Qué es la Química

GUÍA DE APRENDIZAJE Nº 1 “LA QUÍMICA COMO CIENCIA EXPERIMENTAL”
I.- Aprendizajes esperados.
► Comprender la evolución de la química desde los orígenes de la humanidad hasta nuestros
días.
► Conocer los aspectos más relevantes de la química como ciencia experimental.
► Comprender los conceptos fundamentales de la química: clasificación, composición y
estructura de la materia y las transformaciones que experimenta
► Reconocer la importancia de la química como parte del desarrollo humano.
II. Instrucciones:
Frente a al devastadora acción del terremoto del último 27 de febrero 2010, donde más
de 4000 colegios colapsaron, entre ellos el tuyo, quedando imposibilitados de trabajar en
ellos, siendo el único destino su demolición
En virtud de lo anterior, te invitamos a ponerte en contacto con tus compañeros del
nivel y tu curso, para que vayas preparando el reintegro a clases, disponiéndote a trabajar
en el desarrollo de la presente guía de aprendizaje. Para ello, puedes consultar Paginas Web
apoyadas por algún motor de búsqueda, como Google, textos de Santillana de Química de 1º
Medio Año 2007, Enciclopedias, etc.
A continuación dispones de preguntas que debes responder en los espacios
asignados. Para lo cual debes leer comprensivamente la fuente de información de consulta,
luego debes extraer las ideas principales y redactar una síntesis en el espacio asignado para
la respuesta.
El trabajo se realiza en primera instancia de forma individual, si no conoces o no
puedes ubicar a algún compañero(a), y grupal, en caso que puedas contactarte, siendo el
máximo de 5 integrantes. Una vez concluido el trabajo a nivel de grupo, cada equipo deberá
responder una pauta de autoevaluación grupal.
En caso de que trabajes en forma individual, al momento del ingreso a clases tendrás
la oportunidad de conocer a tus pares, con los cuales deberás conformar un grupo de trabajo
y se pondrán de acuerdo para analizar el trabajo realizado por cada miembro, donde
confeccionarán un trabajo final para entregar al profesor para su evaluación.
Cada pregunta tiene un puntaje asignado para su revisión, cuya exigencia de exigencia
de aprobación (4,0) será de un 60%.
III.- Preguntas propuestas (Total = 65 puntos).
1.- ¿Qué es Química? (3 puntos).
Química es la ciencia que estudia las propiedades de la materia, su estructura, las transformaciones
que experimenta y los fenómenos energéticos que pueden producirse en esos cambios.
Conocemos muchas formas de materia; el papel, la sal, el azúcar, las drogas, la madera, que se
diferencian unas de otras debido a su estructura y composición. A la química le interesan los
materiales que constituyen las cosas: la madera en ves de los árboles, el níquel y no la moneda, el
oro y no el anillo, el hierro y no las rejas; es decir, que desde el punto de vista de la química no se ve
la forma del objeto si no la composición de materiales en ese objeto.
2.- Describa y caracterice las siguientes ramas de la química.
(2 puntos c/u = total = 16 puntos).
Rama de la química
Química Inorgánica
Descripción de su estudio
Estudia las sustancias constituyentes de la materia sin vida.
El tratado de química del sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848)
fue una de las obras de referencia más importantes para los
químicos de la primera mitad del siglo XIX. Además de sus
importantes contribuciones al desarrollo de la química inorgánica,
Berzelius es recordado por haber introducido las modernas
fórmulas químicas. Se expone el primer volumen de la traducción
castellana de los Doctores D. Rafael Sáez y Palacios y D. Carlos
Ferrari y Scardini que apareció en Madrid en 15 volúmenes entre
1845 y 1852.
Química Orgánica
La Química Orgánica o Química del carbono es la rama de
la química que estudia una clase numerosa de moléculas
que contienen carbono formando enlaces
covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno, también
conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich
Wöhlery Archibald Scott Couper son conocidos como los
"padres" de la química orgánica.
Química Analítica
La química analítica es la parte de la química que tiene
como finalidad el estudio de la composición química de un
material o muestra, mediante diferentes métodos. Se divide
en química analítica cuantitativa y química analítica
cualitativa.
Físico-química
es una rama de la química que estudia la materia
empleando conceptos físicos.
Según el renombrado químico estadounidense Gilbert
Lewis, "La fisicoquímica es cualquier cosa interesante", con
lo cual probablemente se refería al hecho de que muchos
fenómenos de la naturaleza con respecto a la materia son
de principal interés en la físicoquímica.
La físicoquímica representa una rama donde ocurre una
combinación de diversas ciencias, como la química, la
física, termodinámic
Química del petróleo
(Petroquímica)
es la ciencia y la técnica correspondiente a la
petroleoquímica. La petroleoquímica es lo perteneciente o
relativo a la industria que utiliza el petróleo o elgas
natural como materias primas para la obtención de
productos químicos.
