O RIGEN E H ISTORIA DE LA Q UÍMICA. 4600 millones de años cuando se creo la tierra.

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1 O RIGEN E H ISTORIA DE LA Q UÍMICA

2 4600 millones de años cuando se creo la tierra

3 ¿ QUÉ ES LA QUÍMICA ? Es la ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía.

4 O RIGEN E H ISTORIA DE LA Q UÍMICA En el desarrollo de la química se identifican los siguientes periodos: Prehistoria y antigüedad Griego Alquimia Latroquímica Flogisto Moderno

5 QUIMICA EN LA PREHISTORIA. Este período corresponde a la edad de piedra. El descubrimiento del fuego le permite defenderse de depredadores, protegerse del frío, cocinar y transformar los materiales Termino del Nomadismo

6 P REHISTORIA DE LA Q UÍMICA La piedra y el fuego. Los primeros hombres que empezaron a utilizar instrumentos se servían de la naturaleza tal como la encontraban. El fémur de un animal de buen tamaño o la rama arrancada de un árbol eran magníficas garrotas.

7 P REHISTORIA DE LA Q UÍMICA … El calor generado por el fuego servía para producir nuevas alteraciones químicas: los alimentos podían cocinarse, y su color, textura y gusto cambiaban. El barro podía cocerse en forma de ladrillos o de recipientes. Y, finalmente, pudieron confeccionar cerámicas, piezas barnizadas e incluso objetos de vidrio.

8 P REHISTORIA DE LA Q UÍMICA Los primeros materiales que usó el hombre eran universales, en el sentido de que se encuentran en cualquier parte: madera, hueso, pieles, piedras. De todos ellos la piedra es el más duradero, y los útiles de piedra tallada son los documentos más claros de que disponemos actualmente para conocer aquel dilatado período. Por eso hablamos de la Edad de Piedra.

9 QUIMICA EN LA PREHISTORIA

10 PERIODO ANTIGUO (2500 A 300 A.C) En la edad del cobre se aplican las primeras técnicas para trabajar un mineral. Era un metal muy blando para fabricar herramientas y armas. Luego observaron que al mezclarlo con estaño, formaba un metal duro y resistente, iniciándose la edad del bronce. Simultáneamente, se utiliza el hierro, que era más resistente que el bronce. Obtener hierro por calentamiento era muy difícil. Fueron los hititas quienes perfeccionaron las técnicas de fundición, dando comienzo a la edad del hierro. Aristóteles de Estagira

11 E L PERIODO G RIEGO … A los sabios o filósofos no solo les preocupaba estudiar el aspecto intelectual y moral del hombre Se preocupaban de estudio del universo mediante las ciencias físicas y naturales, astronomía, matemáticas Proponen la existencia de los llamados “elementos”. A partir de ellos se constituirían todas las cosas y organismos en la naturaleza

12 G RIEGOS … Tales de Mileto: “el agua es el principio de todas las cosas” (hindúes igual) Anaxímenes: “Todo viene del aire y todo a él retorna” Heraclito de Efeso: “El fuego es la fuerza primordial, que tiene bajo su dependencia todos los fenómenos” “Los cuerpos pueden transformarse, pero no el fuego, que modifica todo lo que es”

13 G RIEGOS … Anaxágoras: Talentoso (conservación de la materia, Lavoiser) “ninguna cosa produce o desaparece, si no que se compone por mezcla de otras existentes” Empédocles: Agrego la Tierra, divulga en forma amplia los Cuatros Elementos

14 G RIEGOS Aristotélicos. ”agregó un quinto elemento, el éter, más móvil que los demás elementos ( aire, agua, fuego y tierra ), formaría el cielo, y de él hace derivar. Aristóteles. Estos elementos han sido designados los " elementos aristotélicos”.

15 “ Todas las sustancias son originadas por la combinación de estos elementos y no se podrán convertir en otras unidades más simples. De este modo un elemento puede convertirse en otro a medida que una propiedad va primando sobre la opuesta”

16 G RIEGOS : H IPÓTESIS A TÓMICA “Los átomos y el vacío, son el único objeto de un conocimiento auténtico” Limite indivisible “átomo” (a=sin; tomo=división) Esta hipótesis fue relegada al olvido por la sistemática oposición de Aristóteles, quien postulaba que la materia era continua y no tenía límite de división. Ahora, las leyes de la combinación química sugieren que los compuestos están formados por unidades de peso definido que se combinan con otros, en proporciones fijas.

