Descargar el archivo PDF

Anuncio
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Acercamiento entre física - química y el estudio de las sustancias en disolución
Approximation physical – chemistry and substances in solution study
Andrea Petrelly Celis y Nini Johana Vargas Buitrago
[email protected], [email protected]
Resumen. El profesorado de ciencias, como el de cualquier otra disciplina, además de estar
preparado en la disciplina misma y en la didáctica correspondiente, ha de ser una persona culta,
capaz de integrar, relacionar y distinguir saberes, épocas y comportamientos. (Moreno, A.
2006). En este sentido el presente artículo pretende abordar el carácter histórico y las
diferentes controversias que permitieron llegar a la conclusión del concepto de iones y cómo
aclararon la presencia de partículas microscópicas que conformaban la estructura de la materia.
Aborda los trabajos realizados por Humphry Davy y la fusión de diferentes sólidos inorgánicos
para comprobar que estos permitían el flujo de corriente eléctrica, su más destacado y
sobresaliente ayudante Michael Faraday, fue quién a través de sus trabajos electroquímicos
introdujo importantes términos al lenguaje químico como electrolitos, cátodo, ánodo, y como
estos aportes consecuentemente permitieron que Arrhenius uno de los principales
fisicoquímicos de la época permitiera hablar con propiedad sobre iones y formación de
soluciones electrolíticas.
Desde este punto de vista al enseñar este concepto es de vital importancia considerar la
historia como algo más que un cuento agradable o entretenido, ni como una secuencia
cronológica sino que por el contrario permita al estudiante una transformación de su imagen
hacia la ciencia, a través de los estudios CTS y las cuestiones sociocientíficas que vinculan la
comprensión y utilización del conocimiento científico dentro del contexto.
Palabras clave. Ion, solución electrolítica, disolución, historia, estudios CTS.
Abstract. The science teacher, as any other discipline, as well as being prepared in the discipline
itself and relevant teaching, he must be an educated person, able to integrate, relate and
distinguish knowledge, time and behaviors. (Moreno, A. 2006). Thereby, this article intends to
explore the historic character and some controversies that led the conclusion of the ions
concept and to clarify the presence of microscopic particles that formed the structure of
matter. The work of Humphry Davy and the fusion of different inorganic solids verified that
these allow the flow of electric current, the most prominent and outstanding assistant was
Michael Faraday who made important electrochemical chemical language with terms as
electrolytes, cathode, anode, and how these contributions accordingly allowed to Arrhenius, a
major physiochemical on his time to speak properly on ions and formation of electrolytic
solutions.
132
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Thus, to teach this concept is vital to consider history as something more than a story enjoyable
or entertaining, or as a chronological sequence but instead allows the student to a
transformation of its image of science, through STS studies and socio –scientific issues into the
context.
Keywords. Ion, electrolytic solution, dissolution, history, STS studies.
133
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Introducción
En la historia de la ciencia, el siglo XX comienza postulando a la física como el pilar de la misma,
puesto que incluía un autentico método científico donde el carácter empiropositivista era
evidente e irrefutable. Desde los principios newtonianos la física mecanicista había adquirido
un hábito investigativo caracterizado por una secuencia lógica donde la deducción y el
acercamiento cognitivo de los fenómenos naturales se hacía a partir de la observación directa
de los mismos, lo cual fue considerado como método científico.
Por otro lado, a lo largo del siglo XIX la química fue caracterizada por una gran cantidad de
descubrimientos, y dividida entre los seguidores de la teoría atómica difundida por Dalton,
junto con los defensores de la naturaleza corpuscular de la materia y los oponentes a ella, los
energetistas como Wilhelm Ostwald y Ernst Mach. En la época decimonónica los científicos que
gozaban de un alto prestigio se vieron enmarcados en la controversia atomista y energetista:
por ejemplo, los impulsores más decididos de la teoría atómica como Amedeo Avogadro,
Ludwig Boltzmann y otros, obtuvieron grandes avances en la comprensión del
comportamiento de los gases. La disputa fue finalizada con la explicación del efecto browniano
por Albert Einstein en 1905 y por los experimentos de Jean Perrin al respecto, (Moreno, 2006).
