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Estudio Ontológico-Epistemológico de la

Ley de las Proporciones Definidas

o Ley de Proust

Vicente Nicolás Rodríguez Arias,

Estudiante del Programa de Magíster en

DDCC (PUCV)

nivicenterodriguez@gmail.com,

Mayo de 2016.

Resumen

En el presente trabajo se expone un

breve y exploratorio análisis de la Ley de las

proporciones definidas o de la composición

constante, también llamada ley de Proust,

desde un punto de visto ontológico y

epistemológico. Se comienza contextualizando

históricamente los trabajos de Joseph Proust

que dieron origen a sus planteamientos para

luego estudiar la ontología involucrada en esta

ley, según la bibliografía utilizada en la

asignatura de Epistemología de la Ciencia

(PUCV), y terminar con un análisis de sus

aspectos epistemológicos según el marco

interpretativo del texto La Ciencia, su Método

y Filosofía de Mario Bunge.

Palabras claves: Ley de Proust, química

moderna, ontología de la ciencia,

epistemología de la ciencia.

1. Antecedentes históricos

Hasta la segunda mitad del siglo

XVIII el desarrollo de la alquimia, fase

precursora de la química moderna, se

enfocaba en la experimentación y el

descubrimiento empírico, siendo desprovista

de leyes o principios generales que

organizaran, reprodujeran y comunicaran el

conjunto de resultados obtenidos hasta

entonces. Es así como el trabajo del químico

francés Antoine Lavoisier fue fundamental en

proporcionar una sólida base teórica para el

análisis cuantitativo de los cambios químicos,

a través de su ley de conservación de la

materia de 1785. Otra ley importante que

permitió inicialmente interpretar los cambios

químicos fue la ley de proporciones definidas o

de composición constante propuesta por el

químico francés Joseph Louis Proust (1754-

1826) en el año 1779 en el contexto del

surgimiento de la química moderna a través

de la Estequiometría como estudio cuantitativo

de las sustancias que intervienen en una

reacción. Esta ley o principio general es

considerada una ley Ponderal o de

combinación química y su formulación, un

aporte fundamental en las bases de la teoría

atómica moderna propuesta por John Dalton

años más tarde. Proust, quien creció en un

ambiente de bastante química por ser hijo de

un boticario, realizó sus estudios

farmacéuticos en París, donde fue amigo de

Antoine Lavoisier, y trabajó bastantes años en

España resguardándose de la Revolución

Francesa al salir del país antes de que ésta

comenzara. Impartió clases de química y

metalurgia en el Real Colegio de Artillería de

Segovia, institución que se atribuye ser el

lugar en el cual Proust investigó la ley que

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lleva su nombre y que aún conserva un

monumento junto a un museo con los

instrumentos utilizados por el científico inglés

en aquellos años.

Entre sus descubrimientos, se destaca que

investigó experimentalmente la composición

de minerales y los productos de distintas

reacciones químicas a través del análisis

cuantitativo cuidadoso y detallado de las

sustancias que intervenían en ellas y sus

cantidades o relaciones en masa. Con ello

estableció conclusiones que contrastaban

directamente con las ideas propuestas por

otros científicos en la misma época, como

Claude Luois Berthollet, considerado líder de la

química en Francia y colaborador de Lavoisier,

el que afirmaba que la cantidad de los

reactantes y el método de preparación o

reacción modificaban la composición de los

productos obtenidos, idea enunciada como

teoría de las afinidades químicas o de la

variabilidad de las composiciones. Esta

diferencia es comúnmente mencionada en los

textos de ciencia como la polémica Proust-

Berthollet y suele magnificar la cualidad

científica de Proust en detrimento de la

Berthollet, siendo un recurso o argumento

retórico a favor de la teoría atómica y la

metodología científica (Grapi, P., Izquierdo, M.

1994)

Con el propósito de comprobar sus ideas,

Proust analizó la composición de óxidos y

sulfuros de metales, como el Hierro, y, más

precisamente, el carbonato de cobre a través

de experimentos en 1799, del cual obtuvo

siempre la misma composición o proporción de

sus elementos constituyentes: 5,3 partes de

cobre, 4 de oxígeno y 1 de carbono, sin

importar el método de preparación utilizado.

Así, por ejemplo en 103 g del compuesto se

tendrá 53 g de cobre, 40 g de oxígeno y 10 g

de carbono, ya sea preparado en el laboratorio

u obtenido de minerales naturales.

Esta evidencia la obtuvo a partir de otras

series de reacciones sencillas y es

comúnmente llamada Ley de proporciones

definidas, de composición constante o Ley de

Proust. Además, sus ideas permitieron por

primera vez establecer la diferencia entre una

mezcla y una sustancia química, debido a que

ésta última presenta una composición

constante, idéntica e invariable, argumento

que utilizó contra las ideas de Berthollet al

mencionar que sus estudios de proporciones

variables fueron realizados con mezclas y no

compuestos o sustancias “verdaderas”.

Numerosos experimentos realizados en la

época por Lavoisier, Cavendish y Berzelius, así

como el establecimiento de la teoría atómica

moderna por John Dalton, comprobaron y

apoyaron directa e indirectamente la ley

propuesta y defendida por Proust.

