5 Quimica General

Qumica General

Un enfoque en competencias

U A S - D G E P

QUMICA GENERALUn enfoque en competencias

Portada:Enrique Gutirrez Moreno

Correccin de estilo y ortografa:Javier Cruz Guardado, Guillermo vila Garca,Mara Elena Osuna Snchez y Asencin Florina Ramrez Bernal.

Cuidado de la edicin:Javier Cruz Guardado, Mara Elena Osuna Snchez,Jess Isabel Ortz Robles y Guillermo vila Garca.

1a edicin, 2011.1a reimpresin, febrero 2012.Direccin General de Escuelas PreparatoriasUniversidad Autnoma de SinaloaCiudad Universitaria, Circuito Interior Ote. S/NCuliacn, Sinaloa, Mxico.

Impreso en Mxico.Once Ros Editores.Ro Usumacinta 821 Col. Industrial Bravo.Culiacn de Rosales, Sinaloa, Mxico.

Problematizacin ------------------------------------------------------------------ 21 Adquisicin y organizacin de la informacin ----------------------------- 22 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------- 29 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------- 31 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------- 32

1. La qumica como ciencia.

1.1 Las visiones de la ciencia: pasado, presente y futuro -------------------- 21

Presentacin


1.2 En la construccin de la qumica como ciencia: cules cambios paradigmticos consideras relevantes? ------------------------- 34


1.3 La aplicacin de la ciencia y la tecnologa: beneficios y riesgos para la sociedad y el ambiente ------------------------------------ 42


1.4 La qumica y su relacin con las dems ciencias. ------------------------ 50


1.5 El objeto de estudio de la qumica y sus niveles de representacin.----------------------------------------------------------------- 55

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Planeacin de un proyecto ------------------------------------------------------ 68 Fases del proyecto --------------------------------------------------------------- 69 Diagrama de flujo para la elaboracin del proyecto de investigacin -------------------------------------------------------------------- 70

1.7 Elabora tu proyecto: inicia la indagacin ------------------------------------ 68

2. Los cuerpos materiales de la vida cotidiana: su composicin, cambios y propiedades.

2.1 La materia: continua o discontinua? ---------------------------------------- 79


2.2 Los cuerpos materiales de tu entorno: cmo los clasificas? --------- 85

2.3 Las propiedades de las sustancias: para qu medirlas? -------------101

Problematizacin -----------------------------------------------------------------101 Adquisicin y organizacin de la informacin ----------------------------102 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------107 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------108 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------ 111


1.6 Por qu modelamos en qumica? ------------------------------------------- 62

Actividad experimental 1 -------------------------------------------------------------- 71

Conocimiento y uso del material ms comn en el laboratorio -------- 71 Actividad experimental 2 -------------------------------------------------------------- 75

Del conocimiento emprico al conocimiento cientfico ------------------- 75

contenido 9

3. La estructura atmica y la periodicidad qumica: dos aspectos importantes.

3.1 El tomo y sus modelos: qu cambios paradigmticos consideras relevantes?----------------------------------------------------------139

Problematizacin -----------------------------------------------------------------139 Adquisicin y organizacin de la informacin ----------------------------141 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------156 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------158 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------160

3.2 Las partculas subatmicas: alguna relacin con nuestra vida cotidiana? ---------------------------------------------------162


3.3 Los istopos: qu beneficios y riesgos encuentras en su aplicacin en los diferentes mbitos de la vida? --------------------173

Actividad experimental 4 -------------------------------------------------------------126


Mtodos de separacin de mezclas -----------------------------------------126

La densidad de los cuerpos materiales -------------------------------------124

2.5 Elabora tu proyecto: Preguntas e hiptesis de investigacin. ------------------------------------------------------------------123


Los cambios en las sustancias ------------------------------------------------131

2.4 Los cambios en las sustancias: slo fsicos y qumicos? ------------113


qumica general10

3.4 El modelo atmico actual y su relacin con la incertidumbre de hoy ------------------------------------------------------------184


3.5 La distribucin de los electrones en el tomo: realmente siguen reglas? -----------------------------------------------------196

Adquisicin y organizacin de la informacin ----------------------------206 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------211 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------213 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------215

3.7 La tabla peridica: por qu es una herramienta importante en el estudio de la qumica? ------------------------------------216

Problematizacin -----------------------------------------------------------------216 Adquisicin y organizacin de la informacin -----------------------------217 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------237 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------238 Autoevaluacin --------------------------------------------------------------------240


3.6 La configuracin electrnica y la periodicidad: ubicacin de los elementos en la tabla peridica. -------------------------------------205

Problematizacin -----------------------------------------------------------------205

3.8 Las propiedades peridicas ----------------------------------------------------242 Problematizacin -----------------------------------------------------------------242


contenido 11

3.9 Elabora tu proyecto: procesa la informacin ------------------------------254


La luminiscencia del cascarn de huevo -----------------------------------255


Espectros a la flama -------------------------------------------------------------258

Problematizacin -----------------------------------------------------------------300 Adquisicin y organizacin de la informacin -----------------------------301 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------309 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------310 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------312


4.3 Las sustancias inicas: nomenclatura e importancia en la vida cotidiana --------------------------------------------300

Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------281 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------282 Autoevaluacin ------------------------------------------------------------------287

4.2 La construccin de frmulas qumicas: cmo nombrar a las sustancias? ------------------------------------------289

4. Las sustancias: sus enlaces, nomenclatura y aplicaciones en la vida cotidiana.

4.1 Los modelos de enlace qumico: Cmo se unen los tomos, iones y molculas? -----------------------------------------------263

Problematizacin -----------------------------------------------------------------263 Adquisicin y organizacin de la informacin ----------------------------265

Adquisicin y organizacin de la informacin -----------------------------243 Procesamiento de la informacin ---------------------------------------------249 Aplicacin de la informacin ---------------------------------------------------250 Autoevaluacin --------------------------------------------------------------------252

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4.4 Las sustancias covalentes: nomenclatura e importancia en la vida cotidiana -------------------------------------------313


4.5 Elabora tu proyecto: comunica tus resultados ----------------------------326

Anexos Aspectos generales para el trabajo en el laboratorio ------------------------------------------------------------------333

Rbrica para evaluar los productos de la actividad experimental ---------------------------------------------------336

Bibliografa ---------------------------------------------------------------------------------337


Conductividad elctrica en las disoluciones -------------------------------327

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Qumica GeneralUn enfoque en competencias

Presentacin

La asignatura de Qumica General, se imparte en el primer semestre del bachillerato de la Universidad Autnoma de Sinaloa (UAS), tiene como propsito que el alumno explique los cambios que se presentan en las sustancias mediante el uso de los conocimientos bsicos de la qumica y los diferentes niveles de representacin de esta disciplina que le permitan a la vez, valorar la relacin del ser humano con esta ciencia.

De este curso, se deriva el libro de Qumica General: un enfoque en competencias, que pertenece al componente bsico del rea de ciencias naturales del bachillerato de la UAS, plan 2009. Responde a las orientaciones del Marco Curricular Comn del Sistema Nacional de Bachillerato, que busca promover el desarrollo de competencias genricas, y disciplinares en los jvenes bachilleres.

La obra consta de cuatro unidades de aprendizaje: La qumica como ciencia; los cuerpos materiales de la vida cotidiana: su composicin, cambios y propiedades; la estructura atmica y la periodicidad qumica: dos aspectos importantes, y las sustancias: sus enla-ces, nomenclatura y aplicaciones en la vida cotidiana.

En el desarrollo de estas unidades, se realizan un conjunto de actividades de manera procesual, retomando en buena medida el modelo didctico de Robert Marzano (1999) y las adaptaciones realizadas por Chan (2000), en el que se hace uso de las cinco dimen-siones del aprendizaje: problematizacin, adquisicin y organizacin de la informacin, procesamiento de la informacin, aplicacin de la informacin y autoevaluacin.

1 Dimensin. Problematizacin, en ella se generan ambientes positivos para el apren-dizaje, se indagan los conocimientos previos, como punto de partida para la construc-cin de los nuevos saberes.

2 Dimensin. Adquisicin y organizacin del conocimiento, el estudiante desarrolla su capacidad lectora e indagatoria, de sntesis, organiza y relaciona el conocimiento pre-vio con el nuevo.

3 Dimensin. Procesamiento de la informacin, el estudiante hace uso de las habilida-des cognitivas como comparar, clasificar, deducir, inducir, inferir, analizar, sintetizar. En otras palabras, interioriza la informacin, la aprehende, la hace suya, forma parte de su ser.