Según Asimov (1965), el físico germano-suizo Albert Einstein (1879-1955) demostró en 1905 que
el movimiento browniano puede atribuirse al bombardeo de las partículas por moléculas de
agua, como en un momento dado puede haber más moléculas golpeando desde una dirección
que desde otra. Einstein elaboró una ecuación para calcular el tamaño real de las moléculas de
agua después de medir ciertas propiedades de las partículas en movimiento.
Jean Baptiste Perrin (1870-1942), un físico francés hizo las medidas necesarias en 1908, y obtuvo
la primera estimación segura del diámetro de las moléculas y, por tanto, de los átomos. Dado
que el movimiento browniano era una observación razonablemente directa de los efectos de
las moléculas individuales, hasta el mismo Ostwald tuvo que abandonar su oposición a la teoría
atómica; además las imágenes obtenidas por la microscopía, mostraron la presencia de los
átomos (Asimov, 1965).
Sin embargo antes de resolver dicha controversia, muchos científicos habían trabajado bajo
ambas hipótesis: la atómica y la energetista. Bajo la primera hipótesis, Svante Arrhenius había
diseñado modelos sobre la estructura interna de los átomos proponiendo su teoría de la
ionización. A comienzos del siglo XX el estudio de la estructura interna de la materia se
convirtió en una influencia predominante en investigadores como Ernest Rutherford lo cual
guió el desarrollo de los modelos atómicos que desembocarían en el modelo atómico de Niels
Bohr (Brock, 1992).
No obstante, los físicos fueron capaces de predecir y explicar algunos fenómenos
macroscópicos como la presión que ejerce un gas, aunque no informaba del todo la estabilidad
de las moléculas o explicar que fuerzas mantenían unidos a los átomos. Gracias al trabajo de
Max Planck sobre la emisión de energía por átomos y moléculas en cantidades discretas o
cuantos, la física clásica revolucionó el concepto de la naturaleza de la materia y su dualidad
134
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
onda –partícula dando paso a la teoría cuántica. A él se sumaron otros trabajos como la
radiación electromagnética, el efecto fotoeléctrico, el principio de incertidumbre enunciado
por Heisenberg, la ecuación de Schrödinger sobre el comportamiento y la energía de las
partículas subatómicas, el principio de exclusión de Pauli, entre otros (Chang, 2002).
Desde una perspectiva atomista ¿cómo se llega a hablar de iones?
Se podría decir que tanto la física como la química han tenido su punto de encuentro cuando se
habla de las soluciones electrolíticas y la presencia de iones en solución. Por esta razón se toma
como referencia el estudio de este fenómeno natural, para abordar su contextualización desde
la perspectiva histórica y epistemológica implicando así mismo la perspectiva atomista,
energetista, y los aportes de la física a la construcción de esta teoría química.
Por ejemplo desde una concepción atomista, en la primera parte del siglo XIX, el químico inglés,
Humphry Davy (1778-1829), sugirió que aquellas sustancias que no podían descomponerse
fácilmente por métodos físicos (sustancias puras), podían separarse por la corriente eléctrica,
que lograba incidir en la molécula de agua con facilidad cuando los compuestos químicos
resultaban totalmente ineficaces, (Asimov, 1965).
Según Isaac Asimov (1965), en sus experimentos Davy procedió a construir una batería eléctrica
con más de 250 placas metálicas, la más potente en el momento. Envió intensas corrientes de
esta batería a través de soluciones de compuestos sospechosos de contener elementos
desconocidos, pero sin resultado. Solamente obtuvo hidrógeno y oxígeno procedentes del
agua. Cabe resaltar, que Davy no fue el primero en realizar la descomposición química por
medio de la pila voltaica, está se llevó a cabo en 1800 por Nicholson y Carlisle, quien obtuvo el
hidrógeno y el oxígeno del agua, y que descompone las soluciones acuosas de una variedad de
sales comunes; Davy tomando este ejemplo comenzó a realizar sus estudios electroquímicos
sobre diferentes sustancias.
