9/20/2010

1

Qumica

Ciencia que estudia la composicin, estructura,

propiedades y transformaciones de las sustancias

1

KamEgipto

KhemEgipto

f tilid d (Nil )

Etimologa:

KhmiaEgipto

Qumica

g p= Egipto

arte egipcio

Kmerabe

= tierra

KimiyaPersia= Oro

= fertilidad (Nilo) Egipto= transformacin

KhumosGrecia

= jugo de una plantael arte de extraer jugosarte de la metalurgia

AlchemiaEuropa

Derivada del arabeal-khemia

ChemeiaGrecia

= unir, juntar

2

9/20/2010

2

QumicaUn poco de historia:

Los primeros hombres que empezaron a utilizar instrumentos se servan de la naturaleza tal y como la naturaleza tal y como la encontraban:palos, rocas, hojas, .

Aunque con el tiempo aprendieron a modificar sus formas para mejorar su utilidad

Afilando Afilando, rompiendo, uniendo

La naturaleza de estos materiales no era modificada por ellos

3

Qumica

Sin embargo la naturaleza s que cambiaba la naturaleza de las cosas

4

9/20/2010

3

Qumica

Descubrimiento del fuego

El hombre es capaz de producir y mantener el fuego producir y mantener el fuego a voluntad

HOMBREQumico prctico

o emprico5

Qumica

Metales

Probablemente un descubrimiento fortuito, en forma de pepitas

Oro(Au)

Cobre(Cu)

6

9/20/2010

4

Qumica

Otro descubrimiento fortuito, produccin de cobre metlico:

Esto hizo que el cobre fuera suficientemente abundante para utilizarlo en la fabricacin de herramientas y utensilios

~ 5000-4000 a.C.

7

Qumica

Bronce ~ 3000 a.C.

Al calentar juntos minerales de cobre (Cu) y estao (Sn)El Bronce es una aleacin (mezcla slida homognea de dos o ms metales)

Hacia el ao 2000 a C el bronce ya era suficientemente comn y era

Msduroqueelcobre

Hacia el ao 2000 a.C. el bronce ya era suficientemente comn y era utilizado en la fabricacin de armas y corazas

Un ejrcito sin armas de bronce estaba perdido!Los forjadores de la poca gozaban de un prestigio similar al de nuestros fsicos nucleares

8

9/20/2010

5

Qumica

Hierro ~ 1500 a.C. Msduroqueelbronce

El hierro se encuentra en sus minerales ms fuertemente unido que el cobrePor esto el fuego de lea no basta para fundirloEs necesario utilizar carbn vegetal que da un fuego ms g q f gintenso (mayor temperatura) y buena ventilacin

Secreto de fundicin:Hititas, Asia centralZona montaosa rica en hierro

9

Qumica

Si bien el hierro puro no es demasiado duro la aleacin formada al unirse con suficiente carbn vegetal s lo esA esta aleacin la conocemos hoy como acero.Un ejrcito protegido y armado con este hierro duro tena muchas posibilidades de vencer a otro que usara bronce.p q

En la misma poca ya las artes qumicas haban alcanzado un desarrollo notable particularmente en Egipto donde los sacerdotes haban logrado grandes avances en los proceso de embalsamado y conservacin del cuerpo despus de la muerte

Lo que hoy conocemos como Qumica era an un arte emprico y todava no una ciencia 10

9/20/2010

6

Qumica

Teora de la Qumica

Hasta aqu hemos visto el progreso de la humanidad en la parte prctica de la Qumica: Cmo?

y el qu y el por qu?

Tales de Mileto (~640-546 a.C)

Probablemente el primer terico de la QumicaSi una piedra azul puede transformarse en un metal rojo

cal es la naturaleza de esta sustancia?es de piedra o es de cobre?

d b l ?

11

puede ser ambas cosas a la vez?puede cualquier sustancia transformarse en otra

siguiendo determinados pasos? Y si es as

quiere esto decir que todas las sustancias no son sino diferentes formas de la misma materia?

Qumica

Cal era entonces esa materia bsica?

Tales de Mileto (~640-546 a.C): aguaAnaxmenes (~585-524 a.C): aireHerclito (~540 475 a C): fuego FilsofosHerclito (~540-475 a.C): fuego Filsofos

Empedcles (~490-430 a.C): tierra

9/20/2010

7

QumicaDemcrito (~470-380 a.C):

Toda la materia est constituida por partculas indivisibles pertenecientes a un nmero finito de clases diferentes: tomos

tomos = indivisible

13

eternosindestructiblescaractersticos de cada materia

By convention there is color, by convention sweetness, by conventionbitterness, but in reality there are atoms and space.

-Democritus

13

Adems supuso que los tomos de cada elemento eran diferentes en tamao y forma, y que eran estas diferencias las que conferan a los elementos sus distintas propiedades.

Todo esto sin experimentacin, slo razonamiento de primeros principios (Filsofos) Teora atomista

QumicaAristteles (~384-322 a.C)

La idea de una partcula de materia no divisible en otras menores resultaba ilgica, y no la acept.

Tampoco Platn (~428-347 a. de C.)

Las propiedades opuestas no podan bi t

Acept la idea de los cuatro elementos de Empedcles

Los concibi como combinaciones de dos pares de propiedades opuestas:

fro y calor humedad y sequedad

14

combinarse entre s:

calor + sequedad = fuego

calor + humedad = aire

fro + sequedad = tierra

fro + humedad = agua

9/20/2010

8

Qumica

Afirm que cada elemento tiene una serie de propiedades especficas que le son innatas. Por ejemplo la tierra cae y el fuego se eleva.

Sin embargo, los cuerpos celestes presentaban caractersticas que parecan diferentes de las de las sustancias de la Tierra. En lugar

Aristteles (~384-322 a.C)

parecan diferentes de las de las sustancias de la Tierra. En lugar de elevarse o caer, estos cuerpos daban la impresin de girar en crculos inalterables alrededor de la Tierra.

Entonces supuso que los cielos deberan estar formados por un quinto elemento, que llam ter

Como los cielos no parecan cambiar nunca, Aristteles consider al ter como perfecto, eterno e incorruptible, lo que lo haca muy distinto de los cuatro elementos imperfectos de la tierra.

15

2000 aos !!!

Aristteles fue el ms influyente de los filsofos griegos

La teora atomista qued en el olvido

Qumica

Teora atomista

Seguidores a pesar de todo:

Epicuro (~342-270 a. de C.)

Tito Lucrecio Caro (~95-55 a. de C)

Expuso la teora atomista de Demcrito y Epicuro en un largo poema titulado De Rerum Natura (Sobre la naturaleza de las cosas). Muchos lo consideran el mejor poema didctico jams escrito.Mientras que los trabajos de Demcrito y Epicuro

i d d

16

perecieron, quedandoapenas unas pocas citas sueltas, el poema de Lucreciosobrevivi ntegro, preservando los hallazgos del atomismo hasta nuestros das

9/20/2010

9

QumicaMs contratiempos

En la poca de Aristteles

Alejandro Magno de Macedonia conquista el Imperio Persa.

Ptolomeo, uno de los generales de Alejandro, establece reino en Egipto (capital Alejandra) Ptolomeo y su hijo construyen un templo a las(capital Alejandra) Ptolomeo y su hijo construyen un templo a las Musas (el Museo) que cumpla el mismo fin de lo que hoy llamaramos un Instituto de Investigacin y una Universidad. Junto a l construyeron la mayor biblioteca de la antigedad.

La maestra egipcia en la qumica aplicada se uni y fundi con la teora griega.

En Egipto el saber qumico estaba ntimamente ligado con el

17

embalsamado de los muertos y el ritual religioso.

El pueblo recelaba de quienes lo practicaban, considerndolos adeptos de artes negras (magos, brujos y hechiceros).

Este recelo o miedo popular impuls a los practicantes de la khemeia a redactar sus escritos mediante simbolismos oscuros y misteriosos.

QumicaHaba siete cuerpos celestes considerados planetas

y tambin eran siete los metales conocidos:

De modo que se empez a utilizar una simbologa comn:

Esta oscuridad deliberada hizo que:

-Se retardara el progreso, unos ignoraban lo que hacan otros (no podan aprender de sus logros ni de sus errores)

-Aparecieran charlatanes y engaadores que usando la

18

engaadores, que usando la oscuridad del lenguaje se presentaban a s mismos como trabajadores serios. (No poda distinguirse al embaucador del estudioso)

9/20/2010

10

Qumica

El primer practicante de la khemeia greco-egipcia que conocemos por su nombre fue Bolos de Mendes (~200 a. de C)Pseudnimo Demcrito, por lo que se le conoce como Bolos-Demcrito o como seudo-Demcrito.

Se dedic a lo que se haba convertido en uno de los grandes problemas de la khemeia: el cambio de un metal en otro y, p y,particularmente, de plomo o hierro en oro (transmutacin).

Si la teora de los cuatro elementos era cierta, eso quera decir que stos podran mezclarse entre s para dar cualquier otra cosa.

Si el agua se converta en aire al evaporarse, y retornaba a la forma de agua cuando llova. Si la lea, al calentarla, se transformaba en fuego y vapor (una forma de aire), y as sucesivamente. Por qu, entonces, considerar otros

19

cambios como imposibles? Probablemente todo era cosa de dar con la tcnica apropiada. Una piedra rojiza poda convertirse en hierro gris a travs de un procedimiento que an no se haba descubierto en tiempo de Aquiles, quien tuvo que usar armas de bronce.

Qu razn haba entonces para que el hierro gris no pudiera convertirse en oro amarillo mediante alguna tcnica an no descubierta?

A travs de los siglos (usando esta lgica) muchos qumicos se esforzaron honradamente en hallar el medio de producir oro.

Aunque Bolos en sus escritos da aparentemente detalles o tcnicas para la obtencin del oro, no podemos realmente considerarlo un fraude. Es posible alear cobre y cinc por ejemplo y obtener latn que

Qumica

Es posible alear cobre y cinc, por ejemplo, y obtener latn, que tiene un tono amarillo parecido al del oro, y es bastante probable que para los antiguos artesanos la preparacin de un metal dorado fuese lo mismo que la preparacin de oro.

Oro Latn

20

Durante la dominacin romana el arte de la khemeia entr en declive, junto con la decadencia general del conocimiento griego.

Despus del ao 100 d. C. es prcticamente imposible encontrar ninguna aportacin nueva y se asiste al surgimiento de una tendencia a volver cada vez ms a las interpretaciones msticas de los primeros pensadores.

9/20/2010

11

Qumica

La muerte final sobrevino a causa del miedo.

El emperador romano Diocleciano tema que la khemeiapermitiera fabricar con xito oro barato y hundir la tambaleante economa del imperio. p

Se orden destruir todos los tratados sobre khemeia, lo que explica el escaso nmero de ellos que han llegado hasta nosotros.

Otra razn es que, con el nacimiento de la Cristiandad, el pensamiento pagano cay en desgracia. El museo y la biblioteca de Alejandra resultaron gravemente daados a causa de los motines cristianos ocurridos a partir del ao

21

causa de los motines cristianos ocurridos a partir del ao 400 d. C.

