Quimica Como Ciencia

1) Explicar la evolución Histórica de la Química como Ciencia

Este periodo del desarrollo de la química parece iniciarse en Egipto, o Khem, la tierra del suelo oscuro, y de allí podría derivar Al Khem (el arte del suelo oscuro) que combina aspectos que van desde filosofía griega y artesanía oriental hasta magia y misticismo religioso. Su principal objetivo se dice que era la obtención de metales nobles, tales como oro y plata, a partir de metales comunes, como estaño y plomo, trasmutándose por la piedra filosofal.

Entre los siglos IV y V, los emigrantes llevaron sus conocimientos a los árabes. Entre los siglos VIII y XI se alcanzó un notable desarrollo de las ciencias en esta región. Los conocimientos de los alquimistas Árabes fueron llevados a Europa entre los siglos XI y XVI, a través de Sicilia y España.

El mayor aporte de los alquimistas es el de los equipos y aparatos de laboratorio, las técnicas experimentales y métodos para preparar numerosas especies químicas.

•Robert Boyle: el químico escéptico que destrona a Aristóteles (Idealismo y materialismo, Agnosticismo, inmanencia, Empiriocriticismo, escepticismo, mecanicismo, neo mecanicismo y relativismo; sensualismo fenomenológico, energetismo... La crisis de las ciencias está en su carácter idealista por ser forzosamente cada vez más conservadoras) Postulo que el progreso de una verdadera ciencia se basa en la acumulación de pruebas experimentales que fundamenten los conceptos y los términos. Con Boyle la definición de elemento pasa de campo de la especulación metafísica al experimental. Pese a su gran aporte, creía que el fuego tenía peso, aun cuando en su época algunos experimentos de Juan Mayow daban luces sobre el proceso de combustión.

• El proceso de combustión: una explicación racional

Como proyección del concepto de elemento de Aristóteles, Georg Stahl postula la teoría de flogisto para explicar el fenómeno de la combustión.

Según Stahl, los metales calcinables son cuerpos compuestos, formados por el flogisto y un material terroso. La calcinación es un proceso por el cual el metal se descompone en flogisto y cal, mientras que la reducción es un proceso que permite a la cal recuperar su flogisto perdido. Esta teoría fue aceptada por grandes personajes de la época.

• Los comienzos de la Química Moderna

Se considera a Antoine Laurent Lavoisier como el fundador de la Química Moderna. Sus aportes cubren además de la Química, múltiples áreas.

A él se le atribuye de utilizar la balanza para la demostración de las leyes fundamentales de la Química. Lavoisier demostró cuantitativamente que no era posible transformar agua en tierra, como se establecía en la teoría de los cuatro elementos. Estudio también cuidadosamente el fenómeno de la combustión y el de la calcinación. Más tarde, cuando Joseph Priestley descubrió el “aire deflogisticado”, Lavoisier comprobó que este gas se absorbía cuando los metales formaban las “cales”, y lo llamo oxígeno. Así se demostró que la teoría del flogisto era errónea.

Lavoisier se dio cuenta de que los gases podían ser generados en una reacción química o recombinarse químicamente. Demostró que la masa de todas las sustancias contenidas en el recipiente es la misma, antes y después de que tiene lugar la reacción, aun cuando la materia experimente cambios de forma.

“Hacia la Química de Hoy”

Se podría postular que los alquimistas fueron quienes abrieron el camino hacia la “Química de hoy” en muchos procedimientos practicados. Crearon diversas técnicas experimentales y descubrieron una amplia variedad de sustancias. Al margen de sus interpretaciones erróneas, tienen el mérito de haber sido los primeros que buscaron en los experimentos la fuente del conocimiento.

Más tarde, en el siglo XVI, los iatroquimicos, buscaron el “elíxir de la vida” y fueron capaces de introducir diferentes sustancias con fines curativos. En los siglos XVI y XVII, con el movimiento renacentista, se desarrolla un espíritu de investigación que se basa en el razonamiento y en la experimentación.

Con esta forma de proceder, razonar y experimentar de fines del siglo XVIII, la Química posee una nueva manera de interpretar los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor.

