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Curso de Química General Prof. Dr. Carlos Martín Cortés Romero Bloque 1: Generalidades y reseña histórica del conocimiento de la materia. Clave de automatriculación en CV: QG-2023-2-G3 Ciudad Universitaria...

Curso de Química General Prof. Dr. Carlos Martín Cortés Romero Bloque 1: Generalidades y reseña histórica del conocimiento de la materia. Clave de automatriculación en CV: QG-2023-2-G3 Ciudad Universitaria Querétaro, QRO. Agosto 2023  Contenido del tema Objetivo Donde leer (acervo electrónico) Repaso por la historia de la ciencia: Química  Objetivos Destacar los aspectos más relevantes de la historia de la Química como una ciencia moderna y con una activa participación de los estudiantes. Utilizar herramientas electrónicas para buscar y analizar información convergiendo en la construcción de mapas conceptuales a partir de conceptos y definiciones lógicas y de claro entendimiento.  ¿Dónde LEER?: Búsqueda electrónica: Ligas electrónicas  ¿Dónde LEER?: Búsqueda electrónica:  ¿Dónde LEER?: Búsqueda electrónica: Artículos de divulgación  ¿Dónde LEER?: Textos básicos:  ¿Dónde LEER?: Textos básicos:  ¿Dónde LEER?: Textos básicos:  ¿Porqué la Química es una ciencia?: Línea del tiempo:  ¿Porqué la Química es una ciencia?: Línea del tiempo:  Reseña histórica: Prehistoria: Antiguas civilizaciones: Mesopotamia (Irak): 3500-500 BC Reino de Israel: 1050-586 BC Egipcios: 3100-332 BC Los griegos: 800-146 BC India: 3300-1300 BC Civilización persa (Irán): 550-330 BC China: 2700-Actual Los Romanos: 753 BC-476 AC Civilización Maya: 2000 BC-1500 AC Civilización Maury (India): 332-185 BC Civilización Minoan (Creta): 2700-1450 BC Civilización Azteca: 1345-1521 AC Civilización Micenea (Grecia): 1600-1100 BC Civilización Snglo-Saxon (UK): 410-1060 AC Civilización Olmeca: 1400-400 BC  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Edad de piedra se considera que comenzó en África hace 2,8 millones de años, con la aparición de la primera herramienta humana (o prehumana). A este período le siguió el Calcolítico o Edad del Cobre y, sobre todo, la Edad de Bronce, esta transición ocurrió entre 6000 a. C. y 2500 a. C.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? En la antigüedad, se destacan las Épocas de Ovidio (poeta romano Publio Ovidio Nasón 43 BC-17AC): Justicia y Paz: Edad de Oro. Agricultura y Arquitectura: Edad de Plata. Grabado para el libro I de Las metamorfosis de Ovidio. Guerra: Edad de Bronce. Navegación y Minería: Edad de Hierro.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Filosofía de la contemplación que duró más 800 años. Cultura griega Utilizaron el razonamiento deductivo para explicar el comportamiento de las cosas. Principales pensadores: Demócrito, Leucipo y Aristóteles. Aristóteles Leucippus de Mileto Demócrito de Abdera (384-322 a. C.) Presocrático (Siglo V a. C.) (460-370 a. C.) Junto con Platón (su maestro) es Fundó el Atomismo “la materia Polímata. considerado como el padre de la filosofía siempre puede dividirse en pedazos Se le ha considerado como «el padre de la occidental. muy pequeños”. Es decir, la materia física» o «el padre de la ciencia moderna». Sus obras (más de 300) abarcan áreas del estaba formada por Átomos (del griego Postuló que “los átomos se encuentran en conocimiento de ciencia y humanidades. antiguo ἄτομοι, "lo que no puede ser movimiento eterno”. Su filosofía se basó en el empirismo (ganar dividido"). Entre los átomos existe un vacío como un conocimiento con la experiencia). Maestro de Demócrito. no-ser que permite la pluralidad de Una de las sustancias de su pensamiento partículas diferenciadas y el espacio en el fue basada en la teoría de los cuatro cual se mueven. elementos.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Los árabes Se les atribuyen números inventos en aparatos químicos, sistemas hidráulicos y farmacéuticos, herramientas astronómicas e incluso detergentes para la ropa. Escribieron sobre conceptos de la evolución, medio ambiente y contaminación, así como por primera vez bosquejaron un método científico, tal como la idea de “revisión por pares”. Moldearon las bases constructivas de nuestra propia cultura científica, y repensaron toda suerte de asuntos que hoy son críticos en nuestro mundo. Fue a través de ellos que recibimos el papel, los “números arábicos” y el tremendo avance matemático con la concepción del cero. Ŷabir ibn Hayyan-Geber Iraní (persa) (721-815) Fundaron la Alquimia (químicos árabes) llevaron a cabo Alquimista que trabajó con metales, descubrimientos de importancia, tales como el de los ácidos medicina, farmacéuticos y Polímata. sulfúrico y nítrico, el agua regia, la destilación, el alcohol. Se cree que descubrió sustancias como el ácido clorhídrico, el ácido nítrico y el ácido El químico más conocido entre los árabes fue Geber, que vivió a sulfúrico pero esto no ha sido verificado. finales del siglo VIII. Fue un alquimista sistemático y coherente. “La primera cosa esencial en la alquimia es que se deben llevar a cabo trabajos aplicados y experimentos, ya que aquel que no los realiza jamás alcanzará los más altos grados del conocimiento”.