El arte de la khemeia, por su estrecha relacin con la religin del antiguo Egipto, se hizo particularmente sospechoso, convirtindose prcticamente en clandestino.

Qumica

En el siglo VII los rabes entran en escena.

Hasta entonces haban permanecido aislados en su pennsula desrtica, pero ahora, se extienden en todas direcciones.

C i t t t it i d l t d A i t d

Retomando el camino

Conquistan extensos territorios del oeste de Asia y norte de frica.

En el 641 d. C. invaden Egipto y ocupan todo el pas.

Luego ocupan Persia, donde encuentran los restos de la tradicin cientfica griega con la que quedan fascinados.

Esta admiracin tambin surge de un combate en el que sitiaron y fueron derrotados por el fuego griego (una mezcla qumica que

22

f p f g g g q qarda con gran desprendimiento de calor sin poder apagarse con agua) que destruy los barcos de madera de la flota rabe.

Segn la tradicin la mezcla fue preparada por Callinicus, un practicante de khemeia que haba huido de su Egipto natal (o quizs de Siria) ante la llegada de los rabes.

9/20/2010

12

Qumica

Entre los aos 300 y 1100 d. C. la historia de la qumica en Europa es prcticamente un vaco.

Despus del 650 d. C. el mantenimiento y la extensin de la alquimia greco egipciaalquimia greco-egipcia

estuvo totalmente en manos de los rabes, situacin que perdur durante cinco siglos.

Quedan restos de este perodo en los trminos qumicos derivados del rabe:

alambique,

23

lcali,

alcohol,

nafta, etc.alambique

Qumica

La alquimia rabe

Jabir ibn-Hayyan (~760-815 d. C), conocido en Europa siglos despus como Geber

Describi el cloruro de amonio y ense cmo preparar carbonato de plomo.

Destil vinagre para obtener cido actico fuerte, el cido ms corrosivo conocido por los antiguos.

Prepar incluso cido ntrico dbil que, al menos en potencia, era mucho ms corrosivo.

Crea que los diversos metales estaban formados por mezclas de mercurio y azufre, y solamente restaba hallar alguna

24

sustancia que facilitase la mezcla de mercurio y azufre en la proporcin necesaria para formar oro.

A esta sustancia le llamaron al-iksir, y en Europa se convirti finalmente en elixir y luego fue comunmenteconocida como piedra filosofal.

9/20/2010

13

Qumica

Se desarroll segn dos vas paralelas principales:

Alquimia

Mineral

(transmutacin)

Fabricacin de oro a partir de otras sustancias

Mdica

(panacea)

Curar de todas las

25

Curar de todas las enfermedades,

Prolongar indefinidamente la vida

QumicaEuropa :

La ciencia rabe declin rpidamente y el liderazgo cientfico pas a Europa (Cruzadas).

Se tradujeron los documentos de contenido cientfico del rabe y el griego al latn para que pudiesen utilizarlos los rabe y el griego al latn para que pudiesen utilizarlos los estudiosos europeos.

As, pues, a partir de ~1200 pudieron asimilar los hallazgos alquimistas del pasado e intentar avanzar con ellos.

El primer alquimista europeo importante fue Alberto de Bollstadt ( 1200 80)

26

Alberto de Bollstadt (~1200-80), ms conocido como Alberto Magno.

Describi el arsnico con tanta claridad que se le considera como el descubridor de esta sustancia.

9/20/2010

14

Qumica

Un contemporneo de Alberto Magno fueel monje ingls Roger Bacon (1214-92)

Crea firmemente en que en la i i l li i experimentacin y en la aplicacin

de tcnicas matemticas a la ciencia residira la principal esperanza de progreso.

Tena razn, pero el mundo no estaba todava en condiciones de aceptarlo.

ibi i l di i l d l b

27

Intent escribir una enciclopedia universal del saber, y en sus escritos se encuentra la primera descripcin de la plvora negra, por lo que se le considera a veces como su descubridor, aunque el verdadero descubridor es desconocido.

Qumica

El ms importante de los alquimistas medievales no se conoce por su nombre (Pseudnimo: Geber). Nada se sabe de este falso Geber excepto que fue probablemente espaol y que escribi alrededor de 1300.

Fue el primero en describir el cido sulfricoFue el primero en describir el cido sulfrico.

Describi la formacin de cido ntrico fuerte

El descubrimiento de los cidos minerales fuertes fue el adelanto ms importante despus de la afortunada obtencin del hierro a partir de su mena unos tres mil aos antes.

Los europeos lograron llevar a cabo muchas reacciones

28

Los europeos lograron llevar a cabo muchas reacciones qumicas y disolver numerosas sustancias con ayuda de los cidos minerales fuertes, cosa que no podan conseguir los griegos ni los rabes con el vinagre, el cido ms fuerte de que disponan.

9/20/2010

15

Qumica

Los cidos minerales eran mucho ms importantes para el bienestar de la humanidad que el oro.

Sin embargo los cidos minerales no causaron gran impresin, mientras que el oro sigui buscndose vidamente.

As que despus de un prometedor comienzo la alquimia As que despus de un prometedor comienzo, la alquimia empez a degenerar por tercera vez, como haba ocurrido primero entre los griegos y despus entre los rabes.

La caza del oro se convirti en dominio casi absoluto de charlatanes, aunque los grandes eruditos (Boyle y Newton entre ellos) no pudieron resistirse a dedicar a ello sus conocimientos.

29

Una vez ms, el estudio de la qumica fue prohibido, ms por miedo al xito en la obtencin de oro que por indignacin ante la charlatanera.

Los alquimistas honrados se vieron obligados a trabajar a escondidas y se volvieron ms oscuros que antes.

QumicaRetomando el caminoFin de la Alquimia

Georg Bauer (1494-1555, alemn, Agricola)

Su libro De Re Metallica (Sobre la Metalurgia), publicado en 1556, rene

d l i i itodos los conocimientos prcticos que podan recogerse entre los mineros de la poca.

Escrito en un estilo claro y con excelentes ilustraciones de maquinaria para la minera, se populariz rpidamente y hoy da

bl

30

an permanece como un notable clsico de la ciencia.

Se considera el trabajo ms importante sobre tecnologa qumica anterior a 1700, estableci la mineraloga como ciencia.

9/20/2010

16

QumicaBombastus von Hohenheimm(1493-1591, suizo, Paracelso)

Sostena que el objetivo de la alquimia no era el descubrimiento de tcnicas detransmutacin, sino la preparacin demedicamentos que curasen enfermedades.q f

Aunque lo ms usado para sto eran las preparaciones con plantas, l estaba convencido de la eficacia de los minerales como frmacos.

Fue un alquimista de la vieja escuela, a pesar de su insistencia en contra de la transmutacin. Acept los cuatro elementos de los griegos y los tres principios

31

Acept los cuatro elementos de los griegos y los tres principios (mercurio, azufre y sal) de los rabes.

Busc incesantemente la piedra filosofal en su funcin de elixir de la vida, e incluso insisti en que la haba encontrado.

Obtuvo el metal cinc y con frecuencia se le considera su descubridor.

QumicaAndreas Libau (1540-1616, alemn, Libavius)

Public Alquimia en 1597. Resumiendo los logros medievales.

Se considera el primer texto de qumica de nombre conocido, escrito con claridad y nombre conocido, escrito con claridad y sin misticismo.

Estaba de acuerdo con Paracelso en que la funcin principal de la alquimia era la de auxiliar de la medicina. Aunque crea que la transmutacin era posible.

Fue el primero en describir la preparacin d id l hd i t t l d

32

de: cido clorhdrico, tetracloruro de estao, sulfato amnico y agua regia (mezcla de HNO3 y HCl).

Sugiri que las sustancias minerales pueden reconocerse por la forma que adoptan sus cristales.

9/20/2010

17

Qumica

Johann Tholde (1565 1614, alemn)

Public un texto ms especializado La carroza triunfal del antimonio en 1604, que trata sobre los usos mdicos de este metal y sus derivados.

Johann Rudolf Glauber (1604-68, alemn)

Descubri un mtodo para preparar cido clorhdrico por medio de la accin del cido sulfrico sobre la sal comn

33

sulfrico sobre la sal comn.

En el proceso obtuvo un residuo, el sulfato sdico, que actualmente se sigue llamando sal de Glauber y advirti su actividad laxante.

La llam sal mirabile (sal maravillosa) y la consider como un curalotodo.

Qumica

Durante el siglo XVII la Alquimia entr en franca decadencia

En el XVIII se transform en lo que hoy llamamos Qumica

Jean Baptiste Van Helmont J p(1577-1644)

Pionero aplicando mediciones a problemas de Qumica y Biologa

Cultiv un rbol en una cantidad medida de tierra, aadiendo agua peridicamente

34

aadiendo agua peridicamente y pesndolo con cuidado a medida que creca. Esperando descubrir el origen de los tejidos vivientes formados por el rbol.

9/20/2010

18

Qumica

Antes de Van Helmont el nico vapor conocido era el aire.

Si bien los alquimistas haban obtenido con frecuencia aires y vapores en sus experimentos, stos eran sustancias escurridizas, difciles de estudiar y observar y fciles de ignorar.f g

Van Helmont fue el primero en estudiar los vapores que l mismo produca.

Observ que se parecan al aire en su apariencia fsica, pero no en todas sus propiedades.

Obtuvo vapores de la madera al arder a los que llam gas silvestre o gas de madera. Actualmente lo llamamos dixido de carbono

35

carbono.

Consider que estas sustancias parecidas al aire, sin volumen ni forma determinados, eran algo semejante al chaos griego. Por lo que aplic a los vapores el nombre de chaos, que pronunciado con la fontica flamenca se convierte en gas.

Este trmino se aplica todava a las sustancias parecidas al aire.

Qumica

Evangelista Torricelli (1608-47, italiano)

El estudio de los gases, la forma ms sencilla de materia, fue el primero que se prest a las tcnicas de medicin precisa: sirvi de camino al mundo de la qumica moderna.

italiano)

El aire tiene peso, y por tanto ejerce presin.

Demostr que el aire poda sostener una columna de mercurio de setenta centmetros de altura y con ello invent el barmetro.

36

Tiene que ser algo fsico aunque no se pueda oler, ver o tocar !

Los gases perdieron su misterio. Eran materiales como los lquidos y los slidos, slo que con menor densidad .

9/20/2010

19

Qumica

Otto von Guericke (1602-86, alemn)

Demostr la presin ejercida por el peso de la atmsfera.

d i f d l j b di En 1654, prepar dos semiesferas de metal que encajaban mediante un reborde engrasado. Despus de unir las dos semiesferas y extraer el aire que contenan mediante una bomba, la presin del aire exterior mantena las semiesferas unidas.Yuntas de caballos unidas a cada una de las dos semiesferas y fustigadas para que tirasen lo ms posible en direcciones opuestas, no lograron separar las semiesferas.

37

g p fSin embargo, en cuanto se permiti que el aire volviese a penetrar en las semiesferas, pudieron separarlas.

