Quimica 00.PDF

Universidad nacional del litoralSecretara AcadmicaDireccin de Articulacin, Ingreso y PermanenciaAo 2014

QumicaConceptos fundamentales

ISBN en trmite

Programa de Ingreso UNL / Curso de Articulacin Disciplinar: Qumica 1

1. IntroduccinA modo de introduccin proponemos a continuacin un fragmento extraido y adapta-do de Historia de la Qumica. Bernadette Bensaude-Vicent, Isabelle Stengers. Addison-Wesley, Madrid, 1997; que entendemos aporta a la reflexin acerca de la importancia de la Qumica como ciencia, haciendo hincapi en algunos aportes significativos reali-zados a lo largo de la historia y en los desafos constantes que interpelan a la discipli-na en la actualidad.

Reflexiones acerca de una ciencia fundamental: la QumicaLa Qumica, hija de la Alquimia, consigui dar una imagen de s misma seria, mo-ral, responsable, invocando su utilidad social y su inters econmico. As es que juega un papel importante en el logro de una civilizacin perdurable sobre el pla-neta. La economa permanece hoy casi totalmente dependiente de una provisin de compuestos qumicos para la agricultura, la medicina, los combustibles, la metalurgia y la fabricacin textil, por mencionar algunos.Los ltimos cincuenta aos han sido testigos de la aparicin de una enorme can-tidad de productos qumicos. Se puede concluir que la Qumica ha dinamizado la actividad industrial a travs del mundo, incluso en las regiones ms alejadas y en los pases en vas de desarrollo, e invadido progresivamente la vida del hombre en todos los estadios de sus necesidades y de su ambiente cotidiano. Sin embargo, esta ciencia se presenta como objetivo escogido de las controver-sias polticas y sociales a propsito de los valores de la industria y el progreso. Catstrofes como la de Bhopal en la India, las lluvias cidas, los gases clorofluo-rocarbonados -CFC- que destruyen la capa de ozono, los fertilizantes con nitra-tos o pesticidas que envenenan las capas freticas, los residuos industriales peli-grosos, todo esto es tambin Qumica.

Unidad 0. Qumica: una ciencia no slo experimental

Daniel Alsina / Edgardo Cagnola / Ren Gemes / Juan Carlos Noseda / Hctor Odetti Colaboradores: Andrea Pacfico / Liliana Zimmermann / Ema Cano de Candioti

2Programa de Ingreso UNL / Curso de Articulacin Disciplinar: Qumica

Qumica. Conceptos fundamentales / Unidad 0. Qumica: una ciencia no slo experimental

Ante esta situacin, qu podemos hacer? Ante todo, no creer que la Qumica progresa de modo tal que se identifica con un destino sino, por el contrario, es el producto de una historia. Y al considerar ahora este presente encarando el futuro, esperamos hacer jugar los grados de libertad creados por la diferencia entre his-toria y progreso, con el fin de hacer valer la posibilidad de otros modos de com-promiso entre los qumicos y los conocimientos que ellos producen. As pues, se requiere el arte de negociar una multiplicidad de elementos de conocimien-tos, articularlos con tacto y, aprender a no despreciar un detalle que puede mar-car la diferencia. Por esto, la Qumica sigue ofreciendo un espacio para las gran-des aventuras. Podemos aventurar aqu, la idea de que su identidad reside en la asociacin entre el qumico y esos conocimientos? Podemos afirmar que el qu-mico es el maestro o el alumno de la naturaleza? Poseedor o posedo por ella? El qumico es un pndulo que nunca est en una nica posicin, y la Qumica es una ciencia entre lo emprico y lo terico, entre una naturaleza poblada de singu-laridades y el reino de las leyes generales, entre la asimetra y la armona. Su ima-gen renovada como tierra de grandes aventuras no es cosa slo de qumicos sino de todos los que, en un determinado momento histrico, hacen de ella una ciencia cargada de posibilidades o sometida a un territorio, lo que, indefectible-mente, trae como consecuencia la posibilidad de desmembramiento, de caos y de escepticismo, en la que la necesidad de aprender esta ciencia resulta ajena a los jvenes.Colocar a la Qumica en una perspectiva de largo plazo, descifrar sus virtualida-des inscriptas en el presente, separar sus mltiples futuros posibles, en resumen, subrayar el carcter abierto de esta ciencia, ser el trabajo que debern definir los futuros estudiantes universitarios y los qumicos con el compromiso propio de los investigadores del siglo XXI.

