Análisis y Síntesis en la Metodología Química

Dra. Betty Paredes de Gómez

DAQ- EPQ- UNSA

• QUÍMICA

• Ciencia difícil?

• Conocimientos?

• Resultado de aportaciones de científicos destacados.

• Para comprenderlos: Se requiere de preparación.

• Es importante.• Permite innovar avances médicos, mineros, • Mejorar condiciones de vida, • Ayuda en la conservación de los alimentos, • Beneficia al medio ambiente

• HISTORIA

• El Hombre logra dominio con el desarrollo de la ciencia.• Es producto de muchos años de estudio:• - Composición,• - Transformación de sustancias • - Utilización para mejorar calidad de vida.

• Evolución del hombre :

• 1. Tomaron los objetos de la naturaleza tal como los encontraban: la rama de un árbol como un garrote, una piedra como un proyectil, los frutos de los árboles para mitigar su hambre.

• 2. Transformaron la naturaleza. Tallar las piedras, unir la piedra a un trozo de madera. Pero la piedra seguía siendo piedra y la madera seguía siendo madera.

• En la naturaleza se acontecen cambios .

• Ejm. Rayo que carboniza un bosque hasta cenizas, carne que se descompone, jugo de frutas que fermenta con el tiempo.

• Cambios que sufre la materia alterando su estructura fundamental: cambio químico.

• Primera reacción

• Producir y mantener el fuego, • Secar la madera, • Reducir una parte a pequeñas porciones para facilitar su encendido• Emplear algún método, como el frotamiento para alcanzar el punto de

ignición.

• Así también, se descubrió que el calor generado por el fuego producía alteraciones en los alimentos

• Cambiando su color, textura y sabor;• Cocción de los alimentos. • Reacciones químicas

• Hacia los años de 1 950 a la fecha, el número de industrias aumentó notablemente.

• Productos químicos, petroquímica, agroquímica, minería, metalurgia y muchos mas.

• Se producen materias primas para otras industrias, ampliándose la producción de sustancias químicas intermedias y de consumo final,

• Ello, ocasiona que la industria química sea una de las más importantes para la economía del país.

• La química es la ciencia que estudia a la materia, sus propiedades, estructuras y procesos.

• Se divide en diversas disciplinas, según el tipo de estudio que realizan o clase de materia que estudian.

• Gracias a la química, se enfrentan los problemas que se presentan, creados por el mismo hombre y por el mal uso de esta ciencia en algunos casos debido al elevado nivel de consumismo.

• La industria química mundial ha desarrollado su labor sin preocuparse tanto el impacto ecológico de sus actividades.

• En algunos casos se busca ganancias económicas,

• Afecta la salud de la población

• Posible toxicidad de un producto o sus efectos secundarios.

• Importancia de la química

• Es importante en nuestra vida cotidiana,• Todo lo que vemos pasa por algún tipo de proceso químico• Desde los medicamentos, hasta los Materiales de construcción, sin ellos no

podríamos vivir

• Podemos interpretar y explicar muchos fenómenos de nuestro entorno, y todos los cambios químicos que ocurren en nuestro cuerpo, hasta poder explicar los fenómenos naturales y controlarlos.

• Podemos contar con la química para prevenir futuros problemas en el planeta como escasez de alimentos, aparición de nuevas enfermedades, agotamiento de las fuentes de energía convencionales y deterioro del ambiente,

• La Química se dirigió durante mucho tiempo al quehacer de una minoría de investigadores, los cuales tenían como objetivo final analizar las sustancias y estudiar sus propiedades.

• Pero desde que la investigación se ha orientado a la creación de nuevos productos, mayormente irremplazables, la química adquiriere una dimensión indiscutiblemente distinta.

• Interviene en todas las fases de nuestra vida cotidiana

• LA INDUSTRIA QUÍMICA

• LENGUAJE QUÍMICO

• Entender lo que dicen las demás personas es posible sólo si tenemos un lenguaje común. • La química tiene un lenguaje propio. • Fundamentalmente se incluyen: conceptos, nombres y símbolos

de los elementos, nombres y fórmulas de los compuestos, reacciones químicas y sus ecuaciones.