4 Dimensin. Aplicacin de la informacin, aqu se vincula lo aprendido con la proble-mtica de la vida cotidiana y puede ser capaz de resolver nuevas situaciones probl-micas.

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5 Dimensin. Autoevaluacin, cuando el estudiante se autoevala y es consciente de lo que aprende y cmo lo aprende, no slo en lo conceptual, sino en lo procedimental y actitudinal-valoral, se puede decir que el alumno ha llegado a un punto tal, que puede convertirse en un alumno autogestivo.

No est por dems sealar, que este libro, es el recurso bsico para el desarrollo de las competencias genricas y disciplinares de los estudiantes. En l, encontraremos ade-ms de las actividades, los productos o evidencias del desempeo del estudiante, acti-vidades experimentales y las rbricas para evaluar el nivel de dominio logrado de forma individual y colaborativa. En cada una de las actividades, se pretende que el estudiante se exprese y comunique de manera correcta, que al emitir su opinin lo haga de manera crtica y reflexiva, que participe con responsabilidad en sus actividades de aula y extra aula, que aprenda a ser autogestivo y que tome decisiones que ayuden a su formacin y crecimiento como persona.

Competencias genricas a las que contribuye

Se autodetermina y cuida de s

Participa con responsabi-lidad en la sociedad

Se expresa y se comu-

nica

Aprende de forma autnoma

Trabaja en forma colabo-

rativa

Piensa crti-ca y reflexi-

vamente

1. Se conoce y valora a s mismo, y aborda pro-blemas y retos teniendo en cuenta los objetivos que persigue.

3. Elige y practica estilos de vida saludables.

4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinen-tes en distintos contextos, mediante la utilizacin de medios, cdigos y herramientas apropiados.

5. Desarrolla innovaciones, y propone soluciones a problemas a partir de mtodos establecidos.

6. Sustenta una postura personal sobre temas de inters y relevancia general, considerando otros puntos de vista de manera crtica y reflexiva.

7. Aprende por iniciativa e inters propio a lo largo de la vida.

8. Participa y colabora de manera efectiva en equi-pos diversos.

11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crtica, con acciones responsables.

un enfoque en competencias 15

1. Establece la interrelacin entre la ciencia, la tecnologa, la sociedad y el ambiente en contextos histricos y sociales especficos.

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnologa en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones ticas.

3. Identifica problemas, formula preguntas de carcter cientfico y plantea las hiptesis necesarias para responderlas.

4. Obtiene, registra y sistematiza la informacin para responder a preguntas de carcter cientfico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigacin o experimento con hiptesis previas y comunica sus conclusiones.

6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenmenos naturales a partir de evidencias cientficas.

7. Explicita las nociones cientficas que sustentan los procesos para la solucin de problemas cotidianos.

9. Disea modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar principios cientficos.

10. Relaciona las expresiones simblicas de un fenmeno de la naturaleza y los rasgos observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos cientficos.

11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio fsico y valora las acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.

13. Relaciona los niveles de organizacin qumica, biolgica, fsica y ecolgica de los sistemas vivos.

14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la realizacin de actividades de su vida cotidiana.

Competencias disciplinares bsicasdel Campo de las Ciencias Experimentales

de la RIEMS a las que contribuye

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Finalmente, deseamos agradecer a todos aquellos profesores de las diferentes Unidades Acadmicas del Bachillerato Universitario, que de manera directa e indirecta hicieron posible la concrecin y enriquecimiento de esta obra con su participacin en la edicin 2007.

Unidad Acadmica Preparatoria Emiliano ZapataJess Isabel Ortz Robles, Edelia Godnez Martnez, Altagracia Cabrera Bernal, Griselda Zavala Bejarano, Gloria Maribel Zavala Bejarano y Abel Denny Castro Romo.

Unidad Acadmica Preparatoria Central DiurnaGloria Fca. Navarrete Sarabia, Ana Cecilia Mndez Monzn, Anglica Mara Flix Madrigal, Adolfo Prez Higuera, Dolores Azucena Lpez Duarte, Bertha Alicia Valenzuela Uzeta, Xiomara Karina Perales Snchez, Olga Alarcn Pineda, E. Sayoko Kitaoka Lga, Dalma Lorena Hernndez Q., Gilberto Garca Ramrez y Alejandra Manjarrez Gonzlez.

Unidad Acadmica Preparatoria Hnos. Flores MagnFelipa Acosta Ros, Alfredo Cabrera Hernndez, Ana Edith Ayala Rodrguez, Blanca Delia Coronel M., Csar Cabrera Juregui, Jos de la Luz Castro Zavala y Jess Paul Ros Urias y Luz del Carmen Flix Garay.

Acadmica Preparatoria Central NocturnaSilvino Valdez Inda, Filomeno Prez Prez, Gloria Maribel Zavala Bejarano Jenny Salomn Aguilar, Francisca Villa Castillo, Jorge Rafael Linares Amarillas, Leobardo Hernndez Martnez, Rosario Beltrn Ruiz y Carlos Lenin Lin.

Unidad Acadmica Preparatoria Rubn JaramilloPatricia Zapata Esquivel, Blanca Gutirrez Ruiz, Rosalo Carrasco Macias, Flix Francisco Aguirre y Asia Cecilia Carrasco Valenzuela.

Unidad Acadmica Preparatoria MazatlnMaura Elena Velzquez, Rosa R. Romero Castaeda, Herminia Ochoa Sarabia.

Unidad Acadmica Preparatoria Vctor Manuel Tirado LpezHugo E. Rivera y Martn Sarabia Zambrano

Unidad Acadmica Preparatoria Escuinapa Evaristo Estrada Tejeda

Unidad Acadmica Preparatoria Guasave DiurnaMara Luisa Gonzlez Verdugo, Nora Leyva Leyva, Cuauhtmoc Romero Snchez

Unidad Acadmica Preparatoria Guasave NocturnaRoco Cervantes Cervantes, Eloisa Bojrquez Castro y Sandra Carmina Osuna Izaguirre

Unidad Acadmica Preparatoria Casa BlancaMargarita Elizabeth Ramrez Vega

Colaboradores

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Unidad Acadmica Preparatoria NavolatoMara de Jess Moreno Alczar, Anglica Mara Lzare Gonzlez, Enedina Leyva Melndrez, Margarita Soria Gritti y Juana Lpez Snchez.

Unidad Acadmica Preparatoria La CruzQuetzalli Alejandra Hernndez Zrate, Maricruz Prez Lizrraga, Hctor Rosas Miranda y Diego Alberto Ayn.

Unidad Acadmica Preparatoria Heraclio BernalAlfredo Herrera, Arreola Mara Sandra Araceli y Ana Elizabeth Arroyo E.

Unidad Acadmica Preparatoria Genaro Vzquez Mara Lourdes Lpez Machado y Consuelo Garca Aguilar.

Unidad Acadmica Preparatoria Vladimir Ilich LeninAlondra Castro Morales y Martn Camilo Camacho Ramrez.

Unidad Acadmica Preparatoria Victoria del PuebloBlanca Leticia Snchez Silva.

Carmen Imelda Parra Ramrez, Leticia Mrquez Martnez, Gabriela Galindo Galindo, Denisse

Vega Gaxiola , Pal Chidez Ramrez y Judith Fuentes Mrquez.

Unidad Acadmica Preparatoria AngosturaJuan Ariosto Quiroa Ceyca.

Unidad Acadmica Preparatoria La ReformaRamn Camacho Leyva

Unidad Acadmica Preparatoria Rafael BuelnaGrimalda Snchez Romo

Unidad Acadmica Preparatoria Guamchil

P Unidad Acadmica de la Preparatoria Juan Jos Ros Conrado Alfonso Daz Acosta y Carlos Valdez Miranda.

Unidad Acadmica de la Preparatoria Ruiz Cortinesngel Rafael lvarez Paz, Waldo Apodaca Medina, Mara del Rosario Mascareo Mendoza, Waldo Muoz Espinoza, Juan Manuel Bojorquez Garca, Elmidelia Espinoza Lpez y Rosa Imelda Moreno Flores.

Unidad Acadmica Preparatoria Dr. Salvador Allende

Unidad Acadmica Preparatoria 8 de julio-Gabino BarredaNereyda Daz Gustavo y Jess Mara Medina Ramrez.

Ana Alicia Esquivel Leyva, Alfredo Cabrera Hernndez, Ana A. Cervantes Contreras, Alejandra Utrillas Quiroz y Ladislao Romero Bojrquez.