Cuando hablamos de qumica, nos referimos a una disciplina cientfica, pero... Qu se entiende por ciencia? Esta pregunta, que parece muy inocente y sencilla, en reali-dad presenta complicaciones. Grupos de cientficos y de epistemlogos, y en distintos momentos histricos, aportan respuestas diferentes. No queremos, entonces, incorpo-rar una nueva definicin a las que ya existen; lo que buscamos es mostrar, a lo largo de este libro, la inmensa complejidad que encierra la empresa humana que denomina-mos, sin mucha precisin en la mayora de los casos, ciencia.

Sin embargo, a continuacin daremos algunas pistas, mojones en el camino para ir reconociendo elementos que caracterizan, en principio, a la actividad cientfica:

a) procura conocer el comportamiento de la naturaleza y de la sociedad: intenta dar explicaciones acerca de los fenmenos que nos rodean y que se presentan como pro-blemticos. Tambin el conocimiento comn pretende comprender los fenmenos del mundo real; la diferencia radica en que la ciencia aporta explicaciones que se fundan en



teoras que han sido corroboradas por la experiencia y, por ende, deben incorporar con-secuencias que sean observables a los efectos de poder contrastarlas con la realidad;

b) brinda fundamento a la tecnologa: los avances tecnolgicos y sus realizaciones tie-nen su fundamento en las investigaciones cientficas. Suele identificarse a la ciencia con la tecnologa, aunque son diferentes; esto se debe a que la simbiosis ciencia tecnolo-ga produccin industrial constituye el motor productivo de las sociedades modernas;

c) origina concepciones del mundo que afectan a la filosofa y a la cultura: en la activi-dad cientfica se gestan permanentemente nuevas ideas y descubrimientos que suelen afectar las miradas elaboradas por los filsofos acerca de la comprensin de la realidad;

d) involucra factores sociales, polticos y econmicos: los cientficos se ven influen-ciados por los contextos en los cuales desarrollan sus actividades y, a su vez, su propio quehacer genera efectos que a veces suelen identificarse con la idea de progreso.

2. Clasificacin de las cienciasLas ciencias que hoy conocemos presentan entre s diferencias. Una estrategia huma-

na para organizar y sistematizar la realidad, a los efectos de poder comprenderla y apre-henderla, es la clasificacin. El hombre siempre ha necesitado ordenar de algn modo lo profuso, lo complejo, lo intrincado, para lograr entenderlo, valorarlo u operar sobre ello. Las clasificaciones colaboran mucho en este sentido. Es importante tener en claro que las mismas no son verdaderas o falsas; en cambio, pueden ser adecuadas o inadecua-das en tanto nos permitan o no percibir las complejidades inherentes al estudio de la na-turaleza y de la sociedad. A su vez, la clarificacin de los criterios clasificatorios que sub-yacen a las clasificaciones debera ser el punto de partida para que los laberintos que las cambiantes realidades nos proponen, adquieran sentido y significatividad.

De las diversas clasificaciones que se han propuesto, en este libro seleccionamos aquella cuyo criterio clasificatorio refiere al mtodo que las ciencias emplean para justi-ficar la verdad de sus afirmaciones. Algunas, como la fsica y la economa, necesitan re-currir a la experiencia para justificar sus hiptesis, para validar aquellos supuestos que guan su actividad cientfica. Otras, como la matemtica y la lgica, no necesitan de la experiencia para justificar la verdad de sus enunciados. Para ilustrar este caso podemos recordar cmo se demuestra la verdad de un teorema en matemticas. Al primer grupo se lo denomina, en esta clasificacin, ciencias fcticas y se las subdivide en ciencias na-turales y ciencias sociales. Entre las ciencias naturales podemos nombrar a la Qumica, a la Fsica, a la Biologa, a la Astronoma, y entre las ciencias sociales a la Psicologa, a la Economa, a la Sociologa, a la Antropologa, entre otras. Al segundo grupo se lo deno-mina ciencias formales y, hasta hoy, slo la Matemtica y la Lgica forman parte de l.