17 A LQUIMIA … o Alquimia proviene del árabe: al y Khum, que significa ciencia oscura. o Los alquimistas aseguraban que su misión en la tierra era encontrar la piedra filosofal, sustancia capaz de transformar metales comunes, como el estaño, en metales nobles, como el oro

18 IATROQUIMICA (SIGLO XVI) Período que se caracteriza por la introducción de productos químicos en la práctica médica. Se aplican los conocimientos y las técnicas de la alquimia para elaborar remedios y drogas. Se curan enfermedades usando extractos minerales y vegetales. Su principal impulsor fue Paracelso, quien se destacó por la utilización de compuestos químicos en la medicina. Adquiere conocimientos sobre las reacciones químicas y los efectos que producen los medicamentos de origen metálico, emplea el opio y usa alcohol para preparar tinturas. Paracelso

19 FLOGISTO (SIGLO XVII) Robert Boyle postuló que el progreso de una verdadera ciencia se basa en la acumulación de pruebas experimentales Georg Stahl postula la teoría del flogisto para explicar el fenómeno de combustión.

20 L A TEORÍA DEL FLOGISTO En el año 1702, el médico y químico alemán Georg Stahl propuso la teoría del flogisto, según la cual toda sustancia susceptible de sufrir combustión, es decir, de quemarse, contenía un principio llamado flogisto, de modo que, cuanto más flogisto tuviera un cuerpo, más combustible era.

21 Según esto, el proceso de combustión consistía en la pérdida de este principio en el aire y se obtenía como producto luz, calor y un residuo, como la ceniza o cal, proveniente del cuerpo que hace combustión. Como algunos estudiosos de la época descubrieron que ciertas sustancias (como el mercurio) aumentaban de peso durante la combustión, llegaron a la conclusión de que las sustancias se hacían más pesadas al perder flogisto.

22 A NTOINE L AURENT L AVOISIER (1743- 1794) Experimentó con la combustión, midiendo la masa de las sustancias antes y después de arder. Con base en sus observaciones, Lavoisier rechazó la teoría del flogisto y planteó una sorprendente explicación, que actualmente se conoce como el principio de conservación de la materia: La masa de las sustancias que se queman es la misma que la de las sustancias que se producen durante la combustión, solo hay transformación de unas en otras.

23 P REMIOS N OBELES Q UÍMICA Principales

24 J ACOBUS H ENRICUS VAN ' T H OFF Premio Nobel 1901; Descubridor de las leyes de la cinética química y de la presión osmótica de soluciones. Junto a J.A. Le Bel descubrieron la forma tetraédrica del carbono

25 S VANTE A. A RRHENIUS 1903 (Sweden, 1859-02-19 - 1927-10-02) Teoría de la disociación electrolítica

26 S IR E RNEST R UTHERFORD 1908 (United Kingdom, 1871-08-30 - 1937-10-19) Transmutación de las sustancias radiactivas, desintegración de los elementos y la química de los materiales radiactivos, descubrió gases nobles.

27 M ARIE C URIE 1911 (France, Poland, 1867-11-07 - 1934-07-04) Descubrimiento del radio y el polonio

28 F RITZ H ABER 1918 (Germany, 1868-12-09 - 1934-01-29) Síntesis del amoniaco a partir de sus elementos

29 O TTO H AHN 1944 (Germany, 1879-03-08 - 1968-07-28) Descubrimiento de la fisión nuclear de átomos

30 A RCHER J. P. M ARTIN R ICHARD L. M. S YNGE 1952 (United Kingdom, *1910-03-01) (United Kingdom, 1914-10-28 - 1994-08-18) Invención de la distribución cromatografía

31 L INUS C ARL P AULING 1954 (USA, 1901-02-28 - 1994-08-19) Estudio de la naturaleza del enlace químico (estructura molecular de las proteínas)

32 R ICHARD R OBERT E RNST 1991 (Switzerland, *1933-08-14) Desarrollo de alta resolución de espectroscopia de resonancia nuclear magnética (NMR), método de gran importancia para el análisis de estructuras moleculares

33 P AUL C RUTZEN ( HOLANDÉS ), M ARIO M OLINA ( MEXICANO ), F RANK S HERWOOD R OWLAND (USA) Premio Nobel 1995, por su trabajo en química de la atmosfera, especial mente en la descomposición del ozono.