Davy entendió que las acciones de la electrólisis y de la pila voltaica eran lo mismo. Su trabajo lo
llevó a proponer que los elementos de un compuesto químico se mantienen unidos por fuerzas
eléctricas e intento separar diferentes compuestos formados por metales alcalinos en solución,
sin embargo solo obtenía hidrogeno por acción de la descomposición de la molécula de agua
(señalado anacrológicamente); así tomo la decisión de pasar corriente a través de compuestos
fundidos como el carbonato de potasio y de sodio, obteniendo glóbulos de metal puro por este
medio, asignándole el nombre de potasio y sodio respectivamente, estos estudios se
publicaron en 1807 (Asimov, 1965).
El físico británico Michael Faraday (1791-1867) asistió a una conferencia realizada por Davy en
1810 en la Royal Institution de Londres, allí se generó una estrecha relación de amistad, la cual
permitió que Faraday trabajase con Davy en su laboratorio después de que éste sufriera un
accidente sin graves consecuencias también en su laboratorio, (Asimov, 1965; Brock, 1992).
El trabajo de Davy sobre la electrólisis fue ampliado por Michael Faraday, quien llegó a superar
en valía científica a su maestro. Faraday, trabajando en electroquímica, introdujo una serie de
135
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
términos que se utilizan todavía en la actualidad. Por ejemplo, fue quien propuso el nombre de
electrólisis para la ruptura de moléculas por una corriente eléctrica.
A sugerencia del erudito inglés William Whewell (1794-1866), Faraday llamó electrolitos a los
compuestos o soluciones capaces de transportar una corriente eléctrica. Las placas o varillas de
metal introducidas en la sustancia fundida o solución recibieron el nombre de electrodos; el
electrodo que llevaba una carga positiva era el ánodo, el que llevaba una carga negativa era el
cátodo (Asimov, 1965).
Faraday también habló de la presencia de iones como
partículas viajeras que transportaban la corriente eléctrica
a través de un material en solución o simplemente
fundido. En la figura 1. Se muestra cómo este investigador
explicaba el movimiento de la corriente eléctrica en
solución (Asimov, 1965).
Sin embargo científicos contemporáneos discrepaban con
Faraday al señalar la electricidad como un fluido que se
desplazaba entre los cuerpos, mientras él propuso
imaginarla como un intercambio de cualidades
energéticas. Durante sus experiencias destinadas a
reforzar su idea describió el fenómeno de la
descomposición de ciertas sales en sus componentes
elementales al ser atravesadas por corrientes eléctricas,
que él mismo bautizó como electrólisis (Asimov, 1965).
Figura 1. La acción electrolítica
explicada por Faraday según la línea
sugerida en el dibujo esquemático. Los
letreros expresan la nomenclatura que
él inventó, (Tomado de Asimov, 1965)
Después de 1832 no era difícil escuchar el término “átomos de electricidad” al referirse que la
electricidad podía subdividirse en pequeñas unidades definidas, igual que la materia. Por
ejemplo cuando la electricidad pasa a través de una solución iónica algunas partículas de la
materia son orientadas hacia el ánodo y otras hacia el cátodo por los átomos de electricidad.
Asimov (1965) señala que aún no había terminado el siglo XIX cuando quedó establecida esta
opinión, y los «átomos de electricidad» fueron localizados. El mismo Faraday, sin embargo,
nunca fue un entusiasta de los «átomos de electricidad» ni ciertamente, del atomismo en
general.
El energetismo físico y el reduccionismo del átomo químico
Wilhelm Friedrich Ostwald (1853-1932), fue uno de los principales opositores hacia las teorías
que implicaban deducciones que no podían medirse, por tal razón rechazó las conjeturas
atomistas. Ensalzaba la importancia fundamental de la energía y dudaba de la existencia de la
materia, en el sentido general, pensando que todos los fenómenos físicos o químicos podían
explicarse en términos de energía, incluso la ley de las proporciones múltiples. Ahora, desde
este punto energetista ¿como la física brindó la posibilidad de hablar de estructura corpuscular?