Qumica

Robert Boyle (1627-91, irlands),

Dise una bomba de aire ms perfeccionada que la de Guericke. En vez de extraer el aire de un recipiente prob el procedimiento opuesto de prob el procedimiento opuesto de comprimirlo.

Hall que el volumen de una muestra de aire variaba con la presin segn una proporcin inversa simple. Si se aumentaba la presin al el volumen del aire se reduca a la mitad. Si la presin se triplicaba el volumen se reduca a

38

se triplicaba, el volumen se reduca a un tercio. Por otra parte, si se reduca la presin el aire se expanda.

Esta relacin se public por vez primera en 1622, y todava nos referimos a ella como la ley de Boyle.

9/20/2010

20

Qumica

Boyle no especific que la temperatura debe mantenerse constante para que dicha ley sea vlida.

Edme Mariotte (1630-1684, francs)

Descubri independientemente la ley de Boyle hacia el ao 1680,

Especific que la temperatura debe mantenerse constante.

Por esta razn, en la Europa continental se alude con frecuencia a la ley de Boyle como la ley de Mariotte.

39

Con el mejor conocimiento de los gases renace el atomismo de Demcrito

Qumica

Los estudios de Boylemarcan el final de los trminos alquimia y alquimista.

Boyle suprimi la primera slaba del trmino en su libro El Qumico Escptico, publicado en 1661.

Desde entonces, la ciencia

40

Desde entonces, la ciencia fue la Qumica, y los que trabajaban en este campo eran los qumicos.

9/20/2010

21

Qumica

escptico porque ya no aceptaba ciegamente.

Boyle estaba en contra de identificar los elementos del universo por medio de meros razonamientos.

En lugar de ello, defina los elementos de una forma real,

El Qumico Escptico

g f fprctica, experimental.

Un elemento era una de las sustancias simples primarias de las cuales se compona el universo. Por tanto cualquier supuesto elemento debera ser examinado para ver si era realmente simple. Si poda descomponerse en sustancias ms simples, no se trataba de un elemento.

Segn esta concepcin, ninguna sustancia poda ser nunca

41

Segn esta concepcin, ninguna sustancia poda ser nunca un elemento excepto en un sentido provisional, ya que nunca haba la seguridad de que, al avanzar los conocimientos, no fuese posible idear un procedimiento para descomponer un supuesto elemento en dos sustancias ms simples.

Hasta la llegada del siglo XX no pudo definirse la naturaleza de los elementos en un sentido no provisional.

9/21/2010

1

QumicaEntendiendo la combustin:

Georg Ernest Stahl (1660-1734, alemn)

Propuso un nombre nuevo para el principio de la inflamabilidad: flogisto, de una palabra griega que significa hacer arder.g g q g f

Mantena que los objetos combustibles eran ricos en flogisto, y en los procesos de combustin ste se perda en el aire. Lo que quedaba tras la combustin no tena flogisto y por tanto no poda seguir ardiendo. As, la madera tena flogisto, pero las cenizas no.

S t l h i i t d l t l l l b ti d

1

Sostena que el enmohecimiento de los metales era anlogo a la combustin de la madera, y afirm que los metales contenan flogisto, pero no as cuando estaban enmohecidos (o calcinados).Una mena mineral, pobre en flogisto, se calienta con carbn vegetal, muy rico en flogisto. El flogisto pasa desde el carbn al mineral, es decir, el carbn vegetal rico en flogisto se transforma en cenizas pobres en flogisto, mientras que con el mineral ocurre precisamente lo contrario.

Qumica

Quedaba una dificultad sin explicar.

Las sustancias ms combustibles, como la madera, el papel y la grasa, parecan consumirse en gran parte al arder. El holln o las cenizas restantes eran mucho ms ligeros que g qla sustancia original, lo cual era de esperar, ya que el flogisto haba abandonado la sustancia original.

Sin embargo, cuando los metales se enmohecan, tambin perdan flogisto pero el metal enmohecido era ms pesado que el original.

Poda el flogisto tener peso negativo, de modo que una sustancia al perderlo pesaba ms que antes?

2

sustancia al perderlo pesaba ms que antes?

En ese caso, por qu la madera perda peso al arder?

Haba dos tipos de flogisto, uno con peso positivo y otro con peso negativo?

9/21/2010

2

Qumica

Las cenizas eran ms ligeras que la madera, pero qu ocurra con los vapores liberados por la materia ardiente? No se consideraban.

La herrumbre era ms pesada que el metal, pero haba tomado la herrumbre algo del aire? No se consideraba.

Antes de poder subsanar estas deficiencias era preciso que los qumicos se familiarizaran ms con los gasesqumicos se familiarizaran ms con los gases.

Stephen Hales (1667-1761, ingls )

Recogi gases sobre el agua, por desplazamiento de agua.

No distingui entre los diferentes gases que prepar y

3

diferentes gases que prepar y confin, ni tampoco estudi sus propiedades, pero el solo hecho de haber ideado una tcnica sencilla para retenerlos fu de la mayor importancia.

Qumica

Joseph Black (1728-99, escocs )

Encontr que al calentar la piedra caliza (carbonato clcico) se descompona, liberando un gas y dejando cal (xido de calcio). Tambin observ que ambos podan recombinarse nuevamente.

l (di id d b ) id i l El gas (dixido de carbono) era idntico al gas silvestre de Van Helmont, pero Black lo llam aire fijado, porque poda combinarse (fijarlo) de tal manera que formase parte de una sustancia slida.

Demostr que cuando el CaO se expone en el aire, vuelve lentamente a CaCO3. De esto dedujo que hay pequeas cantidades de dixido de carbono en la atmsfera. O sea

l i l

4

que el aire no es un elemento.

Midi la prdida de peso implicada en la descomposicin del CaCo3 y la cantidad de ste que neutralizaba una determinada cantidad de cido. Este fue un paso gigante hacia la aplicacin de mediciones cuantitativas a los cambios qumicos.

9/21/2010

3

Qumica

Daniel Rutherford (1749-1819, escocs).

Alrededor de 1750, Joseph Black desarroll la balanza analtica. Era mucho ms precisa que cualquier otra balanza de la poca y se convirti en un importante instrumento cientfico en la mayora de los laboratorios de qumica.

f ( 749 9, )Alumno de Black.

Meti un ratn en un volumen cerrado de aire hasta que muri. Luego encendi luego una vela en el gas que quedaba, hasta que se apag. Pas el aire a travs de una sustancia capaz de absorber el dixido de carbono. El aire restante era incapaz de mantener la combustin.

5

Tanto l como Black estaban convencidos de la validez de la teora del flogisto, as que llam al gas que haba aislado aire flogisticado. Hoy da lo llamamos nitrgeno, y concedemos a Rutherford el crdito de su descubrimiento.

Qumica

Henry Cavendish (1731-1810, ingls)

Estudi el gas que se formaba cuando los cidos reaccionaban con ciertos metales (hidrgeno).

Fue el primero en investigar sus propiedades sistemticamente y se le atribuye el mrito de su descubrimiento.

Fue el primero en medir el peso de volmenes determinados de diferentes gases, es decir, determin su densidad.

Averigu que el hidrgeno es extraordinariamente ligero, con una densidad de slo una catorceava parte la del aire.

6

Descubri adems que era fcilmente inflamable.

Teniendo en cuenta su extrema ligereza e inflamabilidad, especul con la posibilidad de que fuese el mismo flogisto aislado.

9/21/2010

4

Qumica

Joseph Priestley (1733-1804, ingls)

Recogiendo dixido de carbono sobre agua, observ que una parte se disolva y daba al agua un agradable sabor cido.

Era lo que en la actualidad llamamos seltz o agua de soda Y como slo se necesita aadir esencia y azcar soda. Y como slo se necesita aadir esencia y azcar para producir bebidas gaseosas, se le puede considerarse como el padre de la moderna industria de refrescos.

Como ya saba que los gases pueden ser solubles en agua, para no perderlos en sus experimentos, intent recogerlos sobre mercurio. Logr recoger y estudiar gases como el xido nitroso, amoniaco, cloruro de hidrgeno y dixido de azufre.

En 1774, descubri que el mercurio, cuando se calienta en el aire, forma un l i d d l j l d ill ( id d i )

7

calcinado de color rojo ladrillo (xido de mercurio). Al ponerlo en un tubo de ensayo y calentarlo ste se transform de nuevo en mercurio.

Esta descomposicin liberaba un gas de propiedades muy extraas. Los combustibles ardan antes y con ms brillo en este gas que en el aire. Un rescoldo de madera introducido en un recipiente que contuviese dicho gas arda con llama.

Qumica

Priestley trat de explicar este fenmeno recurriendo a la teora del flogisto.

Como los objetos ardan tan fcilmente en este gas, tenan que ser capaces de liberar flogisto con extraordinaria facilidad Cmo podra ser eso a menos que el gas fuese facilidad. Cmo podra ser eso, a menos que el gas fuese una muestra de aire de la que se hubiera extrado el flogisto, de tal modo que aceptaba un nuevo aporte con especial avidez?

As, llam a este nuevo gas aire desflogisticado. (pocos aos despus fue rebautizado como oxgeno, nombre que an conserva.)

8

Este aire desflogisticado pareca ser el opuesto al aire flogisticado de Rutherford. Un ratn mora en este ltimo, pero era particularmente activo y juguetn en el primero.

Priestley prob a respirarlo y se sinti ligero y cmodo.

9/21/2010

5

Qumica

1730, George Brandt (1694-1730, sueco)

Estudi un mineral azulado que pareca mena de cobre, pero que, para desesperacin de los mineros, no daba cobre cuando se someta al tratamiento habitual. Los mineros pensaban que era mineral embrujado por los espritus de la tierra, a los que llamaban kobolds (gnomos).

Logr demostrar que el mineral no contena cobre, sino un nuevo metal (que pareca hierro por sus propiedades qumicas) al que llam cobalto.

1751, Axel Fredric Cronstedt (1722-65, sueco) Descubri un metal muy semejante, el nquel.

Co

Ni

9

1774, Johann Gottlieb Gahn (1745-1818, sueco) Aisl el manganeso.

1782, Peter Jacob Hjelm (1746-1813, sueco) Aisl el molibdeno.

Mn

Mo

QumicaTorbern Olof Bergman (1735-84, sueco).

Desarroll una teora para explicar por qu una sustancia reacciona con otra, pero no con una tercera. Supuso la existencia de afinidades de diverso grado entre las sustancias y las reuni en tablas.

10

9/21/2010

6

QumicaCarl Wilhelm Scheele (1742-1786, sueco)

Descubri los cidos: tartrico, ctrico, benzoico, mlico, oxlico, lctico, rico, molbdico y arsenioso.Prepar e investig tres gases altamente venenosos: fluoruro de hidrgeno sulfuro de

Se supone que su temprana muerte fue el resultado de un lento envenenamiento por los compuestos con los que trabaj, y que normalmente probaba.