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Unidad Acadmica Preparatoria Lzaro CrdenasBibiane Pierre Nol y Juan Gabriel Castro Flores.

Unidad Acadmica Preparatoria Valle del CarrizoJess Torres Sumbra, Martn Robles Soto y Jess Miguel Trejo Pompa.

Unidad Acadmica Preparatoria El FuerteJaime Antonio Daz Aguirre y Blanca E. Ruelas Germn

Unidad Acadmica Preparatoria San BlasDel Rosario de los ngeles Mora

Agradecemos profundamente a los Directivos de la Direccin General de Escuelas Preparatorias de la Universidad Autnoma de Sinaloa por el apoyo recibido para la publicacin de este libro.

Atentamente

Culiacn de Rosales, Sinaloa, agosto de 2011

Javier Cruz GuardadoMara Elena Osuna Snchez

Jess Isabel Ortz RoblesGuillermo vila Garca

Unidad Acadmica de la Preparatoria MochisJorge Alberto Rodrguez Escobedo, Marcos Alfredo Lara Flores, Celso Olais Leal, Alfredo Valdez Gaxiola y Francisco Lenin Orizaba Franco.

Unidad Acadmica de la Preparatoria CU-MochisReynaldo Castro Angulo, Ruth Guadalupe Cota Romn y Csar Gonzlez Ayala.

Unidad Acadmica de la Preparatoria ChoixZenaida Meza Villalba, Carlos Valdez Miranda y Conrado Alfonso Daz Acosta

unidad de aprendizaje i

La qumica como ciencia

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Competencia de unidad

Describe los momentos cruciales de la qumica como ciencia, a travs de las aportacio-nes que se dieron en la construccin de la misma, a la vez que valora el impacto que trajo consigo el desarrollo y aplicacin de la ciencia y la tecnologa en la calidad de vida y deterioro del ambiente.

Las visiones de la ciencia: pasado, presente y futuro.

l Define ciencia.l Revisa las distintas visiones de la ciencia y reconstruye su concepto desde la visin

actual.l Valora la importancia del trabajo colectivo y colegiado en la produccin del conoci-

miento cientfico.

1. Problematizacin

Qu es la ciencia para t?

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Actividad 1.1Explora tus conocimientos previos, dando respuesta a las siguientes aseveraciones como falsas o verdaderas.

1. La ciencia es un conjunto de conocimientos sistematizados y metodizados que nos conducen a una verdad absoluta. F V

2. Para lograr conocimiento cientfico es necesario utilizar en forma mecnica un conjunto de pasos, conocido como mtodo cientfico (observacin, planteamiento de hiptesis, etc.).

F V

3. Los cientficos generalmente usan el pelo largo, son inteligentes, descuidados en su persona y trabajan en forma aislada. F V

4. La ciencia es producto de la actividad social, se construye y se desarrolla de manera colectiva a lo largo de la historia. F V

5. La ciencia slo estudia hechos y fenmenos naturales. F V

6. El conocimiento cientfico slo sirve para trabajar en el laboratorio, para investigar, pero no sirve de nada en la vida cotidiana. F V

7. No es posible desligar a la ciencia, de lo social, lo poltico y lo econmico. F V

8. El conocimiento slo se puede obtener a partir de la observacin y la experiencia. F V

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Fig. 1.1 La visin de cientfico que se transmite desde los me-dios de comunicacin.

2. Adquisicin y organizacin de la informacin

Actividad 1.2 En forma individual lee la informacin que se te proporciona acerca de las distintas visiones de la ciencia.

Las visiones de la ciencia

La ciencia es parte del legado cultural de la humani-dad, necesaria e indispensable para explicar el mun-do que nos rodea. A travs de los aos, la imagen y el concepto de ciencia se ha venido transformando. Actualmente los medios de comunicacin, la escuela y los propios cientficos, han contribudo y con mucho a transmitir una imagen de la ciencia y de los cient-ficos, totalmente deformada de la realidad. Observa las siguientes imgenes y trata de encontrar algunas caractersticas de la visin que proyectan.

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Visin individualista y elitista de la ciencia

La visin individualista y elitista de la ciencia, nos muestra la imagen de un cientfico trabajando en forma aislada, enviando con ello una imagen de que el conocimiento slo puede ser producto y obra de los genios. Ignorando con ello, el papel fundamental que juega el trabajo colectivo en la produccin del conocimiento cientfico.

Desde esta visin, un cientfico es siempre alguien vestido con bata blanca que manipula aparatos en un laboratorio (Pozo, 2006: 22).

Visin rgida y dogmtica (positivista)

Aqu se presenta a la ciencia desde una visin rgida, dogmtica, y exacta de la actividad cientfica. Se dice que es rgida en tanto que presenta al mtodo cientfico como un conjunto de etapas o pasos a seguir de manera mecnica, destacando el rigor del mismo y el carcter exacto de los resultados obtenidos. Por ejemplo, casi siempre se muestra la siguiente secuencia: observacin, formulacin de preguntas, hiptesis, experimentacin y formulacin de conclusiones que llevan al establecimiento de teoras o leyes.

Desde este punto de vista, para hacer ciencia slo es necesario aprender o utilizar un nico mtodo cientfico que garantice la validez del conocimiento.

Visin pura, neutra y objetiva de la ciencia

La ciencia no puede estar desligada de la vida cotidiana y de sus repercusiones socia-les. Lpez Caicedo (2002) considera que no es posible pensar en una ciencia pura cuya contextura est ms all de la naturaleza humana, o, en otras palabras; no es posible separar la historia econmica, poltica y social de la cientfica. La ciencia no esta desligada

de la vida cotidiana y de sus repercusiones sociales, pues entran en juego tambin, los compromisos, intereses y valores de la comunidad cientfica.

Ruy Prez Tamayo (2000), cientfico mexicano afirma que el hombre de ciencia al igual que el campesino, el obrero, el ferrocarrilero y el artista es un ser humano, posee tres dimensiones, est repleto de sueos y ambiciones, fuerzas y debilidades, libertad y compromiso, en todo esto el hombre de ciencia, es mucho ms hombre que ciencia.

Fig. 1.4 Los investigadores Rosaura Ruiz, Oc-tavio Paredes, Rafael Loyola y Ren Drucker durante su participacin en el foro La ciencia en Mxico: zona de desastre, organizado por la Academia Mexicana de Ciencias. Peridico La Jornada, Mircoles 17 de junio de 2009, p. 2.

Fig. 1.2 Los qumicos.

Fig. 1.3 La observacin, es una etapa importante en toda investigacin.

Fig. 1.5 El Dr. Ruy Prez Tamayo.

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Conozca ms ...

Pobrecitos los marines

Plinio Sosa

Imaginemos a un intrpido marine estadounidense, en medio del desierto, en campaa. Pobre, est lejos de su patria, lejos de su hogar y de su familia. Y adems tiene hambre. Y no tiene nada que comer ... excepto su paquete MRE (Meal, Ready-to-Eat) que, normalmente consiste de un guisado de pollo (o spaghetti) y bolas de carne.

El bravo soldado escoge su racin, se la lleva a la boca y ... oh tragedia! est fra. Cmo la vida puede ser tan cruel con un valiente? Por qu el destino se ensaa as con la gente buena? No, no, eso no se puede permitir. Para qu est el progreso? Algo se tiene que hacer. Y se hizo. Los pobres marines, que entraron en accin en la tristemente clebre guerra de 1991 contra Irak, ya no sufrieron ms. Gracias a los esfuerzos del U.S. Army Natick Research, Development and Engineering Center y de la Zesto Therm (una compaia en Cincinnati), estos desvalidos combatientes pudieron ingerir comida caliente y, de este modo, aliviar en algo la terrible circunstancia de hallarse tan lejos de cualquier Mac Donalds.

Para garantizar comida caliente, en el campo de batalla, los investigadores disearon una laminilla de plstico generadora de calor. Esta laminilla contiene una especie de hule espuma en cuyos poros se encuentra una sustancia qumica que, al mezclarse con agua, produce calor.

Los soldados simplemente colocan la laminilla generadora de calor sobre el paquetito de comida, luego meten ambos dentro de una bolsa de plstico y, finalmente, agregan unos 30 mL de agua. Se esperan entre 12 y 15 minutos hasta que la comida alcanza una temperatura cercana a los 60 C.