2) Explicar la Relación de la Química con otras ciencias

Al ser la Química la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones, la relación que tiene con otras disciplinas y ciencias es enorme. Te doy algunas pistas:

a) Química y Matemáticas.- Las matemáticas constituyen una herramienta esencial en la cuantificación de los fenómenos químicos (desde la estequiometria de las reacciones hasta el cálculo de los tiempos de vida media de los elementos radiactivos)

b) Con la Física. Dando origen a la "Fisicoquímica" que es la disciplina que estudia fenómenos como los cambios de fase en la materia, termodinámica y cinética de reacciones químicas, química coloidal, electroquímica, etc.

c) Con la Biología. Dando origen a la Bioquímica que es la disciplina que estudia los fenómenos ocurridos en los seres vivos a nivel molecular. Desde la composición de la materia viviente hasta los complejos procesos metabólicos que se presentan en todo ser vivo.

d) Con la Astronomía.- Lo que se conoce como Astro química y que es simplemente la extensión de los métodos de análisis químicos a los fenómenos y cuerpos celestes (análisis espectral de elementos en las estrellas y galaxias lejanas).

e) Con la Geología.- Dando origen a la Geoquímica, que estudia la composición de las capas que componen el planeta Tierra.

f) Con la Medicina.- Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos.

g) Con el área industrial.- dando origen a la Ingeniería Química, que estudia la forma óptima de obtener productos derivados de reacciones químicas controladas.

3) Explicar el Proceso experimental de la Química como Ciencia y sus Métodos a Utilizar

Química es la ciencia que estudia la materia y considera:

Sus distintas variedades

Sus propiedades, entre ellas la composición

Las transformaciones de una variedad en otra

El método científico: para reconocer los diversos aspectos del mundo en que se vive, la química recurre a un riguroso procedimiento intelectual: el método científico.

Con su apropiado empleo:

Examina objetos y hechos

Acumula información

Selecciona, organiza, compara y relaciona los datos obtenidos con una doble finalidad:

Describir la naturaleza

E interpretarla

La simple enumeración de fenómenos observados no es suficiente para el científico cuya máxima aspiración es explicar las causas y los mecanismos que producen dichos fenómenos.

Cuando la química investiga la realidad, en procura de nuevos conocimientos se comporta como una ciencia pura. Si la química persigue fines utilitarios, aprovechando los conocimientos para beneficio de la humanidad se convierte en ciencia aplicada.

Tres son las etapas sucesivas del método científico:

La observación, seguida de la experimentación

La generalización, que consiste en la enunciación de definiciones, reglas, leyes, teorías. etc.

La comunicación de los conocimientos

2. 1° Etapa: Observación Y Experimentación

A cada instante el hombre percibe mediante sus sentidos todo tipo de impresiones: por ejemplo, cuando se quema madera se observa una llama, cenizas, calor desprendido.

Todas estas apreciaciones son incidentales y se realizan sin una intención deliberada. Por el contrario, cuando se estudia químicamente la combustión de la madera se adopta una actitud premeditada, porque por ejemplo: se seleccionan trozos de madera de una calidad determinada, se los calienta hasta combustión, se recogen íntegramente cenizas formadas y gases desprendidos, se determina color, peso, volumen, etc.

La química es una ciencia experimental y exacta porque todos sus conocimientos están sustentados por experiencias cuantitativas

3. 2° Etapa: Generalización

Las mediciones experimentales, practicadas sobre distintas muestras, son independientes entre sí.

Reunidas en suficiente cantidad se ordenan y se comparan. Si tal relación existe, se enuncia una generalización. Por ejemplo: cuando se investiga un líquido desconocido X y se desea establecer su densidad, se procede: obtener varias porciones del líquido X, luego introducir un instrumento para la medición de la densidad – densímetro – teniendo cuidado que las mediciones en cada muestra se realicen en idénticas condiciones de presión atmosférica (1 atm) y temperatura (25°), para todas las mediciones será: d= m/v ó d= g/ml .

En nuestro ejemplo la generalización es inmediata:

La densidad del líquido X a 1 atm.. y a 25° es: d= g/ml

El ejemplo analizado ilustra el mecanismo de la investigación:

Experimentar

Generalizar

Verificar

Regularidades, semejanzas y otras relaciones generalizables, cuando son de mayor importancia y complejidad reciben el nombre de leyes.

Las leyes químicas son naturales y descriptivas:

Son naturales porque su cumplimiento es ajeno a la voluntad humana. La gravitación es una ley natural: el hombre no la puede evitar ni suprimir.

Son descriptivas porque indican como se producen los fenómenos en ciertas ocasiones.

La química no se conforma

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