Prepar oxgeno y nitrgeno en 1771 y 1772. Prepar oxigeno calentando determinado nmero de sustancias de las que se separaba con facilidad y

i l l id d i tili d P i tl d

venenosos: fluoruro de hidrgeno, sulfuro de hidrgeno y cianuro de hidrgeno.

11

que incluan el xido de mercurio utilizado por Priestley un par de aos despus.

Scheele describi sus experimentos cuidadosamente, pero por negligencia de su editor, las descripciones no aparecieron en prensa hasta 1777. Para entonces ya haban aparecido los trabajos de Rutherford y de Priestley, que se llevaron la fama de los descubrimientos.

QumicaAntoine Laurent Lavoisier (1743-94, francs)

Reconoci la importancia de las mediciones precisas.

Calent un diamante en un recipiente cerrado hasta que desapareci. La formacin de dixido d b f l i d i l dde carbono fue la primera demostracin clara de que el diamante era una forma de carbono.

Calent metales en recipientes cerrados con una cantidad limitada de aire. Estos desarrollaron en su superficie una capa de calcinado hasta un momento determinado en que sta no avanzaba ms. El calcinado pesaba ms que el propio metal, y sin embargo, el conjunto pesaba lo mismo antes y despus de calentarlos.Concluy que la ganancia de peso del calcinado provena de algo

12

Concluy que la ganancia de peso del calcinado provena de algo muy material: una parte del aire.

Nueva explicacin sobre la formacin de los metales a partir de sus menas: la mena era una combinacin de metal y gas.

Resolvi la contradiccin de los cambios de pesos de la que padeca la teora del flogisto.

9/21/2010

7

Qumica

Si en el curso de los experimentos se tenan en cuenta todas las sustancias que tomaban parte en la reaccin qumica y todos los productos formados, nunca habra un cambio de peso.Lavoisier mantuvo que la masa no se creaba ni se destrua

Antoine Laurent Lavoisier (1743-94, francs)

Lavoisier mantuvo que la masa no se creaba ni se destrua, sino que simplemente cambiaba de unas sustancias a otras. Esta es la ley de conservacin de la masa, que sirvi de piedra angular a la qumica del siglo XIX

Not adems que slo una quinta parte del aire se combinaba con los metales para formar un calcinado y con la madera para formar gases. Por qu?

Propuso que un quinto del aire era el aire desflogisticado de Priestley

13

Propuso que un quinto del aire era el aire desflogisticado de Priestley.Fue Lavoisier quien dio a este gas su nombre, oxgeno.

Las otras cuatro quintas partes restantes del aire, que no podan mantener la combustin ni la vida (el aire flogisticado de Rutherford) eran un gas diferente, al que llamo azoe, sin vida. Luego le cambio el nombre a nitrgeno , que forma salitre.

Composicin del aire (hoy): 21% Oxgeno, 78 % Nitrgeno

Qumica

En 1783 Cavendish an estaba trabajando con su gas inflamable. Quem una muestra de ste y estudi sus consecuencias, comprobando que los vapores producidos al arder se condensaban para formar un lquido que, al investigarlo, result ser nada ms y nada menos que agua.

Aprendiendo de los dems:

g , y q g

Este experimento fue de importancia crucial. En primer lugar, era otro duro golpe a la teora griega de los elementos, porque demostr que el agua no era un elemento.

Lavoisier llam al gas de Cavendish hidrgeno (productor de agua), y dedujo que el hidrgeno arda por combinacin con el oxgeno, y que, por tanto, el agua era una combinacin de hidrgeno y oxgeno

14

combinacin de hidrgeno y oxgeno.

Las nuevas teoras de Lavoisier suponan una completa racionalizacin de la qumica. Todos los misteriosos principios haban cado con ella. En el futuro solamente interesaran a los qumicos los materiales que pudieran pesarse o medirse.

9/21/2010

8

QumicaColaboracin:

Lavoisier, en colaboracin con otros tres qumicos franceses, Louis Bernard Guyton de Morveau (1737-1816), Claude Louis Berthollet (1748-1822) y Antoine Francois de Fourcroy (1755-1808), elabor un sistema lgico de nomenclatura que se public en 1787public en 1787.

Se tendra en lo sucesivo un sistema reconocido que todos pudieran usar; basado en principios lgicos de modo que cualquiera pudiese deducir los elementos de que estaba formado un compuesto a partir del nombre de ste. Por ejemplo, el xido de calcio estaba hecho de calcio y oxgeno; el cloruro sdico, de sodio y cloro; el sulfuro de hidrgeno, de azufre e hidrgeno; etc

15

de azufre e hidrgeno; etc.

Asimismo, se puso a punto un cuidadoso sistema de prefijos y sufijos que proporcionara alguna indicacin acerca de las proporciones en las que estaban presentes los distintos elementos. As, el dixido de carbono contena ms oxgeno que el monxido de carbono.

Qumica

En 1789 Lavoisier public un libro (Tratado elemental de Qumica) que aport al mundo una visin unificada del conocimiento qumico en base a sus nuevas teoras y nomenclatura. Fue el primer texto moderno de Qumica.Inclua una lista de todas las sustancias que Lavoisier consider elementos.De las 33 sustancias enumeradas solamente dos estaban completamente equivocadas (la

16

luz y el calrico). Otras ocho resultaron no ser elementos ya que podan descomponerse en otras ms simples.

9/21/2010

9

Qumica

En el mismo ao en que se public el libro de Lavoisier, triunfa la Revolucin Francesa.

Lavoisier estaba relacionado con una organizacin de recaudadores de impuestos que los revolucionarios consideraban un instrumento de corrupcin de la odiada

monarqua.

Ejecutaron en la guillotina a todos los funcionarios que lograron prender. Uno de ellos fue Lavoisier (1794).

Bast un instante para cercenar esa cabeza, y quiz un siglo no baste para producir otra igual, dijo Joseph Lagrange, el insigne matemtico.

17

Lavoisier es universalmente considerado en la actualidad como el padre de la qumica moderna.

Qumica

Jeremas Benjamn Richter (1762-1807, alemn)

Estudi sistemticamente las reacciones entre cidos y lcalis (bases) y midi la cantidad exacta de los diferentes cidos cantidad exacta de los diferentes cidos que se precisaban para la neutralizacin.

Por medio de mediciones cuidadosas hall que se necesitaban cantidades fijas y definidas.

A partir de estos resultados defini el peso equivalente: un peso fijo de un compuesto reaccionaba con un peso fijo de otro

18

otro

y enunci la ley de pesos equivalentes:Los elementos se combinan en proporcin a sus pesos equivalentes, multiplicados por nmeros enteros y pequeos

(1792).

9/21/2010

10

Qumica

Joseph Louis Proust (1754-1826, francs)

Estudi la composicin de diversos compuestos descubriendo que la proporcin en masa de cada uno de los componentes se era siempre la misma en el compuesto final, y no adquira ningn valor intermedio, independientemente g , pde si eran un carbonato natural o artificial, o de las condiciones de la sntesis. (Ley de las Proporciones definidas, ~1800)

Ej. Soporta el atomismo

19

Laleyaplicaamltiplosdelasproporcionesfundamentales:

Sihayalgnreaccionanteenexceso,partedeestepermanecerinalteradodespusdelareaccin:

QumicaJohn Dalton (1766-1844, ingls )

Enunci la Ley de las Proporciones mltiples, que se diferencia de la Proust en que tiene en cuenta que existen algunos elementos que pueden relacionarse entre s en distintas proporciones para formar distintos compuestos. proporciones para formar distintos compuestos.

Desarroll la primera Teora atmica moderna que se basa en 4 ideas fundamentales:1. Toda la materia est compuesta por partculas indivisibles llamadas

tomos.2. Todos los tomos de un mismo elemento son idnticos entre s y los

tomos de elementos diferentes tienen diferentes propiedades. Los l t dif i t i

20ANewSystem ofChemical PhilosophyJ.Dalton 1808paper

elementos se diferencian por su peso atmico.3. Las reacciones qumicas involucran combinacin de tomos, nunca

destruccin de tomos. Implica enlaces entre tomos.4. Cuando los elementos reaccionan para formar compuestos lo hacen

en proporciones de nmeros enteros bien definidos.

9/21/2010

11

QumicaANewSystem ofChemical Philosophy

J.Dalton1808paper

Qumica

John Dalton y su Teora atmica (1808)

Reconocimiento a Demcrito (~470-380 a.C) Resurgimiento del atomismo Golpe mortal a la transmutacin de los alqumicosSi los tomos son indivisibles e invariables, no se puede transformar un tomo de plomo (u otro

t l) d b j i i t imetal) en uno de oro bajo ninguna circunstancia

Los tomos eran demasiado pequeos para verse, incluso al microscopio; la observacin directa era impensable. Pero las medidas indirectas podan aportar informacin sobre sus pesos relativos.Teniendo en cuenta la proporcin en que se forman los compuestos y asignando el peso del tomo de hidrgeno arbitrariamente igual a 1,

22

g p g g ,se podan estimar los pesos de los otros elementos.Razonando de este modo, Dalton confeccion la primera tabla de pesos atmicos.

Sin embargo result estar bastante equivocada. Su principal fallo fue que Dalton consider que las molculas estaban formadas por un tomo de cada elemento, lo que es ms la excepcin que la regla.

9/21/2010

12

QumicaJoseph Louis Gay-Lussac (1778-1850, francs)

Descubri que 2 volmenes de hidrgeno combinaban con 1 volumen de oxgeno para dar agua.

Descubri que los gases se combinan siempre en Descubri que los gases se combinan siempre en volmenes fijos y formul la ley de los volmenes de combinacin.

Formul la ley segn la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura (absoluta) si se mantiene constante la presin (Ley de Charles y Gay-Lussac).

1 2

1 2

V VT T

23

Estableci que si el volumen de un gas se mantiene constante, el cociente entre presin y temperatura permanece constante (Segunda ley de Gay-Lussac)

Defini los grados Gay Lussac : medida de alcohol contenida en un volumen. Sirven para indicar el contenido de alcohol en una sustancia (el vino).

1 2

1 2

P PT T

Qumica

Amadeo Avogadro (1776-1856, italiano)

Descubri que dos volmenes iguales de gases diferentes, en las mismas condiciones de presin y temperatura, contienen el mismo nmero de molculas (Hiptesis de Avogadro, o Ley de Avogadro 1811)o Ley de Avogadro, 1811).

Nmero de Avogadro: 6.02214179(30)1023 mol-1

No fue propuesto por Avogadro !!!

Sino por el qumico francs Jean BaptistePerrin (1870 - 1942) quien lo nombr en

24

Perrin (1870 1942) quien lo nombr en honor de Avogadro.

Perrin ganara en 1926 Premio Nobel de Fsica, en gran parte por su trabajo en la determinacin de la constante de Avogadromediante varios mtodos diferentes.

9/21/2010

13

Qumica

Humphry Davy (1778-1829, ingls)

Considerado uno de los fundadores de la electroqumica.

Decidi utilizar el poder de la corriente elctrica para separar lo que no se poda p p q pseparar mediante calor o reacciones. Si esto serva para descomponer el agua, por qu no otros compuestos?