Ahora s, desde hoy y para siempre, ningn esforzado marine volver a vivir la terrible experiencia de ingerir comida fra, ni antes ni despus de librar al mundo libre de otro homo sapiens en vas de desarrollo.Maldita ciencia, podra uno decir, slo para eso sirve: para fregar!. Pero, cuidado, la ciencia, un trmino abstracto, no piensa, no decide, no ejecuta, los que piensan, deciden y ejecutan son gente de carne y hueso. Una comida caliente es una gran motivacin para un soldado en el campo de batalla.

Esto no lo dijo la ciencia, esto lo dijo Donald Pickard, el responsable de esta investigacin. No, no hay ciencia mala ni ciencia buena. Lo que hay son cientficos, no slo de carne y hueso, sino con una posicin poltica e ideolgica, en algunas ocasiones, muy claramente definida, como es el caso de este Donald Pickard.

Tomado de http://plinios.tripod.com/pobrecit.htm

Visin acumulativa de la ciencia

Desde esta visin, la ciencia se considera como un conjunto de conocimientos sistematizados obtenidos por medio del mtodo cientfico. A partir de esta visin los conocimientos se van acumulando unos tras otros hasta llegar a la teora correcta. En ella se hace nfasis en los contenidos cientficos y en una visin enciclopedista, donde

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se considera que las ciencias estan contenidas en los textos, como saberes abstractos, verdaderos e incuestionables.

Visin actual de la ciencia (social e interdisciplinaria)

En la visin actual, la ciencia se concibe como un producto de la actividad social. Es decir, el conocimiento se considera como producto de la mente humana, que se construye en forma colectiva a lo largo de la historia.La imagen de cientfico que se proyecta, es la de aquel que trabaja de manera colaborativa e interdisciplinaria con otros investigadores, publica sus resulta-dos en revistas o journals, asiste a congresos y dicta conferencias y per-tenece a grupos polticos y sociales.Desde esta visin, el intercambio de ideas y las discusiones entre los cientficos son esenciales para el desarrollo de la ciencia. Asimismo, se considera que no existe un nico mtodo cientfico, sino que cada ciencia y cada investigador genera su propio mtodo de investigacin. An cuando en la imagen se muestran cientficos que usan bata, matraces, aparatos, muchos de ellos no los usan, porque se dedican a investigar en otras reas de la ciencia, como la psicologa, economa, historia, sociologa, medicina, entre otras.La visin actual de ciencia se la debemos a Thomas S. Khun, quien en 1962 public su obra conocida como La estructura de las revoluciones cientficas, en la que aborda su concepto de paradigma y cambio de paradigma.Kuhn dio al concepto de paradigma su significado cuando lo adopt para referirse al conjunto de prcticas que definen una disciplina cientfica durante un perodo especfico de tiempo. Lo define adems, como una completa constelacin de creencias, valores y tcnicas, etc. compartidas por los miembros de una determinada comunidad.

Los paradigmas son por tanto, los marcos tericos o perspectivas bajo las cuales se analizan los problemas y se trata de resolverlos. En la actualidad el trmino se utiliza para definir un modelo, un marco terico, un modo de pensar o un esquema para interpretar la realidad. Definido as, el paradigma se transforma en una gua para la investigacin y la interpretacin de los hechos, de forma tal, que genera confianza y garantiza la posibilidad de solucin a la situacin problmica, por difcil que sta sea. Kuhn denomina a este proceso ciencia normal, porque se desarrolla bajo la orientacin y aceptacin acrtica de un paradigma.La crtica a la teora dominante, existe en periodos de crisis, y es cuando puede surgir una nueva teora o paradigma. A este proceso Kuhn, lo denomina ciencia revolucionaria.

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Conozca ms ...

Qu es la ciencia?

Por: Ruy Prez Tamayo

En estos principios del siglo XXI la pregunta que encabeza estas lneas podra parecer superflua, porque obviamente ya todo el mundo debera saber muy bien qu es la ciencia. Pero lamentablemente existen pruebas objetivas de que la naturaleza, el contenido y las funciones de la ciencia son muy diferentes para distintos grupos sociales, econmicos, polticos y profesionales. Parte de la explicacin de esta pluralidad de significados de la palabra ciencia es la propia riqueza del concepto, pero otra parte es que los seres humanos somos los dueos del lenguaje, el sentido de las palabras lo decidimos nosotros a travs de su uso. Esto puede crear conflictos, como el ilustrado por el Diccionario de la Real Academia Espaola (DRAE), que en su edicin de 2001 todava registra que en Mxico renacuajo es sinnimo de ajolote; muchos sabemos que se trata de dos animales diferentes, pero la gente los denomina indistintamente. No es culpa del DRAE, cuya funcin es registrar el uso del idioma castellano y no legislar sobre l. No hace mucho, un alto funcionario de Conacyt seal: ...a la mejor para un investigador hacer un coche o un refrigerador tampoco les va a sonar a ciencia.

En el caso de la palabra ciencia, el DRAE es bien claro, significa conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observacin y el razonamiento, sistemticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales. Esto no incluye hacer coches o refrigeradores, por lo menos hasta el ao 2001, pero no es imposible que si el arte de producir automviles y frigorficos sigue llamndose ciencia en algunos sectores de nuestra sociedad, la prxima edicin del DRAE lo incluya como mexicanismo, igual que llamar ajolotes a los renacuajos. Pero quiz el alto funcionario del Conacyt us la palabra ciencia en la segunda acepcin del trmino incluida en el DRAE, que es Saber o erudicin. Tener mucha o poca ciencia. Ser un pozo de ciencia. Hombre de ciencia y virtud, o quiz en la tercera acepcin, que es Habilidad, maestra, conjunto de conocimientos en cualquier cosa. La ciencia del caco, del palaciego, del hombre vividor... Creo que nunca lo sabremos.

Un repaso de los diferentes significados de la palabra ciencia, tanto a lo largo de la historia como en la actualidad, debera convencernos de que el referente ha sido y sigue siendo variable, casi camalenico. Hubo un tiempo en que la retrica, la gramtica y la teologa eran ciencias, mientras que en la actualidad la diantica y el creacionismo se autodenominan ciencias, y la UNAM tiene una Facultad de Ciencias Polticas. Esta proliferacin casi neoplsica de las ciencias es consecuencia de su gran prestigio, aunque la existencia de grupos anticientficos, tanto en el pasado como en nuestros das, no debe ignorarse; de todos modos, en el idioma de la mercadotecnia actual cientfico quiere decir verdadero, cierto o demostrado.

Cuando el anuncio de la nueva crema contra las arrugas, o la nueva pasta dental contra las caries, seala que su efectividad ha sido probada cientficamente, ya no cabe duda alguna: su uso garantiza que las arrugas y las caries sern eliminadas para siempre. En otras palabras, el impacto de la ciencia moderna en la vida del mundo occidental, a partir de su emergencia en los siglos XVI-XVIII, no slo en la esfera cultural sino tambin en otros sectores como el social, el econmico y el poltico, y otros an ms especficos, como el mdico, el legal y el militar, la transform en apenas 200-400 aos en una de las fuerzas ms importantes en la estructuracin

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de la sociedad moderna. En la actualidad nadie discute que la mejor medicina es la cientfica, muchos juicios legales se definen usando pruebas cientficas, y las guerras las ganan los pases con mejor desarrollo cientfico.

Muchos juicios legales se definen usando pruebas cientficas, y las guerras las ganan los pases con mejor desarrollo cientfico.

En el mundo oficial mexicano, la ciencia surgi a la sombra de la tragedia de Tlatelolco, y como parte de los discursos demaggicos de fines de los aos 60, con un informe del Instituto Nacional de Investigacin Cientfica (INIC) sobre su estado desastroso en el pas. La ciencia oficial naci como un intento del presidente Echeverra de acercarse a la comunidad intelectual del pas, que lo rechazaba abiertamente, pero naci casada con la tecnologa. La historia de la ciencia en Mxico es tan antigua como el pas, pero la tradicin cientfica es mucho ms joven (no tiene ms de 70 aos), y el reconocimiento oficial de su existencia data de la creacin del Conacyt, el 29 de diciembre de 1970.

En el mensaje que precede al decreto mencionado, y en relacin con una poltica cientfica y tecnolgica, el presidente Echeverra dijo: En la actualidad no se dispone de un mecanismo a nivel nacional que permita formular y ejecutar esa poltica. Existen distintos rganos que realizan investigacin; otros que preparan, a distintos niveles, recursos humanos; y, por ltimo, otros ms que en forma fragmentaria y deficiente, coordinan, fomentan o prestan un apoyo raqutico y disperso a las actividades cientficas y tecnolgicas. En todo este documento no hay una definicin de lo que son la ciencia y la tecnologa, quiz porque se crey, como hoy, que no era necesaria.