Actualmente se sabe que este principio de

proporciones definidas se encuentra implícito

en el trabajo de otros científicos de la época

que estudiaron otras sustancias o reacciones

por procedimientos similares a Proust, tales

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como H. Richter, Romé de risk (1784), Haüy

(1793, 1801), and Dolomieu (1801).

Finalmente, es importante señalar que,

aunque muy útiles en la base de la química

moderna, la ley de las proporciones definidas

no es universalmente cierta. Existen

compuestos no-estequiométricos o Bertólidos

cuya composición elemental puede variar de

una muestra a otra. Un ejemplo es el óxido de

hierro, que puede contener entre 0,83 y 0,95

átomos de hierro por cada átomo de oxígeno,

y por lo tanto contener en cualquier lugar

entre 23% y 25% de oxígeno. En general, las

mediciones de Proust no eran lo

suficientemente precisos para detectar tales

variaciones.

2. Análisis Ontológico

Considerando como referencia las definiciones

y aclaraciones presentes en el texto La

Naturaleza de la Ciencia para todos (Quiroz,

2015), a continuación se desarrollará un

análisis ontológico exploratorio de la Ley de

proporciones definidas o de composición

constante. Para ello es fundamental definir la

forma en la cual se involucran en esta ley los

conceptos de realidad material y objetos

materiales, objetos artificiales, escala o

nivel, sistema versus conjunto,

interacción, propiedades emergentes,

propiedades fenoménicas o secundarias,

propiedades trans-fenoménicas o

primarias, patrones o regularidades,

correlaciones causales, correlaciones

casuales, Realidad trans-fenoménica,

estados y procesos.

Realidad material y objetos materiales

En primer lugar, es preciso

establecer que Proust fue un químico

farmacéutico reconocido en la historia de la

química moderna por estudiar rigurosamente

numerosas sustancias y reacciones químicas,

interpretando y comunicando sus resultados

experimentales. De lo anterior se concluye que

su ley está referida a una realidad material

constituida por una amplia diversidad de

“entes” u objetos materiales (sustancias,

mezclas), que son el área de estudio de las

ciencias naturales, experimentales o factuales.

Objetos artificiales

Luego, considerando los objetos o

entes utilizados por Proust en sus

investigaciones, es preciso señalar también

que su objeto de estudio corresponde tanto a

objetos materiales naturales o producto

de la evolución de la materia (minerales

obtenidos directamente de la naturaleza de los

cuales estudió su composición) y, artificiales

o elaboradas por una inteligencia (mezclas

y sustancias purificadas o preparadas

experimentalmente en su laboratorio de las

que analizó su composición con el fin de

comparar si el método de preparación de una

sustancia influía en su composición resultante

en masa).

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Escala o nivel

Con respecto a la escala o nivel

involucrado en sus estudios es correcto

mencionar que Proust se situó en el plano de

la escala macroscópica al elaborar estudios

con las cantidades de las sustancias en masa y

a través de instrumentos sencillos de medida,

sin ahondar en aspectos teóricos que

establecieran una explicación al nivel de

partículas, debido principalmente a la

insuficiencia de teorías que lo permitieran. Sin

embargo, también se puede inferir que

emerge en la ley de Proust una interpretación

de sus resultados experimentales a través de

ideas o nociones de la escala microscópica,

tales como la composición y la relación de la

cantidad de las sustancias.

Sistema versus conjunto; interacción y

Propiedades emergentes

Proust, junto a los científicos de su

época, fue uno de los pioneros en el

establecimiento de las bases de la química

moderna con un fuerte énfasis en las

mediciones y resultados experimentales. Con

ello aportó a la visión de que las sustancias

químicas corresponden a sistemas

materiales que no permanecen inalterados o

completamente aislados de las demás

sustancias que participan en el desarrollo de

una reacción química. Al contrario, Proust

planteaba que una reacción química involucra

una interacción y relación íntima entre las

sustancias en términos de sus cantidades, las

cuales se encuentran limitadas o

condicionadas por la proporción de los

elementos en la formación de los productos,

apoyando fuertemente la idea de la materia

discontinua (se debe recordar que hasta

entonces no se refería a los átomos o

partículas aún como participantes de una

reacción). De esta manera se establece la idea

de que una reacción química no corresponde a

un conjunto de sustancias que forman

productos en cualquier cantidad o proporción;

una reacción química es, por sí misma, un

complejo sistema de interacciones de los

objetos materiales o sustancias que

intervienen en ella, cuyas cantidades en masa

están estrechamente relacionadas y

restringidas por principios empíricos

establecidos por Proust y otros científicos de la

época.

La interacción y relación mencionada

anteriormente entre las partes que componen

un cambio químico involucra que en una

reacción química las propiedades, como la

cantidad de las sustancias, son modificadas

por la presencia de otro reactante, lo que se

puede explicar mejor con el concepto de

emergencia. Así, en la interacción de los

reactantes para formar productos de

composición constante o definida (porcentual

o en masa) las cantidades y la composición de

cada reactante son modificadas y restringidas

a los compuestos a formar y a la relación que

éstos establecen entre los elementos que los

constituyen, presentes en el cambio.

Entonces, la propiedad que emerge o aparece

como producto de la reacción es la proporción

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definida o composición constante, en términos

de masa, y aquella que se extingue,

desaparece o se modifica (restringe) es la

composición inicial, la cantidad o masa inicial

de los reactantes.

