El Ser Humano y las Primeras T

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El Ser Humano y las Primeras Técnicas

• El principio del dominio de la química es el
  dominio del fuego. Hay indicios de que hace más
  de 500.000 años, en tiempos del homo erectus,
  algunas tribus consiguieron este logro que aún
  hoy es una de las tecnologías más importantes.
• No sólo daba calor en las noches de frío, también
  ayudaba a protegerse contra los animales salvajes
  y permitía la preparación de comida cocida. Esta
  contenía menos microorganismos patógenos y era
  más fácilmente digerirla. Así bajaba la
  mortalidad y se mejoraban las condiciones
  generales de vida.
• Nuevamente, resultó imprescindible para el
  desarrollo de la metalurgia, la madera, el carbón
  y la mayoría de los procesos químicos.

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Prehistoria de la Química

• 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.
• Y, qué mejor proyectil que una piedra?
• 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.

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Metalurgia
La metalurgia es uno de los principales procesos
de transformación de la materia . Comenzó con el
descubrimiento del cobre, del oro y de la plata.
Aunque existe en la naturaleza como elemento la
mayor parte se halla en forma de minerales como
la calcopirita, la azurita o la malaquita.
Especialmente las últimas son fácilmente
reducidas al metal. Se supone que unas joyas
fabricadas de alguno de estos minerales y caídas
accidentalmente al fuego llevaron al desarrollo
de los procesos correspondientes para obtener el
metal.
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Luego por experimentación o como resultado de
mezclas accidentales se descubrió que las
propiedades mecánicas del cobre se podían mejorar
en sus aleaciones. Especialmente tuvo éxito la
aleación del cobre con el estaño y trozos de
otros elementos como el arsénico conocido como
bronce que se consiguió de forma aparentemente
independiente en oriente próximo y en China desde
dónde se extendió por casi todo el mundo y que
dio el nombre a la edad de bronce.
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PERIODO ANTIGUO (2500 A 300 a.C)

• En la EDAD DEL COBRE se aplican las primeras
  técnicas para trabajar un mineral. El cobre se
  obtenía al calentar malaquita, sin embargo, 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
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• Los hititas fueron unos de los primeros en
  obtener el hierro a partir de sus minerales. Este
  proceso es mucho más complicado ya que requiere
  temperaturas más elevadas y por lo tanto la
  construcción de hornos especiales.
• Sin embargo el metal obtenido así era de baja
  calidad con un elevado contenido en carbono y
  tenía que ser mejorado en diversos procesos de
  purificación y forjándolo
• La humanidad tardó siglos en desarrollar los
  procesos actuales de obtención de acero, Su
  dominio era uno de los pilares de la revolución
  industrial.
• Otro hito metalúrgico era la obtención del
  aluminio. Descubierto a principios del siglo XIX
  y en un principio obtenido por reducción de sus
  sales con metales alcalinos, destacó por su
  ligereza.
• Su precio superó el del oro y era tan apreciado
  que unos cubiertos regalados a la corte francesa
  se fabricaron de este metal. Con el
  descubrimiento de la síntesis por electrólisis y
  posteriormente el desarrollo de los generadores
  eléctricos su precio cayó abriéndose nuevos
  campos para su uso.

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Cerámica
Otro campo de desarrollo que ha acompañado al
hombre desde la antigüedad hasta el laboratorio
moderno es el del vidrio y de la cerámica. Sus
orígenes datan de la prehistoria cuando el hombre
descubrió que los recipientes hechos de arcilla,
cambiaron sus características mecánicas e
incrementaron su resistencia frente al agua si
eran calentados en el fuego. Para controlar mejor
el proceso se desarrollaron diferentes tipos de
hornos. En Egipto se descubrió que recubriendo la
superficie con mezclas de determinados minerales
(sobre todo mezclas basadas en feldespato y
galena) esta se cubría con una capa muy dura y
brillante, el esmalte, cuyo color se podía variar
añadiendo pequeñas cantidades de otros minerales
o las condiciones de aireación en el horno.
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• En China se perfeccionaron las tecnologías de
  fabricación de las cerámicas hasta dar con la
  porcelana en el siglo VII. Durante siglos china
  mantenía el monopolio en la fabricación de este
  producto.
• Tan sólo en el siglo XVIII se reinventó el
  proceso en Europa.
• Relacionado con el desarrollo de la cerámica es
  el desarrollo del vidrio a partir de cuarzo y
  carbonato sódico o potásico.
• Su desarrollo igualmente empezó en el Antiguo
  Egipto y fue perfeccionado por los romanos. Su
  producción masiva a finales del siglo XVIII instó
  al gobierno francés a promocionar un concurso
  para la obtención del carbonato sódico ya que la
  fuente habitual -las cenizas de madera- no se
  obtuvieron en cantidades suficientes como para
  cubrir la creciente demanda.