Algunos filsofos de la ciencia proponen que las ciencias se han hecho tan complejas que ya no es posible definirlas ni separarlas de la tecnologa, y se refieren a ellas en forma global como tecnociencia.

El problema se centra en lo que se persigue con las definiciones sealadas: si el fin es generar una definicin perfecta, que excluya a todo lo que no es ciencia e incluya a todas las ciencias presentes y futuras, creo que tienen razn. Pero si el objetivo es enunciar una definicin operativa, que sirva para delimitar en forma razonable a las ciencias contemporneas de las pseudociencias, por un lado, y de la tecnologa, por el otro, y que est abierta a posibles modificaciones futuras, entonces creo que estn equivocados.

Desde luego, existen diferentes definiciones de ciencia y tecnologa de este tipo operacional, incluyendo las que yo he propuesto, que son las siguientes:

Ciencia: actividad humana creativa cuyo objetivo es la comprensin de la naturaleza y cuyo producto es el conocimiento, obtenido por un mtodo cientfico organizado en forma deductiva y que aspira a alcanzar consenso entre los expertos relevantes.

Tecnologa: actividad humana creativa cuyo objetivo es la transformacin de la naturaleza y cuyos productos son bienes de consumo y/o de servicio.

En diferencia con la definicin del DRAE citada arriba, que identifica a la ciencia con una cosa (conjunto de conocimientos), yo prefiero concebirla como una actividad, o sea algo que se hace y que requiere creatividad, por lo que es caracterstico (por no decir especfico) de la especie humana, y que resulta en nuevos conocimientos. Este es el nico producto de la ciencia, es para lo nico que sirve. Lo que se hace con ese producto son dos cosas: o usarlo para generar ms conocimientos, o para resolver problemas externos a la ciencia, generalmente conocidos como tecnologa, y que a veces resultan en automviles o refrigeradores. Por eso es que toda la ciencia es aplicada. No hay conocimientos intiles, el nuevo conocimiento siempre sirve para algo: para hacer nuevas preguntas y disear nuevas observaciones y/o experimentos, o para resolver problemas externos a la ciencia y propios de la tecnologa.*Profesor Emrito de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico*Miembro del Consejo Consultivo de Ciencias (CCC)*Miembro de El Colegio Nacional y de la Academia Mexicana de la Lengua(Recuperado el 16 de febrero de 2007) de http://www.cronica.com.mx)


qumica general28

Actividad 1.3

Indaga sobre el concepto ciencia haciendo uso de las diversas fuentes de infor-macin (electrnicas o impresas). Acude para ello, mnimamente a cinco fuentes o autores.

Tipo de fuente Autor Concepto de ciencia


Actividad 1.4

Elabora un mapa conceptual donde incorpores los conceptos que consideres relevantes sobre la ciencia y las distintas visiones de la misma.

3. Procesamiento de la informacin

La ciencia

y sus distintas

visiones

se caracterizan por

qumica general30

Actividad 1.5

De manera colaborativa, da respuesta a los siguientes cuestionamientos, despus de realizar la lectura sobre el artculo qu es la ciencia? del Dr. Ruy Prez Ta-mayo.

1. Cmo define a la ciencia el Dr. Ruy Prez Tamayo?

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2. Cul es la diferencia principal entre la definicin de ciencia del Dr. Ruy Prez Tamayo y la que plantea el Diccionario de la Real Academia Espaola? Tiene algo que ver la visin que proyecta cada una de elllas? Si es as, cul es la diferencia.

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3. Cul es el producto principal de la ciencia, desde la visin del Dr. Ruy Prez Tamayo?

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4. Cuando el Dr. Ruy Prez Tamayo menciona a las pseudociencias, a qu se refiere? Aparte de las mencionadas por el Dr., conoces otras pseudociencias?

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Tipo de fuente Autor Concepto de ciencia Visin de ciencia

Actividad 1.6

Utiliza la informacin para clasificar a cada una de las definiciones de ciencia investigadas, con base a la visin de ciencia que proyectan.

4. Aplicacin de la informacin

qumica general32

5. Autoevaluacin

Actividad 1.7

Elabora un escrito donde reflexiones acerca de la importancia del trabajo colectivo y colegiado en la produccin del conocimiento cientfico.

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Autoevaluacin

Criterios 4-Excelente 3-Bueno 2-Suficiente 1-Insuficiente Puntuacin

Enfoque o Idea principal

La idea princi-pal menciona el tema de reflexin y es-quematiza los puntos principa-les.

La idea prin-cipal mencio-na el tema de reflexin.

La idea princi-pal esquemati-za algunos o to-dos los puntos a discutir, pero no menciona el tema de re-flexin.

La idea prin-cipal no men-ciona el tema de reflexin, ni los puntos a discutir.

Opinin La opinin presenta una afirmacin clara y bien funda-mentada de la posicin del alumno sobre el tema de re-flexin.

La opinin presenta una afirmacin clara de la posicin del alumno so-bre el tema de reflexin.

Hay una opi-nin, pero no est expresada claramente.

No hay ningu-na opinin.

Gramtica y ortogra-fa

El alumno no comete errores de gramtica ni de ortografa.

El autor comete 1 a 2 errores gra-maticales u ortogrficos

El autor comete 3 a 4 errores gramaticales u ortogrficos.

El autor co-mete ms de 4 errores gramaticales u ortogrficos.

Uso de mayscu-las y pun-tuacin

El alumno no comete errores con las mays-culas o con la puntuacin lo que hace que el escrito sea ex-cepcionalmente fcil de leer.

El alumno comete 1 a 2 errores con las mayscu-las o con la puntuacin, pero el escri-to es todava fcil de leer.

El alumno comete varios errores con las maysculas y/o con la puntua-cin que son obvios.

El alumno comete varios errores con el uso de las ma-ysculas y/o con la puntua-cin que son obvios.

Fuentes Todas las fuen-tes usadas para las citas son crebles y estn citadas correc-tamente.

Todas las fuentes usadas para las citas son crebles y la mayora est citada co-rrectamente.

La mayora de las fuentes usadas para las citas, son crebles y estn citadas correc-tamente.

Muchas fuen-tes son sospe-chosas y/o no estn citadas correctamente.

Rbrica para evaluar la reflexin escrita

La siguiente rbrica te ser de gran ayuda para elaborar tu reflexin escrita, debers considerar los criterios y los indicadores con los que ser evaluado tu trabajo.

qumica general34

En la construccin de la qumica como ciencia: cules cambios paradigmticos consideras relevantes?

l Describe algunos de los cambios paradigmticos que se dieron en la construccin y desarrollo de la Qumica.

l Relata algunos de los sucesos en la historia de la Qumica que permitieron el avance de la misma.

l Muestra disposicin e inters por conocer el desarrollo histrico de la qumica.

1. Problematizacin

En la historia de la qumica, se dieron muchos cambios paradigmticos que fueron in-dispensables para su desarrollo y consolidacin como ciencia. Qu cambios consideras ms relevantes en la historia de la qumica?

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Actividad 1.8

Explora tus conocimientos previos, dando respuesta a las siguientes aseveraciones como falsas o verdaderas.

1. El conocimiento que el sujeto obtiene de su interaccin con el medio, a travs de su experiencia cotidiana y de la interaccin social se le conoce como emprico. F V

2. El conocimiento cientfico es verdadero y absoluto. F V

3. El conocimiento emprico es el ms utilizado por el ser humano en los distintos contextos de su vida cotidiana. F V

4. Los cambios paradigmticos son una muestra de que el conocimiento cientfico aporta verdades relativas. F V

5. La teora atmica de Dalton se considera uno de los principales cambios para-digmticos del siglo XVIII. F V

6. La teora del flogisto no tiene ninguna relacin con la teora de los ninis, esta es una teora pseudocientfica que trata de explicar el fenmeno de la combustin. F V

7. Las teoras, son modelos que permiten explicar por qu la naturaleza o los sujetos se comportan de manera determinada. F V

8. La teora del flogisto fue derrumbada terica y experimentalmente por Lavoisier. F V

9. La construccin de lo que hoy conocemos como tabla peridica, slo fue obra de un solo cientfico: Dimitri Ivanovich Mendeleiev. F V


Fig. 1.7 Antoine Laurent Lavoisier.


Actividad 1.9

En forma individual lee la informacin que se te proporciona acerca de los cambios pa-radigmticos en la historia de la qumica.

