2 Desde La Química Medieval Hasta La Teoría Atómica

8/17/2019 2 Desde La Química Medieval Hasta La Teoría Atómica

1/15

29/03/2016

1

DESDE LA QUÍMICA MEDIEVAL ALA TEORÍA ATÓMICA

DR . PABLO R AZETO BARRY

Aristóteles(Fuego, Aire, Agua y Tierra)

(cualidades: seco, caliente, húmedo, frío)

Edad Media(“La doctrina de los cuatro elementos”)

Cualidades elementales adicionales fueron

introducidas para acomodar nuevas transformaciones

químicas descubiertas. Así, el sulfuro representó lacualidad de la combustibilidad , el mercurio la de lavolatilidad o la fluidez, y la sal la de la “fijeza en elfuego” (o incombustibilidad ). Eran abstracciones de

propiedades más que sustancias químicas.


2/15

29/03/2016

2

FuegoAireAguaTierra

Seco

Caliente

Húmedo

Frío

SulfuroMercurioSal

Combustibilidad

Volatilidad - fluidez

“Fijeza en el fuego”

(incombustibilidad )

Crítica de Boyle

E m p é d o c l e s

E d a d M e d i a

Concepto de “elemento químico”(Boyle, 1661, The Sceptical Chymist )

Robert Boyle(1627-1691)

- Los cuatro elementos griegos (y sus adiciones

medievales) no son los elementos químicos reales

porque no pueden combinarse para formar otras

sustancias ni pueden ser extraídas de otras

sustancias.- Definición operacional: Un “elemento” es unasustancia que no puede ser descompuesta enninguna más simple (procedimientos químicos).


3/15

29/03/2016

3

Energía

Energía

Definición por exclusión…Las sustancias que no pueden reconocerse como

compuestos se denominan elementos:

Sustancia Antes de calentar Después de calentar1 Sólido gris-negro Gas púrpura

2 Sólido blanco Líquido incoloro

3 Sólido rojo Líquido gris y Gas

incoloro

4 Líquido café Gas café-naranja

¿Cuál sustancia fue un compuesto antes de calentar?

Que no pueda formarse deelementos conocidos

Que no pueda descomponerse

- Siete sustancias reconocidas hoy como

elementos (i.e., oro, plata, cobre, hierro, plomo,

estaño y mercurio) eran conocidos por los antiguos

porque ellos están en la naturaleza en forma

relativamente pura.

- Antoine-Laurent Lavoisier (1789) publicó lo que

se considera la primera lista de sustancias

elementales basadas en la definición de Boyle

(estudios cuantitativos cuidadosos). Incluyó en su

lista sustancias como cal, aluminia y sílice queahora se conocen como compuestos muy estables.


4/15

29/03/2016

4

Lavoisier (rechaza la teoría atómica de Demócrito):

Fuego? Calórico.Tierra? “Cuatro tipos”: lime, magnesia,

barytes, and argill.Aire? Compuesto de oxígeno (considerado

compuesto).Agua? Compuesto de oxígeno e hidrógeno

(considerados compuestos).

“Cuando 16 onzas de alcohol son quemadas en un aparato propiamente adaptado para colectar toda el agua liberada

durante la combustión, obtenemos de 17 a 18 onzas de agua.

Como ninguna sustancia puede proporcionar un producto mayor

que su cantidad original, se sigue que algo más se ha unido con

el alcohol durante su combustión; y ya he mostrado que debe ser

el oxígeno, la base del aire. Así el alcohol contiene hidrógeno, el

cual es otro elemento necesario para la composición del agua”

(Lavoisier 1789)

Alcohol(hidrógeno) Agua

Aire

(oxígeno)16 18

( oxígeno +hidrógeno)


5/15

29/03/2016

5

Principio metafísico de conservación de la materia(antiguo ~ Aristóteles).

Principio de conservación de la masa (criteriooperacional!)

Permite identificar qué sustancias son copuestos.1(Lavoisier)

Tabla periódica de los elementos (Mendeleev, 1869)

Mendeleev aúndesconfía de lateoría atómica…


6/15

29/03/2016

6

- Cuando se descubre el Galio (1875) tiene las mismas propiedades

que el eka-aluminio predicho (pero la masa debía ser mayor, al

repetir los experimentos se confirma la predicción).- También corrige los pesos atómicos de elementos ya conocidos.