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? (del árabe ‫ ﻟﺨﯿﻤﯿﺎ‬al-khīmiyā) es una antigua práctica protocientífica y una disciplina filosófica que combina elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la astrología, la semiótica, el misticismo, el espiritualismo y el arte.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Siglos XII-XIV Roger Bacon Inglés (1214-1292) Conocido como el “Doctor Admirable”. Sus obras fueron basadas en el empirismo (ganar conocimiento con la experiencia). Sus trabajos tuvieron una rigurosidad en su desarrollo por lo que se conoce como uno de los fundadores del “Método Científico”.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Siglos XII-XIV  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Defensores de la Alquimia Theophrastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim (Paracelso) Suizo (1493-1541) Precursor de la biología, la antropología y la bioquímica. Su principal aporte a la medicina fue la creación de las primeras drogas basadas en químicos y minerales. Propuso que la práctica médica se basara en principios de la alquimia y la astronomía. Utilizó tres métodos de separación de sustancias (minerales): la destilación, la calcinación y la sublimación.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Defensores de la Alquimia Niels Steensen (Nicolas Steno) Danés (1638-1686) Considerado como el padre de la geología. Descubrió y demostró el origen de las lágrimas, del sudor y de la leche. Lo realmente importante de su legado es la metodología utilizada para llegar a sus conclusiones, porque fue el promotor de los estudios que permitieron posteriormente conocer la antigüedad de la Tierra y las teorías evolutivas.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Defensores de la Alquimia Hening Brand Alemán (1630-1710) Alquimista que buscaba la piedra filosofal. Trabajó con residuos de orina para la obtención de fósforo.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Defensores de la Alquimia Johann Joachim Becher Georg Ernst Stahl Alemán (1635-1682) Alemán (1660-1734) Desarrolló la teoría de la combustion. Alquimista que desarrolló la teoría del Flogisto basada Ideó una máquina para el trabajo de la seda. en la teoría de la combustion (Johann Joachim Becher). Inició con la corriente científica de la química distinta Interpretó las actividades de los seres vivos desde un de la de los alquimistas. punto de vista vitalista (animismo) y expuso sus ideas En oposición a Paracelso, Becher sostuvo que los en Theoria medica vera. cuerpos inorgánicos contenían tres "tierras" Estableció la teoría del Vitalismo “la diferencia que (correspondían más o menos a lo que hoy se conoce existe entre los diferentes organismos vivos y los como óxidos). Estas tierras son la "tierra mercurial", la cuerpos que eran inorgánicos es la forma de "tierra vítrea" y la "tierra carbonosa o pinguis". descomponerse”.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Robert Boyle Inglés (1627-1691) Formuló su ley que relaciona los cambios de presión y volumen en gases. Considerado como el primer Químico Moderno. Realizó estudios de Medicina Hidrostática (efecto de la presión en el ser humano). Alquimista convencido de transmutar metales a oro.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Jöns Jacob Berzelius Sueco (1779-1848) Sentó las bases de la Electroquímica con experimentos con ácidos y bases en presencia de electrodos. En un período de diez años, estudió alrededor de dos mil compuestos químicos. Determinó el peso atómico de 42 elementos químicos tomando como referencia al oxígeno. Sentó las bases a investigadores como Julius Lothar Meyer y Dimitri Mendeléyev para intuir la ley periódica y establecer, a partir de las regularidades observables, las primeras versiones de la tabla periódica de los elementos. Su gran actividad de analizador continuó sin interrupción: descubridor de los elementos cerio (1803), selenio (1817) y torio (1828), también consiguió aislar el silicio (1823), el circonio (1824), el titanio (1825) y hasta diez nuevos elementos.