136
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Mientras algunos científicos intentaban a partir de la descomposición de diferentes
compuestos explicar la estructura de la materia, los opositores del atomismo buscaban explicar
los diferentes fenómenos a partir del flujo del calor de diferentes reacciones. Los principales
defensores de la teoría energetista como: Julius Robert von Mayer (1814-1878), Hermann
Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894), Nicolás Léonard Sadi Carnot (1796-1832), el físico
inglés William Thomson -Lord Kelvin (1824-1907), y el físico alemán Rudolf Julius Emanuel
Clausius (1822-88), contradecían las ideas mecanicistas aludiendo que la energía es quien
gobierna todas las fuerzas físicas (Oliver, 1865), la energía y la materia van una a la par de la
otra, y esto es suficiente para explicar los fenómenos físicos sin necesidad de acudir a modelos
abstractos. Sin embargo se puede afirmar que estos hombres son los fundadores de la primera
rama que integra la Física junto con la Química, área conocida como la termodinámica.
El químico suizo, Germain Henri Hess (1802-1850), realizó estudios sobre reacciones químicas
que desarrollaban algún flujo de calor, como la neutralización de ácidos y bases; de hecho cabe
resaltar, que todas las reacciones químicas implican algún tipo de transferencia térmica, bien
sea de emisión o absorción de calor y de luz, demostrando así que la cantidad de calor
producida (o absorbida) en el paso de una sustancia a otra era siempre la misma, no
importando por qué ruta había ocurrido el cambio, ni en cuántas etapas. Debido a esta
generalización (ley de Hess), Hess es considerado en ocasiones como el fundador de la
termoquímica o química del calor (Asimov, 1965).
El encuentro de la química orgánica y la física
La química orgánica en el siglo XIX se manifestó con furor al conocer una gran variedad de
estos compuestos, y formular estructuras químicas al conocer sus comportamientos, y hasta se
llegó a sintetizar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas. Desde esta
perspectiva, no cabe la menor duda que Marcelin Berthelot (1827-1907), es uno de los
abanderados en incluir estudios físicos al análisis de las sustancias orgánicas, su contribución en
el desarrollo de la química, sobresale en sus trabajos sobre Termodinámica, donde inventa y
utiliza la bomba calorimétrica, haya velocidades de reacción, estudia los explosivos con su
teoría de la onda explosiva, estructura de la glicerina y síntesis del acetileno y otros
hidrocarburos (Brock, 1992).
El carácter exotérmico de la mayoría de reacciones químicas espontáneas y su transformación
más o menos rápida según la energía desprendida en el proceso, hizo suponer que el calor de
reacción medía la tendencia entre los cuerpos para su mutua transformación y que se conocía
como afinidad química. Si en la combinación del cloro y el hidrógeno se desprendía más calor
que en la combinación del bromo y el hidrógeno era que la afinidad entre el cloro y el
hidrógeno era mayor que la afinidad entre este elemento y el bromo. Estos resultados fueron
generalizados por Thomsen en 1853 y postulados por Berthelot en 1867 (Asimov, 1965).
Así se señalan los primeros indicios que conllevan a generan el estudio de las reacciones
químicas, su espontaneidad, su reversibilidad y flujo de energía, conocido actualmente como
cinética química, sin embargo el crédito no sería como tal de Berthelot a pesar de ser el pionero
sino del químico ingles Williamson (Asimov, 1965).
137
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Un avance decisivo en el conocimiento de los iones
Según Galache y Camacho (1992), la teoría de la disociación electrolítica presentada por Svante
August Arrhenius (1859- 1927) en su tesis doctoral, dio un salto importante desde Faraday a
nuestros días, al demostrar la existencia previa de los iones. Su diferencia radicó en que
mientras Faraday creía que los iones solo se producían durante la electrólisis, Arrhenius dijo que
estaban en disoluciones antes de aplicar la corriente eléctrica.
La teoría de la disociación electrolítica presentada en 1887 brindó una de las principales
cualidades para abordar la naturaleza discontinua de la materia. Gracias a la labor de Arrhenius
junto a Ostwald, Kohlrausch, Boltzmann y Van´t Hoff, logró desarrollar su teoría, trabajó sobre
disoluciones isohídricas, en electrolitos estudió: el calor de disociación, su equilibrio, la
elevación del punto de ebullición en disoluciones, la influencia de la disolución sobre la presión
osmótica, el descenso del punto de congelación, investigó sobre el efecto de la temperatura en
la velocidad de reacción, la hidrólisis de sales, ácidos, bases débiles y la alteración de la fuerza
de ácidos por adición de sales (Galache y Camacho, 1992).
