Upload
alfredomoreno
View
3
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Historia de la Química(Resumen presentación del profesor Felipe de León)
Citation preview
La Naturaleza de la ciencia (Khémei)
García Ausencio Carlos Adrián
García Morales Karla Diana
Mendoza Ávila Dulce Joselin
Millán Aguilar Ricardo Brian
Moreno Olivares Alfredo
Sanchez Basurto Arantxa Citlali
Torres Calis Antonio
Zamorano Valencia Alcis Viridiana
El científico no tiene por objeto un resultado inmediato. Él no espera que sus ideas
avanzadas sean fácilmente aceptadas. Su deber es sentar las bases para aquellos que están
por venir, y señalar el camino. (Nikola Tesla)
Una de las características que mejor definen a la química es el perfeccionamiento. De poco
sirven modelos, hipótesis y teorías si no explican de manera adecuada la realidad, o por lo
menos la realidad que conocemos hasta el momento. Conocemos, en términos de
porcentajes, un 5% de la realidad, por lo que se vuelve imposible decir que estamos cerca
de explicar los misterios a nuestro alrededor. Sin embargo, el hombre en su intento de
buscar respuestas ha perfeccionado la obtención del conocimiento, desarrollando la ciencia.
Este camino ha sido plenamente irregular, con altas y bajas, con épocas de gloria y otras de
oscuridad, y si bien, la química no es la única ciencia, si es la que mejor refleja el estado de
cambio y contraste que son correspondientes al desarrollo de una ciencia. Es por esto que se
vuelve indispensable comprender el pasado, de explorar la información que ha estado ahí
por mucho tiempo, esperando a renovarse, a evolucionar. Bien dicen que aquel que no
conozca su historia no tendrá más remedio que esperar que otros la escriban por él.
El proceso de la ciencia
Antes, la química era una cosa de locos. Ya que era conocida como una práctica oculta o eso se pensaba, pero con el tiempo, la química se fue practicando en la sociedad. Creando así nuevos circuitos sociales y comerciales: sociedades científicas y empresas industriales. Alrededor de la química se levantan grandes fortunas y brillantes carreras. Es así como el prestigio, la autoridad y la dignidad han reemplazado a los prejuicios que desacreditaban a
la química. Inclusive en la literatura de la época, se empieza a nombrar a la química, tal es el ejemplo de Frankenstein.
Profesionalización
Tenemos entonces que el primer acontecimiento que surge es la Profesionalización, la cual es una consecuencia del progreso científico.
La química, afecta varios campos del saber. Desempeña un papel pionero en la organización de las ciencias. Por lo que a finales del siglo XVIII, se crean revistas especializadas por casi todas partes. Como consecuencia de esto se crean sociedades químicas.
Poco a poco, la química se impone en distintos estudios, no solo farmacéuticos y médicos, sino también en la ingeniería y agricultura. Lo que la llevaba a ser una actividad de tiempo completo que exigía formación previa y estudios sancionados por diplomas.
Institucionalización
Para esto, la escuela politécnica, en Hungría establece por primera vez trabajos prácticos obligatorios en la química ya que se decía que para familiarizarse con la química, hace falta un adiestramiento cotidiano intensivo en las manipulaciones químicas. Por ello se crean los laboratorios.
La creación de lugares para la enseñanza de la química, condujo a que existieran organizaciones y programas. La universidad se convierte en un foco de cultura y de innovación. Con un modelo laboratorio-escuela, influido principalmente por Francia.
Sin embargo, Alemania nos muestra un contraste, ya que la enseñanza era descentralizada. Su sistema era más difícil de trasladar, puesto que era la relación entre la universidad y la industria. Y es así como surge otro acontecimiento importante para la ciencia, la industrialización.
Industrialización
La industrialización, no es más que la química pura y la química aplicada.
En el trascurso del siglo XIX la química transforma el paisaje, la ropa, la sanidad y la vida cotidiana. Poco a poco lo productos de extracción son suplantados por productos artificiales, de sustitución. La elaboración y el éxito de un procedimiento o de un material de construcción, depende tanto de conocimientos aplicados, como de una serie de restricciones tecnológicas, económicas, políticas: la integración de los procedimientos, el mercado, la organización de la enseñanza técnica, la legislación y las patentes, las
tensiones nacionalistas y las guerras. La química industria se desarrolla en un clima de guerra y conquista.