34 R OGER D. K RONBERG (1947-) Químico estadounidense, recibe el premio Nobel 2006 por sus estudios de la base molecular de la transcripción genética.

35 E JERCICIOS …

36 4. Descubrimiento del radio y el polonio A) Roger D. Kronberg B) Robert F. C) Paul Crutzen D) Mario Molina E) Marie Curie

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39 Una técnica para resolver problemas científicos. Un método paso a paso para resolver una pregunta..

40 1. Observación 2. Responde una pregunta 3. Formula una hipótesis 4. Diseña y lleva a cabo un experimento 5. Recoge datos 6. Analiza los resultados 7. Extrae conclusiones

41 El primer paso es observar algo, usando tus sentidos o algún tipo de aparato que, básicamente, es una extensión de tus sentidos. OH— ¡Mira!

42 La pregunta o problema identifica lo que quieres averiguar. Escribe el problema en forma de pregunta. Ejemplos: Ej. ¿Crecerán más las plantas si les añado compost o si les añado fertilizante químico? También pueden ser de la forma… ¿Cómo afecta__________ a_______? ¿Cuál es el efecto de_______ en________? ¿Por qué? y ¿qué pasaría si…? También pueden utilizarse. Deben ser verificable: Por ejemplo: ¿Son los canarios más bonitos que los jilgueros? NO ES UNA PREGUNTA QUE SE PUEDA COMPROBAR.

43 Una hipótesis debe ser una predicción sobre al investigación, una posible respuesta a la pregunta. a) Responde a la observación y a la pregunta. b) Debe continuar la estructura: “Si… entonces… porque…” “Si… entonces… porque…” c) Si...variable independiente, entonces….variable dependiente Ejemplo. Si añades compost a una planta de judía, entonces las plantas crecerán más rápido que aquellas a las que se les aporta fertilizante.

44 Experimento: un procedimiento para comprobar la validez de la hipótesis ¿Cómo vas a comprobar tu hipótesis? Diseña un experimento!  Debe incluir: materiales e instrucciones paso a paso.  El experimento debe tener varias repeticiones para eliminar errores.

45 Un investigador cambia un factor y observa o mide la consecuencia.

46 GRUPO DE CONTROL  Las condiciones normales, con las que comparas tu experimento o el cambio que has realizado  Grupo que no se expone a la variable, se usa para comparar.  Ej. A la planta número 1 no se le añade compost ni fertilizante. GRUPOS EXPERIMENTALES  Grupo expuesto a la variable.  Ej. A la planta 2 se le añade fertilizante y a la planta 3 compost.

47 Una variable es algo que cambia, de manera natural o porque nosotros lo cambiamos. En un experimento, es lo que cambia de un grupo a otro. Ej. Si se añade fertilizante o compost. Hay dos tipos de variables: Independientes y Dependientes.

48  El factor que nosotros cambiamos o cuyo cambio se puede controlar es la variable independiente. Es el factor que el investigador controla para poder aceptar la hipótesis. Es la causa. Ej. Si añadimos compost o fertilizante en la planta.

49 El factor que se mide u observa se llama variable dependiente. Es el resultado o consecuencia del cambio realizado u observado por el investigador en la variable independiente. Es el efecto. Se mide en el experimento, es lo que queremos averiguar. Cambia por causa de la variable independiente Se llama así porque depende de la variable independiente Ej. El crecimiento de la planta

50 Son los factores que el científico debe mantener sin cambios tanto en el grupo de control como en los grupos experimentales. Son todos los factores menos las variables dependiente e independiente. A esto se le llama experimento controlado  Ej. Tipo de planta, tipo de suelo, cantidad de luz y de agua,…

51  Por ejemplo: imagina que quieres encontrar el camino más corto para llegar al colegio desde tu casa.  Pruebas diferentes caminos y cuentas el tiempo que tardas para llegar de casa al colegio. variable independiente.  Los distintos caminos que tomas serían la variable independiente. variable dependiente.  El tiempo que se tarda en recorrer cada uno de los caminos es la variable dependiente. variable de control  Una variable de control sería recorrer los caminos a la misma hora del día y el que quien las recorra sea la misma persona.