A pesar de que el criterio de clasificacin elegido pone la mirada sobre la posibili-dad de experimentacin que poseen las ciencias fcticas, cabe aclarar que intervienen en su conformacin elementos no empricos y que son fundamentales en tanto, a tra-vs de ellos, comprendemos con detalle los fenmenos que intentamos explicar.



3. Qumica: una ciencia no slo experimentalLa Qumica empieza en las estrellas. stas son la fuente de los elementos qumicos;

es decir, de las distintas clases de tomos que constituyen la materia, punto esencial de lo que estudiaremos aqu. En las estrellas, la atraccin gravitatoria hace que los to-mos de hidrgeno, el elemento ms simple , se unan y se conviertan en tomos de elementos distintos: helio, carbono, oxgeno, hierro y todos los dems. Este tipo de re-accin se denomina fusin nuclear. Cuando se fusionan dos tomos se libera una gran cantidad de energa, y se genera as la luz de las estrellas. Esta luz, que incluye a la del Sol, es un signo de que los elementos todava estn en proceso de formacin.

Los elementos formados hace mucho tiempo en el interior de las estrellas antiguas han llegado hasta la Tierra; de hecho, la han constituido. Muchos millones de aos despus de que se forme una estrella y de que empiece a enfriarse, sus capas exter-nas pueden desplomarse, como si de un techo se tratara, sobre el ncleo agotado de la misma. Este proceso es tan potente que origina ondas de choque, de modo que la estrella pierde cantidades inmensas de materia y las enva hacia el espacio, como si fueran escombros estelares; esta explosin enorme es denominada supernova. En nuestra galaxia y en sus aledaos han sido detectadas muchas de estas explosiones a lo largo de los ltimos 1000 aos. La explosin hace que la temperatura de la estre-lla sea superior a la que tena: la nebulosa del Cangrejo (originada por la supernova del ao 1054) fue visible en pleno da durante tres semanas. Cuando las temperaturas al-canzan niveles muy altos, incluso los tomos ms pesados de la estrella chocan con una energa suficiente para unirse unos con otros y convertirse en tomos todava ms pesados. Los elementos de mayor peso que hoy se encuentran en la Tierra, entre los cuales puede citarse el uranio y el oro, se constituyeron de esta manera.

Entre los elementos se han producido cambios que los transformaron en las mate-rias primas que se encuentran en la Tierra. En consecuencia, se convirtieron en rocas, ocano, aire, vegetacin y carne. De hecho, los tomos que forman parte de nuestro cuerpo se formaron en el interior de estrellas mucho antes de que existiera la Tierra. Los seres humanos hemos descubierto cmo se pueden transformar estas materias primas en sustancias ms tiles para diversas aplicaciones.

En las primeras fases de nuestra civilizacin los metales sustituyeron a las piedras como material para la construccin de herramientas y armas. Al principio la mezcla de metales se produjo de modo accidental. Luego, al descubrirse que ciertas mezclas eran ms fciles de fundir, moldear e incluso de usar, o ms duraderas, se llev a cabo la aleacin de metales para lograr objetivos especficos. El impacto econmico de los materiales creados poco tiempo antes y el espritu de investigacin propio del ser hu-mano dieron lugar en ltimo trmino a la Ciencia. Como caso particular, dicho espritu de investigacin dio lugar a una rama de la Ciencia denominada Qumica. La codicia fue el motor original de tal espritu de indagacin, ya que la Qumica deriva de la vana lucha de los alquimistas por transformar el plomo en oro. Aunque stos no lograron



emular a las estrellas, a lo largo de sus investigaciones descubrieron muchas conver-siones de la materia. Por consiguiente, hicieron posible la Qumica moderna.