• EL MÉTODO DE LA QUÍMICA

• El hombre, para poder transformar la realidad, necesita descubrir cómo funciona.

• El investigador se ve obligado a elaborar y reelaborar su propio método de trabajo para llegar a desentrañar los secretos de la naturaleza.

• El método es el conjunto de procedimientos para realización de un fin; se deriva de la experiencia misma, y son los resultados obtenidos los que indican si es o no el adecuado.

• El método particular de las ciencias naturales es el método experimental.

• Es un procedimiento que al seguirse paso a paso resolverá automáticamente los problemas.

• La información sobre un fenómeno puede ser captada por medio de la observación directa, e indirecta a través de antecedentes legados por estudios anteriores, es decir, mediante una revisión bibliográfica.

• Observar todos aquellos aspectos que pueden ser causa de los fenómenos es un paso importante en todo método.

• El siguiente paso es la delimitación del problema, se requiere de una dedicación intelectual apoyada en la información lograda para elegir la pregunta más adecuada y trabajar sobre ella.

• Identificado el problema, se plantean alternativas que posiblemente se puedan solucionar. (Hipotesis) la cual representa una anticipación a la propia experimentación.

• La hipótesis generalmente se establece al observar con precisión las semejanzas entre diversos fenómenos: conociendo la causa de uno de ellos, se emite la hipótesis, a fin de explicar los otros fenómenos, por la misma causa.

• También la hipótesis surge como conclusión de razonamientos inductivos o deductivos.

•Probar la hipótesis: se diseña un experimento que proporcione los datos que ratifiquen o refuten la hipótesis.

•Experimentación: establecer y controlar deliberadamente los parámetros o variables, condiciones más adecuadas para observar y medir todo lo que genera el fenómeno estudiado.

•Resultados, de dos tipos: numéricos y de observación, como cambios de color, formación de precipitados o cristales, producción de gases.

•El investigador no se debe distraer para captar con todo rigor lo que el experimento le pueda ofrecer.

•Los resultados se interpretan y discuten, para que se emitan las conclusiones.

•Discutir significa examinar cuidadosamente los resultados.

•Se incluyen recomendaciones, que permitan continuar o mejorar la investigación

• Análisis y síntesis en la metodología

• Los químicos pasamos gran parte de nuestro tiempo en el laboratorio:

• Separando, sintetizando, identificando los constituyentes de las sustancias.

• “Divide y vencerás”, puede ser el lema de las primeras generaciones de químicos que fueron esencialmente analistas, “desmenuzadores” de la materia.

• Gracias al análisis, se logra descifrar la composición de los alimentos, plantas, rocas, minerales y otros mas.

• La finalidad de los análisis realizados en el laboratorio químico es muy amplia.

• Puede tratarse del control de un producto acabado o que se encuentra en una fase intermedia de elaboración, sea cual fuere su naturaleza: medicamento, cemento, metal, alimento,

• Es útil para establecer presuntos actos delictivos, por análisis de trazas me matrices biológicas, o en la determinación de una sustancia tóxica.

• Los especialistas y consejeros en agronomía se ocupan del análisis del suelo, permitiendo fijar el tipo de cultivo al cual se presta mejor y el abono que más conviene utilizar.

• Otra actividad es la síntesis orgánica e inorgánica de sustancias, que en muchas ocasiones ni existen en la naturaleza.

• Muchos de los productos químicos que nos rodean como medicinas, plásticos, colorantes, detergentes, son productos complejos que el químico construye partiendo de productos simples, alternando etapas de síntesis y purificación.

• A veces se encuentra con productos nuevos, que resultan ser un medicamento eficaz, un abono revolucionario o un nuevo material a la vez ligero y muy resistente.

• El 25% de las medicinas son preparados naturales.

• Las demás son sustancias medicinales sintetizadas por el poder de la Química y desconocidas en la naturaleza.

• Restaurar la salud de las personas, cuidar del medio ambiente, mejorar la calidad de los alimentos, calidad de suelos, aguas, aire, es una tarea para los químicos, al mismo tiempo difícil.