Las revoluciones químicas
Una parte fundamental en la historia de la química fueron sus revoluciones científicas, ya
que en ellas se desarrollan todos los acontecimientos en su historia. Se vuelve importante
conocer que el factor determinante en el inicio o el término de una revolución científica es
la construcción de un nuevo paradigma, que a su vez trae consigo un cuestionamiento del
conocimiento en aquel entonces actual y además propone una problemática a resolver.
La primera revolución científica se identificó como “el estado precientífico”, donde se
sentaban las bases del lenguaje y de la química cuantitativa. En 1860 se dio lugar al Primer
Congreso Internacional de Químicos, que buscaba reformar el lenguaje de la química por
completo. Lamentablemente fracasaron en su objetivo de perfeccionar la nomenclatura ya
que fueron necesarios más congresos para unificar el lenguaje y dar creación a la IUPAC.
A comienzos de la segunda revolución científica las investigaciones de Cannizzaro dieron
frutos, logrando diferenciar a los átomos de las moléculas, creando el interés de periodizar
la investigación obtenida hasta ese momento y es junto a la química molecular y la valencia
cuando se vuelve posible, gracias a Mendeleiev a hablar de la Tabla periódica.
El periodo entre la segunda y la tercera revolución química fue considerado la época de oro
de la química. El conocimiento de los átomos y moléculas, clasificados periódicamente,
permitían conocer varias características y esto a su vez abría la posibilidad de copiar
moléculas que sólo se podían encontrar en la naturaleza. La química, gracias a sus avances
agigantados, logro tener un lugar importante en la industria europea, dejando atrás las
prácticas amateur para dar lugar a prácticas más profesionales.
La tercera revolución tiene como principal característica la unión de la física con la química
para lograr satisfacer fenómenos cuya explicación requería estudios más completos. Con
ello se desarrollan, entre otras cosas, la química eléctrica y la química nuclear. N. Lewis
quien hizo aportaciones importantes a la fisicoquímica y su propuesta de un modelo
atómico basado en la química tuvo que enfrentarse al modelo físico europeo. Fue hasta la
cuarta revolución que la química sede ante la física, tomando el liderazgo el modelo físico.
Este acontecimiento fue importante ya que fijo las bases para la creación del
reduccionismo, que unifica los principios de distintas ciencias.
La cuarta revolución científica cambia lo establecido, ya que la causa de su construcción
fue la inclusión de nuevos instrumentos de laboratorio a la investigación experimental. La
química sintética, aprovecho estos avances para lograr sintetizar nuevos productos más
complejos, muchos de gran importancia biológica. La industrialización y la creación
sintética de nuevos productos trajeron consigo beneficios enormes en la vida humana, sin
embargo, fue necesario replantear las prioridades al ver las afecciones que tenía esta
industrialización en el medio ambiente.
La quinta revolución científica fue la revolución ambiental, ya que, a pesar de existir
problemas ambientales en otras ocasiones históricas, nunca tuvieron un impacto global. Fue
necesario crear nuevas reacciones que aseguraran una estabilidad mayor y la creación de
menos contaminantes en el ambiente. Con estas necesidades nace la nanoquímica que
sintetizaba con mayor exactitud el producto requerido, evitando las inestabilidades de las
reacciones a gran escala.
Revolución Periodo Características generales Protagonistas
Primera 1770-1790 Química cuantitativa
Lenguaje
A. Lavoiser
Segunda 1855-1875 Química molecular
Valencia
Tabla periódica
S. Cannizzaro
F.A. Kakulé
E. Frankland
D. Mendeléiev
Tercera 1904-1924 Química eléctrica
Química nuclear
Rayos X
Fisicoquímica
G.N Lewis
F. Soody
W.L. Bragg
W. Ostwald
Cuarta 1995-1965 Química
instrumental
L. Pauling
Química
computacional
Química y
bioquímica orgánica
sintética
Química
macromolecular
R. Woodward
R. Hoffmann
H. Staudinger
A.J.P Martin
Quinta 1973- 1993 Química ambiental
Química
organometálica
Química
supramolecular
Nanoquímica
M. Molina
G. Wilkinon
J.M Lehn
H. Kroto
Niveles de Compresión de la Química
Si algo distingue a la química de otras ciencias, es su capacidad increíble de cambio y de
interpretación. Basta visualizar un poco de la historia de la Química para darnos cuenta de
que es imposible comprenderla quedándonos sólo desde un punto de vista. Es necesario
irremediablemente tener un espíritu científico y una mente abierta para entender lo que
muchas veces parecerá acto de fe y por otro lado entender hechos completamente
comprobables.
Si bien, se podrían hacer distinciones más específicas sobre los niveles de comprensión de
la química, podemos distinguir tres fundamentales que se han desarrollado a través de la
historia.