De acuerdo con Arrhenius (1912), en su época contó con la herencia e influencia de trabajos
realizados por Willard Gibbs, Helmholtz, y nuevamente van´t Hoff y Ostwald. Para los dos
primeros él pensó que sus ideas tenían un carácter matemático que las hacia abstractas,
difíciles de comprender y por lo tanto poco discutidas; gracias al trabajo de Van´t Hoff al
conectar principios de gases con disoluciones y la traducción de Ostwald al alemán, hizo
accesible especialmente los estudios sobre las propiedades físicas de diferentes sales en sus
disoluciones y notable la falta de discusión sobre sus propiedades químicas.
Arrhenius despertó su interés en la electricidad bajo la influencia del físico puro Edlund con sus
trabajos sobre corriente eléctrica y la aurora boreal (entre otros), también su idea surgió de Cleve,
su profesor en química quien al hablarle de la fórmula del azúcar de caña le manifestó la posibilidad
de múltiplos que tenia, con lo cual le manifestó la probabilidad de determinar el peso molecular
aplicando métodos eléctricos para resolver el problema, y aunque no lo pudo lograr, sirvió para que
retomara los trabajos de Michael Faraday (Arrhenius, 1912).
De esta manera, Arrhenius desarrolló un trabajo meticuloso al estudiar todos los antecedentes
y analizar sus fuentes de error. Su tesis doctoral la elaboró en dos partes: la primera se llamó
“La conductividad de las disoluciones acuosas extremadamente diluidas” donde describe un
método para medir la resistencia de las disoluciones electrolíticas y compara los resultados de
Kohlrousch y Lenz hallando valores para 47 electrolitos; la segunda parte se llamó “Teoría
química de los electrolitos” donde explica y amplia trabajos previos de Williamson (1851) y
Clausius (1857), describe la probabilidad de los electrolitos entre activos e inactivos y usa la
palabra “disociación”.
Según Arrhenius (1912), anteriormente se creía que las sustancias mantenían una cierta parte
de su individualidad, de esta forma ellos no alcanzaban la hipótesis de la disociación además de
poseer muchas excepciones. Su mayor dificultad para que fuera aceptada su teoría, fue el no
138
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
creer en la posibilidad de que los iones con carga opuesta pudieran existir separadamente en
disolución.
El trabajo de Claude Louis Berthollet (1748-1822) en termodinámica mostró que los ácidos que
conducen mejor la electricidad también lo hacen químicamente y siempre desplazan los ácidos
débiles que no conducen electricidad o lo hacen pobremente, así no había excepciones: las
moléculas activas eléctricamente también los eran en sus propiedades químicas. Ostwald
también encontró que la reactividad química (en reacciones catalíticas) y la conductividad eran
proporcionales (Arrhenius, 1912).
Pero es Van´t Hoff quien a través de sus memorias al articular el trabajo del francés Raoult y
decir que todos los electrolitos constan de dos moléculas (palabra empleada para la época),
relaciona los resultados experimentales de la conductividad de disoluciones de ácidos débiles
con la actividad cuántica de los mismos sobre reacciones de esterificación o de hidrólisis
brindando tres conclusiones para Arrhenius: una química, otra eléctrica y termodinámica con el
punto de congelación de Raoult.
En consecuencia, Arrhenius manifiesta haber contado con circunstancias favorables al contar
principalmente con Ostwald, quien creyó en él desde el comienzo de su carrera no sólo al
brindarle su primera importante posibilidad de trabajo sino además por su entusiasmo, al
aplicar su teoría en la explicación de sus experimentos, publicarlo en un tratado sobre química
general, abrir el primer laboratorio en el mundo de físico- química, propagar su conocimiento a
sus estudiantes y hacer que fueran más las personas que aceptan su teoría que los que la
llegaron a refutar, como fue el caso de Planck. El estudio de los espectros de difracción de
rayos X de los compuestos salinos confirmó en 1912 la existencia de iones (Cid, 1982; Wells,
1978, citado en Galache y Camacho, 1992).
¿Y para qué retomar la historia del concepto ión?