Al respecto, un aspecto final que mi parecer se

encuentra en Proust en términos ontológicos

es que a través de su principio se establece

que la unidad básica de todo cambio químico

es también un sistema en sí mismo. Me

explico: así como una reacción química

corresponde a un sistema complejo de

interacciones de los objetos materiales que

participan (sustancias) relacionados en

términos de sus cantidades (masa), a la vez

cada sustancia (unidad básica del cambio

químico) presenta una relación propia, íntima,

constante y definida en su composición, de lo

cual se concluye que cada sustancia es un

complejo sistema en la cual internamente

existen interacciones y relaciones que explican

su composición en términos discretos o

discontinuos, lo cual no fue explicado

detalladamente por Proust ni por sus

contemporáneos. A través del estudio de la

historia de la química se entiende que la

explicación de estas observaciones

experimentales de nivel macroscópico

(efecto) fueron dando origen a la idea de que

tenían una explicación e interpretación de

nivel microscópico (causa), idea

compartida por numerosos científicos de la

época. Un gran logro es la propuesta de una

primera teoría atómica con bases

experimentales por John Dalton quien ofrece

sencillas, acertadas y fundamentales

explicaciones para las leyes o evidencias de

aquella época.

Sin duda estas conclusiones de la ley de

Proust son enormemente valorables en

términos filosóficos, debido a que conllevan a

un cambio de paradigma en la comprensión de

qué es y cómo funciona u ocurre (mecanismo)

una reacción química, distanciándose de la

alquimia y fundando las bases de la química y

la ciencia moderna.

Propiedades fenoménicas o secundarias y

propiedades trans-fenoménicas o

primarias

Como anteriormente expliqué,

Proust investigó la composición en términos

de una propiedad física (no involucra la

transformación de una sustancia en otra) y

general (común a todos los objetos

materiales) como lo es la masa o cantidad de

sustancia. Esta propiedad no es directamente

observable, debido a que debe ser medida a

través de instrumentos adecuados para ello.

De esta forma Proust estudió una propiedad

trans-fenoménica o primaria, la cual se

diferencia de la fenoménica u secundaria,

en que la primera no se encuentra

directamente al alcance de nuestros sentidos.

La masa, a diferencia de la dureza de un

objeto o la sensación térmica, requiere de un

instrumento específico como la balanza,

debido a que una cualidad inobservable. En

términos más directos, la masa es una

propiedad propia de la sustancia que no

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requiere de un sujeto que la perciba para

existir; es decir, no emerge o aparece en la

relación o interacción dependiente entre un

objeto material y el sujeto que percibe.

Al respecto, desde Proust el mismo concepto

de composición en química se aborda como

una propiedad de cada sustancia, por lo cual

se puede analizar en términos similares a la

masa como propiedad trans-fenoménica o

primaria. Esto, debido a que resulta ser una

cualidad inobservable la composición de un

compuesto o elemento y, sin embargo, es

posible su estudio y determinación a través de

métodos experimentales desde la época de

Proust (análisis elemental gravimétrico) a la

actualidad (diversas técnicas utilizadas, entre

ellas las espectroscópicas). Además, es

importante considerar que los trabajos que

permitieron a Proust establecer su ley

implicaron el gran logro de clasificar la materia

en mezclas y sustancias puras a través de la

composición definida-constante o indefinida-

variable, implicando una gran controversia con

otros científicos franceses de aquel entonces

(Bertholett y sus defensores). Así, la

composición como propiedad que emerge o

aparece en la interacción y relación entre las

cantidades (masa) de las sustancias que

intervienen en una reacción permite una

correcta clasificación, lo que sería difícil y poco

riguroso en términos de propiedades

observables, fenoménicas o secundarias. Esto

permite suponer que es la composición una

causa de nivel microscópico involucrada en

una o más efectos en propiedades de nivel

macroscópico.

Patrones o regularidades; correlaciones

causales y correlaciones casuales

La observación experimental de

patrones o regularidades es propia del

empirismo y de su razonamiento inductivo

para elaborar conocimiento científico, según se

discutirá en el análisis epistemológico. En la

época de Proust los resultados experimentales

y un adecuado razonamiento fueron los

procedimientos que validaban las hipótesis o

leyes que eran propuestas por los científicos,

por lo cual la ley de proporciones definidas o

de composición constante se enmarca en el

contexto del estudio de la composición de

diversas sustancias, concluyendo el patrón o

regularidad de que la composición de las

diferentes sustancias mantiene una relación

sencilla, definida, discreta y constante entre

sus elementos constituyentes, independiente

del método de preparación. Con ello, esta ley

afirma que la naturaleza, el cambio químico y

las sustancias involucradas en él presentan

regularidades que pueden ser estudiadas con

adecuados métodos experimentales con el fin

de proponer causas a estos patrones

(patrones causales) y enunciar leyes o

principios generales de causalidad que

demuestren que la materia se comporta en

base a leyes científicas.

El gran aporte de los primeros químicos

modernos (Boyle, Lavoisier, Proust, Ritcher,

Gay-Lussac, Dalton, Cavendish, entre muchos

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otros) se deben indudablemente a su pasión y

rigurosidad en el trabajo experimental, análisis

e interpretación de sus resultados en

búsqueda de patrones causales por sobre

los patrones casuales. Estos últimos,

involucran una correlación circunstancial que

no se demuestra en la reproducción de la

situación o experimento y sus condiciones. En

cambio, una correlación causal establece

que para un efecto observado y analizado

(composición definida y constante en las

sustancias químicas) existe una o más causas

(relación en números enteros y sencillos entre

los elementos, independiente del método de

preparación, o Ley de Proust).

