¿Cuales son los fundamentos de la química? ¿Cuales sus ideas básicas? Si tuviésemos que explicar la química de una manera concentrada y reducida ¿qué enseñaríamos? Por eso, para todos lo interesados en la química, lanzo la siguiente encuesta:
¿Cuales son las ideas/teorías/leyes fundamentales de la química?
Propón tres.
Puedes contestar a través de este blog, en el blog Química y Sociedad, en la página de Facebook Todo es Química-2012 (https://www.facebook.com/todoesquimica2012) o a través de un mensaje en Twitter (@QuimicaSociedad)
Nota: Este post participa en el XXVII Carnaval de Química, que aloja este blog.
Bernardo Herradón CSIC
Los Avances de la Química. Educación Científica (y algo de Historia ...). 
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Hola Bernardo,
Has planteado una cuestión de gran interés. Así, sin dejar mucho tiempo para meditarlo, yo pensaría en las siguientes:
– la materia está formada por átomos (constituidos a su vez por protones, neutrones y electrones) de distintos elementos.
– los átomos se unen entre sí (mediante enlace químico) formando moléculas ( a veces gigantes: macromoléculas) sales y metales.
– las propiedades de las sustancias (dureza, conductividad térmica y eléctrica, reactividad química, etc.) dependen de la estructura atómico molecular.
– un número limitado de elementos (poco más de 100) constituyen los millones de sustancias conocidas y que se pueden conocer en el futuro.
– cada sustancia está compuesta de la misma proporción de átomos de cada elemento que la forman, independientemente de cómo se haya formado.
– unas sustancias se transforman en otras por reacciones químicas, en las que se rompen unos enlaces químicos y se forman otros.
– las reacciones químicas entre sustancias se producen en unas relaciones determinadas (estequiometría).
– la reacción química implica una absorción o desprendimiento de energía.
– las reacciones químicas transcurren buscando un compromiso de mayor desorden y mínima energía.
– la velocidad de las reacciones químicas depende del tipo de sustancias implicadas, de la temperatura y de la presencia de sustancias específicas (como los catalizadores).
– las reacciones químicas tienden al equilibrio.
Un saludo,
Gabriel
Gabriel,
Muchas gracias por tus reflexiones.
Saludos.
Bernardo
Es complicado comprimir toda la Química en torno a tres ideas o teorías, pero ya que preguntas, ahí va mi propuesta:
1) Estructura de la materia. Es imprescindible conocer todas las formas de organización de la materia para poder comprender su comportamiento.
2) Termoquímica. Una vez superada ya la parte de estructura de la materia, la termoquímica puede ayudar a entender por qué tienden a suceder determinados sucesos químicos bajo ciertas condiciones.
3) Cinética química y fenómenos de transporte. Con este bloque, se puede entender por qué suceden determinados fenómenos.
Espero haber sido útil en esta iniciativa tan guay.
Luis
Gracias por tu aportación.
Tres ideas… Estructura, reactividad y propiedades. Cómo la primera condiciona las otras dos a todos los niveles de complejidad que abarca nuestra ciencia,
Así de sencillo y así de complicado.
Gracias por participar.
Bernardo
¡Interesantísima pregunta maestro! ¡Y muy interesantes las respuestas que he podido leer!
Debo decir que “me has leído la mente” (aunque suene pseudocientífico) porque este tema será tratado en el post de inauguración del cuaderno de la señorita Tate (cuya fecha se descubrirá gracias a un desafío químico que lanzaré mañana como ya te comenté).
Que la Química es una ciencia sólida con sus principios y leyes claramente establecidos es ya un hecho indiscutible, aunque ello no implica que en Química quede mucho por hacer. La relación (¿o debería decir integración?) con la Física y el grado de “matematización” (me permito usar este término que te escuché a ti por primera vez) deben ser aspectos a tener en cuenta ya que van a estar directamente relacionados con los cimientos de la propia Química. Pero dejo esto para el post (o para alguna de nuestras charlas) y me centro en la pregunta.
Yo creo que si hay que definir cuáles son los pilares de la Química escribiría 3: el átomo, las interacciones fisicoquímicas y la reactividad.
-EL ÁTOMO. Tradicionalmente se ha definido la Química como una ciencia electrónica y hasta cierto punto es cierto, pero no del todo. En algunos textos se puede llegar a leer que no es sólo que la Química sea una ciencia electrónica, sino que de todos los electrones sólo importan los más externos, los de valencia. Si bien los químicos no penetramos en el interior de los nucleones ni llegamos a los quarks y gluones, ¿cómo podríamos explicar la variación de las propiedades periódicas en el sistema periódico sin considerar la carga nuclear efectiva (Z*)? Z* implica “mirar” tanto a los electrones internos (core) como al núcleo. Z* es fundamental para entender la Tabla Periódica. ¿Y qué hay más representativo de la Química que su Tabla Periódica? Éste es sólo un ejemplo. El estudio del átomo, de acuerdo a las bases de la Mecánica Cuántica y en algunos casos a la Física Relativista (como comentábamos hace poco para explicar el color del Au o el carácter líquido del Hg), constituye un pilar fundamental de la Química: La base para entender las propiedades fisicoquímicas de las sustancias y el sistema periódico.