Construy una batera elctrica con ms de 250 placas metlicas, la ms potente construida hasta el momento.

25

Qumica

Envi intensas corrientes a travs de soluciones de compuestos sospechosos de contener elementos desconocidos, pero sin resultado. Solamente obtuvo hidrgeno y oxgeno procedentes del agua. Haba que eliminar el agua!!!Cuando us las sustancias slidas, no logr hacer pasar la corriente a travs de ellas. Finalmente se le ocurri fundir los compuestos y hacer pasar la

Humphry Davy (1778-1829, ingls)

Adems demostr que un cierto gas verdoso, que anteriormente se haba pensado que era un xido, era en realidad un elemento. Davy sugiri el nombre de cloro, del vocablo griego verde

p y pcorriente a travs de las sustancia fundidas.As logr aislar potasio, sodio, magnesio, estroncio, bario y calcio.

26

vocablo griego verde.

Demostr que el cido clorhdrico, aunque era un cido fuerte, no contena ningn tomo de oxgeno en su molcula, desestimando as la sugerencia de que el oxgeno era un componente necesario de los cidos.

9/21/2010

14

Qumica

Michael Faraday (1791-1867)Discpulo de Davy

Introdujo una serie de trminos que se utilizan todava en la electroqumica.

Por ejemplo:j p

Electrlisis (ruptura de molculas por una corriente elctrica)

Electrolitos (compuestos o soluciones capaces de transportar una corriente elctrica)

Electrodos (placas o varillas de metal introducidas en la sustancia fundida o solucin)

nodo (electrodo que llevaba una carga positiva)

27

Ctodo (electrodo que llevaba una carga negativa)

La corriente elctrica era transportada por entidades que denomin iones (de la palabra griega que significa viajero).

Los iones que viajaban al nodo eran aniones; los que viajaban al ctodo eran cationes.

Descubri el benceno

Qumica

Primera ley de la electrlisis de Faraday:La masa de sustancia liberada en un electrodo durante la electrlisis es proporcional a la cantidad de electricidad que se hace pasar a travs de la solucin.

Segunda ley de la electrlisis de Faraday: El peso de metal liberado por una cantidad dada de electricidad es proporcional al peso equivalente del metal.

Las leyes de la electricidad de Faraday (1831) parecan indicar, que la electricidad poda subdividirse en pequeas unidades, igual que la materia. En otras palabras, haba tomos de electricidad.

28

La existencia del electrn fue postulada por G. Johnstone Stoney(1826-1911, irlands) en 1874.

Fue descubierto por Joseph John Thomson (1856-1940, ingls) en 1897

regresaremos

9/21/2010

15

Qumica

Jns Jacob von Berzelius (1779 1848, sueco)

Se dedic a determinar la constitucin elemental exacta de distintos compuestos.Mediante cientos de anlisis, proporcion tantos ejemplos de la ley de las proporciones definidas ejemplos de la ley de las proporciones definidas que el mundo de la qumica no podra dudar ms de su validez.

Uno de sus mayores logros fue el de determinar pesos atmicos. La primera tabla de pesos atmicos de Berzelius, publicada en 1828, puede confrontarse favorablemente con los valores aceptados hoy da, excepto en dos o tres elementos.

29

Encontr que los pesos atmicos de los distintos elementos no son nmeros enteros ni mltiplos enteros del peso atmico del hidrgeno.

Durante el siglo siguiente se publicaron cada vez mejores tablas de pesos atmicos, que confirmaron este hallazgo.

QumicaSmbolos qumicos:

Berzelius vio que los crculos eran superfluos y que bastaban las iniciales solas. Sugiri que cada elemento tuviese un smbolo vlido tanto para un smbolo vlido tanto para representar el elemento engeneral como para un tomo del elemento, y que ste consistiese en principio en la inicial del nombre latino del elemento. Si dos o ms elementos posean la misma inicial poda aadirse una

30

Dalton

misma inicial, poda aadirse una de las letras siguientes del nombre. As se constituyeron los smbolosqumicos de los elementos, y hoy da hay consenso sobre ellos y son aceptados internacionalmente.

9/21/2010

16

Qumica

Berzelius sugiri que las sustancias como el aceite de oliva o el azcar, productos caractersticos de los organismos, se llamasen orgnicas. Las sustancias como el agua o la sal, caractersticas del medio no-viviente, eran inorgnicas.

Se crea que las sustancias inorgnicas pueden encontrarse en todaspartes tanto en el dominio de la vida como en el de la no-vida al igual quepartes, tanto en el dominio de la vida como en el de la no vida, al igual que el agua puede encontrarse tanto en el ocano como en la sangre. Las sustancias orgnicas, que precisan de la fuerza vital, solamente pueden encontrarse en conexin con la vida. (vitalismo = existencia de una fuerza o impulso vital sin la que la vida no podra ser explicada)

Friedrich Whler (1800-82, alemn)

Sintetiz urea a partir de cianato amnico.

31

pDemostrando as por primera vez que un producto de los procesos vitales se poda obtener en el laboratorio a partir de materia inorgnica.

QumicaAdolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818-84, alemn)

Estaba convencido de que los compuestos orgnicos se podran derivar de los inorgnicos, directamente o indirectamente, por procesos de sustitucin. Lo demostr convirtiendo el disulfuro de carbono fen cido actico. Luego lo sintetiz a partir de sus elementos constituyentes: carbono, hidrgeno y oxgeno (sntesis total).

Pierre Eugne Marcelin Berthelot (1827-1907, francs)

Realiz sistemticamente la sntesis de compuestos orgnicos tan importantes como el alcohol metlico,

l h l li b il

32

alcohol etlico, metano, benceno y acetileno.Logr sintetizar sustancias muy parecidas a las grasas ordinarias pero distintas a todas las conocidasen la naturaleza. Con esto demostr que el qumico poda hacer algo ms que reproducir los productos presentes en los organismos vivos.

9/21/2010

17

QumicaBerthelot

Tambin se le considera como uno de los fundadores de la termoqumica.

Ide mtodos para efectuarreacciones qumicas dentro de d d dcmaras cerradas rodeadas por

agua a temperatura conocida(calormetro). A partir de la variacin en la temperatura del agua circundante al finalizar la reaccin, poda medirsela cantidad de calor liberada o

b bid l i

33

absorbida por la misma.

Curiosidades: Se neg a patentar los mtodos de sntesis por sus descubrimientos - lo que le hubiese reportado gran cantidad de dinero-asegurando que acumular riquezas era algo indigno y mezquino.

Asimismo aseguraba que no podra seguir viviendo si su esposa falleca antes que l, y en efecto, una vez que ella muri, Berthelot le sigui a la tumba a los dos das, sin ms causa aparente que justificara su muerte que su avanzada edad.

QumicaFriedrich August Kekul von Stradonitz (1829-86, alemn )

En un libro de texto publicado en 1861 defini la qumica orgnica como la qumica de los compuestos de carbono. La qumica inorgnica pas a ser entonces la qumica de los compuestos que no contenan carbonode los compuestos que no contenan carbono,Esta definicin ha sido generalmente aceptada. Aunque sigue siendo cierto que algunos compuestos de carbono, entre ellos el dixido de carbono y el carbonato clcico, se parecenms a los compuestos tpicos inorgnicos que a los orgnicos. Tales compuestos de carbono se tratan generalmente en los libros de qumica inorgnica.

El trabajo ms conocido de Kekul fue la

34

El trabajo ms conocido de Kekul fue la propuesta de la estructura del benceno.

1865

Importante tanto para la Qumica Pura como para la Qumica Aplicada! En 1890 la Sociedad Qumica Alemana organiz una elaborada ceremonia en honor de Kekul

9/21/2010

18

Qumica

Curiosidad:El Urboros u Ouraboros, muestra a una serpiente engullendo su propia cola. Expresa la unidad de todas las cosas, las materiales y las espirituales, que nunca desaparecen sino que cambian nunca desaparecen sino que cambian de forma en un ciclo eterno de destruccin y creacin, tambin representa la infinitud asi como el tiempo y la continuidad de la vida.

Se asocia a la prctica de la alquimia.

En algunas representaciones el animal se muestra con una mitad clara y otra oscura haciendo recordar la dicotoma de otros smbolos similares como

35

el yin y yang. En la Alquimia, el Ouroboros simboliza la naturaleza circular de la obra del alquimista que une los opuestos: lo consciente y lo inconsciente. Siendo igualmente un smbolo de purificacin, que representa los ciclos eternos de vida y muerte.

El texto ms antiguo donde aparece es en la Chrysopoeia fabricacin del oro, un tratado alqumico del siglo II, escrito en Alejandra por Cleopatra.

QumicaEdward Frankland (1825-99, ingls )

Propuso lo que despus llegara a conocerse como teora de la valencia (de la palabra latina que significa poder): cada tipo de tomo tiene un poder de combinacin fijo.

Ej. en condiciones normales, un tomo de hidrgeno solamente se combinar con otro tomo. Esto es tambincierto para el sodio, cloro, plata, bromo y potasio. Todos ellos tienen una valencia de 1.Los tomos de oxgeno pueden combinarse con dos tomos diferentes, igual que los de calcio, azufre, magnesio y bario. Todos estos elementos tienen una valencia de 2. El nitrgeno fsforo aluminio y oro tienen una valencia de 3

36

El nitrgeno, fsforo, aluminio y oro tienen una valencia de 3. El hierro puede tener una valencia de 2 de 3, y as sucesivamente.

El concepto de valencia ayud a clarificar la diferencia entre peso atmico y peso equivalente de un elemento.

pesoequivalentedeuntomo=supesoatmicodivididoporsuvalencia

9/21/2010

19

Qumica

Archibald Scott Couper (1831-1892, escocs)

Desarroll los conceptos de tomos de carbono Tetravalente.

Propueso la representacin grfica de las molculasutilizando lneas para representar los enlaces queaun utilizamos en las frmulas desarrolladas.

Alexander Mijailovich Butlerov (1828-86, ruso)

Apoy este nuevo y lo utiliz para explicar la existencia de ismeros.

37Andespusdeesteavancelarepresentacineraplana

QumicaJacobus Hendricus Van't Hoff (1852-1911, dans )

En 1874, sin terminar an su tesis para el doctorado, sugiri atrevidamente que los cuatro enlaces del carbono estaban distribuidos en las tres dimensiones del espacio hacia los cuatro vrtices de un tetraedro.

Permiteexplicarlaisomeraptica

Joseph Achille Le Bel (1847-1930, francs )

38

J p ( 47 93 , f )

Public una sugerencia similar casi simultneamente.

El tomo de carbono tetradrico es conocido a veces como teora de VantHoff-LeBel.

9/21/2010

20

QumicaViktor Meyer (1848-97, alemn ) Mostr que los enlaces de los tomos de nitrgeno, concebidos en tres dimensiones, podan explicar tambin ciertos tipos de isomeras pticas.

William Jackson Pope (1870-1939, ingls) Demostr que lo mismo era aplicable a otros t t l l d f l i t

Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer(1835-1917, alemn ) Utili l t i t idi i l dib j t d

tomos tales como los de azufre, selenio y estao.