52 Anota todas las medidas y resultados del experimento. Pueden ser cuantitativos (números) o cualitativos. Debes ser muy preciso y constante cuando anotes los resultados. Usa una tabla para anotar tus resultados. Escribe la variable independiente a la izquierda. Apunta la variable dependiente a la derecha Si tienes más de una variable usa varias columnas.

53 E JEMPLO :

54 Utiliza los datos de tu tabla para realizar un gráfico Los gráficos hacen que sea más facil describir patrones y tendencias en las gráficas. Eje X  Variable independiente Eje Y  variable dependiente

55 Indica los resultados. Explica porque se dan estos resultados. Contesta:  ¿Apoyan tus resultados y datos la hipótesis inicial? ¿Por qué?  ¿Cómo puedes mejorar tus datos?  ¿Qué harías de manera diferente si pudieses repetir el experimento?

56 Afirmación a.Reescribe la hipótesis si es necesario b.Por ejemplo: Si se le da compost a varias plants, entonces estas crecerán mejor que las que tenían fertilizante. Evidence a.Acepta o rechaza tu hipótesis b. Utiliza los datos obtenidos. Reasoning a.Explica científicamente por qué ocurre lo que ocurre. b.Ej. El fertilizante sólo contiene trazas de fosforo y nitrógeno pero el compost contiene materia orgánica muerta que puede proporcionar estos elementos durante un tiempo. Por eso las plantas con compost crecen más.

57 Un informe de laboratorio debe escribirse después de TODAS las investigaciones científicas. Debe contener las siguientes partes: 1. Título 2. Introducción 3. Materiales 4. Procedimiento 5. Resultados 6. Conclusiones

58 El agua que sube. M ÉTODO CIENTÍFICO

59 Planteamiento del problema En este problema que vamos a tratar se trata de explicar por que el agua sube en un recipiente mientras se le prende fuego, de igual forma trataremos de buscar el porque del fenómeno atreves de la experimentación. En pocas palabras buscaremos que elementos físicos aparecen en el procedimiento para buscar una respuesta veras y científicamente verdadera.

60 H IPÓTESIS ¿Por qué el agua sube en el vaso que contiene los cerillos? Básicamente el agua sube porque al poner el vaso sobre el plato que contiene el agua, el vaso tiene oxigeno y al encender el cerillo, el oxigeno se consume y se crea un vacío la cual hace una presión para que suba el agua.

61 1 vaso de vidrio. Plastilina. Cerillos. Un plato con agua.ondo. M ATERIALES

62 1. 1. primero ponemos la plastilina en el centro del plato el cual los cerillos los ponemos en la plastilina. Y agregamos un poco de agua. Experimentación

63 2. Después prendemos los cerillos. 3. Y en ese mismo momento que prendemos los cerillos, ponemos el vaso de vidrio viendo que la plastilina y los cerillos estén adentro del vaso. Experimentación

64 4. Por ultimo pusimos el vaso que rodeara los cerillos. Experimentación

65 5. Mientras los cerillos estaban prendidos el agua iba subiendo hasta que se apagaron y detuvo el asenso del agua. Experimentación

66 Observaciones Se pudo observar en la experimentación que mientras los cerillos seguían prendidos el agua en el plato lo iba absorbiendo el vaso e iba subiendo el agua en el, hasta que se apagaron los cerillos. De igual forma se pudo observar que cuando se apagaron los cerillos se creo una capa de humo el cual no se revolvió con el agua sino que se mantuvo separado del agua.

67 Verificación Con el experimento que hicimos comprobó que la hipótesis tuvo solamente un poco de cierto ya que como decía la hipótesis la vela consume el oxigeno que tiene el vaso y se crea un vacío el cual hace una presión la cual es la razón de que suba el agua.

68 Conclusión En conclusión porque el agua sube por el vaso es que, el oxígeno no se consume ni crea ningún vacío. El aire se calienta y genera una presión mayor dentro del recipiente, a la hora que se apaga el cerillo desciende la temperatura y a su vez crea presión, por lo tanto la presión atmosférica (la que está fuera del frasco) es mayor que la interior y empuja el agua hacia dentro del frasco.