Compresión Descriptiva
Este nivel consiste en las representaciones de las propiedades empíricas de los sólidos,
líquidos (incluyendo las disoluciones), coloides, gases y aerosoles. Las propiedades son
perceptibles tanto en el laboratorio como en la vida cotidiana y, por tanto, pueden ser
medidos. Ejemplos de estas propiedades son la masa, la densidad, la concentración, el pH,
la temperatura y la presión osmótica.
Comprensión Subatómica
Una de las controversias más grandes en el siglo XIX fue la aparición del átomo, ya que a
pesar de tener una funcionalidad, no se tenían pruebas de la existencia del mismo y por
mucho tiempo, su uso fue opacado y muchas veces evadido. A pesar de esto, el desarrollo
de la química requería del átomo para proseguir su camino, es por esto que poco a poco su
aceptación fue necesaria y con esto comenzó una comprensión subatómica de la materia.
En química se comienzan a desarrollar modelos subatómicos para explicar las causas de los
fenómenos que no podían ser explicadas por el nivel descriptivo. Si bien, estos modelos han
sido útiles para explicar la realidad, están expuestos a ser rechazados en un momento
determinado cuando no logren describir de manera correcta la realidad. En la actualidad es
común generar modelos a partir de entidades como átomos, iones, moléculas y radicales
libres. Por ejemplo, un sólido puede describirse en términos de átomos, iones o moléculas
como un conjunto de entidades. A pesar de que, realmente es imposible visualizar hasta la
fecha estas entidades subatómicas, estas descripciones se pueden dar también en el modo
visual de la representación, por ejemplo en forma de diagramas o gráficos (es decir, dos
dimensiones), o en modo material, por ejemplo maquetas esfera-varilla (es decir, tres
dimensiones).
Comprensión Simbólica
Este nivel implica la asignación de símbolos para representar los átomos, ya sea de un
elemento o de los grupos vinculados de varios elementos, de los signos para representar el
cambio eléctrico, de los subíndices que indican el número de átomos en un ion o molécula,
de las letras para indicar el estado físico de la entidad. Una compresión simbólica es
necesaria para comprender el lenguaje de la química, por lo que toma una importancia
fundamental para la profesión y la práctica experimental.
Lenguaje antiguo de la química
El símbolo fue la expresión de la inteligencia, que sirvió para formular las primeras ideas
que tomaron cuerpo en la mente del hombre. Fueron la base, ya que eran un fácil método de
enseñanza, ya que dirigían el aprendizaje a la vista.
Entonces, una de las características del símbolo debe ser la universalidad, como lo son las
figuras geométricas o los números. El símbolo puede tener varios significados según la
cultura en la que se interprete, y esto puede hacer que su definición se dificulte, por eso
cada elemento debe representarse con un símbolo distinto.
Los símbolos de la alquimia solían fundarse en la transformación de fórmulas matemáticas
en signos geométricos llamados símbolos de alquimista. Podrían variar desde simples
figuras geométricas, resultantes de la aplicación de fórmulas matemáticas, hasta complejas
imágenes metafóricas, en las cuales cada elemento solía tener un significado propio.
A lo que denominamos símbolo es a los elementos de la naturaleza, y a lo que también se
considera como parte de lo lógico y lo racional. La luz, el cielo, el aire, el agua, el fuego, el
sol son elementos de la naturaleza.
Los cuatro elementos.
Fuego (cálido y seco): Es la energía que transforma lo sólido en líquido y lo liquido a gas.
Agua (fría y húmeda): Elemento líquido de mezcla, en donde se puede hacer una
disolución, asociada con el origen de la vida, símbolo de purificación.
Aire (cálido y húmedo): Es el elemento de la flexibilidad, ligereza, liberación.
Tierra (fría y seca): Sólido, pesada y compacta, elemento en el que se siembra, se posee y
absorbe.
Tría prima
Existía una teoría de principios comunes a todas las sustancias como los cuatro elementos
básicos, cuya unión da lugar a cuerpos con una nueva forma sustancial.
Los árabes consideraban el azufre (principio vital, alquímicamente representa el principio
volátil) y el mercurio (cuerpo, sólido. Es el principio fijo) como principios que daban
lugar a los metales por como era su proporción y calidad idóneas.
Paracelso a partir de éstas ideas añadió la sal al mercurio y al azufre para formar la tría
prima, que se define como trasunto macro cósmico de la trinidad macro cósmica, siendo el
cuerpo la sal, el alma el azufre y el espíritu el mercurio.