• Se trata de investigar una sustancia desde un matraz en el laboratorio hasta la obtención de un biopolímero o un bioimplante.

• No basta con saber que elementos componen una mezcla, sino, qué se necesita para analizarlo detalladamente, de qué modo actúa y cuál es su mecanismo químico para solucionar muchas veces problemas químicos que aquejan a la sociedad mundial.

• Por lo tanto, El análisis y la síntesis son dos procesos que los químicos emplean cotidianamente en su trabajo.

• CARÁCTER CUANTITATIVO DE LA QUÍMICA

• Características del estudio de la Química:

• Uso de Síntesis y análisis,

• Uso de mediciones y cálculos: Cuantificación

• Cuando se estudian los fenómenos naturales, físicos, químicos o nucleares.

• El primer paso para su estudio es la observación.

• Esta percepción de los fenómenos es nuestro único contacto con el mundo físico y son nuestros sentidos los que se encargan de comunicarnos la forma en que está sucediendo el fenómeno.

• Los datos experimentales que obtenemos provienen de sucesos observables y son mejores o peores en la medida que lo sean los métodos de detección.

• El hombre ha aprendido por medio de sus experiencias que sus sentidos están limitados para percibir los fenómenos y ha inventado una gran cantidad de instrumentos para facilitar sus observaciones.

• No existe una distinción especial entre las observaciones obtenidas por los sentidos y las alcanzadas por medio de instrumentos

• Importante la precisión proporcionada por los equipos, el uso de éstos no afecta la realidad de la observación

• Importancia de la observación

• La observación se usa cotidianamente para adquirir conocimientos.

• Permanentemente los químicos observamos científicamente.

• Algunos autores, lo explican como la expresión de la capacidad del sujeto-investigador de “ver” las cosas, pero lo importante no es lo que se “ve” sino lo que se observa con método, con una preparación adecuada.

W. Goode refiere “Todos nosotros notamos algunas cosas y dejamos de ver otras, nuestras preferencias y nuestra atención, la amplitud y la profundidad de nuestros conocimientos y las metas que queremos alcanzar, todo aquello entra en juego para determinar nuestra pauta de observación selectiva”.

• En la ciencia de la química, la finalidad de la observación es obtener una medida cuantitativa de los fenómenos; es decir, una relación que indique la magnitud del suceso que se está observando.

• Generalmente dicha magnitud se expresa con un número y una unidad, que sirve para comparar con sucesos similares.

• Quiere decir que se califica con la observación y cuantifica experimentalmente.

• La cuantificación es fundamental posibilita la predicción de los fenómenos de importancia en diferentes niveles, desde el ámbito cotidiano hasta el industrial.

• Ejm. contaminación del aire, suelo, agua, ruido.

• El cerebro humano

• Cada una de las células de nuestro cuerpo, que se cuentan por muchos billones, tiene más de tres mil millones de bases de ADN.

• Si se estirara el ADN de cada célula, tendría una longitud aproximada de un metro.

• En realidad el ADN en el humano promedio, se extendería entre la Tierra y Júpiter, ida y vuelta más de sesenta veces.

• Sin embargo, la complejidad que vemos en nuestras células palidece y se hunde en la insignificancia, cuando la comparamos con nuestro cerebro.

• Muchos consideran que el cerebro es la estructura más intrincada que se conoce del universo.

• En lo que respecta a los seres vivos, el ser humano se encuentra en la cima de la escalera de la vida.

• No por nuestro cuerpo, que no es ni el más fuerte ni el mayor, sino porque tenemos un cerebro que supera al de todos los demás seres vivos.

• Dentro de ciertos límites, podemos manipular otras criaturas, ¡por no hablar de nuestra capacidad para destruir su entorno y también el nuestro!

• Nuestro cerebro consta de aproximadamente cien mil millones de células nerviosas (neuronas) conectadas entre sí por la casi increíble cifra de cuatrocientos mil kilómetros de fibras nerviosas.

GRACIAS….