- Otras predicciones: Escandio (eka-bor) en 1879 y Germanio (eka-

silicon) en 1886.

Interesante!:http://www.ptable.com/?lang=es#Writeup/Wikipedia


7/15

29/03/2016

7

Leucipo

Demócrito

(Epicureos)

Teoría Atómica(Dalton, Thomson)

Tales

Anaximandro

Anaxímenes

Empédocles

Aristóteles

Química moderna(Boyle, Mendeleev)

Pitágoras

Platón

Heráclito?

Teoría de Sistemas(Bogdanov, Bertalanffy)

Elementos/Compuesto

Partes (“ partículas”)/Agregado

Organización ( forma)/Estructura (materia)

¿Qué es lo querealmente existe?

¿Qué permanecetras los cambios?

Leucipo

Demócrito(s.V a.C.)

Teoría apriorística

Dalton(1808)

Explicación de datosfenoménicos de

experimentación: Las leyes

ponderales de la química.

TEORÍA ATÓMICA DE LA MATERIA


8/15

29/03/2016

8

“Leyes ponderales”:


9/15

29/03/2016

9

O x í g e n o

1 g (Hidrógeno) + 8 g (Oxígeno) 9 g (Agua)

H i d r ó g e n o


Agua


10/15

29/03/2016

10

Teoría atómica: Los elementos químicos estáncompuestos por partículas indivisibles (“átomos”),

inmutables, con peso y características propias.

Átomo: “La mínima porción separable por

procedimientos químicos.”


11/15

29/03/2016

11

O x í g e n o ( O 2 )

H i d r ó g e n o ( H 2 )

Agua

2 H2 + O2 2 H2O

Peso atómico: 1 (Hidrógeno), 16 (Oxígeno)2 g (Hidrógeno) + 16 g (Oxígeno) 18 g (Agua)

2 H2 + O2 2 H2O


Relación de peso:1/16 (H,O)

1/8 (H2 molecular, ½ O2 molecular)

Explicación: ¡El átomo de hidrógeno es (16 veces) másliviano que el átomo de oxígeno!

Relación de número de átomos:2/1 (H,O)

H-H + H-H + O-O H-O-H + H-O-H


12/15

29/03/2016

12

William Whewell

(1794–1866)

Conciliencia

- No solo consistencia (externa) con

otras teorías, sino unificación…

- El mejor tipo de ciencia es aquel que agrupa

muchas teorías y áreas de investigación

dispares bajo un principio unificador.

- Con la integración teórica (“convergencia de

inducciones”) una teoría adquiere confia-

bilidad incluso sin evidencia sensorial directa,sino por evidencia circunstancial indirecta.

TEORÍAATÓMICA

Ley de los

pesos

Ley de propor-

ciones definidas

Ley de propor-

ciones múltiples

Ley de propor-

ciones recíprocas

Ley de conserva-

ción de elementos

LEYES PONDERALES

“No puede ser

causalidad”

Confirmación

teórica rigurosa…


13/15

29/03/2016

13

TEORÍA DE LAEVOLUCIÓN

Conducta Paleontología Biogeografía Embriología Sistemática

2) Las subáreas se combinan para apoyar el

principio. “No puede ser mera casualidad”.

1) El principio unificador arroja luz

explicativa en varias subáreas.

"Nada tiene sentido en biología si noes a la luz de la evolución”

(T. Dobzhansky)


14/15

29/03/2016

14

“Si la explicación de dos tipos de

fenómenos, distintos e inconexos

en apariencia, nos lleva a la

misma causa, esta coincidencia

confirma la realidad de la causa”

(Whewell, 1840, 2: 285)

William Whewell

(1794–1866)

TEORÍA DE LAEVOLUCIÓN

Conducta Paleontología Biogeografía Embriología Sistemática

“Tengo que confesar claramente que las

dificultades y objeciones son enormes, pero no

puedo creer que una teoría falsa puediese

explicar, como a mí me parece que ésta explica,

tantos tipos de hechos” (Darwin 1887, 1: 455).


15/15

29/03/2016

La química creció exponencialmente gracias a

estos desarrollos…

(Ecuaciones químicas, estequiometría, etc.)

El desarrollo de la química fue independiente dela (micro)física, hasta que los físicos comenzarona estudiar la idea de “átomo”…

Documents

2 Desde La Química Medieval Hasta La Teoría Atómica