INSTITUTO EBENEZER QUIMICA 10
INDICACIONES GENERALES: Para desarrollar en el cuaderno, de manera clara y ordenada. Debe ser presentado el día asignado. Prepararse para la evaluación.
LOGRO: Analiza el proceso constitutivo y evolutivo de la química como ciencia y su aplicación en nuestro entorno actual. INDICADOR DE LOGRO: Valora la importancia de la formación científica para la comprensión e interpretación de la dinámica de la química, reconociendo sus áreas de estudio. Identifica históricamente los avances de la química.
EXPLOREMOS Se denomina química a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que esta experimenta durante reacciones químicas. Históricamente la química moderna es la evolución de la alquimia tras la revolución revolución química (1733). Las disciplinas de la química han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. realizado. Entre éstas se tienen la química química inorgánica, que estudia estudia la materia inorgánica; la química orgánica, que trata con la materia or gánica; la bioquímica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la físico-química, comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas, moleculares y submoleculares; la química analítica, que analiza analiza muestras de materia tratando de entender su composición y estructura. Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroquímica que estudia estudia los aspectos químicos químicos del cerebro.
TRABAJO INDIVIDUAL 1 1. Lee atentamente el siguiente texto y contesta las las siguientes preguntas: Cualquier aspecto de nuestro bienestar material depende de la Química en cuanto esta ciencia proporciona los medios adecuados que lo hacen posible y así, por ej emplo, en lo que se refiere a nuestros medios de locomoción, la Química suministra aceros especiales e speciales y aleaciones ligeras. Podemos pensar en la Cirugía sin anestésicos y antisépticos, en los aviones sin aleaciones ligeras ni gasolinas especiales, en los vestidos sin colorantes, en los puentes sin hierro y cemento, y en los túneles sin explosivos… explosivos… El avance prodigioso prodigioso de nuestra civilización civilización en los últimos doscientos doscientos años, muchísimo muchísimo mayor que en los, cuatro mil años anteriores, es el resultado del desarrollo y aplicación de la ciencia química, por
la que el hombre hombre ha
adquirido un
control sobre sobre el medio exterior y aumentado su
independencia respecto de él. Pero todos estos progresos químicos, con ser enormes, son únicamente un comienzo, pues los más intrigantes y prometedores secretos de la Naturaleza permanecen aún impenetrables. El químico ha llegado a resolver el misterio del átomo y dispone hoy de métodos para liberar las enormes reservas de energía dentro de él, pero nada sabemos acerca de las fuerzas químicas químicas que distinguen la materia viva de la no-viviente. Así, por por ejemplo, ¿cómo utiliza la hoja verde la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en alimentos?, y ¿por qué qué mecanismo las mínimas trazas de vitaminas y hormonas producen en el cuerpo humano los sorprendentes efectos conocidos? Contrariamente a lo que podría suponerse, no ha llegado la Ciencia química a su culminación.
A cada
nuevo avance suceden nuevas preguntas cuya respuesta exige, más que la intuición de grandes genios, el trabajo en colaboración de sus cultivadores, tal como se ha puesto puesto de manifiesto en los últimos años y descubrimientos sobre la estructura íntima de la materia. 1. ¿Por qué consideras consideras a la química importante?
2. En la naturaleza, ¿Cuál crees que es el papel de la química? 3. ¿De qué manera consideras que la química avanza en el campo científico? 4. Nombra algunas sustancias químicas que sean útiles en tu casa. 5. Consulta en el diccionario las palabras subrayadas. 6. Escribe cuales son las ramas de la química y explica su campo de acción. 7. Con tus palabras, define la química.
TRABAJO INDIVIDUAL 2 Reúnete en grupos de dos personas. Lee el siguiente texto, luego responde de manera clara y ordenada las siguientes preguntas en tu cuaderno de apuntes.
