Download la edad del bronce

El Ser Humano y las Primeras Técnicas
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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.
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.
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.
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.
PERIODO ANTIGUO (2500 A 300 a.C)
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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
 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.
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.
 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.
Mundo Antiguo
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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
Asiria
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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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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.
Babilona
Egipto
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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.
China
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Sus avances mas
importantes fue la
manipulación de tinta y
metales además estudios
de la naturaleza como la
alquimia.
Grecia: Los elementos
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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
•Aristòteles:(384 a.c) Mejora la teoría de los 4 elementos
Grecia: Los átomos
Demócrito (aproximadamente 470-380 a. de C.)> 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.
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
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(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 La transmutación conocida como la
gran obra debía realizarse en presencia de
llamados “tría prima” .
la piedra filosofal. En el siglo XIII se
extendió el objetivo de buscar el elixir
filosofal .
La Piedra Filosofal
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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
Algunos alquimistas fueron:
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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
IATROQUIMICA (SIGLO XVI)
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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
Teoría del Flogisto
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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.
La teoría del flogisto
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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”.
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).
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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.
Joseph Priestley (1733-1804)
Uso extensivo del aparato de Hales con mercurio.
Descubre el Oxígeno(1774). De óxido de
deflogistizado).
mercurio
(aire
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.
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)
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.
Lavoisier y la revolución química:
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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”
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
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”.
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.
Concepto de mol
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Es un número de Avogadro (NA= 6,022 · 1023) de átomos o
moléculas.
En el caso de un NA de átomos también suele llamarse átomogramo.
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).
Número de Avogadro
12 g de 12C = 1 mol = 6,022 x 1023
Premios Nobeles Química
Principales
Jacobus Henricus van 't Hoff
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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
Svante A. Arrhenius
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1903 (Sweden, 1859-02-19 - 1927-10-02) Teoría de la
disociación electrolítica
Sir Ernest Rutherford
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1908 Transmutación de las sustancias radiactivas,
desintegración de los elementos y la química de los
materiales radiactivos, descubrió gases nobles.
Marie Curie
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1911 Descubrimiento del radio y el polonio
Fritz Haber
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1918 Síntesis del amoniaco a partir de sus elementos
Otto Hahn
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1944 Descubrimiento de la fisión nuclear de átomos
Archer J. P. Martin, Richard L. M. Synge
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1952 Invención de la distribución cromatografía
Linus Carl Pauling
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1954 Estudio de la naturaleza del enlace
químico (estructura molecular de las proteínas)
Richard Robert Ernst
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1991 Desarrollo de alta resolución de espectroscopia
de resonancia nuclear magnética (NMR), método de
gran importancia para el análisis de estructuras
moleculares
Paul Crutzen (holandés), Mario Molina
(mexicano), Frank Sherwood Rowland (USA)
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Premio Nobel
1995, por su
trabajo en
química de la
atmosfera, especi
almente en la
descomposición
del ozono
Robert F. Curl, Jr. Sir Harold W. Kroto ,Richard E.
Smalley
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Premio Nobel 1996 por sus descubrimiento de fulerenos
o fullerenos como la tercera forma estable del carbono.
Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa
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Por el descubrimiento y desarrollo de polímeros
conductores
Roger D. Kronberg (1947-)
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Químico estadounidense, recibe el premio Nobel 2006
por sus estudios de la base molecular de la
transcripción genética.