La Quimica

Historia de la química

Alrededor del año 2200 a.C. los chinos propusieron que la materia se componía de 5 elementos: metal, madera, tierra, fuego y agua. Casi al mismo tiempo el conocimiento científico de los egipcios les permitió utilizar el oro, el cobre, los minerales de plomo y realizar alfarería.

La contribución de los griegos data de 600 a 200 años a.C. las contribuciones griegas fueron solo especulación ya que no llevaron a cabo ninguna experimentación. Aristóteles estableció la idea de que el material terrestre estaba formado por 4 elementos: aire, tierra, fuego y agua. Así propuso un 5 elemento: la "quintaesencia" o "éter" el cual creía que forma gran parte de los cuerpos celestes. Democrito: Propuso una teoría sobre la estructura atómica de la materia.

Los alquimistas trataron de cambiar diversos materiales en oro. Ellos la piedra "filosofal" que creían se necesitaba para hacer este cambio. Su trabajo fue mas bien fantasía que realidad científica, y aunque fallaron en sus intentos de realizar transformaciones prepararon sustancias nuevas, desarrollaron técnicas novedosas y diseñaron muchos tipos de aparatos útiles.

Georg Ernst Stahl propuso la teoría del flogisto, que es el primer principio de la química. Stahl decía que todos los materiales combustibles contenían flogisto, el cual se libera al quemar la sustancia. La experimentación de la combustión como la combinación de la materia con el oxigeno del aire, fue lograda por Anotine Laurent Lavoisier. El trabajo de Lavoisier colocó a la química como una ciencia moderna.

Las grandes aportaciones a la química no se limitan a los siglos 18 y 19 si no que hoy en día se siguen produciendo en laboratorios industriales.

Algunos europeos que han tenido gran influencia son: Erwin Schrodingr desarrollo una ecuación matemática para describir las relaciones de energía que existen para el comportamiento de los electrones; Niel Bohr desarrollo un modelo atómico; Otto Hahn descubrio la fision Nuclear; Sir Robert Robinson sintetizó muchos compuestos útiles para la medicina en el tratamiento de varias enfermedades y postulo la estructura correcta de la compleja molécula de estricnina.

Rosalin Franklin desempeño importante papel en la determinación de la estructura del ADN. Dorothy Crowfoot Hodgking determino las estructuras de la vitamina B12 y la insulina.

La historia de la química está ligada al desarrollo del hombre y el estudio de la naturaleza, ya que abarca desde todas las transformaciones de materias y las teorías correspondientes. A menudo la historia de la química se relaciona íntimamente con la historia de los químicos y según la nacionalidad o tendencia política del autor resalta en mayor o menor medida los logros hechos en un determinado campo o por una determinada nación.

La ciencia química surge antes del siglo XVII a partir de los estudios de alquimia, populares entre muchos de los científicos de la época. Se considera que los principios básicos de la química se recogen por primera vez en la obra del científico británico Robert Boyle: The Sceptical Chymist (1661). La química como tal comienza sus andares un siglo más tarde con los trabajos de Antoine Lavoisier que junto a Carl Wilhelm Scheele descubrieron el oxígeno, Lavoisier a su vez propuso la ley de conservación de masa y la refutación de la teoría del flogisto como teoría de la combustión.

El principio del dominio de la química es el dominio del fuego. Hay indicios de que hace más de 500.000 años, en tiempos del Homo erectus, algunas tribus consiguieron este logro que aún hoy es una de las tecnologías más importantes. No sólo daba calor en las noches de frío, también ayudaba a protegerse contra los animales salvajes y permitía la preparación de comida cocida. Esta contenía menos microorganismos patógenos y era más fácil digerirla. Así bajaba la mortalidad y se mejoraban las condiciones generales de vida.

La metalurgia

La metalurgia es uno de los principales procesos de transformación de la materia utilizados hasta 1991. Comenzó con el descubrimiento del cobre, del oro y de la plata. Aunque existe en la naturaleza como elemento químico, la mayor parte se halla en forma de minerales como la calcopirita, la azurita o la malaquita. Especialmente las últimas son fácilmente reducidas al metal. Se supone que unas joyas fabricadas de alguno de estos minerales y caídas accidentalmente al fuego llevaron al desarrollo de los procesos correspondientes para obtener el metal.