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Mundo Antiguo

• Las primeras civilizaciones hicieron grandes
  aportes a la química, siendo esta una ciencia que
  les ayudaba a comprender la naturaleza y utilizar
  sus elementos para mejorar sus formas de vida.
• Estas civilizaciones son
• Asiria
• Babilonia
• Egipto
• Grecia
• China

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Asiria

• Los asirios tenían recetas y técnicas para la
  elaboración de vidrio y cerámica, procesos para
  la obtención de metales, preparación de perfumes,
  jabones, blanqueo y teñido de los algodones e
  incluso se preocupaban por preparar venenos.

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Babilona

• Durante la civilización babilónica, que tuvo como
  herencia el desarrollo técnico alcanzado por los
  sumerios, se lograron avances en los procesos de
  blanqueo y tinte, y en la preparación de
  pinturas, pigmentos, cosméticos y perfumes. 
• La cerámica vidriada comenzó a fabricarse 1500
  años a.C.

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Egipto

• Egipto habían inventado el mortero de cal ya en
  el 4000 a. C. y el vidrio en el 1500 a. C., y se
  fabricaban cosméticos, fayenza y también pez para
  la construcción naval. El papiro también había
  sido inventado en el 3000 a. C.

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China

• Sus avances mas importantes fue la manipulación
  de tinta y metales además estudios de la
  naturaleza como la alquimia.

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Grecia Los elementos

• Hacia el año 600 a. de C, el sutil e inteligente
  pueblo griego dirigía su atención hacia la
  naturaleza del Universo y la estructura de los
  materiales que lo componían.
• Los eruditos griegos o filósofos (amantes de la
  sabiduría) estaban más interesados en el por
  qué de las cosas que en la tecnología y las
  profesiones manuales.
• En resumen, fueron los primeros que se
  enfrentaron con lo que ahora llamamos teoría
  química.
• Tales de Mileto (640-546 a.c.) La materia se
  formaba a partir del agua.
• Anaxìmenes (576 a.c) La materia se forma por la
  compresión del aire.
• Heràclito (540 a.c) La materia se forma a partir
  del fuego.
• Empédocles Agregó la Tierra, divulga en forma
  amplia los Cuatros Elementos

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• Aristòteles(384 a.c) Mejora la teoría de los 4
  elementos

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Grecia Los átomos

• Demócrito (aproximadamente 470-380 a. de C.)gt
  afincado en
• Abdera, ciudad al norte del Egeo llamó átomos,
  que significa indivisible, a las partículas que
  habían alcanzado el menor tamaño posible.
• Demócrito supuso que los átomos de cada elemento
  eran diferentes en tamaño y forma, y que eran
  estas diferencias las que conferían a los
  elementos sus distintas propiedades. Las
  sustancias reales, que podemos ver y tocar, están
  compuestas de mezclas de átomos de diferentes
  elementos, y una sustancia puede transformarse en
  otra alterando la naturaleza de la mezcla.

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Antigüedad

• En la antigüedad, no hay en realidad, química
  científica, solo es empírica más que una
  ciencia, era un arte.
• Una de las características distintivas de la
  antigüedad es la de un complejo
  filosófico-religioso-técnico (interpretaciones
  fantásticas entre lo racional y lo incoherente)

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Alquimia

• Alquimia proviene del árabe Al Khem, que
  significa ciencia oscura o el arte del suelo
  oscuro.
• Objetivo Obtención de metales nobles (oro
  plata ) a partir de metales comunes (estaño y
  plomo).
• Aporte
• 1- Confección de equipos y aparatos de
  laboratorio.
• 2- Técnicas Experimentales (Destilación,
  cristalización, Calcinación, etc)
• 3- Preparación especies químicas.

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Alquimia
(Edad media 400-1000 conocida
como edad tenebrosa)

• Los alquimistas consideraron los metales como
  cuerpos compuestos formados dos
  cualidades-principios comunes El mercurio era
  de carácter metálico y la volatilidad.
• El azufre poseía la propiedad de combustibilidad
  uniéndosele otro elemento
• La sal que poseía la solidez y la
  solubilidad. Estos eran llamados tría prima .