Alfred Werner (1866-1919, germano-suizo)Aadi el cobalto, cromo, rodio y otros metales. Desarroll una teora de la coordinacin de la estructura molecular.

39

Utiliz la representacin tridimensional para dibujar tomos de carbono fijos a anillos planos (compuestos cclicos). Sostuvo que si el ngulo es obligado a variar, el tomo se encontrar sometido a un esfuerzo. Explic la preponderancia de anillos de 5 y 6 miembros en la naturaleza.

Hacia1900ladescripcindelaestructuramolecularentresdimensiones,habiendodemostradosuvalidez,fueuniversalmenteaceptada.

Qumica

Hacia 1830 se conocan 55 elementos diferentes.

Variaban extensamente en sus propiedades y pareca existir poco orden entre ellos.

Por qu haba tantos? cuntos ms quedaban todava por descubrir? Diez? Cien? Mil? Un nmero infinito?

Pareca importante buscar un orden en el conjunto de los elementos ya conocidos.

Quiz de esta manera podra encontrarse alguna razn que explicase su nmero y justificar la

40

razn que explicase su nmero, y justificar la variacin de las propiedades que posean.

9/21/2010

21

Qumica

Johann Wolfgang Dbereiner (1780-1849, alemn )

Fue el primero en captar un atisbo de orden en los elementos qumicos.En 1829 observ que el elemento bromo pareca tener propiedades que estaban justo a mitad de camino entre las del cloro y las del yodo, estos 3 elementos no slo mostraban un y y , 3orden progresivo en propiedades como color y reactividad, sino que el peso atmico del bromo pareca estar justo a medio camino entre los del cloro y el yodo. Sera una coincidencia?

Cloro

Busc otras infructuosamente.

El hecho de que cinco sextas partes de

41

Bromo

Yodo

los elementos conocidos no pudieran colocarse en ninguna trada hizo que los qumicos decidieran que los hallazgos de Dbereiner eran mera coincidencia.

Qumica

En 1860 se convoc la primera reunin cientfica internacional de la historia.

Se llam Primer Congreso Internacional de Qumica y se reuni en la ciudad de Karlsruhe en Alemania (nomenclatura representacin

Curiosidad:

la ciudad de Karlsruhe, en Alemania. (nomenclatura, representacinde estructuras, nmeros atmicos).

Asistieron ciento cuarenta delegados.

42

9/21/2010

22

QumicaAlexandre Emile Beguyer de Chancourtois(1820-86, francs)Orden los elementos segn su peso atmico creciente y los distribuy en un grfico cilndrico.

Los elementos semejantes se acomodaban en columnas verticales.

John Alexander Reina Newlands (1837-98, ingls )

Orden los elementos conocidos

Public su trabajo, pero no su grfico, y sus estudiospasaron inadvertidos

1862

43

segn sus pesos atmicos crecientes, y observ que este orden coincida con el de las propiedades, al menos parcialmente.

Llam a este ordenamientola ley de las octavas 1864

QumicaJulius Lothar Meyer (1830-95, alemn)

Se centr en los volmenes atmicos, en lugar de en los pesos atmicos. Al graficarlos en funcin de los pesos atmicos, se obtenan una serie de ondas que alcanzaban valores mximos en los metales alcalinos: sodio, potasio, rubidio y cesio y que se correspondan con el incremento en sus propiedades.correspondan con el incremento en sus propiedades.

1870Cada descenso y subidacorrespondera a un perodo en la tabla de elementos.El segundo y tercer periodos comprendan siete elementos cada uno, y repetan la ley de las octavas de Newlands.

44

Sin embargo, las dos ondas siguientes comprendan ms de siete elementos, y esto demostraba claramente que Newlands haba cometido un error.

9/21/2010

23

QumicaDimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907, ruso)Haba descubierto tambin el cambio en la longitud de los perodos de los elementos, pasando luego a demostrar las consecuencias de manera particularmente espectacular.

Estaba escribiendo su tesis en Alemania en la poca en que se celebr el p qCongreso de Karlsruhe. Comenz a estudiar la lista de elementos segn su peso atmico creciente.Incluy en su anlisis el punto de vista de la valencia.

451869 1 ao antes que Meyer

Descubriqueeranecesariodejarhuecos.Enlugardeconsiderarlocomoimperfeccionesdelatabla,lostomcomo representantes deelementos todava nodescubiertos.

QumicaTabla Peridica Actual

? ? ?

En1871Mendeleiev sefijdemodoespecialentreshuecos ypredijovariaspropiedadesdetaleselementos,estimandoquelaprediccindebahacerseapartirdelaspropiedadesdeloselementossituadosencimaydebajodeloshuecosdelatabla.

l d d l dElmundodelaqumicaseguasiendoescptico,yquizhubiesecontinuadosindolosisusaudaces predicciones nosehubiesen verificado demodo espectacular.

Paul Emile Lecoq de Boisbaudran

(1838-1912, francs)

D b l G li

Lars Fredrick Nilson(1840-1999, sueco)

Descubre el Escandio

Clemens Alexander Winkler

(1838-1904, alemn)

Descubre el Germanio

46

Descubre el Galioen 1875.

en 1879.Descubre el Germanio

en 1886.

DespusdeestonadievolviadudardelavalidezdelatablaPeridica.

23/09/2010

1

Qumica

En los siglos XVII y XVIII, los mundos de la qumica y la fsica se consideraban separados.La qumica era el estudio de aquellos cambios que implicaban alteraciones en laestructura molecular. Mientras que la fsica era el estudio de los cambios que no implicaban dichas alteraciones.En el siglo XIX surge la termodinmica (del griego, movimiento de calor).

James Prescott Joule

(1818-89, ingls)

Julius Robert von Mayer

(1814-78, alemn)

Hermann Ludwig Ferdinand Von Helmholtz

(1821-94, alemn)

g g ( g g , )Una de las reas del conocimiento que hoy denominamos qumica-fsica o fisicoqumica .

1

En la dcada de 1840 establecieron que la energa ni se crea ni se destruye, sino que se transforma. Este principio se llam la ley de conservacin de la energa, o primer principio de la termodinmica.

Qumica

Nicols Lonard SadiCarnot

(1796-1832, francs)

William Thomson (Lord Kelvin)

(1824-1907, ingls)

Rudolf JuliusEmanuel Clausius(1822-88, alemn)

Establecieron que el calor, abandonado a s mismo, fluye espontneamente desde un punto a mayor temperatura hacia otro de menor temperatura (principio cero de la termodinmica)

Adems Clausius ide en 1850 el trmino entropa para

2

Adems Clausius ide en 1850 el trmino entropa para designar la proporcin entre el calor contenido en un sistema aislado y su temperatura absoluta.

Demostr que en cualquier cambio espontneo de energa la entropa del sistema se incrementa. Este principio se llam segundo principio de la termodinmica.

23/09/2010

2

QumicaGermain Henri Hess (1802-1850, ruso-suizo)

Logr demostrar que la cantidad de calor producida (o absorbida) en la transformacin de una sustancia en otra es siempre la misma, sin importar por qu ruta qumica haba ocurrido el cambio, ni en cuntas etapas.

b d l (l d H )Debido a esta generalizacin (ley de Hess), es considerado en ocasiones como el fundador de la termoqumica

Alexander William Williamson (1824-1904, ingls)

Estudio las reacciones reversibles y defini el

3

Estudio las reacciones reversibles y defini el equilibrio dinmico.Su trabajo marc el comienzo del estudio de la cintica qumica, o sea el estudio de las velocidades de las reacciones qumicas.

A B C D

Qumica

Cato MaximilianGuldberg

(1836-1902, noruego)

Peter Waage(1833-1900, noruego)( 33 9 , g )

Estudiaron las reacciones espontneas y plantearon que el sentido de una reaccin dependa de la masa de las sustancias individuales que tomaban parte en ella. En particular de la cantidad de masa por volmen (concentracin) y definieron lo que hoy se conoce como constante de equilibrio segn su ley de accin de masas:

4

de accin de masas:

Publicaron su trabajo en 1863, en noruego, por lo que permaneci desconocido hasta 1879, cuando se tradujo al alemn.

aA bB cC

c

a b

CK

A B

23/09/2010

3

QumicaJosiah Willard Gibbs (1839-1903, americano)

Desarroll el concepto de energa libre (G), una magnitud que incorpora tanto el contenido de calor como la entropa:

G H T S Una reaccin es espontnea cuando la G disminuye al pasar de reaccionantes a productos.

Para la reaccin:

A B C D

La formacin de C y D es espontnea si G0 lo que ocurrir espontneamente es la formacin de A y B (el proceso inverso)

G G C G G G A G B

5

Enunci adems la regla de las fases:

2L C F Permite calcular el nmero de fases que pueden coexistir en equilibrio en cualquier sistemaL=nmerodegradosdelibertad F=nmerodefasesC=nmerodecomponentes 2=T+P

QumicaFriedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932, ruso-germano)

Escribi el primer libro de texto de fisicoqumica y fund la primera revista dedicada exclusivamente a la materia en 1885 (Zeitschrift fr physikalischeChemie).

Premio Nobel de Qumica (1909 )

catlisis, equilibrios qumicos

y la velocidad de reaccin.

6

23/09/2010

4

QumicaCuriosidades:

Alfred Bernhard Nobel (1833-1896, sueco)

Descubridor de la dinamita y otros explosivos.Patent todos sus inventos y fund compaas para fabricarlos y comercializarlos. Tambin invirti en pozos de petrleo en el Cucaso pozos de petrleo en el Cucaso. Con todo esto amas una gran fortuna.In 1888, cuando muere su hermano Ludvig, lee su propioobituario publicado por error en un peridico francs The merchant of death is deadLo que le genera una gran culpa y preocupacin acerca de cmo ser recordado, debido al dao causado por susinvensiones.

7

Cambia su testamento (1895), dejando el 94% de su fortuna a una sociedad filantrpica La Fundacin Nobel, creada en 1900 con el encargo de otorgar una serie de premios anuales a las personas que ms hubieran hecho en beneficio de la Humanidad en los campos de fsica, qumica, medicina o fisiologa, literatura y la paz mundial.

Qumica

El premio Nobel constituye el ms prestigio galardn en todos los campos en que es otorgado.

Cada laureado recibe una medalla de oro, un diploma y una suma de dinero que depende de los ingresos de la Fundacin Nobel ese ao.

l f ll d d lEn el 2009 esto fue 1.4 millones de dlares.

El premio no puede otorgarse pstumamente, ni puede ser compartido por ms de 3 personas.

Los premios se entregaron por primera vez en 1901.