De acuerdo con la enseñanza actual de la estructura, composición y función química, se hace
evidente en los textos escolares la escaza fundamentación desde una perspectiva histórica,
además de carecer de elementos a profundidad que logren abarcar el modelo cuántico de la
estructura atómica. Es así, como el concepto ión brinda la posibilidad de introducir la
naturaleza dual de la materia para lograr una mayor comprensión de la misma.
El aprendizaje de la naturaleza atómica de la materia se centra en la evolución de los modelos
atómicos omitiendo la duda que tuvo su naturaleza corpuscular. Es así como se propone
incorporar la historia, la filosofía y la sociología de las ciencias en la formación docente para
superar las dificultades que se presentan al tratar de darles un contenido cultural a las
enseñanzas científicas y adoptar la multiculturalidad social y transdisciplinariedad académica
(Moreno, 2006). Así el docente podrá aplicarlo con los estudiantes según las modificaciones
que sean necesarias aplicadas a las necesidades contemporáneas.
Discutir sobre la historia de las ciencias muestra que cada conocimiento actual es el resultado
de un largo proceso, que no bastan algunas experiencias para cambiar una teoría y los factores
139
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
sociales tienen mucho peso, así se desmitifica la imagen de los científicos relevantes como
genios benefactores de la humanidad para transformarlos en hombres de carne y hueso, que
tenían obsesiones, dificultades, problemas a resolver, enfrentamientos y miedos, (Gagliardi y
Giordan, 1986). Esta cualidad brinda al estudiante no sólo la accesibilidad al conocimiento, sino
su comprensión y confianza ante las posibilidades que tiene frente a su indagación.
Desde una mirada filosófica, Moreno (2006) indica la importancia de volver a mirar el mundo
natural como principio esencial de la ciencia, en la búsqueda de las leyes fundamentales de la
naturaleza donde se logre establecer, organizar y articular el conocimiento a la realidad,
rodeado de factores éticos, económicos y políticos para que los docentes se encuentren
inmersos en una reflexión permanente y se logre evolucionar el conocimiento científico a la par
del contexto contemporáneo.
Pero esta evolución también requiere del análisis, controversia y sobre todo de la flexibilidad
intelectual enmarcada en un espacio de tiempo que no podemos predecir; un claro ejemplo es
la ya discutida controversia atomismo y energetismo, la cual tardó más de 100 años en alcanzar
su conclusión, de esta manera ¿cómo relegar la historia de las ciencias al olvido cuando incluso
no podemos anunciar el final de su construcción? Incluso la palabra “final” puede llegar a ser
arbitraria dada la complejidad del problema. En consecuencia, es necesario superar los
obstáculos epistemológicos a partir de los procesos de transformación históricos.
Y por último, desde una visión sociológica, en la sociedad actual aún se manifiesta la división del
sector científico y el sector social hacia la producción y difusión de la información que tenga
algún carácter especializado, pues muchas veces la población no es consciente de esta
producción y a pesar de proporcionar su accesibilidad, no existen mecanismos para
comprenderlos y mucho menos utilizarlos. Aquí es donde el papel de la educación es
primordial, al buscar preparar un individuo para su comprensión y uso, para formar ciudadanos
no sólo hacia su experiencia profesional sino para que pueda participar de asuntos sociales y
culturales (Aikenhead, 1985, citado en Gagliardi y Giordan, 1986), además de desarrollar
capacidades de aprender, adquirir y utilizar los conocimientos científicos para que se adapte a
situaciones cambiantes propias de la sociedad.
En consecuencia con estos fines, se hace pertinente sugerir la inclusión de las cuestiones
sociocientíficas –CSC en la Enseñanza de las Ciencias en el contexto escolar, pues brindan la
posibilidad de participar en discusiones a partir de la comprensión del papel fundamental de las
interacciones Ciencia, Tecnología y Sociedad -CTS, como factor inherente en la búsqueda de un
análisis argumentativo enmarcado en la Alfabetización Científica y Tecnológica –ACT al
pretender forjar habilidades esenciales para la vida a través de la formación científico- cultural.
En este sentido, las CSC sirven como contextos útiles para la enseñanza y aprendizaje de los
contenidos en ciencias, ya que los estudiantes aprenden el contenido específico de la disciplina
a estudiar al igual que entienden la verdadera naturaleza de las ciencias. Pues bien, se trata de
partir de los problemas para comprender los conceptos y no en el caso inverso.