La transmutación conocida como la gran obra debía
realizarse en presencia de la piedra filosofal.
En el siglo XIII se extendió el objetivo de
buscar el elixir filosofal .
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La Piedra Filosofal

• La piedra filosofal es una sustancia que según
  los creyentes en la alquimia tendría propiedades
  extraordinarias, como la capacidad de trasmutar
  los metales vulgares en oro existen dos tipos de
  piedra la roja, capaz de transmutar metales
  innobles en oro y la blanca, cuyo uso transforma
  dichos metales innobles en plata.
• La piedra filosofal, o elixir de la vida era algo
  ansiosamente buscado y codiciado porque se le
  suponían virtudes maravillosas, no sólo la de
  conseguir el oro sino la de curar algunas
  enfermedades y otorgar la inmortalidad

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Algunos alquimistas fueron

• Geber escribió el tratado de química mas antiguo
  que se conoce.
• Rhases (S. X) y Avicena (S. XI) cuyo prestigio
  fue inmenso como alquimistas, filósofos,
  astrónomos, matemáticos y médicos.
• San Alberto Magno (1193 o 1206-1280) considerado
  como el Aristóteles de la Edad Media, y de los
  que se dedicaron a observar por si mismo a la
  naturaleza. Se debe a él la preparación de la
  potasa cáustica. Describe la afinación del oro y
  plata mediante el plomo, establece la composición
  del cinabrio, señala el efecto del calor sobre el
  azufre y emplea por primera vez la palabra
  afinidad usado hoy al decir que el azufre
  ennegrece la plata y abraza a los metales a causa
  de la afinidad que tiene por ellos.
• Roger Bacon (1214-1294) en su obra Speculum
  Alchimiae alude a un aire que es alimento del
  fuego y otro que lo apaga, habla de una llama
  producida al destilar las materias orgánicas y
  vulgariza el empleo de la pólvora.
• Santo Tomas de Aquino (1225-1274) escribió un
  tratado sobre la esencia de los minerales y otro
  sobre la piedra filosofal

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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
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Teoría del Flogisto

• Flogisto, sustancia hipotética que representa la
  inflamabilidad, según la cual toda sustancia
  susceptible de sufrir combustión contiene
  flogisto, y el proceso de combustión consiste
  básicamente en la pérdida de dicha sustancia. Fue
  postulada a finales del siglo XVII por los
  químicos alemanes Johann Becher y Georg Stahl
  para explicar el fenómeno de la combustión.

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La teoría del flogisto

• Mérito de ser la primera teoría capaz de
  coordinar el conjunto de los fenómenos esenciales
  de la combustión y de la reducción.
• Stahl (1660- 1734) a él se debe la teoría del
  flogisto, aunque falsa , tiene el mérito de ser
  la primera que coordina el conjunto de los
  fenómenos esenciales de la combustión y de la
  reducción. Basada la teoría en las ideas del
  alquimista alemán Becher (1635-1682).
• Esta teoría también es conocida como Sublime
  teoría , supone que toda sustancia combustible
  contiene un Principio inflamable.

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Combustión ( el flogisto acompañado de luz y
calor queda un residuo la ceniza o cal
METAL (en la combustión) ? CAL
FLOGISTO Interés principal de la teoría explicar
el fenómeno inverso de la combustión
CAL CARBÓN ? METAL
Varios metales tratados por diversos ácidos
desprenden el mismo gas, el aire inflamable (
nuestro hidrógeno).

• La teoría del flogisto pudo servir de guía a los
  grandes investigadores del siglo XVIII cuya labor
  experimental constituye la base de la Química
  como ciencia.

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Joseph Priestley (1733-1804) Uso extensivo del
aparato de Hales con mercurio. Descubre el
Oxígeno(1774). De óxido de mercurio (aire
deflogistizado).
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Joseph Black (1728-1799) Describió el primer gas
distinto del aire mediante calcinación de mármol
( CO3Ca ), obteniendo CO2 (aire fijo, saturado de
flogisto) y cal viva.
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Henry Cavendish (1731-1810) En 1766,
experimentando con ácidos fuertes y metales como
el zinc, obtuvo por primera vez hidrógeno, al que
llamó flogisto o 'aire inflamable', y descubrió
que es el más ligero de los gases.
Montgolfier (1783)
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Carl Wilhelm Scheele (1742 - 1786) químico
farmacéutico sueco. Scheele participó en el
descubrimiento de la mayoría de los elementos
cuya obtención se atribuye a sus colegas suecos.
Pero lo más importante es que preparó oxígeno y
nitrógeno en 1771 y 1772. Scheele describió sus
experimentos cuidadosamente, pero por negligencia
de su editor, las descripciones no aparecieron en
prensa hasta 1777. Para entonces ya habían
aparecido los trabajos de Rutherford y de
Priestley, que se llevaron la fama de los
descubrimientos.
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Lavoisier y la revolución química

• Lavoisier destruye la teoría de flogisto al
  establecer la naturaleza verdadera de la
  combustión. Crea las bases de la química moderna
  con el uso de la balanza.