Realidad trans-fenoménica

Como describí anteriormente, Proust

investigó su ley en función de una propiedad

inobservable, llamada trans-fenoménica o

primaria, como la composición y la masa de

las sustancias, la cual debe ser medida o

determinada a través de un instrumento

(balanza) o relaciones (proporciones) sencillas

entre las cantidades. Ambas propiedades no

las percibimos directamente a través de los

sentidos ni requieren de un observador para

acceder a ellas y darles existencia, lo que

resulta lógico al ser objetos o conceptos de

estudio en la química, ciencia caracterizada

por estudiar la materia a través de objetos

materiales y propiedades trans-fenoménicas,

vinculando y siendo un puente entre el mundo

macroscópico y microscópico en una relación

estrecha de causa-efecto, similar al concepto

de mol. Por tal razón su estudio es un

problema que es preciso indagar a través de

conjeturas o suposiciones como hipótesis,

enunciados o afirmaciones comprobables o ya

comprobadas con evidencias experimentales,

como se verá en el estudio epistemológico

posterior. Para el caso de Proust, resulta

evidente la dificultad de estudiar directamente

a través de los sentidos tanto la masa como la

composición definida o constante de las

sustancias, además de explicar la relación

entre los elementos constituyentes. De esta

forma debió conjeturar una ley o principio que

interpretara su serie de resultados

experimentales basados en el problema ¿será

constante y definida la composición de las

sustancias, independiente del método utilizado

en su preparación?.

Estados y procesos

Considerando que los objetos

materiales presentan diversas propiedades y

cambios, independiente del nivel que se

estudie todo ellos poseen estados y

procesos. Para la ley de Proust, las

propiedades que se encuentran involucradas

en su propuesta corresponden a la masa o

cantidad de los elementos y, su relación

definida y constante, lo cual define el estado

del sistema material llamado sustancia

química, descrito anteriormente, en el

momento dado en que ocurre un cambio físico

y químico. Ambas propiedades que

caracterizan el estado de una sustancia varían

o son modificadas a través del avance de la

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transformación o reacción química. Esta serie

de cambios de estado le otorgan su esencia y

evolución temporal. Y aunque la ley se refiera

a la proporción definida y constante como una

cualidad fija e inmutable, lo cierto es que

dicha propiedad es mutable y puede cambiar

(no diré continuamente, por la controversia

entre materia continua-discontinua) en la

formación de una nueva sustancia a través de

un cambio químico (proceso) en el tiempo.

En definitiva, este breve análisis apoya la idea

de que la Ley de Proust de la composición

constante o las proporciones definidas se

enmarca en la “Regla ontológica” que

establece que los objetos materiales son

sistemas que presentan distintas propiedades,

las cuales caracterizan los distintos estados y

son modificadas a través de procesos y

cambios importantes en el tiempo.

3. Análisis Epistemológico

A continuación se ofrecerá un breve y

exploratorio estudio de la generación de la ley

de proporciones definidas o de composición

constante de Proust. Se tendrá como marco

interpretativo las ideas del físico y filósofo

argentino Mario Bunge (1919-) relacionado a

los puntos señalados en un extracto de su

texto “La Ciencia, su método y su filosofía”

escrito en 1959.

1. La ciencia, conocimiento verificable

Respecto de las ideas propuestas por

Proust en su texto Investigaciones sobre el

azul de Prusia (1794-1798) es preciso

fundamentar en qué sentido se refieren a un

conocimiento científico. Interpretando a Bunge

se entiende que Proust no utilizó el argumento

de autoridad como criterio de verdad ni su

compatibilidad o deducibilidad de frases o

propuestas aceptadas como válidas o

verdades en su época. Por el contrario,

históricamente se reconoce que Proust

tampoco se valió de la intuición como fuente

que origina el conocimiento científico

(Aristóteles) ni consideró que su propuesta

conformaba un principio evidente (Descartes),

y validó sus ideas a través de la verificación

sistemática y repetida de un conjunto

organizado de experimentos, apoyando el

criterio de demarcación de conocimiento

científico, según Bunge: la verificabilidad,

entendida como que las ideas científicas son

siempre susceptibles de ser verificadas

(confirmadas o disconfirmadas).

2. Veracidad y verificabilidad

Se debe considerar que la propuesta

de Proust acerca de la composición de las

sustancias es un ejemplo de que la veracidad

corresponde a un objetivo del conocimiento

científico, pero que no lo caracteriza en la

medida de que su ley y los datos o hechos que

permitía explicar, interpretar y predecir fueron

aceptados provisionalmente debido al modo a

través del cual los obtuvo, ajustándose al

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método científico. Esto permitió que sus

afirmaciones fueran reproducibles por otros

investigadores y validaran las operaciones

empíricas y racionales que verificaban

objetivamente que la composición de una

sustancia es constante y definida,

independiente del método de preparación.