Química Farmacéutica
es una disciplina de la ciencia, intersección de la química y
la farmacología y que tiene como finalidad diseñar, sintetizar
y desarrollar fármacos. La química medicinal tiene como
objetivos la identificación, la síntesis y el desarrollo de
nuevos compuestos químicos que sean adecuados para el
uso terapéutico.
Química Ambiental
denominada
también química
medioambiental es
la
aplicación de la química al estudio de los problemas y la
conservación del ambiente. Estudia los procesos químicos
que tienen lugar en el medio ambiente global, o en alguna
de sus partes: el suelo, los ríos y lagos, los océanos, la
atmósfera, así como el impacto de las actividades humanas
sobre nuestro entorno y la problemática que ello ocasiona.
Química Industrial
es la rama de la química que aplica los conocimientos
químicos a la producción de forma económica de materiales
y productos químicos especiales con el mínimo impacto
adverso sobre el medio ambiente.
3.- La Química en el Tiempo: En el desarrollo histórico de la Química como ciencia, se
observan períodos caracterizados por el conocimiento que se alcanza y por la aplicación de
técnicas. A continuación frente a cada periodo evolutivo de la química describa los hechos
más significativos o técnicas surgieron en el (3 puntos c/u = 16 puntos).
Periodo Histórico
1.- Prehistórico
Características del período
En la época primitiva, el ser humano
usó las piedras y descubrió el fuego.
2.- Antiguo
a 600 a. C.)
Descubrió los metales cobre, estaño,
bronce y hierro, con los cuales
fabricó instrumentos y armas de
guerra. Estas épocas se conocen
como la Edad de Piedra y la Edad
de los Metales. El humano le daba
un sentido mágico y místico a los
materiales y a los cambios que
observaba en la naturaleza.
(2500
3.- Griego (600 a
300 a. C.)
4,.- Alquimia (100 a.
C. a 1500 d. C.)
5.Iatroquímica
(Siglo XVI).
6.- Flogisto. (Siglo
XVII)
los griegos en los años 650 y 350 A.
de C. Descubren nuevas técnicas en
la aplicación racional sobre la
naturaleza de la materia , como por
ejemplo la teoría de división de la
materia y a esa partícula llamo
átomo e igualmente la teoría de las
4 propiedades fundamentales las
cuales eran : húmedo, seco, frió,
caliente. Se decía que la
combinación de estas daban origen
a los 4 cuerpos simples: tierra, agua,
fuego, aire
Es el concepto de transformación de
la materia, varias sustancias pueden
obtenerse otros completamente
distintos sin que quede rastro de las
anteriores dio origen a una nueva
forma de entender la naturaleza de
las cosas. Los alquimistas creían q la
materia podría transformarse hasta
alcanzar la perfección , así su
propósito fue encontrar una
sustancia transformadora que
permitiera convertirlos metales
comunes en oro.
Personajes destacados
Humano Primitivo
Empedocles quien clasifico
lo que el llamo las 4 raíces,
después Aristototeles los
llamo "elementos"
El Monje ingles Roger
Bacon , el filosofo Alberto
Magno , Andre Livareu .
Latroquímica, o química médica, fue
una transición entre la alquimia y la
química verdadera. la misión de la
alquimia era la curación de la
enfermedad. De este modo dejó de
lado los clásicos objetivos atribuidos
a la alquimia: el descubrimiento de la
piedra filosofal y el elixir de la
inmortalidad.
Aurelius Feofrasto Bombast
Von Hohenheim , Paraceloso
La teoría del flogisto, conocida
también como sublime teoría,
supone que toda sustancia
combustible, tal como un metal,
contiene un principio inflamable,
denominado posteriormente, flogisto;
en la combustión se desprende el
flogisto con acompañamiento de luz
y calor y queda un residuo, la
“ceniza” o “cal” del cuerpo
Georg Ernest Stahl (16601734)
7.-Moderno
XVIII a XIX)
(Siglo
combustible. Cuanto más inflamable
es un cuerpo tanto más rico es en
flogisto. Fue Rechazada o falsa.
La Ley de Conservación de la
Masa o Ley de Conservación de la
Materia o Ley LomonósovLavoisier es una de las leyes
fundamentales en todas las ciencias
naturales. “En toda reacción
química la masa se conserva, es
decir, la masa consumida de los
reactivos es igual a la masa obtenida
de los productos”.
el reconocimiento de la función del
oxígeno en los procesos de
calcinación, combustión y
respiración, que no es sino
manifestaciones de un mismo
fenómeno, la oxidación
Antoine Lavoiser
8.- Atómico (Siglo
XX).