Mediante experimentos, es decir, pruebas realizadas en condiciones sometidas a un control meticuloso, los qumicos han descubierto cmo puede convertirse un tipo de material en otro. Estas experiencias y la manera que los qumicos tienen de recopi-lar, organizar y usar sus observaciones y medidas constituyen una etapa de nuestro re-corrido cientfico, que debe complementarse con las interpretaciones que aportan los modelos tericos. Si la actividad cientfica slo se moviera en un nivel emprico, con trminos que refieren a entidades observables, no nos suministrara explicaciones pro-fundas acerca de los fenmenos que se nos presentan como problemticos. Es decir, cuando nos preguntamos, por ejemplo, por qu razn se dilata el metal cuando se lo expone al calor o por qu el envase de vidrio hermticamente cerrado y lleno de cerve-za, al congelarse, se revienta en el freezer; en ese momento se nos presenta la nece-sidad de una teorizacin que explique lo observable o leyes empricas en trminos de entidades tericas. Es por ello que la actividad cientfica en las ciencias fcticas no es slo una cuestin de observaciones y experimentos.

4. Actividades de la cienciaCul es la naturaleza de la actividad cientfica? Cul es la naturaleza de la Qumi-

ca? Nuestra respuesta a esta pregunta se desarrolla parcialmente en este libro. En l se analizarn problemas, hiptesis, supuestos, experimentos, leyes, teoras, observa-ciones y explicaciones. Comprender cmo se entraman estos conceptos entre s po-sibilita vislumbrar la naturaleza de la Qumica, los grandes e interesantes interrogantes que los qumicos se plantean y el modo en que intentan dar respuesta a los mismos.

Todas las formas vivientes captan su entorno de uno u otro modo y, en respuesta a sus percepciones, reaccionan con la tendencia a prolongar su existencia. De todos los seres vivos, el hombre es el que responde a su ambiente de un modo ms complejo. Su inteligencia y su capacidad de comunicacin le permiten enfrentarse a aqul de ma-nera excepcionalmente provechosa. Ante la aparicin de fenmenos que lo rodean, el cientfico se pregunta por ellos, conjetura explicaciones posibles, acumula informacin, despus, organiza esta informacin e investiga las regularidades que en ella pueden existir, trata de explicar el porqu de las mismas y, finalmente, transmite sus hallazgos a la siguiente generacin. Las actividades bsicas de la ciencia son pues las siguientes:

preguntarse por algunos fenmenos; explicar por qu se presentan (hiptesis explicativas); acumular informacin por medio de observacin; organizar esta informacin e investigar las regularidades que en ella pueda haber; poner a prueba las hiptesis, y; comunicar a otros los descubrimientos.



As, las actividades de la ciencia comienzan con la formulacin de preguntas acerca de determinados fenmenos que se presentan como problemticos. Luego, para ela-borar respuestas que expliquen esos fenmenos, se realizan observaciones guiadas por hiptesis explicativas previas, las cuales pueden ser fructferas cuando las condi-ciones que en ellas influyen son cuidadosamente controladas; esto significa que pue-den ser fijadas en un valor conocido y hacerlas variar deliberadamente, si as se desea. Las condiciones de la observacin se controlan mejor en un espacio especialmente acondicionado denominado laboratorio.

4.1. ObservacinCualquiera puede pensar que es simple ser un buen observador pero, para serlo se

requiere algo ms que una buena vista. Se necesita concentracin, atencin a los de-talles y paciencia. Y, adems, y por sobretodo, hacen falta prctica y conocimientos tericos!

Consideremos un ejemplo de nuestra propia experiencia, una vela ardiendo. Mucho puede decirse sobre un objeto tan conocido pero, aunque no parezca, requiere una observacin atenta. Esto significa que la combustin de la vela debe ser observada, desde una perspectiva cientfica, en un laboratorio, es decir, en un lugar donde puedan controlarse las condiciones de la observacin.

Pero, cmo saber las condiciones que es preciso controlar? Cuidado con las sor-presas! Muchas veces las condiciones que tienen ms importancia son las ms difci-les de descubrir.