Históricamente se reconoce la polémica y

discrepancia con su compatriota Berthollet por

la cual debió contrastar sus planteamientos

(composición definida y constante) con otros

enunciados que le eran contrarios

(composición indefinida o variable). Al

respecto, Bunge establece que las

afirmaciones de Proust corresponden a

enunciados confirmatorios referidos a la

experiencia y, dado que deben ser sometidos

a prueba experimental para su verificación,

más correcto es plantear la Ley de Proust

como una afirmación fáctica que especula

acerca de hechos o propiedades inobservables,

como la composición de una sustancia

(propiedad trans-fenoménica de objetos

materiales, ver estudio ontológico),

planteando los procedimientos empíricos

(experiencias, técnicas, observaciones y

experimentos) que permitirán validar los

enunciados, afirmaciones o verdades fácticas

que buscan comunicar información acerca de

la naturaleza o mundo material.

3. Las proposiciones generales

verificables: hipótesis científicas

En relación con la verificación

realizada por Proust a sus afirmaciones o

enunciados fácticos de la proporción definida y

composición constante, independiente del

método de síntesis, es históricamente

reconocido el hecho que entre los años 1794 y

1804 realizó numerosos experimentos en los

que estudió la composición de diversos

minerales, tales como carbonatos de cobre,

óxidos de estaño y sulfuros de hierro,

descubriendo a partir de ellos que la

proporción en masa de cada uno de sus

componentes se mantenía constante en el

compuesto final y no adquiría ningún valor

intermedio. Esto, independientemente de si

eran un carbonato natural o artificial, o de las

condiciones iniciales de la preparación o

síntesis. Por lo tanto, dos compuestos

diferirían entre sí según las proporciones de

sus elementos constituyentes, sin apreciarse

composiciones intermedias o mixtas, dando

origen a las fórmulas químicas o

estequiométricas, por ejemplo el Cu2CO3.

Lo anterior establece que las 3 afirmaciones

de Proust, 1) “En una reacción las sustancias

se combinan en proporciones definidas”; 2)

“La composición de una sustancia es definida y

constante; y 3) Esto ocurre independiente del

método de preparación o síntesis de la

sustancia, todas ellas corresponden a

proposiciones singulares y particulares que

pueden ser verificadas (afirmaciones

verificables) a través de la experimentación

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(análisis gravimétrico) y cálculos matemáticos

básicos (relación o proporción entre

cantidades en masa). Además, las condiciones

en las cuales pueden ser verificadas estas

afirmaciones son bastantes explícitas y

reproducibles. Todo esto conlleva a

clasificarlas como hipótesis científicas en el

sentido de que poseen componentes

inferenciales o inductivos y son puntos de

partida de un sistema de deducciones que

deben ser verificadas en base a la experiencia

(pasar la prueba de la experiencia). Es decir,

Proust establece en su ley científica un

sistema de 3 hipótesis científicas que son

conjeturas o suposiciones acerca de sus

observaciones experimentales que fueron

razonablemente confirmadas y luego

generalizadas a todo cambio químico y tipo de

sustancia. Este sistema propuesto, además,

relaciona 3 hipótesis científicas que 1) han

sido verificadas un número finito de veces; y

2) poseen un limitación, ya que se reconoce

que existen los compuestos de composición

variable (no-estequiométricos o bertólidos,

como el Fe0.83O y Fe0.95O) y además, estas

hipótesis, fueron las bases de la teoría atómica

moderna propuesta por J. Dalton, la cual

tampoco fue definitiva.

4. El método científico ¿ars inveniendi?

Del punto anterior se debe

comprender la ley de Proust como una

hipótesis científica y, más analíticamente,

como un sistema o subconjunto de 3 hipótesis

científicas que responden a las preguntas que

se infieren de sus enunciados detallados en el

punto anterior: 1)¿Existe un límite o

proporción definida en las cantidades de las

sustancia cuando reaccionan?, 2)¿Es constante

la composición de las sustancias química?,

3)¿El método de obtención, preparación o

síntesis de una misma sustancia modifica su

composición o la relación entre sus

componentes?. Tomando como base estas

preguntas, es debido responder a la pregunta

de Bunge de si ¿es el método científico una

técnica o método infalible que permite

inventar hipótesis científicas que sean

probablemente verdaderas y que nos

conduzca a enunciar verdades fácticas de gran

extensión? Intentaré responder a ella a partir

de los trabajos de Proust. Para ello, utilizaré

antecedentes históricos que ilustran la gran

actividad científica de químicos de la época de

Proust en países de Europa como Francia

(Lavoisier, Berthollet, Gay-Lussac), Inglaterra

(Dalton, Boyle), Alemania (Richter) y Suecia

(Berzelius), entre muchos otros. Todos ellos

conforman un grupo enormemente importante

en el desarrollo de las bases científicas de la

química moderna y su separación de la

alquimia. Este resurgimiento se debe atribuir,

principalmente, a la utilización de la

metodología de investigación científica, el

establecimiento de leyes o hipótesis científicas

y a la comunicación de los resultados

obtenidos.

Al respecto, resulta importante considerar que

si bien todos estos científicos estudiaron

fenómenos similares y referidos a cambios

químicos, no utilizaron exactamente la misma

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metodología o procedimiento para responder a

sus preguntas de investigación. Es decir, el

problema planteado que cada científico

enfrenta y el sistema de preguntas y

afirmaciones (hipótesis) verificables y puestas

a prueba que establece en su estudio originan

procedimientos, metodologías, conclusiones y

enunciados diferentes respecto al mismo

fenómeno: las reacciones químicas. Así,

citando a Bunge, “la investigación científica se

abrió camino en la selva de los hechos, y los

científicos sobresalientes elaboraron su propio

estilo de pesquisa”.