4.- Propiedades de la Materia. Éstas definen el comportamiento de la materia
física y químicamente. A continuación complete el siguiente cuadro.
(8 puntos).
Propiedad Física
Propiedad Química
Característica Principal:
Las Propiedades Físicas de la Materia
son aquellas en las que se mantienen
las propiedades originales de la
sustancia ya que sus moléculas no se
modifican
Característica Principal:
Son aquellas propiedades distintivas de las
sustancias que se observan cuando
reaccionan, es decir, cuando se rompen o se
forman enlaces químicos entre los átomos,
formándose con la misma materia sustancias
nuevas distintas de las originales. Las
propiedades químicas se manifiestan en los
procesos químicos.
Escribir 4 ejemplos:
Escribir 4 ejemplos:
1.- Masa
2.- Peso
3.- Volumen
4.- Densidad
1.
2.
3.
4.
Corrosividad de ácidos
Poder calorífico o energía calórica
Acidez
Reactividad
5.- Clasificación química de la materia: Complete el siguiente esquema de
conceptos: ( 7 puntos).
MATERIA
Sustancias Puras
Elementos
Compuesto
Mezclas
Homogéneas
Disoluciones
Heterogéneas
Mezclas Groseras
o Mecánicas
Dispersiones
Coloidales
6.- A continuación dispone de imágenes que muestran la evolución de los modelos de
estructura atómica de la materia. (3 puntos c/u = 15 puntos).
MODELOS ATÓMICOS
J. Dalton 1809
CARACTERISTICAS RELEVANTES
1. El modelo atómico de Dalton explicaba por
qué las sustancias se combinaban
químicamente entre sí sólo en
ciertas proporciones.
2. Además el modelo aclaraba que aún
existiendo una gran variedad de sustancias
diferentes, estas podían ser explicadas en
términos de una cantidad más bien pequeña
de constituyentes elementales oelementos.
3. En esencia, el modelo explicaba la mayor
parte de la química orgánica del siglo XIX,
reduciendo una serie de hechos complejos a
una teoría combinatoria realmente simple.
Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en
las llamadas partículas fundamentales:
.Electrones, con carga eléctrica negativa
.Protones, con carga eléctrica positiva
.Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa
mucho mayor que la de electrones y protones.
J.J. Thomson 1898
Thomson considera al átomo como una gran
esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se
distribuyen los electrones como pequeños granitos.
Las insuficiencias del modelo son las siguientes:
- El átomo no es mazizo ni compacto como suponía
Thomson, es prácticamente hueco y el núcleo es
muy pequeño comparado con el tamaño del átomo,
según demostro E. Rutherford en sus experiencias.
E. Rutherford 1911
En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario,
que es el más utilizado aún hoy en día. Considera
que el átomo se divide en:
· Un núcleo central, que contiene los protones y
neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga
positiva y casi toda la masa del átomo).
· Una corteza, formada por los electrones, que
giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de
forma similar a como los planetas giran alrededor
del Sol.
Los experimentos de Rutherford demostraron que
el núcleo es muy pequeño comparado con el
tamaño de todo el átomo: el átomo está
practicamente hueco.
Insuficiencias del modelo de Rutherford:
1- Se contradecía con las leyes del
electromagnetismo de Maxwell, las cuales estaban
ampliamente comprobadas mediante numerosos
datos experimentales. Según las leyes de Maxwell,
una carga eléctrica en movimiento (como es el
electrón) debería emitir energía continuamente en
forma de radiación, con lo que llegaría un momento
en que el electrón caería sobre el núcleo y la
materia se destruiría; esto debería ocurrir en un
tiempo muy breve.
N. Bohr 1913
El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es
un modelo cuantizado del átomo propuesto
en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar
cómo los electrones pueden tener órbitas estables
alrededor del núcleo. Este modelo planetario es
un modelo funcional que no representa el átomo
(objeto físico) en sí, sino que explica su
funcionamiento
por
medio
de
ecuaciones.
radiante
Mecanocuántico
Schrodinger 1927
El modelo atómico de Schrödinger concebía
originalmente los electrones como ondas de materia.
Así la ecuación se interpretaba como la ecuación
ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y
el espacio de dicha onda material. Más tarde Max
Born propuso una interpretación probabilística de
la función de onda de los electrones. Esa nueva
interpretación es compatible con los electrones
concebidos como partículas cuasipuntuales cuya
probabilidad de presencia en una determinada
región viene dada por la integral del cuadrado de la
función de onda en una región. Es decir, en la
interpretación posterior del modelo, éste era
modelo probabilista que permitía hacer predicciones
empíricas, pero en el que ni la posición ni el
movimiento del electrón en el átomo variaba de
manera determinista.
“LA QUÍMICA COMO CIENCIA
EXPERIMENTAL”