LA MARAVILLOSA HISTORIA DE LA QUÍMICA La historia de la química está intensamente unida al desarrollo del hombre, ya que embarca desde todas las transformaciones de materias y las teorías correspondientes. A menudo la historia de la química se relaciona íntimamente con la historia de los químicos y –según la nacionalidad o tendencia política del autor- resalta en mayor o menor medida los logros hechos en un determinado campo o por una determinada nación. La ciencia química surge en el siglo XVII a partir de los estudios de alquimia populares entre muchos de los científicos de la época. Se considera que los principios básicos de la química se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert Boyle: The Skeptical Chymist (1661). La química como tal comienza sus andares un siglo más tarde con los trabajos de Antoine Lavoisier que en conjunto con Carl Wilhelm Scheele descubrieron el oxígeno, Lavoisier a su vez propuso la ley de conservación de masa y la refutación de la teoría del flogisto como teoría de la combustión. La metalurgia como uno de los principales procesos de transformación utilizados hasta hoy comenzó con el descubrimiento del cobre, del oro y de la plata. Aunque existe en la naturaleza como elemento la mayor parte se halla en forma de minerales como
la calcopirita,
la azurita o la malaquita. Especialmente las últimas son fácilmente
reducidas al metal. Se supone que unas joyas fabricadas de alguno de estos minerales y caídas accidentalmente al fuego llevaron al desarrollo de los procesos correspondientes para obtener el metal. Luego por experimentación o como resultado de mezclas accidentales se descubrió que las propiedades mecánicas del cobre se podían mejorar en sus aleaciones. Especialmente tuvo éxito la aleación del cobre con el estaño y trozos de otros elementos como el arsénico conocido como bronce que se consiguió
de
forma aparentemente independiente en oriente próximo y en China desde dónde se
extendió por casi todo el mundo y que dio el nombre a la edad de bronce. Unas de las minas de estaño (como otro mineral esencial en la obtención de esta aleación) más importantes de la antigüedad se hallaban en las islas británicas. Originalmente el comercio fue dominado por los fenicios. Luego el control sobre este recurso importante probablemente era la razón de la invasión romana en las Britania. Los hititas fueron unos de los primeros en obtener el hierro a partir de sus minerales. Este proceso es mucho más complicado ya que requiere temperaturas más elevadas y por lo tanto la construcción de hornos especiales. Sin embargo el metal obtenido así era de baja calidad con un elevado contenido en carbono y tenía que ser mejorado en diversos procesos de purificación y forjándolo. La humanidad tardó siglos en desarrollar los procesos actuales de obtención de acero, (generalmente por oxidación de las impurezas insuflando oxígeno o aire en el metal fundido (proceso de Besmer)). Su dominio era uno de los pilares de la revolución industrial. Otro hito metalúrgico era la obtención del aluminio. Descubierto a principios del siglo XIX y en un principio obtenido por reducción de sus sales con metales alcalinos, destacó por su ligereza. Su precio superó el del oro y era tan apreciado que unos cubiertos regalados a la corte francesa se fabricaron de este metal. Con el descubrimiento de la síntesis por electrólisis y posteriormente el desarrollo de los generadores eléctricos su precio cayó abriéndose nuevos campos para su uso.
La teoría del flogisto, hoy descartada, es una hipótesis debida a J. J. Becher del siglo XVII conforme a la que unificaba en una explicación los procesos alquímicos del fenómeno de la combustión. J. J. Becher introdujo dicha teoría a finales del siglo XVII, si bien el responsable de su difusión y popularización fue Georg Ernst Stahl. carro partida de la teoría apareció en 1669. Es habitualmente conocido por su subtítulo, Physica Subterranea, gracias a la edición que re alizó Georg Ernst Stahl, en 1703. En su obra, Becher propuso una versión particular de la teoría de los cuatro elementos. En este caso, el papel fundamental estaba
reservado a
la
tierra y al agua, mientras que el
fuego y el aire eran
considerados como simples agentes de las transformaciones. Todos los cuerpos, tanto animales como vegetales y minerales, estaban formados según Becher por mezclas de agua y tierra. Defendió también que los verdaderos elementos de los cuerpos debían ser investigados mediante el análisis y, en coherencia, propuso una clasificación basada en un orden creciente de composición. Becher sostenía que los componentes inmediatos de los cuerpos minerales eran tres tipos diferentes de tierras. Cada una de ellas portadora de una propiedad: el aspecto vítreo, el carácter combustible y la fluidez o volatilidad. La tierra que denominó “terra pinguis” se consideraba portadora del principio de la inflamabilidad. Su nombre podría traducirse como “tierra grasa” o “tierra oleaginosa”, que en la alquimia se conoce con el nombre de azufre, aunque Becher empleó también otras expresiones para designarla, entre ellas “azufre flogisto” (este sustantivo derivado del griego phlogistos, que significa “inflamable”). Finalmente fue la palabra “flogisto” la que acabó imponiéndose, gracias sobre todo a lalabor del más efectivo defensor de sus ideas, Georg Ernst Stahl (1660-1734). Según Stahl, el flogisto era un principio ígneo que formaba parte de las sustancias combustibles. Cuando éstas ardían, el flogisto se desprendía, pasaba a otra sustancia capaz de recogerlo y daba lugar a un movimiento que era el origen del calor y el fuego, observables habitualmente en la combustión. Su gran contribución fue relacionar la combustión con otros procesos como la fermentación o con la calcinación de los metales. Este último fenómeno era conocido desde muy antiguo. Al calentar un metal como el hierro o el plomo se producía una sustancia de aspecto terroso y sin ninguna de las características metálicas (brillo, ductilidad, maleabilidad) que se denominaba habitualmente cal metálica, que en la alquimia se denomina sal. 8. Construye una pequeña historia acerca de cómo sería el mundo sin la química y sus usos. 9. ¿Por qué crees que se diga en la lectura que la química surge como ciencia en el siglo XVII a partir de los estudios de alquimia populares? 10. Elabora una línea del tiempo en donde escribas los principales hechos y personajes que participaron en la formación de la química como ciencia. 11. Escribe el nombre de la época de la química correspondiente a cada acontecimiento. a) Búsqueda de la piedra filosofal y el elixir de la vida eterna. b) Paracelso y la misión de la química en la curación de las enfermedades. c) Establecimiento de la teoría atómica. d) Reconocimiento de los primeros metales. 12. Consulta el significado de cada una de las palabras subrayadas.