Actualmente se reconoce o infiere que la

mayor parte de los postulados de los

científicos europeos de finales del siglo XVIII

mencionados fueron obtenidos del

planteamiento de un problema, el

establecimiento de hipótesis, la

experimentación rigurosa y sistemática,

obtención y análisis de series de datos, el

contraste de sus ideas con enunciados

contrarios y la formulación de nuevas hipótesis

por razonamientos inductivos o

generalizaciones sobre la base de hechos

particulares obtenidos en la experiencia

empírica. Por ello poseen un valor histórico y

científico para la química; sin embargo,

muchos de ellos han sido modificados en el

avance de la ciencia contemporánea. Esto

comprueba lo planteado por Bunge acerca de

la imposibilidad de establecer reglas de oro o

reglas infalibles que nos garanticen verdades

finales, debido a que dos cualidades

fundamentales del conocimiento científico es

la verificabilidad (confirmadas o

disconfirmadas), y la falibilidad, entendida

como la posibilidad de ser parcialmente o aun

totalmente refutado.

5. El método científico, técnica de planteo

y comprobación

En el texto de Bunge utilizado como

referencia para este estudio epistemológico,

se describe el problema de la génesis de las

hipótesis científicas en relación con sus niveles

lógico, psicológico y sociológico. A

continuación se expondrá una síntesis que se

desprende de sus trabajos y de su historia.

Respecto al nivel lógico, es importante señalar

que los trabajos de Proust relacionados con la

composición de las sustancias y la proporción

en el cual reaccionan las sustancias involucra,

además de observaciones experimentales,

inferencias, conjeturas o proposiciones

singulares y generales comprobables,

comprobadas y relacionadas estrechamente de

forma inversa. Por ejemplo, la afirmación de la

composición constante a partir del análisis de

un número reducido se experimentos

(singular) y su posterior extensión a todos los

cambios químicos (general).

El nivel psicológico se refiere a aspectos

personales del investigador que posibilitaron

sus conclusiones y, en el caso de Joseph

Proust, se suele mencionar su introversión y

reconocer su rigurosa y dedicada pasión por la

química y su estudio experimental. Estas

cualidades de su personalidad se tradujeron

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en premios, reconocimientos, nombramientos

como docente en importantes lugares y sus

numerosos trabajos y textos en el área de la

mineralogía.

Finalmente, en cierto plano sociológico se

puede mencionar que el contexto europeo de

entonces (siglo XVIII) favorecía el desarrollo

de estudios en el plano de la ciencia a nivel

experimental a los jóvenes de familias con

padres profesionales o letrados que

permitieron que sus hijos estudiaran en

universidades y compartieran sus ideas o

conocieran a los científicos de la época. En

este sentido, Proust fue hijo de un

farmacéutico y tuvo la posibilidad de estudiar

y compartir con Antoine Lavoisier, motivo que

debe haber influido enormemente los temas,

las hipótesis, los procedimientos e, incluso, las

conclusiones desarrolladas en sus trabajos. Se

entiende, entonces, que las hipótesis

científicas y los trabajos realizados en la época

fueron principalmente seleccionados por una

clase o grupo de jóvenes que tenían formación

académica y apoyo familiar como soporte

cultural.

Sin duda, estos 3 factores, analizados

sencillamente ahora, son el contexto en el cual

Proust establece sus hipótesis científicas como

respuesta a sus inquietudes, las cuales busca

verificar y resolver su problema de

investigación planteado.

Ahora bien, si se apoya la tesis de que el

análisis lógico es la primera operación que

debe realizarse al comprobar la validez de una

hipótesis científica (Bunge), se establece que

las afirmaciones de Proust corresponden a

consecuencias de enunciados que poseen una

extensión o alcance mayor. Éstas serán

comprobadamente válidas a partir de su

estudio lógico y matemático, pero

principalmente a través del método

experimental, debido a que, en palabras de

Bunge, “el método científico, aplicado a la

comprobación de afirmaciones informativas,

se reduce al método experimental”.

6. El método experimental

A partir de la serie de experimentos

realizados por Proust de los cuales se tiene

registro se puede inferir que se trató de

estudios de modificación deliberada de las

variables y factores involucrados en las

reacciones. Esto, debido a que su hipótesis

principal se refirió a la independencia de la

composición y de la proporción definida de las

sustancias que se combinan, con respecto a

los factores experimentales de un cambio

químico, lo que permitió su verificación. Sin

embargo, es preciso comentar el problema de

su posterior generalización, ya que

inconveniente se extiende al establecer un

enunciado fáctico general (ley) que busque

explicar, interpretar y predecir hechos de

distinta clase con la gran limitación de Bunge:

“no hay hechos generales, sino tan sólo

hechos singulares”. Esto implica que jamás se

comprobará directamente ni exhaustivamente

13

una ley si se entiende en su sentido

equivocado de universalidad, esto es, que se

cumplirá siempre, en cualquier condición y

para cualquier clase de hechos. Así, citando a

Bunge nuevamente “la frase “adecuación de

las ideas a los hechos” está fuera de la

cuestión en lo que respecta a las hipótesis

científicas” y sólo la metodología experimental

permite establecer el proceder adecuado que

se dirija en el sentido de examinar

sucesivamente hechos y consecuencias

singulares que validen y prueben

científicamente nuestras suposiciones

generales no están equivocadas o limitadas

por algún factor y para una determinada clase

de situaciones. Esto, dado que en la

investigación científica jamás tendremos

respuestas definitivas, generales y

universales, así como tampoco preguntas

finales o definitivas.