A lo largo de la historia, el ser humano ha observado los fenmenos que ocurren en la naturaleza e intentado buscar explicaciones de los mismos. Al conocimiento que el sujeto obtiene de esa interaccin con el medio, a travs de su experiencia cotidiana y a travs de la interaccin social, se le conoce como conocimiento emprico.Se dice que el conocimiento emprico es til y prctico, porque le sirve al ser humano en los distintos contextos de la vida cotidiana, para interpretar situaciones (hechos y fenmenos), proporcionar explicaciones, hacer anticipaciones y tambin, para formular nuevas concepciones. Ese conocimiento no se descubre, se construye; el sujeto construye su conocimiento a partir de su propia forma de ser, pensar, interpretar y reinterpretar la informacin. Esta construccin es gradual, el sujeto va construyendo modelos explicativos cada vez ms complejos y profundos.Una teora (modelo) es una interpretacin o explicacin general del por qu sucede un fenmeno, y producto a la vez de la comprobacin de varias hiptesis sobre un mismo hecho o fenmeno.Las teoras cambian, porque el conocimiento cientfico proporciona verdades relativas, no absolutas. As, el avance cientfico en una poca, puede superar a una teora para dar lugar a otra de mayor inclusin. Ejemplos diversos podemos encontrarlos en la historia de la ciencia y uno de los ms representativos es el de la teora atmica. Podemos decir, que la materia ha permanecido igual durante millones de aos, pero las explicaciones sobre su composicin -teoras-han variado desde los filsofos griegos a la actualidad.

Los cambios paradigmticos en la historia de la Qumica

El Flogisto y la combustin

Los cambios paradigmticos en la qumica podemos decir que inician principalmente en el siglo XVIII, ya que siglos atrs, la qumica al igual que otras ciencias, sus conocimientos tenan un carcter pseudocientfico. Es en este

periodo que surge la teora del flogisto planteada por George Ernest Stahl (1660-1734). Segn la cual, el flogisto se liberaba durante la combustin y durante la calcinacin o enmohecimiento de los metales. Los trabajos de Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), sobre la com-bustin y calcinacin de los metales, sentaron las bases para el estu-dio sistemtico de las reacciones qumicas sobre bases cuantitativas. Lavoisier introdujo el uso de la balanza y demostr que los metales no liberan flogisto al calcinarse, sino que se combinan con un elemento componente del aire y de ah su incremento en peso.

Fig. 1.6 George Ernest Stahl.

qumica general36

Fig. 1.8 Tratado elemental de qumica.

A partir de entonces nombr a este nuevo elemento gaseoso como oxgeno. Sus resultados fueron plasmados en el Tratado elemental de Qumica, publicado en 1789 y con ello se daba el derrumbe de una teora y el surgimiento de otra, es este uno de los cambios paradigmticos en la qumica que ayudaron a explicar los fenmenos de la combustin y la respiracin.

Actividad 1.10

Indaga en diversas fuentes electrnicas o bibliogrficas, el concepto de flogisto planteado por Stahl.

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La clasificacin de los elementosEn 1864, el qumico ingls John Alexander Reina Newlands (1837-98), orden los elementos conocidos segn sus pesos atmicos crecientes, y observ que esta ordenacin tambin colocaba las propiedades de los elementos en un orden, al menos parcial (ver fig. 1.9). Al disponer los elementos en columnas verticales de siete, los que eran semejantes tendan a quedar en la misma fila horizontal. As, el potasio qued cerca del sodio muy semejante a l; el selenio qued en la misma lnea que el azufre, muy parecido; el calcio prximo al magnesio, y as sucesivamente. Y efectivamente, las tres tradas de Dobereiner se hallaban en dichas filas.

Newlands llam a esto, la ley de las octavas (en msica, siete notas forman una octava, siendo la octava nota casi un duplicado de la primera y principio de una nueva octava). Desgraciadamente, mientras unas filas de esta tabla contenan elementos semejantes, otras contenan elementos enormemente dispares. Los qumicos pensaron que lo que Newlands trataba de demostrar era ms una

coincidencia que algo significativo. No pudo conseguir que su trabajo fuese publicado. Ms xito tuvo el qumico alemn Julius Lothar Meyer (1830-95). Meyer consider el volumen ocupado por determinados pesos fijos de los diversos elementos, en tales condiciones, cada peso contena el mismo nmero de tomos de su elemento. Esto significaba que la razn de los volmenes de los diversos elementos era equivalente a la razn de los volmenes de los tomos simples que componan a dichos elementos. As, pues, se poda hablar de volmenes atmicos. Al representar los volmenes atmicos de los elementos en funcin de los pesos at-micos, se obtenan una serie de ondas que alcanzaban valores mximos en los metales alcalinos: sodio, potasio, rubidio y cesio. Cada descenso y subida a un mximo o mnimo correspondera a un perodo en la tabla de

Fig.1.9 Las octavas de Newlands; un trabajo precursor de la actual tabla peridica.

1 2 3 4 5 6 7Li7 Be9 B11 C12 N14 O16 F19

Na23 Mg24 Al27 Si28 P31 S32 Cl35

K39 Ca40

Figura 1.10 Meyer determin el volumen atmico dividiendo el peso atmico entre la densidad de una muestra slida o lquida del elemento.

Volu

men

at

mico

(pes

o at

mico

/den

sidad

)


elementos. En cada perodo, tambin descendan y suban otras propiedades fsicas, adems del volumen atmico (vase figura 1.10).El hidrgeno, el primero de la lista de elementos (porque tiene el peso atmico ms bajo), es un caso especial, y puede considerarse que constituye l solo el primer perodo.El segundo y tercer periodos de la tabla de Meyer comprendan siete elementos cada uno, y repetan la ley de Newlands de las octavas. Sin embargo, las dos ondas siguientes comprendan ms de siete elementos, y esto demostraba claramente que Newlands haba cometido un error. No se poda forzar a que la ley de las octavas se cumpliese estrictamente a lo largo de toda la tabla de elementos, con siete elementos en cada fila horizontal. Los ltimos perodos tenan que ser ms largos que los primeros.

Tomado de Asimov, I. (1998) Breve historia de la qumica. Alianza Editorial.


Hecho ofenmeno

Teora que se sustituye

Cientfico que la representa

Nueva teora que se impone


Sntesis de la urea Teora vitalista J.J. Berzelius Sntesis orgnica modernaFriedrich Whler

Clasificacin pe-ridica

Combustin

Descubrimiento del electrn

Descubrimiento del ncleo atmico

Actividad 1.11

Indaga en diversas fuentes electrnicas o bibliogrficas, los cambios paradigmticos provocados por el descubrimiento del electrn y del ncleo atmico.

Descubrimiento del electrn:_____________________________________________________________________________________________________________________

Descubrimiento del ncleo atmico:________________________________________________________________________________________________________________

Actividad 1.12

Completa el cuadro con ejemplos de cambios paradigmticos en la historia de la qumica. Observa el ejemplo y contrasta la teoria que se sustituye con la nueva teora que se impone, identificando los pensadores o cientficos que las representan.

qumica general38

John Dalton, 1803

Joseph John Thomson, 1904

Ernest Rutherford, 1911

Niels Bohr, 1913

Hecho ofenmeno

Teora que se sustituye


Nueva teora que se impone


Descubrimientodel electrn

Modelo atmico de Dalton

John Dalton Modelo atmico de Thomson

J.J.Thomson

Actividad 1.13

En la siguiente figura se observa una secuencia de modelos atmicos, que muestra los cambios paradigmticos desde Dalton hasta Bohr. Utiliza la informacin que se te proporciona y completa la tabla que se muestra abajo.



5. Autoevaluacin

Actividad 1.14

Elabora un escrito donde reflexiones acerca de la importancia que tiene el estudio del desarrollo histrico de la qumica.

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Horizontales 4. Cmo muere Lavoisier durante la Revolucin Francesa? 5. Fenmeno qumico que requiere siempre de un combustible y un comburente. 8. Bas su clasificacin en los volmenes atmicos y propici el derrumbe de la ley de

las octavas. 9. Consideraba a los tomos como esferas indivisibles e indestructibles

Verticales1. Propuso la teora del flogisto 2. Teora que trat de explicar el fenmeno de la combustin. 3. Derrumba la teora del flogisto a travs de su experimento de los doce das. 6. Nombre asignado por Lavoisier que significa formador de cidos. 7. Propuso la clasificacin peridica denominada Ley de las octavas.