Procesos alquímicos básicos
Estos procesos se consideran la base de los procesos de la química moderna y es
representado cada uno por los 12 signos del zodiaco.
1. Descomposición mediante la calcinación (Aries)
2. Descomposición mediante la digestión (Leo)
3. Descomposición mediante la fermentación/putrefacción (Capricornio)
4. Modificación mediante la congelación/coagulación (Tauro)
5. Modificación mediante la fijación (Géminis)
6. Modificación mediante ceración (Sagitario)
7. Separación mediante la destilación (Virgo)
8. Separación mediante la sublimación (Libra)
9. Separación mediante la filtración (Escorpión)
10. Unión mediante la solución (Cáncer)
11. Unión mediante la multiplicación (Acuario)
12. Unión mediante de la proyección (Piscis)
Metales planetarios
Los metales planetarios fueron manejados por uno de los siete cuerpos celestes de la
antigüedad. Tenían su propio símbolo, pero eran representados por el del cuerpo
correspondiente.
Oro: Era representado como el Sol.
Plata: Representado como la Luna.
Cobre: Representado como Venus.
Hierro: Representado como Marte.
Estaño: Representado como Júpiter.
Mercurio: Representado como Mercurio.
Plomo: Representado como Saturno.
Urano, Neptuno y Plutón se descubrieron posteriormente y no forman parte de los símbolos
tradicionales. Algunos alquimistas modernos consideran correcto los símbolos de estos
planetas para representar a los metales radiactivos uranio, neptunio y plutonio.
Monas Hieroglyphica es un símbolo ideado para representar la combinación de los metales
planetarios.
La Plata vs Mercurio
En la época colonial, los métodos para la obtención de la plata, tenían unas técnicas de
beneficio en el Nuevo Mundo que fueron adoptados por los españoles que llegaron a
América. Con el tiempo la minería se volvió más complicada con lo cual exigió una mejor
técnica y un gasto mayor de capital.
A mediados del siglo XVI apareció un novedoso sistema de obtención de la plata: la
amalgamación o beneficio por azogue. Fue descubierto por Bartolomé de Medina, hombre
sevillano que con su descubrimiento permitió extraer una mayor cantidad de plata del
mineral.
La base de este procedimiento estaba en la utilización del mercurio (azogue), primero se
seleccionaba el mineral, se molía y cernía, después se llevaba a un patio donde se
incorporaba el azogue, agua y sal hasta formar una pasta uniforme (torta), paso que se
aceleraba andando sobre ella (repaso). Se procedía a lavar la mezcla con el fin de separar
los elementos no metálicos de la amalgama o pella (masa de azogue y plata), por último se
separaba el mercurio por destilación (desazogado), para su posterior recuperación por
enfriamiento. El proceso duraba entre tres y ocho semanas.
Este método se aplicó por más de 300 años, sufriendo ligeros cambios en su procedimiento,
pero por su alto costo y complejidad técnica fue usado únicamente por las grandes
empresas mineras. En 1609 Alvar Alfonso y Barba perfeccionó el método de Medina al
cual se conoce como Método de cazo y cocimiento.
Alquimia y Iatroquimica
El tema de la alquimia es bastante extenso, sin embargo es un tema que ha logrado captar la
atención de un sinfín de investigadores, ya que es una referencia perfecta de la transición de
cómo la química pasa a ser de exclusivamente de conocimientos empíricos a llegar a ser lo
que es hoy en día: una ciencia compleja que lleva como herramienta principal el método
científico.
Podemos ver a lo largo de las épocas la perspectiva que tenían las personas acerca de ella,
antes de que se le pudiera llamar “química”, la alquimia fue utilizada por distintas personas
(como los gitanos) para aprovecharse de la ignorancia de la gente, pues les hacían creer que
lo que les vendían poseía propiedades mágicas.
¿Quiénes fueron los alquimistas? ¿Charlatanes o buscadores de verdades? Aunque
abundaron los embaucadores, también los hubo con enorme interés por desentrañar los
secretos de la materia que hacían que esta fuera tan diversa y cambiante. ¿Qué buscaban?
Lo que todo ser humano: salir de pobres, conservarse jóvenes… […] Encontramos que lo
que buscaban los alquimistas hace miles de años sigue siendo el anhelo del hombre del
siglo XXI. (Gertrudis Uruchurtu, 2009, min. 2:51)
La alquimia tuvo dos principales propósitos:
1) Transformar todos los metales en oro.
2) Encontrar el elixir de la vida.