7. Métodos teóricos

El surgimiento de la química como

ciencia moderna implicó necesariamente el

establecimiento de una filosofía de validación,

la cual se relacionó estrechamente con la

medición y el control de variables

experimentales como procedimiento común,

constituido de un sistema de técnicas que

verificaron las ideas de los científicos de la

época acerca de objetos materiales o hechos

naturales por la vía de la experiencia. Este

aspecto fue fundamental en el surgimiento de

la ciencia moderna y fue característico de los

científicos de aquel momento histórico. Aún se

guardan registros de sus diferentes y

originales diseños de técnicas para poner a

prueba sus afirmaciones y sistemas de ideas

explicativas. Estas ideas tendrán sentido lógico

o posibilidades en la ciencia (Bunge) en la

medida que provean modelos conceptuales

que explican, interpreten y predigan hechos

de una clase. Además, su significado y validez

se apoyarán en un soporte teórico mayor a

través de su incorporación en una teoría que

sistematice e interrelacione diferentes

hipótesis científicas como, para el caso de la

Ley de Proust, ocurrió con la teoría atómica de

J. Dalton la que la integró y apoyó con otras

leyes del cambio químico disponibles en dicho

momento. De permanecer aislada, habría sido

difícil de confirmarla o refutarla, y

comprenderla profundamente.

El apoyo mencionado anteriormente a una ley

basada en generalizaciones empíricas y su

incorporación en una teoría como conjunto de

hipótesis científicas dependerá, además, de

que presente conjeturas que trasciendan lo

observable y propongan un “mecanismo”

interno. Esto último se refiere a establecer

teóricamente, a través de razonamientos

hipotéticos inductivos-deductivos, un supuesto

nexo causal en proposiciones causales entre

todos los elementos implicados en el estudio y

que, este nexo, siendo empírico no es

accidental o basado en proposiciones casuales.

Así, una ley fáctica o hipótesis de fuerte

carácter empírico, como la ley de Proust, será

más válida y tendrá un mayor grado de

sustentación en la medida que más apoyo

14

teórico posea dada su incorporación a un

modelo teórico-conceptual y su contraste con

otras teorías, como las leyes estequiométricas

o de combinación (ley de conservación de la

materia, ley de proporciones múltiples, ley de

proporciones equivalentes, ley de volúmenes

de combinación). Esto no debe confundirse

con su grado de confirmación dada su

verificación a través de un procedimiento o

conjunto de técnicas empíricas y, de un

adecuado razonamiento que otorgue validez,

según el contexto histórico y científico del

momento.

8. En qué se apoya una hipótesis

científica

Enfatizando el punto anterior acerca

del grado de sustentación como fundamento o

marco teórico y, del grado de confirmación

como base o marco empírico de una hipótesis

de contenido fáctico, es útil identificar que

ambos aspectos se encuentran presentes en la

ley de proporciones definidas y de composición

constante de Proust. Así, a la vez que ésta se

sostiene en la confirmación experimental de

sus singulares consecuencias (explicaciones,

interpretaciones, predicciones o conjeturas,

analogías), además fue debidamente

incorporada en los planteamientos de una

teoría fundamental, la teoría atómica

moderna, y relacionada con otras leyes de la

época, todas ellas referidas a objetos

materiales de un fenómeno natural (reacción

química). Con ello, en definitiva, las ideas de

Proust fueron integrados en el saber cultural y

el conocimiento científico de la época

moderna.

En conclusión, la posibilidad de la ley de

Proust, en términos de Bunge, se debió a su

logro en ambos esenciales aspectos,

relacionando además aspectos científicos

(racional-empírico) y extra-científicos

(psicológico-cultural) de forma tal que sus

afirmaciones permitieron reconstruir una serie

de hechos singulares y explorar nuevos

territorios en química. Sin embargo, dicho

soporte, y con ello la sustentación y

confirmación, no es definitivo ni inmutable,

como se mencionó anteriormente; por el

contrario, se enfrentará continuamente y se

ajustará a nuevos problemas, hipótesis,

metodologías y teorías que, de forma cada vez

más rigurosa y desafiante, buscarán dar

sentido a las hipótesis anteriores y sus

interpretaciones.

10. La pauta de la investigación científica

Finalmente, se abordará un análisis

sintético del cómo se desarrolló la formulación

de la hipótesis científica denominada ley de las

proporciones definidas o de la composición

constante. Para ello se hará uso de las ideas

de Bunge al señalar una pauta general para la

investigación científica lo cual no significa, en

ningún sentido, una receta o guía definitiva

para generar conocimiento e investigación

científica, puesto que el mismo autor defiende

en su texto que la ciencia y la investigación

son un arte. Luego de su inspiradora

15

afirmación, propone una pauta general o

método científico consistente en líneas

generales, de forma:

1. PLANTEO DEL PROBLEMA

1.1. Reconocimiento de los hechos: Proust

debió examinar diferentes aspectos a estudiar

en diversos hechos, seleccionando algunas

reacciones químicas que sean posibles de

analizar en un cambio químico, terminando

por decidir su estudio en términos de la

composición de los productos y la proporción

entre las cantidades de los reactantes.