Cambios paradigmticos

Autoevaluacin

Actividad 1.15

Resuelve el siguiente crucigrama relacionado con el tema de cambios paradig-mticos en la historia de la qumica.

1 2

3

4

5 6 7

8 9


Criterios S No Puntaje

Da respuesta a las preguntas exploratorias. 1

Indaga sobre el concepto flogisto 1

Indaga en diversas fuentes electrnicas o bibliogrficas el descubrimiento del electrn y del ncleo atmico. 1

Completa el cuadro sobre cambios paradigmticos. 1

Realiza la lectura sobre clasificacin peridica e identifica el cambio paradigmtico que se presenta. 1

Completa la tabla que muestra los cambios paradigm-ticos desde Dalton hasta Bohr 1

Resuelve de manera correcta el crucigrama. 1

Se integra de manera eficiente al trabajo colaborativo. 1

Participa con respeto y tolerancia en el equipo. 0.5

Participa con responsabilidad en el cumplimiento de las actividades. 0.5

Valora la importancia del trabajo cientfico para la hu-manidad. 1

Total

Autoevaluacin

Actividad 1.16

Autoevala tu nivel de desempeo usando la siguiente lista de cotejo.

qumica general42

La aplicacin de la ciencia y la tecnologa: beneficios y riesgos para la sociedad y el ambiente.

l Describe el impacto que ha tenido el desarrollo y aplicacin de la ciencia y la tecno-loga desde la revolucin industrial hasta nuestros das.

l Expresa y fundamenta su opinin en forma escrita y oral sobre los beneficios y riesgos de la ciencia y la tecnologa en su vida cotidiana.

l Valora los beneficios y riesgos que ha trado consigo el desarrollo y aplicacin de la ciencia y la tecnologa, tanto en la calidad de vida como en el deterioro del ambiente.

1. Problematizacin

Qu beneficios y riesgos existen cuando consumes un refresco de cola?

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Actividad 1.17

Explora tus conocimientos previos, dando respuesta a las siguientes aseveraciones como falsas o verdaderas.

1. El calentamiento global es un trmino que se utiliza para referirse al fenmeno del aumento de la temperatura media global de la atmsfera terrestre. F V

2. El principal efecto que causa el calentamiento global es el efecto invernadero. F V

3. Uno de los principales gases que provocan el efecto invernadero es el CO2. F V

4. El uso de insecticidas y plaguicidas en la agricultura trae consigo slo beneficios. F V

5. El botulismo es una intoxicacin que se puede presentar por consumir ali-mentos enlatados en mal estado y la presencia de la bacteria Clostridium Botulinum.

F V

6. El uso de combustibles fsiles no genera ningn peligro para el ambiente. F V

7. La automedicacin en Mxico empieza a reducirse por las medidas adoptadas por la Secretara de Salud. F V

8. El arrojar pilas elctricas a la basura no genera ningn riesgo. F V

9. Los envases de plstico pueden y deben ser reusados o reciclados. F V


Fig. 1.11 Productos qumicos.

Fig. 1.13 Telas.

Fig. 1.15 Granos.

Fig. 1.14 Alimentos enlatados.


Actividad 1.18

En forma individual lee la informacin que se te proporciona acerca de la aplicacin de la ciencia y la tecnologa: beneficios y riesgos para la sociedad y el ambiente.

Introduccin

Entre la ciencia y la tecnologa existe una gran diferencia, dado que la ciencia representa un cuerpo abstracto de conocimientos y la tecnologa constituye la aplicacin fsica de esos conocimientos en la sociedad en que vivimos. La ciencia genera conocimiento y la tecnologa productos.Los beneficios proporcionados por la qumica son muy amplios, pero tambin los riesgos han aumentado; el uso indiscriminado de plsticos, edulcorantes, colorantes y saborizantes sintticos, as como de los combustibles fsiles en nuestra moderna forma de vida, ha llevado a generar con-taminacin de suelo, aire y agua, que de alguna manera estn afectando nuestras vidas.

Beneficios

La qumica nos brinda bastantes satisfactores, que nos ha-cen la vida ms cmoda y elevan nuestro nivel de vida. Nos proporciona productos para uso en el hogar, tales como: jabones, pastas dentales, cerillos, limpiadores, blanqueado-

res, plsticos, etc.Las telas con que nos vestimos y decoramos la casa, se fa-brican en gran medida con fibras sintticas producidas por reacciones qumicas, as como los colorantes con los que se tien.La qumica est presente en la agricultura, en la pro-duccin de fertilizantes e insecticidas que mejoran los cultivos y adems permiten obtener abundantes cosechas.Juega un papel muy importante en el procesa-miento y conservacin de los alimentos.

Fig. 1.12 Avin fumigador.

qumica general44

Los refrigerantes hacen posible que se conserven grandes cantidades de productos alimenticios.La fabricacin de frmacos, ya sea extrados de pro-ductos naturales o sintticos han contribuido a mejorar la salud y a prolongar la vida de los seres humanos.Nuestro ambiente est repleto de productos qumi-cos fabricados por el hombre y obtenidos mediante la sntesis qumica. Pero, no necesitas ir muy lejos,

nuestro cuerpo funciona como una extraordinaria y compleja fbrica qumica. Es como un tubo de ensayo, en el que a partir de oxgeno y alimentos, se producen en l; sangre, clulas, tejidos y energa. La qumica no slo est fuera, sino dentro de nuestro propio cuerpo.

Riesgos

En infinidad de ocasiones el hom-bre se ha interesado ms por tener comodidades y la oportunidad de llevar una vida ms saludable, sin considerar los riesgos que implica el disfrutar de estos satisfactores. Por ejemplo, nos resulta muy cmodo arrojar los desechos al drenaje, sin considerar que stos desembocan en los ros sin trata-miento alguno y que esto contri-buye a la contaminacin del agua. Recuerda: El dao que le haces al planeta, te lo haces a ti mismo.Desplazarnos en automvil propio

es muy cmodo, pero cuando millones de personas lo hacen, la emisin de contaminantes a la atmsfera aumenta y se genera un peligro que puede ser mortal. Pero adems, las necesidades de energa traen consigo mayores vo-lmenes de CO2 provocando un mayor calentamiento global del planeta.Al desechar pilas elctricas, acumula-dores, se pueden contaminar los mantos freticos, por elementos pesados como mercurio,plomo, cadmio, zinc, etc.Adems el uso indiscriminado de fertilizantes provoca la salinizacin de suelos y el uso de plaguicidas organofosforados puede ocasionar leucemia entre los habitantes cercanos a los campos agrcolas o entre los mismos trabajadores.

Fig. 1.17 Alimento refrigerado.

Fig. 1.19 Vertido de desechos or-gnicos y nucleares en el agua.

Fig. 1.21 Contaminacin atmosfrica por fuentes mviles.

Fig. 1.20 Contaminacin atmosfrica por fuentes fijas.

Fig. 1.18 La com-plejidad del cuerpo humano.

Fig. 1.22 Evita contaminar el suelo y el agua por metales pesados lle-vando las pilas a los centros de acopio.

Fig. 1.16 Antibiti-cos.


Actividad 1.19

Indaga en diversas fuentes electrnicas o bibliogrficas, acerca del impacto que ha tenido el desarrollo y aplicacin de la ciencia y la tecnologa desde la revolu-cin industrial hasta nuestros das.

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Producto qumico Beneficios Riesgos

Sosa custica Hidrxido de sodio

(Easy-off)

Se utiliza en la elaboracin de pegamento y en la limpieza como destapacaos y quitacochambre.

Es corrosivo y txico, cuando cae en la piel o en ojos debe lavarse con suficiente agua.

Cloralex (Hipocloritode sodio)

Alcohol etlicoAlcohol de caa

(Etanol)

Vinagre(cido actico)

cido acetil saliclico(Aspirina)

Insecticida casa-jardn

Edulcorante(Aspartame)

Refrescode cola


Actividad 1.20

En la siguiente tabla enlista los beneficios y riesgos de los siguientes productos qumicos utilizados en el hogar.


Actividad 1.21

Utiliza la informacin para dar respuesta a los siguientes cuestionamientos.

1. En la agricultura qu riesgos trae consigo el uso de fertilizantes, plaguicidas e insecticidas?

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2. Qu beneficios se presentan al procesar y conservar alimentos enlatados?

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3. Qu riesgos trae consigo el uso de combustibles fsiles?

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4. Qu riesgos se presentan al usar agua embotellada en envases de plstico?

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5. Los frmacos traen muchos beneficios para la salud, pero, qu riesgos trae consigo la automedicacin?