8

10deDiciembrede1901

23/09/2010

5

QumicaMexicanos distinguidos con el Premio Nobel:

Alfonso Garca Robles (Michoacn 1911-1991)1982 : Premio Nobel de la Paz, junto con la sueca Alva Myrdal.Estudi Derecho, licencindose por la UNAM.Realiz estudios de posgrado en el Instituto de

l d l d l d dAltos Estudios Internacionales de la Universidadde Pars en 1936 y en la Academia de Derecho Internacional de La Haya (1938).Fue director general de Asuntos Polticos y del Servicio Diplomtico de la Secretara de Relaciones Exteriores de Mxico (SRE), director del Departamento de Europa, Asia, y frica de la SRE, embajador en Brasil, y subsecretario (1946-1967), cuya labor culmin con la firma del Tratado de Tlatelolco (1967) referente a la no proliferacin

l

9

nuclear.Entre sus publicaciones ms importantes se encuentran:-La Desnuclearizacin de Amrica Latina-El Tratado de Tlatelolco: Gnesis, Alcance y Propsito de la Proscripcin de Armas Nucleares en Amrica Latina-Tratado para la Prohibicin de Armas Nucleares en Amrica Latina

Qumica

Octavio Paz Lozano (Mxico, D.F. 1914 - 1998)

1990: Premio Nobel de Literatura

Se le considera uno de los ms grandes escritores del siglo XX y uno de los grandes poetas hispanos de todos los tiempos.

l f b bEra un escritor prolfico cuya obra abarc varios gneros, entre los que sobresalieron textos poticos, el ensayo y traducciones.Estudi en las facultades de Leyes y Filosofa y Letras de la Universidad Nacional. En 1943 recibe la Beca Guggenheim y comienza sus estudios en la Universidad de California, Berkeley en los Estados Unidos, dos aos despus comienza a servir como diplomtico Mexicano, trabajando en Francia hasta 1962. En el ao d f b j d l di d l l

10

de 1968 funga como embajador en la India, cuando tuvo lugar la masacre de Tlatelolco, al enterarse de estos hechos renunci como embajador en seal de protesta ante estos lamentables sucesos.

Entre sus obras ms importantes se encuentran:Libertad bajo palabra (1949), poesaEl laberinto de la soledad (1950), incluye 9 ensayos y es considerado lectura obligada para comprender la historia de Mxico y su idiosincrasia.

23/09/2010

6

Qumica

Jos Mario Molina-Pasquel Henrquez (Ciudad de Mxico, 1943).

1995: Premio Nobel de Qumica (junto a Paul J. Crutzeny F. Sherwood Rowland) por su papel en la dilucidacin de la amenaza a la capa de ozono de la Tierra por parte de los gases clorofluorocarbonos.

Graduado de Ingeniera Qumica, en la Facultad de Qumica de la UNAM. Prosigui sus estudios de posgrado en la Universidad de Friburgo (Alemania), donde pas casi dos aos investigando en cintica de polimerizaciones. Entre 1967 y 1968, pas algunos meses en Pars y otros en la Ciudad de Mxico. En 1968, ingres al programa de doctorado en fisicoqumica de la Universidad de Berkeley (California) donde

11

fisicoqumica de la Universidad de Berkeley (California), donde obtuvo su PhD en 1972.

Fue electo asesor del equipo de transicin del presidente Barack Obama para cuestiones del medio ambiente en noviembre del 2008.

Qumica

Henri Louis Le Chatelier (1850-1936, francs)

En el ao 1888 enuncia una regla, que se conoce todava como el principio de Le Chatelier: cada cambio de uno de los factores de un equilibrio

j t d l i t l tid d

Regresando a la historia de la qumica:

supone un reajuste del sistema en el sentido de reducir al mnimo el cambio original.

Walther Hermann Nernst (1864-1941, alemn)

Aplic los principios de la termodinmica a las reacciones qumicas que ocurran en una batera.

Descubri el papel de la luz en las reacciones

12

Descubri el papel de la luz en las reacciones Qumicas (fotoqumica) . Ej. Una pequea cantidad de luz basta para romper una molcula de cloro en dos tomos de cloro, los que son mucho msreactivos que la molcula original.

Premio Nobel de Qumica (1920).

Curiosidades:inventunamicrobalanza yunpianoelctricosenombrunasteroideensuhonor

23/09/2010

7

QumicaSvante August Arrhenius (1859-1927, sueco)

Estudi los electrolitos (disoluciones capaces de transportar la corriente elctrica). Pens que al disolver determinadas molculas en un disolvente como el agua, se descomponan en tomos separados. Adems, como que tales molculas, una sepa ados. Adems, como que tales molculas, una Vez rotas, conducan una corriente elctrica (pero no as las molculas como el azcar, que no sedescomponen), sugiri que las molculas no se rompan (o disociaban) en tomos ordinarios, sino en tomos que llevaban una carga elctrica (iones).Propuso que justamente los iones eran los tomos de electricidad de Faraday.

Premio Nobel de Qumica (1903)

13

yUtiliz su teora de la disociacin inica para explicar numerosos hechos de electroqumica.

Curiosidades:estaidealapresentensutesisdoctoralen1884,aprofesoresycolegaslespareciunabsurdoyestuvoapuntodeserreprobado,leotorgaronlamnimacalificacin.

EstamismateoralevaliluegoelPremioNobeldeQumica

Qumica

Arrhenius hiz tambin grandes aportes a lo que hoy conocemos como cintica qumica.Seal que las molculas al chocar no tienen por qu reaccionar, a no ser que lo hagan con al menos una cierta energa mnima, una energa de activacin. Cuando esta energa de activacin es baja, las reacciones ocurren rpida y fcilmente, pero si es elevada la p y f pvelocidad de la reaccin ser muy pequea.En este ltimo caso si la temperatura se elevase tanto que un cierto nmero de molculas recibieran la necesaria energa de activacin, la reaccin procedera sbita y rpidamente, a veces con violencia explosiva.Estudi tambin la influencia de la temperatura en las reacciones qumicas, y propuso la ecuacin que hoy lleva su nombre.

14

/Ea RTk AeEcuacin de Arrhenius

23/09/2010

8

Eyring / Polanyi, 1935Teora del Estado de Transicin Convencional (TST)

Eyring, H.; J Chem Phys 1935 3 107

Qumica

Henry Eyring(1901-1981)

Chihuahua Mxico

Michael Polanyi(1891-1976)

Filosofa de la Ciencia

J. Chem. Phys. 1935, 3, 107.

M. G. Evans, M Polanyi, Trans. Faraday Soc. 1935, 31, 875

Chihuahua, Mxico Filosofa de la Ciencia

Esta teora permite calcular la constante de velocidad de una reaccin qumica a partir de la altura de la barrera y la temperatura .

15

Hasta este momento la idea que se tena sobre el tomo era que era una pequea esfera slida indivisible.

Antecedentes:

Qumica

Regresando al tomo

Experimentos con Tubos de rayos catdicos: tubo lleno de gas, con 2 placas metlicas una (+) y otra (-), al pasar alto voltaje entre estas se observaba un haz de luz que no se haba logrado explicar.

Philipp Eduard Al hacer incidir luz ultravioleta sobre Philipp EduardAntn Lenard

(1862-1947)fsico alemn

Premio Nobel de Fsica (1905)

Al hacer incidir luz ultravioleta sobre una placa de un metal, este emita electrones (efecto fotoelctrico). Pareca razonable suponer que los tomos metlicos (y probablemente todos los tomos) contenan electrones.

16

23/09/2010

9

Qumica

Joseph John Thomson(1856-1940)fsico ingls

Descubri que que los rayos catdicos se torcan hacia una placa elctrica cargada positivamente.

Teora: el rayo estaba compuesto de pequeas partculas o pedazos de tomos que llevaban una carga negativa.

El tomo

fsico ingls

Premio Nobel de

tomo: estructura en la cual grupos de pequeos electrones cargados negativamente estaban dispersos de forma aleatoria dentro de una mancha de cargas positivas.

17

Premio Nobel de Fsica (1906)

Descubrimiento del electrn

Modelodelpan(oelpudn)conpasas

Qumica

Ernest Rutherford(1871-1937)

fsico neozelands

El tomoProb que el modelo del pan con pasas de Thomson era incorrecto

Experimento:

Emisin de partculas alfa hacia objetos slidos como lminas de oro.

Premio Nobel de Qumica (1908) Conclusin:

Observaciones:

La mayora atravesaban la lmina en lnea recta.

Un reducido nmero atravesaban en un ngulo (como si se hubiesen chocado contra algo)

Algunas rebotaban como una pelota de tenis que golpea una pared.

18

Las lminas de oro, y la materia en general, tena huecos!

Estos huecos permitan a la mayora de la partculas alfa atravesar directamente, mientras que un reducido nmero rebotaba de vuelta porque golpeaba un objeto slido.

23/09/2010

10

El ncleo era tan denso que las partculas alfa rebotaban en el, pero el electrn era tan pequeo, y se extenda a tan grande distancia que las partculas alpha atravesaban directamente esta rea del tomo.

QumicaEl tomo

tomo:de Rutherford :formado por un pequeo y denso ncleo de partculas cargadas positivamente en el centro, rodeado de electrones girando su alrededor en rbitas circulares. El tomo debe ser neutro # partculas (+) = # partculas (-)p ( ) p ( )

Modelo Planetario

19

QumicaQu otros avances de la ciencia tenan lugar?

La energa asociada a la radiacin electromagntica viene en pequeas unidades indivisibles llamadas cuantos. Su energa es igual a la frecuencia de la radiacin multiplicada por una

Max Karl ErnstLudwig Planck

(1858-1947)fsico alemn

Premio Nobel de Fsica (1918)

la radiacin multiplicada por una constante universal.

hE h =6.626 x 10-34 J.s

Albert Einstein(1879-1955)

fsico alemn, i

Propuso la naturaleza dual de la luz (onda-partcula) La teora ondulatoria fallaba en explicar el efecto fotoelctrico (a > intensidad de luz

20

Premio Nobel de Fsica (1921)

suizo,estadounidense

fotoelctrico (a > intensidad de luz incidente la energa de los e- no era >). Si se analizaba teniendo en cuenta el carcter corpuscular de los e- quedaba explicado.

los sistemas fsicos pueden mostrar tanto propiedades ondulatorias como corpusculares!

23/09/2010

11

Qumica

Niels Bohr(1885-1962)

El tomoEl mayor problema del modelo planetario es que segn la mecnica clsica el movimiento del electrn alrededor del ncleo implicara perdida de energa y el electrn terminara cayendo al ncleo.

Introduce un modelo atmico con rbitas cuantificadas.B d l l f d l fsico dans

Premio Nobel de Fsica (1922)

Bas su modelo en el fenmeno de lneas espectrales (Los tomos no pueden emitir energa de manera continua, sino slo en cantidades muy precisas)

Modelo atmico de Bohr:Los electrones tienen niveles de energa especficos. Cuando se exita un tomo, los electrones pueden saltar a niveles de mayor E Cuando los electrones caen a niveles deniveles de mayor E. Cuando los electrones caen a niveles de energa ms bajos, liberan cuantos de energa.

hcE

21

Qumica

Bohr no solamente predijo que los electrones ocuparan niveles especficos de energa, sino que tambin que estos estaban limitados al nmero de electrones que cada uno poda sostener.

Segn la teora de Bohr, la capacidad mxima de la primera envoltura de electrones (la ms interna) es de dos electrones.