En sus investigaciones utiliza el principio de la
conservación de la materia nada se pierde, nada
se crea
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• En todas su investigaciones utiliza el principio
  de la conservación de la materia nada se pierde,
  nada se crea.
• La revolución química producida por Lavoisier y
  sus ideas condujo a una nueva nomenclatura en la
  que los nombres de los cuerpos dan idea de su
  constitución
• Los nombres antiguos desaparecen
• Aceite de vitriolo Ácido sulfúrico
• Espíritu de Venus Ácido acéitico
• El azafrán de Marte el oxido ferrico
• La lana filosófica el oxido de
  cinc
• El vitriolo de Chipre sulfato cuprico
• Lavoisier también se considero como el fundador
  de la fisiología, es el primero que realiza un
  con verdaderos métodos científicos su
  investigaciones

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Ley de conservación de la masa (Lavoisier).

• En toda transformación química la masa se
  conserva, es decir, la masa total de los
  reactivos es igual a la masa total de los
  productos de la reacción.

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Teoría atómica de Dalton
En 1805 John Dalton planteó la primera teoría
atómica, basada en datos experimentales. Sus
principales postulados fueron 1. Toda la materia
está formada por átomos. 2. Los átomos son
partículas indivisibles e invisibles. 3. Los
átomos de un mismo elemento son de la misma clase
y tienen igual masa. 4. Los átomos que conforman
los compuestos están en relación de números
enteros y sencillos pueden ser de dos o más
clases diferentes. 5. Los cambios químicos
corresponden a una combinación por separación o
reordenamiento de átomos que forman parte de una
reacción química.
Para representar sus postulados Dalton ideó una
serie de símbolos circulares, los cuales
representaban los átomos de los elementos. Estos
símbolos al combinarse representaban los
compuestos químicos.
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Concepto de mol

• Es un número de Avogadro (NA 6,022 1023) de
  átomos o moléculas.
• En el caso de un NA de átomos también suele
  llamarse átomo-gramo.
• Es, por tanto, la masa atómica o molecular
  expresada en gramos.
• Definición actual El mol es la cantidad de
  sustancia de un sistema que contiene tantas
  entidades elementales (átomos, moléculas,
  iones...) como átomos hay en 0,012 kg de
  carbono-12 (12C).

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Número de Avogadro
12 g de 12C 1 mol 6,022 x 1023
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Premios Nobeles Química

• Principales

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Jacobus Henricus van 't Hoff

• 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

42
Svante A. Arrhenius

• 1903 (Sweden, 1859-02-19 - 1927-10-02) Teoría de
  la disociación electrolítica

43
Sir Ernest Rutherford

• 1908 Transmutación de las sustancias radiactivas,
  desintegración de los elementos y la química de
  los materiales radiactivos, descubrió gases
  nobles.

44
Marie Curie

• 1911 Descubrimiento del radio y el polonio

45
Fritz Haber

• 1918 Síntesis del amoniaco a partir de sus
  elementos

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Otto Hahn

• 1944 Descubrimiento de la fisión nuclear de
  átomos 

47
Archer J. P. Martin, Richard L. M. Synge

• 1952 Invención de la distribución cromatografía 

48
Linus Carl Pauling

• 1954   Estudio de la naturaleza del enlace
  químico (estructura molecular de las  proteínas)

49
Richard Robert Ernst

• 1991 Desarrollo de alta resolución
  de espectroscopia de resonancia
  nuclear magnética (NMR), método de gran
  importancia para el análisis de estructuras
  moleculares

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Paul Crutzen (holandés), Mario Molina (mexicano),
Frank Sherwood Rowland (USA)

•   Premio Nobel 1995, por su trabajo en química de
  la atmosfera, especialmente en la descomposición
  del ozono

52
Robert F. Curl, Jr. Sir Harold W. Kroto ,Richard
E. Smalley

• Premio Nobel 1996 por sus descubrimiento de 
  fulerenos o fullerenos como la tercera forma
  estable del carbono.

53
Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki
Shirakawa

• Por el descubrimiento y desarrollo de polímeros
  conductores

54
Roger D. Kronberg (1947-)

• Químico estadounidense, recibe el premio Nobel
  2006 por sus estudios de la base molecular de la
  transcripción genética.