En base que los alquimistas luchaban por realizar el punto número uno, sus esfuerzos
fueron dando lugar a la evolución del pensamiento. Con ello, poco a poco se comenzó a
establecer un propio lenguaje, el cual con el paso de los años se iría perfeccionando.
Algunos alquimistas:
María la Judía
Johann Kunckel(1630-1703)
Johann Joachim Becher (1635-1682)
Georg Ernst Stahl 1659 -1734)
Herma Andreas Sigismund(1709 – 1782)
Marggraf Boerhaav (1668 – 1738)
Las mujeres desde épocas muy tempranas comenzaron a participar en distintas áreas del
conocimiento, en este caso, será la alquimia.
María la judía fue una mujer que nos dejó muchos avances tecnológicos en su época que
aún hoy en día seguimos utilizando. Diseñó aparatos para calcinar, destilar, sublimar entre
otros más; también se atribuye el tan famoso “baño María” que es utilizado en diversas
circunstancias.
La alquimia también estaba relacionada con la medicina, ya que surgieron durante ese
tiempo los iatroquimicos. Iatros proviene del griego y significa médico. Por lo tanto la
traducción textual sería <<médico-químico>> y éstos surgen con Paracelso. El mayor
mérito fue poner la química al servicio de la medicina.
A través de todo lo mencionado se vuelve evidente la relación de la alquimia con diferentes
áreas de estudio, gracias a la necesidad de ver más allá de lo convencional, logrando así
grandes aportaciones y nuevas maneras de concebir el mundo.
La teoría del flogisto
A principios del siglo XVIII, una de las inquietudes del hombre, era la combustión y el
porqué de la misma, hasta que George Ernst Stahl definió al flogisto, creando de esta
manera la Teoría del Flogisto que perduró hasta el año de 1775 cuando Lavoisier la
desmiente. Esta teoría se utilizó para explicar los procesos que tienen lugar durante la
combustión, la calcinación de los metales y la respiración.
El flogisto, que en griego significa inflamable, explicaba que los cuerpos arden sólo en
presencia de este y que las cenizas que quedan tras ocurrir una combustión, no pueden
volver a arder por ausencia de flogisto y, al contrario, si se añade flogisto al metal
calcinado, se obtendrá el metal.
Para algunos el flogisto era un elemento en sí, y para otros era una esencia contenida en los
materiales combustibles, por tanto la combustión era un intercambio de flogisto y el que un
meta se quemara significaba un escape de flogisto. El mismo Stahl define a la química
como el arte de resolver los cuerpos mixtos, compuestos y agregados en sus principios y de
componer tales cuerpos.
Más adelante Priestley, al observar que una vela se apagaba pronto en un recipiente sellado,
interpretó que el aire que había dentro del recipiente contenía poco o nulo flogisto, por lo
que llamó a ese gas “aire desflogistado", que mâs adelante se sabría, era el oxígeno.
Antoine Lavoisier
Es imposible hablar de la historia de la Química sin mencionar a Lavoisier. Antoine-
Laurent Lavoisier (1743-1794) fue un químico, biólogo y economista francés del siglo
XVIII. Dentro de sus aportaciones en la ciencia destacan sus estudios sobre la oxidación de
los cuerpos, el análisis del aire (planteando un intercambio gaseoso entre vegetales y
animales), la ley de la conservación de la masa (quizá su aporte más relevante para la
química; sostenía que la masa no se crea ni se destruye, sólo se transforma), la teoría
calórica (en la cual demostraba que los resultados experimentales no eran compatibles con
la teoría del flogisto, por lo que propuso la existencia del calórico, que era una sustancia
constante en el universo que fluía de los cuerpos de mayor a los de menor temperatura), la
combustión (demostrando que es un proceso que se debe a la presencia de oxígeno) y la
respiración (principalmente en el proceso de fermentación alcohólica y acética). Dentro de
sus escritos destaca el Tratado elemental de Química (1789), en donde definió a un
elemento como la última sustancia alcanzable mediante métodos de análisis químico, la
Memoria sobre la combustión (1777) y Consideraciones generales sobre la naturaleza de
los ácidos (1778). Otra cosa que podemos resaltar de Lavoisier es que junto con L. B.
Guyton de Morveau, Claude Louis Berthollet, y Antoine-François de Fourcroy, presentaron
una nueva nomenclatura a la Academia en 1787, ya que en ese entonces no se tenía un
lenguaje propio de la química.
Debido a la importancia y relevancia de sus investigaciones, el científico francés ha llegado
a ser considerado el padre de la química moderna, así como una de las más grandes mentes
de su siglo.