El tomo

Para cada elemento con ms de dos electrones, el electrn extra residir en envolturas de electrones adicionales.

22

23/09/2010

12

QumicaEl tomo

Louis-Victor de Broglie (1892-1987)

fsico francs

La dualidad onda-partcula de la luz no es exclusiva de esta, se manifiesta tambin en los e- , protones y neutrones.

Las trayectorias de los e- alrededor del ncleo se corresponden a las de ondas estacionarias el permetro de las orbitas tiene que ser mltiplo de la

Premio Nobel de Fsica (1929)

asociada al movimiento del e-.

h

m

23

23/09/2010

13

Qumica

Leo HendrikBaekeland(1863-1944)qumico

belga-americano

Los plsticos Descubridor de la baquelita, un plstico duro, barato, no inflamable, verstil. Todava hoy uno de los ms utilizados.

Descubridores del neopreno, uno de los primeros cauchos sintticos (estables y flexibles en un amplio rango de

Wallace HumeCarothers(1896-1937)qumico

25

f p gtemperaturas)

qumico americano

Julius Arthur Nieuwland(1878-1936) qumico

belga-americanopolychloroprene

QumicaLa Qumica y la medicina:

Richard Willsttter (1872-1942, alemn)

Identific la estructura de la cocana en su tesis doctoral.Posteriormente estableci la estructura de la clorofila.Tambin descubri la similitud entre sta y la hemoglobina de la sangre.y g g

Premio Nobel de Qumica (1915)

cocana

Hemoglobina Hans Fischer (1881-1945, alemn)

Ambosqumicos

26Clorofila (c1 y c2) Grupo Hemo

Premio Nobel de Qumica (1930)

23/09/2010

14

QumicaLa Qumica y la medicina:

Heinrich Otto Wieland

(1877-1957, alemn)

Adolf Windaus (1876-1959, alemn)

Determinaron la estructura de los esteroidesy sus derivados. (Entre los esteroides se hallan muchas hormonasimportantes y el colesterol)

Premio Nobel de Qumica (1927)

Premio Nobel de Qumica (1928)

importantes y el colesterol)

Otto Wallach(1847-1931, alemn)

27

Elucid la estructura de los terpenos, importantes aceites vegetales entre los que se encuentra el mentol.

Premio Nobel de Qumica (1910)

Todosqumicos

Qumica

Paul Karrer (1889-1971)

qumico suizoPremio Nobel de Qumica (1937)

Estableci la estructura de los carotenoides.

caroteno

La Qumica y la medicina:

Estudi sistemticamente a los alcaloides.Su mayor xito fue descubrir las estructurasde la morfina y la estricnina.

Robert Robinson (1886-1975)

qumico ingls

Premio Nobel de Qumica (1947)

28

Premio Nobel de Qumica (1965)

Sintetiz la estricnina, la quinina, el colesterol , la cortisona, la reserpina (el primer tranquilizante) y la clorofila.

Robert Burns Woodward (1917-1979)

qumico americano

23/09/2010

15

Qumica

Premio Nobel de Fisiologa o Medicina (1939)

Gerhard Domagk(1895-1964)

qumico, patlogo y bacterilogo alemn

sulfanilamida Prontosil tiosemicarbazona

La Qumica y la medicina:

g ( )

Descubri que la sulfanilamida Prontosil, primer frmaco efectivo contra las infecciones bacterianas. Trat a su propia hija con ella, con lo que consigui evitar la amputacin de uno de sus brazos.Introdujo del uso de la tiosemicarbazona en el tratamiento de la tuberculosis.Trabaj tambin el campo de la quimioterapia contra el cncer.

Fue forzado por el rgimen nazi a rehusar el premio, que recibi finalmente en 1947.

Descubri la sustancia sinttica l h l h

29

Salvarsn (o arsfenamina), y la us comoagente teraputico contra la sfilis.

Paul Ehrlich (1854-1915)

bacterilogo alemn

Premio Nobel de Fisiologa o Medicina (1908)

Esto marca el origen de la

quimioterapia

Qumica

Alexander Fleming (1881-1955)

bacterilogo escocs

Descubri accidentalmente la penicilina en 1928.Estaba estudiando cultivos de bacterias y en uno de ellos not que una colonia de un hongo (Penicillium notatum, ms tarde

i d h ) h b id

La Qumica y la medicina:

Premio Nobel de Fisiologa o Medicina (1945)

caracterizado como moho) haba crecido espontneamente, como un contaminante, a su alrededor las bacterias estaban muertas.Inmediatamente se dio cuenta de la importancia de su hallazgo y trabaj con el hongo durante un tiempo. Pero la obtencin y purificacin de la penicilina a partir de los cultivos de Ponolum notalum resultaron dif il i d l i

30

difciles y ms apropiados para los qumicos.

Penicillium notatum

PlatoPetry originaldeldescubrimiento

23/09/2010

16

Qumica

Howard Walter Florey

Ernst Boris Chain

La necesidad de medicamentos que combatiesen las infecciones durante la Segunda Guerra Mundial atrajo la atencin hacia el descubrimiento de Fleming.

La Qumica y la medicina:

Aislaron la penicilina y se determinaron su estructura.

y(1898-1968)patlogo

anglo-australiano

Premio Nobel de Fisiologa o Medicina (1945) Compartido con Fleming

(1906-79)bioqumico

angloalemn

31

Qumica

Linus Pauling (1901-1994)qumico americano

Es reconocido como un cientfico muy verstil, debido a sus contribuciones en diversos campos, incluyendo la qumica cuntica, qumica inorgnica y orgnica, metalurgia, inmunologa, anestesiologa, psicologa, decaimiento

di ti t

La Qumica y la medicina:

Premio Nobel de Qumica (1954)

Naturaleza de los enlaces qumicos

Premio Nobel de Campaa contra las

radiactivo y otros. Abog por el consumo de grandes dosis de vitamina C.

Descubri la estructura de la hlice alfa de las protenas (como una escalera en espiral), que se mantena en su sitio mediante

t d hid

32

Premio Nobel de La Paz (1962) pruebas nucleares

terrestrespuentes de hidrgeno.Sugiri un modelo semejante para el ADN

23/09/2010

17

Qumica

Maurice HughFrederick Wilkins

(1916-2004)Fsico anglo-neozelands

Francis Harry Compton Crick

(1916-2004)fsico ingls

James Dewey Watson(n. 1928)

qumico americano

La Qumica y la medicina:

Hallaron cada molcula de cido nucleico tena que poseer una doble hli d d ll d l d d d j

Premio Nobel de Fisiologa o Medicina (1962) Compartido

hlice, dos cadenas enrolladas alrededor de un eje comn. Este modelo de Watson-Crick, concebido en 1953, constituy un importante avance en la comprensin de la gentica.

QumicaLa Radiactividad:

Marie Sklodowska Curie(1867-1934)

qumica y fsicapolaca-francesa

Premio Nobel de Fsica (1903)

Premio Nobel de Qumica (1911)

Reactividad espontnea

Descubrimiento delradio y el polonio

Primera mujer cientfica de renombre. Dio nombre al fenmeno de radiactividad. Determin la radiactividad del tomo de uranio. Tanto si se hallaba en su forma de elemento, como si formaba parte de un compuesto. En 1898 descubri que el torio era tambin radiactivo.

Pierre Curie(1859-1906)

34

fsico francs

Premio Nobel de Fsica (1903)

Reactividad espontnea

Codescubridor de la radioactividad

23/09/2010

18

QumicaCuriosidades:

Irne Joliot-Curie

(1897-1956) fsica y qumica

francesa

Padre, madre e hija galardonados con el premio Nobel

Jean FrdricJoliot-Curie(1900-19568

fsico y qumico francs

Nuevos Elementos radiactivos

Premio Nobel de Qumica (1935)

Marie Curie fue la primera persona en obtener dos premios Nobel y hasta el da de hoy es la nica con ambos galardones en ciencias.

El 19 de abril de 1906 muere Pierre atropellado por un coche de

Al igual que sus padres le es otorgado conjuntamente con su esposo

35

9 9 p pcaballos en una calle de Pars cuando se diriga a su laboratorio. Haba tratado de cruzar la calle corriendo mientras llova, pero resbal y fue atropellado por el coche. Marie qued muy afectada, pero quera seguir con sus trabajos y rechaz una pensin vitalicia. Asumi la ctedra de su marido, y fue la primera mujer en dar clases en la universidad (Sorbona) en los 650 aos transcurridos desde su fundacin.

QumicaDe regreso a la transmutacion

1919 Rutherford demostr en que las partculas alfa (He completamente ionizado, ncleo con 2 protones y 2 neutrones) podan arrancar protones de los ncleos de nitrgeno, y fusionarse con lo que quedaba:

14 4 17 1N He O H 7 protones7 neutrones

2 protones2 neutrones

8 protones9 neutrones

1 protn

Llev a cabo la primera reaccin nuclear hecha por el hombre

Rutherford llev a cabo muchas otras reacciones nucleares manejando partculas alfa. Lo que poda hacer era limitado ya

36

manejando partculas alfa. Lo que poda hacer era limitado ya que los elementos radiactivos proporcionaban partculas alfa de baja energa. Para conseguir ms, se requeran partculas ms energticas.

23/09/2010

19

Qumica

En 1934 bombarde uranio con neutrones, para ver si poda producir tomos ms pesados que el uranio que era el elemento de mayor nmero atmico de la tabla peridica en aquella poca.pero haba logrado formar el elemento 93 o no?

Enrico Fermi (1901-1954)

fsico italiano

Premio Nobel de Fsica (1938)

Li M i Premio Nobel de Otto HahnLise Meitner(1878-1968)

fsicaaustriaco-sueca

Descubrieron el protactinio en 1918. Produjeron el primer ejemplo de la fisin nuclear, bombardeando el uranio con bario

Premio Nobel de Qmica (1944)

Otto Hahn(1879-1968)qumicoalemn

No se present a la ceremonia.Fue un firme opositor al uso de armas nucleares.

37

En1942 Fermiconstruyelaprimerapilanuclearlograndolaprimerareaccinencadenacontroladadefisinnuclear.DuranteelrestodelaSegundaGuerraMundialparticipeneldesarrollodelabombaatmica.

En 1945 sehizoexplotarenAlamogordo,NuevoMxico,laprimerabombaatmica(bombadefisin).UnmesdespussefabricaronehicieronexplotardosbombasmssobreHiroshimayNagasaki enJapn.

Qumica

Julius Robert Oppenheimer

(1904-1967) fsico

estadounidense

Director cientfico del proyecto Manhattan, el esfuerzo durante la Segunda Guerra Mundial para ser de los primeros en desarrollar la primera arma nuclear en el Laboratorio Nacional de Los lamos, en Nuevo Mxico, Estados Unidos.Conocido coloquialmente como "El padre de la bomba atmica"

Expres su pesar por el fallecimiento de vctimas inocentes cuando las bombas nucleares fueron lanzadas

38

fcontra los japoneses en Hiroshima y Nagasaki. Al terminar la guerra, fue el jefe consultor de la recin creada Comisin de Energa Atmica y utiliz esa posicin para