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6. La ciencia es diferente a la tecnologa, pero se complementan porque:

a) La tecnologa consiste en la aplicacin de los conocimientos cientficosb) La ciencia constituye un sistema de conocimientos verdaderos y relativos, en cons-

tante desarrollo.c) La teora y la prctica siempre estn asociadas.d) Todas son correctas

7. Los alimentos enlatados son convenientes porque:

a) Se conservan los alimentos sin descomponerse por un largo tiempo.b) Permiten tener alimentos disponibles para su consumo en situaciones de emergencia

(ciclones, temblores).c) Se tienen disponibles productos perecederos en perodos en que no hay produccin.d) Todas son correctas


qumica general48

5. Autoevaluacin

Actividad 1.22

En equipos de cinco integrantes elaboren un escrito donde expongan sus ideas y las medidas que deben tomarse para disminuir el deterioro ambiental. Cada equipo debe nombrar a un representante que dirija la discusin y de manera colaborativa elaboren el escrito que ser expuesto en clase.

Es importante que todos participemos en la proteccin del ambiente; para ello es necesario adquirir una cultura qumica que nos permita comprender la naturaleza de las sustancias que lo alteran. El cambio climtico, la disminucin de la capa de ozono y el retroceso de la biodiversidad son problemas ambientales y ecolgicos de alcance mundial, que requieren una decidida actuacin conjunta.

Muchos mexicanos han destacado en la defensa y proteccin del ambiente, uno de ellos, es el escritor y columnista Ivan Restrepo, asimismo el Dr. Mario Molina, quien en conjunto con otros investigadores alertaron del dao que los clorofluorocarbonados ocasionan a la capa de ozono. Otro mexicano distinguido es el Dr. Ruy Prez Tamayo, cuyo pensamiento humanista se muestra en la siguiente frase:El hombre forma parte de la naturaleza, por lo que en la medida que conozca mejor, tambin se conocer mejor a s mismo. El objetivo no es ni debe ser dominar a la naturaleza para explotarla en nuestro provecho, sino ms bien entenderla mejor para integrarnos de manera ms racional e inteligente a ella. La naturaleza incluye a nuestros semejantes, por lo que es de esperarse que con mayor conocimiento de sus caractersticas humanas podemos relacionarnos con ellos en forma ms constructiva. En ese sentido, la ciencia es un instrumento de convivencia humana [Prez Tamayo, 2000: 308].

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Pregunta Fundamentacin

1. El calentamiento global es un trmino que se utiliza para referirse al fenmeno del aumento de la temperatura media global de la atmsfera terrestre.

2. El principal efecto que causa el calenta-miento global es el efecto invernadero.

3. Uno de los principales gases que provocan el efecto invernadero es el CO2.

4. El uso de insecticidas y plaguicidas en la agricultura trae consigo slo beneficios.

5. El botulismo es una intoxicacin que se puede presentar por consumir alimentos enlatados en mal estado y la presencia de la bacteria Clostridium. Botulinum.

6. El uso de combustibles fsiles no genera ningn peligro para el ambiente.

7. La automedicacin en Mxico empieza a reducirse por las medidas adoptadas por la Secretara de Salud.

8. El arrojar pilas elctricas a la basura no genera ningn riesgo.

9. Los envases de plstico pueden y deben ser reusados o reciclados.

Autoevaluacin

Actividad 1.23

Analiza cada una de las siguientes aseveraciones y fundamenta tu respuesta.

qumica general50

La qumica y su relacin con las dems ciencias

l Describe la relacin de la qumica con otras ciencias.l Indaga el campo de estudio de la qumica para establecer la relacin de esta disciplina

con otras ciencias.l Valora la contribucin de la qumica en su interrelacin con el resto de las ciencias.

1. Problematizacin

La qumica encuentra relacin con la fsica, la medicina, la biologa, por mencionar algu-nas, pero, qu relacin encuentra con la matemtica?

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Actividad 1.24

Explora tus conocimientos previos a travs de una lluvia de ideas y elabora un mapa tipo sol donde se muestre la relacin de la qumica con las dems ciencias.

Qumica


Fig. 1.23 Modelo mole-cular.


Actividad 1.25

En forma individual lee la informacin que se te proporciona acerca de la relacin de la qumica con otras ciencias.

La qumica por su objeto de estudio, es una ciencia natural, y por su mtodo de estudio es una ciencia experimental. En esta ciencia se estudian las sustancias, sus propiedades y las transformaciones que sufren stas, al interactuar con la energa, para dar lugar a otras nuevas sustancias.

En esta ciencia la actividad experimental juega un papel importante en el proceso enseanza-aprendizaje, como:

l Fuente de creacin y recreacin del conocimiento.l Medio para comprobar la validez o no de una hiptesis.l Un espacio para desarrollar habilidades y hbitos.l Un recurso para despertar el inters hacia el estudio de las ciencias.

Mediante la actividad cientfica, se pueden desarrollar habilidades como la observacin, formulacin de preguntas, planteamiento de hiptesis, bsqueda de informacin, experimentacin y contrastacin de resultados con las teoras cientficas.A travs del mtodo cientfico la qumica busca aprovechar las propiedades y los cambios qumicos de las sustancias para proporcionar satisfactores que mejoren nuestra salud y nuestras condiciones de vida.El campo de aplicacin de la qumica es muy amplio, pues los conocimientos qumicos contribuyen a comprender fenmenos de la fsica, la biologa, la astronoma, la agricul-tura, la investigacin espacial, la geologa, la medicina, la ciencia de los materiales y los problemas relacionados con el medio ambiente, entre otros.Los lmites o fronteras entre las diversas ciencias como la qumica, la biologa y la fsica, empezaron a desaparecer desde hace muchos aos, dando lugar a especialidades como la bioqumica, fisicoqumica, geoqumica, petroqumica, entre otras.La interdisciplinariedad en el trabajo cientfico ha llevado a desarrollar nuevos campos de aplicacin de las ciencias, entre ellos, la biologa molecular, qumica ambiental, qumica

nuclear, radioqumi-ca, organometlica, ingeniera gentica, toxicologa, farma-cologa, ciencia de los materiales y l-timamente la nano-ciencia.

Fig. 1.24 El nanmetro y su comparacin.

qumica general52

Actividad 1.26

Indaga el campo de estudio y aplicaciones de las siguientes ramas de la qumica.

Rama de la qumica Campo de estudio AplicacionesFisicoqumica

Bioqumica

Geoqumica

Petroqumica

Qumica ambiental

Qumica nuclear

Qumica analtica

Toxicologa


Actividad 1.27

Elabora un mapa conceptual donde incorpores los conceptos que consideres relevantes sobre la qumica y su relacin con las dems ciencias.



La qumica encuentra relacin con la fsica, la medicina, la biologa, por mencionar algu-nas, pero, qu relacin encuentra con la matemtica?

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qumica general54

Horizontales 3. Rama de la fsica que estudia las propiedades fsicas de la materia, su estructura y

los procesos que intervienen en sus transformaciones, la energa, la velocidad de reaccin, etc.

5. Rama de la qumica que estudia las dosis y los mecanismos de los efectos txicos que producen compuestos qumicos.

6. Rama de la qumica que estudia los componentes de los seres vivos que participan en los procesos vitales ccomo protenas, carbohidratos, lpidos, cidos nuclicos, etc.

7. Rama de la qumica que se encarga de identificar y cuantificar las sustancias presen-tes en una muestra material.

8. Rama de la qumica que se encarga del estudio de los componentes del petrleo para utilizarlos como materia prima en la obtencin de productos qumicos.

Verticales1. Rama de la qumica que estudia la aplicacin del conocimiento qumico en la solucin

de problemticas ambientales. 2. Rama de la qumica que estudia la composicin y dinmica de los elementos qumicos

en la Tierra. 4. Rama de la qumica que estudia las reacciones nucleares que se presentan en los

ncleos atmicos inestables.

Relacin de la qumica con otras ciencias

5. Autoevaluacin

Actividad 1.28

Resuelve el siguiente crucigrama relacionado con las ramas de la qumica.

1 2 3 4

5

6

7

8


El objeto de estudio de la qumica y sus niveles de representacin.

l Describe el objeto de estudio de la qumica.l Utiliza los niveles de representacin de la qumica en la elaboracin de sus hip-

tesis para explicar algunos de los fenmenos qumicos que suceden en la vida diaria.

l Reflexiona sobre la importancia del estudio de esta disciplina.

1. Problematizacin

Cul es el objeto de estudio de la qumica?

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5 Quimica General