4.2. La bsqueda de regularidadesLa observacin, guiada por las primeras preguntas e hiptesis lleva, inevitablemen-

te, a formular nuevos interrogantes, y uno de los que suele surgir refiere a la necesidad de los hombres de encontrar un cierto orden, bajo el aparente caos. Entonces, la pre-gunta es qu regularidades se nos presentan? El descubrimiento de regularidades permite la simplificacin de las observaciones. En lugar de tener observaciones sepa-radas, se las puede clasificar agrupndolas, lo que permite emplearlas de una manera ms efectiva. En la bsqueda de estas regularidades debemos ser conscientes de las trampas que se presentan, pues la investigacin es sinuosa y toma, frecuentemente, caminos errneos. En la exploracin de lo desconocido no todos los pasos significan adelantos, pero no hay otro modo de avanzar. Comprenderemos mejor cmo progresa la investigacin por medio de un cuento. El desarrollo de un ejemplo claro puede ha-cernos comprender cmo el cientfico investiga las regularidades.

Haba una vez un nio que se extravi en un bosque. Como haca mucho fro bus-c materiales para encender un fuego y, al acarrearlos hasta su hoguera, descubri



que unos ardan y otros no. Y esta situacin se le present como problemtica. Para evitarse el trabajo de recoger materiales intiles, el chico anot los objetos que ardan y los que no lo hacan; as, organiz su informacin. Despus de algunos acarreos, su clasificacin adquiri el aspecto que presenta la Tabla 1.

Tabla 1. Inflamabilidad

Ardern No ardern

Ramas de rbol Rocas

Palos de escoba Trozos de hierro

Lpices Arena

Patas de silla Latas

La organizacin de la informacin fue al principio una buena ayuda para su bsque-da. Sin embargo, cuando comenzaron a escasear las ramas y los palos de escoba, el muchacho trat de encontrar una regularidad que le sirviese de norma para encontrar nuevos materiales combustibles. Mirando en la Tabla 1 compar la columna de objetos que ardan con la de los que no ardan, not una aparente regularidad y pens en una posible generalizacin. Tal vez: los objetos cilndricos arden.

Al otro da, el nio continu buscando combustibles pero se olvid de llevar su lis-ta. Sin embargo, como recordaba su generalizacin, cuando volvi a su campamento traa una rama, una caa vieja y tres palos de bisbol, predicciones acertadas! Ade-ms, estaba contento por no haberse molestado en acarrear objetos como un radiador de automvil, un trozo de cadena y una gran puerta ya que no siendo cilndricos, no haba razn para suponer que ardiesen, de acuerdo con su supuesto inicial.

En la actividad cientfica estos supuestos iniciales se denominan hiptesis.A partir de estas generalizaciones, que constituyen conjeturas iniciales que sistematizan

las primeras informaciones y observaciones, se procura dar explicacin a los fenmenos.Ahora bien, se puede objetar que esta generalizacin no es realmente cierta. La ge-

neralizacin establece una regularidad entre todas las observaciones disponibles y, mientras las observaciones queden limitadas a los objetos de la lista, la generalizacin es aplicable. Una generalizacin es de confiar dentro de los lmites definidos por los experimentos que han servido para establecerla.

Mientras nos limitamos a los objetos de la Tabla 1, aadiendo las caas y los palos de bisbol, es realmente verdad que los objetos cilndricos arden.



Por haber resultado acertadas las predicciones, el nio lleg a tener confianza en su generalizacin y, al da siguiente, deliberadamente, dej la lista en el campamento. Esta vez, guiado por su hiptesis, regres muy cargado con tres trozos de tubo, dos botellas de cerveza y el eje de un coche viejo, habiendo despreciado una enorme caja de cartn llena de peridicos.

Durante la larga y fra noche siguiente, lleg a estas conclusiones:1. es posible que la forma cilndrica de un objeto no est ntimamente relacionada

con su inflamabilidad;2. aunque la regla cilndrica ya no resulta til, las ramas, los palos de escoba, los

lpices y otros objetos combustibles redondos de la Tabla 1 continan ardiendo y,3. ser mejor que lleve conmigo la lista maana.Pero, reflexionando de nuevo sobre la lista advirti una nueva regularidad que, sa-

tisfaciendo a la Tabla 1, armonizaba con la informacin recientemente adquirida. Tal vez: los objetos de madera arden.