Luego por experimentación o como resultado de mezclas accidentales se descubrió que las propiedades mecánicas del cobre se podían mejorar en sus aleaciones. Especialmente tuvo éxito la aleación del cobre con el estaño y trozos de otros elementos como el arsénico conocido como bronce que se consiguió de forma aparentemente independiente en oriente próximo y en China desde dónde se extendió por casi todo el mundo y que dio el nombre a la edad de bronce.

Unas de las minas de estaño (como otro mineral esencial en la obtención de esta aleación) más importantes de la antigüedad se hallaban en las islas británicas. Originalmente el comercio fue dominado por los fenicios. Luego el control sobre este recurso importante probablemente era la razón de la invasión romana en las Britania.

Los hititas fueron unos de los primeros en obtener el hierro a partir de sus minerales. Este proceso es mucho más complicado ya que requiere temperaturas más elevadas y por lo tanto la construcción de hornos especiales. Sin embargo el metal obtenido así era de baja calidad con un elevado contenido en carbono y tenía que ser mejorado en diversos procesos de purificación y forjándolo. La humanidad tardó siglos en desarrollar los procesos actuales de obtención de acero, generalmente por oxidación de las impurezas insuflando oxígeno o aire en el metal fundido (proceso de Besmer). Su dominio era uno de los pilares de la revolución industrial.

Otro hito metalúrgico fue la obtención del aluminio. Descubierto en los albores del siglo XIX y en un principio obtenido por reducción de sus sales con metales alcalinos, se destacó por su ligereza. Su precio superó al del oro y era tan apreciado que unos cubiertos regalados a la corte francesa se fabricaron de este metal. Con el descubrimiento de la síntesis por electrólisis y posteriormente el desarrollo de los generadores eléctricos su precio cayó abriéndose nuevos campos para su uso

El cobre fue uno de los primeros minerales trabajados por el hombre, ya que se lo encuentra en estado casi puro (cobre nativo) en la naturaleza. Junto al oro y la plata fue utilizado desde finales del Neolítico, golpeándolo, al principio, hasta dejarlo plano como una lámina. Después, como consecuencia del perfeccionamiento de las técnicas cerámicas, se aprendió a fundirlo en hornos y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad. Posteriormente se experimentó con diversas aleaciones, como la del arsénico, que produjo cobre arsenicado, o la del estaño, que dio lugar al bronce.

El proceso de adquisición de los conocimientos metalúrgicos fue diferente en las distintas partes del mundo, siendo las evidencias más antiguas de fundición del cobre del VI milenio a.C., en Anatolia y el Kurdistán.2 En América no hay constancia hasta el I milenio a.C.3 y en África el primer metal que se consiguió fundir fue el hierro, durante el II milenio a.C.4 El hierro comenzó a ser trabajado en Anatolia hacia el tercer milenio a. C.. Este mineral requiere altas temperaturas para su fundición y moldeado, para ser así es más maleable y resistente. Algunas técnicas usadas en la antigüedad fueron el moldeo a la cera perdida, la soldadura o el templado del acero. Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China en el siglo I a. C., pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.

El empleo de los metales se debió, inicialmente, a la necesidad que se creó el hombre de utilizar objetos de prestigio y ostentación, para, posteriormente, pasar a sustituir sus herramientas de piedra, hueso y madera por otras mucho más resistentes al calor y al frío (hechas en bronce y, sobre todo, hierro). Los utensilios elaborados con metales fueron muy variados: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos.

La cerámica

Otro campo de desarrollo que ha acompañado al hombre desde la antigüedad hasta el laboratorio moderno es el del vidrio y de la cerámica. Sus orígenes datan de la prehistoria cuando el hombre descubrió que los recipientes hechos de arcilla, cambiaron sus características mecánicas e incrementaron su resistencia frente al agua si eran calentados en el fuego. Para controlar mejor el proceso se desarrollaron diferentes tipos de hornos.

En Egipto se descubrió que recubriendo la superficie con mezclas de determinados minerales (sobre todo mezclas basadas en feldespato y galena) esta se cubría con una capa muy dura y brillante, el esmalte, cuyo color se podía variar añadiendo pequeñas cantidades de otros minerales o las condiciones de aireación en el horno. Estas tecnologías se difundieron rápidamente. En China se perfeccionaron las tecnologías de fabricación de las cerámicas hasta dar con la porcelana en el siglo VII. Durante siglos China mantuvo el monopolio en la fabricación de este producto. Tan sólo en el siglo XVIII Johann Friedrich Böttger reinventó el proceso en Europa.

Relacionado con el desarrollo de la cerámica, aparece

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