140
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Conclusiones
La física tuvo su punto de encuentro con la química a partir de la experimentación realizada a
través de los métodos eléctricos y se dio la connotación de átomo, molécula y partícula para
tratar de explicar la estructura de la materia.
El estudio del comportamiento eléctrico y calórico de las sustancias ya había abierto muchas
puertas hacia el estudio del ámbito estructural de la materia, sin embargo no era muy
fehaciente escuchar dentro la comunidad científica el concepto de átomo, este aun era objeto
de muchas discrepancias entre atomistas y energetistas, sin embargo los estudios realizados
por Arrhenius, permitieron generalizar el concepto de iones, lo cual fue fundamental para
interpretar mejor la naturaleza atómica.
La historia de la ciencia no es lineal, nos sirve para identificar los cambios conceptuales que
fundamentaron los cambios radicales en la disciplina, además de superar obstáculos
epistemológicos. Su discusión hace innegable el desarrollo de sus dificultades como
construcciones realizadas en un contexto social definido y no como un cúmulo de experiencias
exitosas o verdades eternas.
Enseñar desde la historia es una excelente forma para generar un cambio conceptual en los
estudiantes, ya que brinda a los estudiantes conocer las diferentes controversias que
permitieron generar conocimiento, además de acercar de una manera positiva y agradable al
estudiante hacia la ciencia permitiendo a su vez un cambio actitudinal favorable hacia la misma.
También permite un sentido de apropiación, donde el sueño de una teoría final se ve
cuestionado por la fragmentación del conocimiento.
Los aportes más sobresalientes de la dimensión CTS según Gordillo y Osorio (2003, citado en
Zenteno y Garritz, 2010) son: impulsar la participación ciudadana en la evaluación y control de
los desarrollos tecnocientíficos; promover el razonamiento crítico entre los estudiantes y
futuros ciudadanos para valorar las limitaciones y beneficios de la ciencia; y extender la
alfabetización científica a la ciudadanía desde la enseñanza de la ciencia en las escuelas.
Bibliografía
Arrhenius, S. (1912). Electrolytic dissociation. Received for: The journal of the American chemical
society.
Versión
tomada
el
4
de
octrubre
de
2010
desde
http://inside.mines.edu/fs_home/meberhar/new1/classes/down_loads/arrhenius.pdf
Asimov, I. (1965). Breve Historia de la Química. Alianza editorial. Nueva York.
Brock H. W., (1992). Historia de la química. Alianza editorial (Ed.)). Madrid, España.
Chang, R. (2002). Química. Editorial Mc Graw Hill séptima edición.
141
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
MaDoQuim: Memorias de la Maestría en Docencia de la Química. Vol.1 Año 1. ISSN 2323-010X
Galache, M. y Camacho, E. (1992). Un avance decisivo en el conocimiento de los iones: La teoría
de Arrhenius de la disociación electrolítica. Revista Enseñanza de las Ciencias, Vol. 10, No. 3, 307 –
311.
Galache, M., Camacho, E. y Rodríguez (1991). Origen histórico del término ión. Revista
Enseñanza de las Ciencias, Vol. 9, No. 2, 187 – 192.
Gagliardi, R. y Giordan, A. (1986). La historia de las ciencias: una herramienta para la enseñanza.
Revista Enseñanza de las Ciencias, Vol. 4, No. 3, 253 – 258.
Moreno, A. (2006). Atomismo versus Energetismo: Controversia científica a finales del siglo
XIX. Revista Enseñanza de las Ciencias, Vol. 24, No. 3, 411 – 428.
Ostwald, W. (1895). La Deroute e L´atomisme Contemporain. Revue Generale Des Sciences Pures
Et Appliquees. 6 (21).
Zenteno, B. E., Garritz, A. (2010). Secuencias dialógicas, la dimensión CTS y asuntos sociocientíficos en la enseñanza de la química. Revista Eureka sobre enseñanza y divulgación de las
ciencias 7 (1): 2-25.
142
Segunda parte: Seminario Conceptos Químicos e Implicaciones Didácticas - Memorias
Descargar