Cul es la mejora que esta suposicin regla reporta con relacin al anterior fraca-so? En vista de ella, el chico regres a buscar la puerta que haba dejado dos das an-tes pero despreci la cadena, el radiador de automvil y el cartn lleno de peridicos.

No pensemos que lo anterior es una falacia, porque es lo que constituye el proce-so de construccin del conocimiento cientfico. Es decir: nos preguntamos acerca de determinados fenmenos que se presentan como problemticos, hipotetizamos albu-na explicacin, realizamos algunas observaciones, las organizamos y buscamos las regularidades que nos auxilian para usar eficazmente nuestros conocimientos. Las re-gularidades se establecen en forma de generalizaciones llamadas leyes. A su vez, un conjunto de leyes constituye una teora, las cuales se sostienen mientras significan una ayuda en la sistematizacin de nuestros conocimientos. Podemos estar seguros de que, algn da, algunas ideas cientficas actuales nos parecern tan absurdas como la de que los objetos cilndricos arden. Pero, ese da nos sentiremos orgullosos de las ideas mejores que las han sustituido. Aunque nos parezcan poco prometedores los pequeos progresos del nio que todava no ha descubierto que la caja de pe-ridicos arder tengamos confianza. El muchacho est en el sendero cientfico y sus pasos vacilantes lo llevarn finalmente a los peridicos. Est pasando por las mismas fases que nos han trado a nuestra comprensin actual de la teora de la relatividad, al descubrimiento de la vacuna antipoliomieltica y a las naves espaciales.

Retomando lo hasta aqu expuesto podemos decir que conocemos ya, a grandes rasgos, algunas de las actividades de la ciencia. Primero fue el surgimiento del proble-ma, su identificacin y la elaboracin de una hiptesis explicativa, luego la observacin cuidadosa en condiciones controladas y, por ltimo, la organizacin de la informacin y la bsqueda de regularidades observables en el comportamiento. Viene a continua-cin otra actividad que puede ser designada como investigando el por qu, y se ori-gina en nuestra irresistible tendencia a saber algo ms que simplemente lo que suce-de. Pretendemos tambin encontrar la respuesta a la pregunta por qu sucede?.



Es en este momento que se presenta la necesidad de una teorizacin que explique es-tas leyes empricas en trminos de entidades tericas. Esta actividad es probablemen-te la ms creadora y la ms contributiva de la ciencia.

En nuestro ejemplo del bosque, el nio se podra preguntar por qu los objetos de madera arden y por qu la madera se quema cuando se la acerca al fuego y los tubos de metal no. Para dar respuesta a estas preguntas se necesita apelar a trminos ta-les como comburente, energa de enlace, energa de activacin, etc.; trminos tericos que, si bien no son observables pueden vincularse con otros que s lo son. En nuestro ejemplo la ley de la conservacin de la materia, la ley de la conservacin de la energa, por mencionar algunas.

5. Los patrones de la investigacin cientficaA modo de resumen de lo que hemos desarrollado hasta ahora podemos decir que

el centro del estudio del universo fsico estriba en preguntarnos acerca de los fenme-nos, la observacin y generalizacin de los mismos guiados por hiptesis previas, lo cual lleva a la formulacin de una teora tendiente a explicarlos. Los procesos intelec-tuales involucrados en este estudio se colocan tradicionalmente en un orden filosfico idealal que se denomina mtodo cientfico. Aunque esto resulta til para elaborar el orden y las categoras de la investigacin segn el mtodo tradicional, la investiga-cin cientfica raramente (si es que lo ha hecho alguna vez) sigue un curso tan cuida-dosamente planeado. Por lo tanto preferimos en lugar de mtodo cientfico utilizar la denominacin metodologa de trabajo de los cientficos entendida no como pasos secuenciales a seguir sino como forma de sistematizar estos tems:

1. se presentan como problemticos determinados fenmenos de la naturaleza;2. se realizan observaciones, orientadas por hiptesis previas a escala macroscpi-

ca, a menudo en forma de experimentos, del sistema fsico en estudio;3. se intenta encontrar una norma o consistencia en todas estas observaciones; si

es posible formular una expresin verbal o matemtica que las relacione. A dicha ex-presin se la denomina ley y es una hiptesis a partir de la cual se explican las obser-vaciones previas y se predicen nuevas observaciones;

4. se acepta un conjunto de leyes, empricas y tericas, que han sido contrastadas con resultado positivos, que permiten una comprensin profunda de determinados fe-nmenos. Este conjunto de leyes constituye una teora del comportamiento del sistema en cuestin.

Los falsacionistas preferimos resolver los problemas mediante una conjetura audaz aunque pronto resulte falseada porque esa es la manera en que podemos aprender de nuestros errores; y al descubrir que nuestra conjetura era falsa habremos apren-dido mucho sobre la verdad y habremos llegado ms cerca de sta. (Karl Popper, Conjeturas y refutaciones, Buenos Aires, Paids, 1983)



En realidad, el conocimiento cientfico progresa a travs de la interaccin continua de todas estas etapas y el avance de la tecnologa en el invento de tcnicas mediante las cuales observar la naturaleza.

Debe considerarse, adems, que las categoras de la actividad que comprende el mtodo cientfico entran en juego con los interrogantes de algunos curiosos que hacen preguntas como: Por qu esto sucede as? Cmo se relacionan estos fenme-nos? Cmo podra prepararse este material? Qu suceder si procedo a mezclar esta sustancia con esta otra? El progreso del conocimiento cientfico depende clara-mente de la habilidad de los cientficos para emitir preguntas importantes; preguntas que nos lleven a nuevas respuestas, que generen, a su vez, nuevos y ms fructferos interrogantes. Ya hemos afirmado que una teora cientfica est compuesta de leyes observacionales y tericas. Las leyes observacionales estn compuestas de trminos observacionales y las leyes tericas, de trminos no observables o tericos.

Qu es un trmino observable? Qu es un trmino no observable? Los trminos observables aluden a entidades que podemos observar o tocar u or. En nuestro ejem-plo del nio en el bosque, los troncos, las ramas y los tubos cilndricos. Los trminos no observables aluden, en cambio, a entidades que no podemos observar. Ejemplos de este ltimo caso son los enlaces qumicos entre los tomos y / o molculas.

Para un qumico son observables los tubos de ensayo, los mecheros, el papel de tor-nasol, mientras que no lo son la estructura electrnica o la estructura atmica-molecu-lar. Una situacin similar se le presenta al fsico: las balanzas, el dial, las pesas, objetos cotidianos en reposo o en movimiento son observables pero, no ocurre lo mismo con los protones, neutrones y electrones que configuran los tomos. Tambin en el campo de las ciencias sociales podemos hacer esta distincin: las planillas con que la gente ha respondido a una encuesta son observables, pero el conflicto social o la anomia, que explican los datos obtenidos por la encuesta, son entidades no observables. Es decir, todas las disciplinas cientficas edifican sus hiptesis y teoras recurriendo nece-sariamente a estas entidades no observables.

La interaccin constante entre el planteo de los problemas, las hiptesis para resolverlos, la observacin y la teora constituyen el centro de la actividad cientfica, tanto si se la dignifica con el nombre de mtodo o no. Por esta razn, el estudian-te debe procurar distinguir entre lo que es directamente observable en sus propias ex-periencias o las ajenas, y lo que es una explicacin terica de las observaciones. Por ejemplo, debemos distinguir claramente entre la aparicin de un precipitado (slido) cuando mezclamos dos sustancias lquidas y la explicacin de por qu se produce esta precipitacin.

Para cerrar esta introduccin proponemos efectuar la lectura del siguiente texto que, si se articula con la frase inicial con la que comienza este libro, dar lugar a reflexio-nes enriquecedoras: la complejidad del quehacer cientfico, cmo investigan los cien-tficos, cmo interpretan la realidad. Adems, invitar a deliberar acerca del impacto



social de la ciencia y la tecnologa, las cuestiones ticas, polticas y econmicas que involucra y la inmensa riqueza inherente a este fenmeno, denominado ciencia, que identifica a nuestros tiempos.