-LAS INTERACCIONES FISICOQUÍMICAS. Hablo de interacciones fisicoquímicas y no de enlace químico por incluir también a otras interacciones como los enlaces de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals. La interacción de los átomos para formar moléculas, cristales u otro tipo de estructuras es la base no sólo del estudio estructural de la materia (y por ende, de sus propiedades), sino de la propia reactividad, pues en las reacciones se rompen unos enlaces para formar otros. El estudio del enlace implica el estudio previo del átomo y es la base para justificar las propiedades de las sustancias y entender las reacciones químicas. ¡Los 3 pilares están íntimamente relacionados!
-LA REACTIVIDAD. El estudio de las reacciones químicas implica atender a aspectos termodinámicos y cinéticos a la hora de predecir cómo evoluciona la conversión de productos y reactivos y a la hora de justificar los resultados obtenidos. Es aquí quizás donde aún la Química presenta un grado de “matematización” inferior y ello hace que siga existiendo la imagen del “químico” como “cocinero” (especialmente en el caso del químico sintético). No obstante, el gran desarrollo de la Química computacional puede ayudar (y ya lo está haciendo) a dar a un gran impulso a la interpretación de las reacciones químicas y la dinámica molecular bajo la cobertura de la Física.
De nuevo, ¡una pregunta fascinante! Ha sido un placer dejar mi granito de arena.
Saludos desde la tierra de J.J. y sir Isaac. :)
Creemos que las ciencias en generasl, y la química en particular, se pueden explicar de diversas maneras y la que actualmente están ‘sufriendo’ nuestros escolares no parece la más adecuada a la vista de los resultados. Los programas escolares tienen pocas horas lectivas y la aproximación de la enseñanza no es demasiado motivadora para los estudiantes. Se les exige adquirir muchos conocimientos de manera memorística, sin poder enfatizar demasiado en los conceptos fundamentales; desconectándolos de la realidad cotidiana y sin perspectiva histórica.
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El estudio de la Química se ha hecho tan selectivo, que es difícil atraer el interés de jóvenes, ¿Cómo incitarlos a su estudio?:
En una ocasión uno de mis hijos, estudiante de Ingeniería Mecánica, decía que no entendía por que en su programa de estudios estaba la materia de Química; es mas molesto decía “no le entiendo a la maestra”.
Me moleste y le explique:
Todo es Química, te gusto tu almuerzo- huevos rancheros- si- pues la clara del huevo se solidifica gracias a su compuesto de proteínas, y la yema no se cuece porque su punto de cocción es mayor debido a su contenido de trigliceridos.
¿Ya te bañaste? pues el agua que usaste es potable gracias a un proceso, creado por químicos, y el jabón que usaste se produce por la saponificación de las grasas.
La Química en tu área es muy importante, como piensas que se crearon los materiales con lo que se construye, produce: TODO.
Todo a tu alrededor es producido u originado por una serie de reacciones químicas realizadas de manera natural o artificial.
Es mas nuestro cuerpo es una fabrica de reacciones químicas, por ejemplo: los elementos de la vida son Carbono, Hidrógeno, Oxigeno, Nitrógeno, entre mucho otros, como el Fierro (Fe) que se necesita para el intercambio de CO2- O2 en los pulmones.
Tu celular, la silla, la casa, el carro, los combustibles, los alimentos, las medicinas.
La platica que tuve con mis hijos, ya que mis otros hijos también oyeron, fue muy larga, y creo que todavía me falto mucho por explicarles. Así fue como lograron entender mi pasión por la Química y principalmente, porque es importante para todos.
Despertar el sentido analítico de los jóvenes no es difícil, solo hay que utilizar los que ellos utilizan para que les sea atractivo.
Tener conocimientos científicos es maravilloso, hasta glorioso, pero la capacidad de compartirlos, hasta lograr interés y entendimiento complementa nuestra misión.
María Esperanza,
Muchas gracias por tu aportación. Coincido contigo de que la mejor manera de que la química llegue a los jóvenes es a través de nuestra vida cotidiana, como intento explicar en mis numerosas charlas y en bastantes artículos publicados en este blog, en la web http://www.losavancesdelaquimica.com/ y en el blog http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/.
Esta estrategia, que se suele usar en divulgación científica, también podría usarse en la enseñanza de la química: con ejemplos de la vida cotidiana se pueden llegar a explicar conceptos de química.
Bernardo Herradón
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