1.2. Descubrimiento del problema: Proust

debió identificar la relación o proporción entre

las sustancias en una reacción química y la

composición de los productos como un

relevante objeto de estudio. Además, la

dependencia de estos temas con factores que

influyen en una reacción química.

1.3. Formulación del problema: Proust debió

formular su importante pregunta de

investigación de forma precisa y referida al

problema que había detectado. Así, de sus

conclusiones se puede inferir que la pregunta

establecida debió ser: ¿Las sustancias

reaccionan en proporciones definidas y

constantes, independiente de los factores

involucrados en un cambio químico?

2. CONSTRUCCION DE UN MODELO

TEORICO

2.1. Selección de los factores pertinentes: En

este punto Proust debió establecer

suposiciones verificables acerca de factores

experimentales de una reacción química

pertinentes de ser estudiados, medidos y

modificados a fin de observar su influencia en

la investigación de las cantidades y la

composición tanto de los reactantes como de

los productos.

2.2. Invención de las hipótesis centrales y de

las suposiciones auxiliares: Proust debió

plantear sus hipótesis científicas como

afirmaciones o enunciados fácticos verificables

y referidos a objetos materiales. Estas

conjeturas debían presentar una conexión o

nexo entre variables propias del experimento

como una especie de “mecanismo” interno que

busque predecir correlaciones o regularidades

singulares que puedan ajustarse a las

observaciones.

2.3. Traducción matemática: En este punto

Proust debió mencionar que la proporción

definida o composición constante en los

productos de la reacción será finalmente

estudiado en términos matemáticos según la

relación (fracción o división) de sus masas

medidas en balanza.

3. DEDUCCION DE CONSECUENCIAS

PARTICULARES

3.1. Búsqueda de soportes racionales: Proust

debió deducir algunas consecuencias

particulares comprobadas anteriormente o en

sus experimentos en estudio, tales como:

existirá una diferencia en la composición de

distinta clase de sustancias (elementos,

óxidos, carbonatos y sulfuros) naturales o

minerales de aquellas sintéticos obtenidos en

laboratorio.

3.2. Búsqueda de soportes empíricos: Proust

debió establecer, además, predicciones como

que la proporción definida y composición

constante es propia de todas sustancias,

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independiente de su tipo, teniendo en vista

técnicas de verificación disponibles o

concebibles.

4. PRUEBA DE LAS HIPOTESIS

4.1. Diseño de la prueba: En este punto

fundamental, Proust debió elaborar una

propuesta de un procedimiento o el conjunto

de técnicas y observaciones a través de las

cuales espera obtener datos o mediciones que

le permitan verificar sus afirmaciones.

4.2. Ejecución de la prueba: En este punto

debió realizar su experimento su experimento

según lo planeado y modificándolo según

fuese necesario.

4.3. Elaboración de los datos:

Inmediatamente, Proust debió registrar,

organizar, analizar, interpretar y evaluar los

datos obtenidos a partir del experimento,

siendo la masa de reactivos y productos los

datos fundamentales en el contexto de la ley

de las proporciones definidas.

4.4. Inferencia de la conclusión: Proust debió

interpretar sus resultados estableciendo una

conexión con otro marco teórico de referencia.

En este punto se debe considerar importante

que para los trabajos de Proust no se contaba

con la teoría atómica moderna de Dalton, por

lo cual la interpretación de sus resultados

según una teoría debió haber resultado un

gran inconveniente, ya que históricamente se

aceptaba la idea de la materia continua o

formada por los 4 elementos.

5. INTRODUCCION DE LAS

CONCLUSIONES EN LA TEORIA

5.1. Comparación de las conclusiones con las

predicciones: Proust debió contrastar sus

resultados con las consecuencias del modelo

teórico propuesto y el de referencia,

considerando el inconveniente señalado,

terminando por mencionaar en qué sentido

sus ideas y/o el modelo aceptado pueden

considerarse confirmados o disconfirmados,

respectivamente.

5.2. Reajuste del modelo: Proust debió

terminar por decidir que contaba con evidencia

adecuada y suficiente para apoyar sus

hipótesis y plantear una idea que modificó la

representación de la materia con la propiedad

de ser continua. Este planteamiento se

reconoce que fue una nueva forma de

entender la combinación química y la

composición de las sustancias. En este

sentido, se considera que sus ideas fueron la

base de la teoría atómica moderna de Dalton.

5.3. Sugerencias acerca de trabajo ulterior:

Finalmente, Proust debió indagar errores o

puntos incompletos en su propuesta a nivel

teórico y empírico, si el modelo ha sido

disconfirmado, que no fue el caso; en cambio,

y dado que fue confirmado, examinó posibles

extensiones y consecuencias en otros aspectos

del saber químico como otras clases de

sustancias, otro tipo de reacciones, etc.

Para terminar el estudio, se adjunta una

representación simple del estudio de Proust y,

luego, una interpretación a partir de la teoría

atómica de j. Dalton.

17

Figura 1: Experimento de la ley de proporciones

definidas

Figura 2: Interpretación teórica de un

experimento de la ley de proporciones

definidas

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