2020 as 20:04)
• https://myhero.com/linus-pauling (acessado em 21/02/2020 as 21:38)
• https://marcilia.com.br/estudo-da-eletrosfera-e-diagrama-de-linus-pauling-na-verdade-de-erwin-madelung/#more-98 (acessado em 21/02/2020 as 22:13)
• https://estadofundamental.wordpress.com/2013/03/15/a-origem-do-diagrama-de-linus-pauling/ (acessado em 21/02/2020 as 22:18)
• http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc41_2/06-CCD-58-18.pdf (acessado em 21/02/2020 as 22:24)

Sobre o autor

Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou estudante de engenharia civil, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e de áreas correlatas. Se você está curtindo essa postagem, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e compartilhe com seus amigos para eles curtirem também :)