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Amedeo o Amadeo Avogadro di Quaregna Italiano (1776-1856) Creó el concepto de molécula Estableció la hipótesis “volúmenes de gases iguales, a las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen igual número de molécula”. Con lo anterior se confirmó la teoría atómica de John Dalton, que había quedado en entredicho por los resultados experimentales de Gay-Lussac. Determinó que los gases simples como el hidrógeno y el oxígeno son diatómicos (H2 y O2). Asignó la fórmula (H2O) para el agua. Se determinó que el número de partículas correspondiente a un mol de materia se llama Número de Avogadro.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Joseph-Louis Gay-Lussac Francés (1778-1850) En 1802 observó que todos los gases se expanden una misma fracción de volumen para un mismo aumento en la temperatura. Evidenció la existencia de un coeficiente de expansión térmica común que hizo posible la definición de una nueva escala de temperaturas, establecida con posterioridad por lord Kelvin. En 1804 efectuó una ascensión en globo aerostático que le permitió corroborar que tanto el campo magnético terrestre como la composición química de la atmósfera permanecen constantes a partir de una determinada altura. En 1808, enunció la ley de los volúmenes de combinación (ley de Gay-Lussac).  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados John Dalton Inglés (1766-1844) Realizó la primera formulación moderna de la teoría atómica. Sus primeros trabajos científicos se relacionaron al comportamiento de los gases y sobre una enfermedad visual que padeció, posteriormente llamada daltonismo. Descubrió la ley de las proporciones múltiples. Propuso toda una teoría sobre la constitución de la materia que retomaba el atomismo griego: es el llamado modelo atómico de Dalton. En 1808 en un libro que es su trabajo más famoso: Nuevo sistema de filosofía química, adoptó la noción de átomo y estableció los postulados de la teoría constitutiva de la materia que hoy conocemos como teoría atómica de Dalton; dibujó partículas individuales para ilustrar las reacciones químicas y publicó su primera lista de pesos atómicos y símbolos.  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Ernest Rutherford Nueva Zelanda, 30/08/1871-Cambridge, UK,19/10/1937 Niels Bohr Copenhague, 10/07/1885-Copenhague, 18/12/1962 Werner Heisenberg Wurzburgo, 05/12/1901-Múnich, 01/02/1976 Erwin Schrödinger Viena, 08/12/1887-Viena, 04/01/1961  Reseña histórica: ¿Cuáles realizaron contribuciones al estudio de la materia (Química)? Inicio de la Química como ciencia: Destacados Joseph John Thomson Mánchester, UK 18/12/1856-Cambridge, UK 30/08/1940 George Thomson - George Paget Thomson Cambridge, 03/05/1892-Cambridge, 10/09/1975 James Chadwick 1891/10/20 - 1974/07/24 Bollington, UK 20/10/1891- Cambridge, 24/07/1974 Robert Oppenheimer NY, USA 22/04/1904-Princeton, NJ USA 18/02/1967  Reseña histórica: Fin de la primera parte de la Historia de la Química. Antecedentes históricos y los primeros científicos relevantes. Recomendación de estudio: Como un primer acercamiento a los personajes y la relevancia de sus trabajos, Ud. Puede notar que en cada sección y personaje nombrados, en esta presentación se destacan cuatro aspectos: -El nombre completo del científico -Su nacionalidad -El período de vida (nacimiento-fallecimiento), y -Los trabajos relevantes. Es menester tratar de asimilar la información pues es relevante para una comprensión de las raíces y fundamentos de la Química como ciencia.  Actividad de aprendizaje: En relación a la relevancia que tienen algunos personajes de la historia en el desarrollo de la ciencia, se requiere que el alumno realice una investigación bibliográfica (textos o internet) recabando nombres y aportaciones, al menos 20 científicos, en la rama de la Química de aquellas personas galardonadas con el premios Nobel. Esta información deberá estar en la libreta de apuntes y será revisada como parte de la carpeta de evidencia (junto a las series de ejercicios) que, en términos concretos, corresponde al 30% de la calificación del curso. A falta de esta información se entenderá que el alumno no cumplió y este puntaje se verá afectado hacia el final del curso. IMPORTANTE: NO es necesario entregar o subir esta información al CV.