Una luz en la oscuridad. En: Dioses y demonios en el tomo. De los rayos x a la

bomba atmica. Moledo, L., Rudelli, M., 1996 (extracto).

Cuando Wilhelm Roentgen recibi el Premio Nobel de Fsica, recordaba que una tarde en su laboratorio brill una luz. El mundo era entonces muy sencillo, y los cien-tficos pensaban que saban todo lo que haba que hacer. La ciencia era tan recien-te que muchas cosas carecan de nombre y para mencionarlas haba que sealarlas con el dedo.Roentgen era un modesto profesor de la Universidad de Wurzburg (Alemania) que, el 8 de noviembre de 1895, estaba experimentando con descargas elctricas en un tubo de vidrio donde se haba hecho previamente el vaco. Mas tarde se habra de re-cordar esa fecha como el comienzo de algo, como el inicio de una nueva era, como el arribo a un nuevo mundo, como el acontecimiento que marca un antes y un des-pus. Pero, Roentgen no poda sospecharlo en su laboratorio a oscuras.Us un tubo de vidrio, al que haba envuelto con un papel negro y, entonces vio un resplandor en el otro extremo del laboratorio. Interrumpi la corriente, y el resplandor desapareci. Dej pasar la corriente otra vez, y algo volvi a brillar en la oscuridad. En esta poca los investigadores se maravillaban ante los milagros de la electricidad.Aunque Roentgen no lo saba, este fenmeno ya haba ocurrido antes en experimen-tos llevados a cabo por el ingls Thomson y el fsico de Oxford Smith, quien compro-b que las placas fotogrficas que estaban cerca de un tubo similar al que utilizaba Roentgen se velaban, pero, se limit a decir a su asistente que cambiara las placas de lugar.En cambio, Roentgen se puso de inmediato a examinar la naturaleza de ese resplan-dor. Comprob que vena de una lmina colocada sobre una mesa, recubierta con platinocianuro de bario, que fluoresce fcilmente. Interpuso su mano entre el tubo y la lmina, y entonces vio algo que nadie haba visto antes: la sombra borrosa de sus huesos. Un nuevo mundo empezaba.En diciembre de 1895 public los resultados de sus experimentos. Adems, hizo co-locar a su esposa la mano, como lo haba hecho l y, sobre una placa fotogrfica se distinguan claramente los huesos de la mano y el anillo de matrimonio de sta.Roentgen recibi el premio Nobel de Fsica, que se otorg en 1901.A esos rayos se los poda haber llamado rayos Roentgen pero prevaleci el nombre que Roentgen eligi para anunciarlos: rayos X. La X significaba que el fsico alemn en realidad no saba qu eran. Supuso, bastante cerca de la verdad, que esos rayos eran anlogos a los de la luz, pero con mucho ms energa.



BibliografaAtkins, Peter W. Qumica General. Omega SA, 1992.Bottani, E. [et l.]. Qumica General. Centro de Pu-blicaciones, Universidad Nacional del Litoral, 2001.Brescia, Frank [et l.]. Fundamentos de Qumica. Continental S, 1975.Brown, Theodore [et l.]. Qumica, la ciencia cen-tral. 5ta edicin. Prentice-Hall Hispanoamericana SA, 1993.Chang, Raymond. Qumica. 7ma edicin. McGraw Hill, 2002.

Chemical Education Material Study (editor: George Pimentel). Qumica, una ciencia experi-mental. Revert, 1966.Moledo, L., Rudelli, M. Dioses y demonios en el tomo. De los rayos X a la bomba atmica. Suda-mericana, 1996.Parry, Robert [et l.]. Qumica. Revert SA, 1973.Whitten, Kenneth [et l.]. Qumica General. 5ta edi-cin. McGraw Hill, 1998.

Quimica 00.PDF

Documents

Transcript of Quimica 00.PDF