HISTORIA Y EVOLUCIÓN DE LA QUÍMICA La Química en la Prehistoria y en la Antigüedad.Desde tiempos muy remotos el ser humano ha estado descubriendo y manejando diversos materiales debido a sus necesidades de alimentación, vivienda, vestido y defensa. En la época primitiva, el ser humano usó las piedras, y posteriormente descubrió los metales cobre, estaño, bronce y hierro, con los cuales fabricó instrumentos y armas de guerra. Estas épocas se conocen como la Edad de Piedra y la Edad de los Metales. El humano primitivo le daba un sentido mágico y místico a los materiales y a los cambios que observaba en la naturaleza. La historia de la química está íntimamente ligada a la evolución del ser humano y al dominio del fuego, el cual hoy en día sigue siendo el principio básico de una tecnología fundamental. La obtención de hierro y de otros metales, o la fabricación del vidrio, a partir de la arena, son algunos ejemplos del poder transformador del fuego. El nombre de algunos periodos de la historia como “Edad de Bronce”, o “Edad de Hierro”, nos remite a épocas pretéritas, en las que el ser humano se ayudaba del fuego para fundir los minerales y fabricar herramientas. Sin embargo, mucho antes, probablemente hace más de 500.000 años, el Homo erectus ya utilizaba el fuego para cocinar y conservar los alimentos, consiguiendo eliminar los microorganismos patógenos presentes en los alimentos y facilitando la digestión de los mismos. En la antigüedad el ser humano ya conocía algunos cosméticos y medicamentos. Las mujeres usaban maquillaje tóxico sin saberlo, como sales de mercurio, arsénico, etc. En esta época la filosofía sustituyó al misticismo, ya que intentó explicar la naturaleza y la composición de la materia con la razón humana. Así, tenemos al famoso filósofo Aristóteles (383-322 a. de C.), quien sostuvo que todos los materiales estaban formados por una combinación de aire, fuego, tierra y agua, lo que se conoció como la Teoría de los Cuatro Elementos. Los filósofos de la antigua Grecia se propusieron identificar el material primitivo a partir del cual se originaría la materia y la vida. Tales de Mileto (635? a.C.-545? a.C.) postuló que toda la materia procedia del agua. Para Anaxímenes (585 a.C.-524 a.C.) el aire era el origen de toda la materia y para Heráclito (544 a.C.-484 a.C.), el fuego. Empédocles (492? a.C.-432? a.C.) consideró que los materiales básicos eran el aire, la tierra, el fuego y el agua, a los que Aristóteles (384 a.C.-322 a.C.) añadió un quinto elemento: el éter. Para Aristóteles, dichos elementos eran la consecuencia de cuatro propiedades básicas: calor, frío, sequedad y humedad.
Una mención especial merece el pensador Demócrito de Abdera (460? a.C.-370? a.C.), quien desarrolló una teoría atómica primitiva sobre la constitución de la materia. En la época, el peso de Aristóteles, cuyas ideas sobre el Universo y sus leyes dominaron el panorama científico durante casi 2000 años, eclipsó el atomismo propuesto por Demócrito. Sin embargo, dicha concepción atómica de la materia se mantuvo hasta el principio de la edad moderna.
La Química en la Edad Media.En Alexandria, ciudad fundada en el año 332 a. C., la filosofía griega confluyó con la técnica egipcia y el misticismo oriental, un encuentro que dió como fruto el nacimiento de la alquimia. Entre el siglo III a.C. y el siglo XVI d.C, la química estaba dominada por la alquimia, centrada en la búsqueda de la piedra filosofal, capaz de transformar los metales en oro. La investigación alquímica favoreció el desarrollo de nuevos productos químicos y de nuevos métodos para la separación de los elementos químicos, sentando las bases para el desarrollo de la futura química experimental. La humanidad avanzó en la comprensión de los materiales al surgir la “alquimia” en el Oriente helenístico, en el siglo I a. de C. La alquimia significa “ciencia oscura” y tuvo su auge en la Edad Media. Los alquimistas creían que los materiales se transformaban y perfeccionaban hasta convertirse en oro. Su objetivo se centró en conseguir la “piedra filosofal”, sustancia imaginaria capaz de transmutar los metales en oro y darle perfección e inmortalidad al ser humano. Los alquimistas dieron los primeros pasos hacia la aparición de la química como ciencia, al comenzar a realizar mediciones de la materia con la balanza y a aplicar técnicas de laboratorio. La Iatroquimia (Siglo XVI - XVIII Química medicinal): Ante el fracaso de los alquimistas, los reyes negaron la práctica de la alquimia. Surge Paracelso, médico que se basa en las doctrinas alquimistas y formuló una visión dinámica de universo, del cuerpo humano y de las enfermedades fundamentales en las tres sustancias alquímicas: Hg, S, NaCl, que de la cantidad que se encuentren en el organismo depende la salud. La Iatroquimia se convirtió en auxiliar de la medicina. Teoría de Flogisto: La química se considera ya una ciencia independiente experimental. George Stahl con su Teoría de Flogisto trata de explicar el fenómeno de la combustión, que los cuerpos arden por la presencia de una sustancia llamada flogisto (Descartada por Lavoisier).
La Química en la Edad Moderna y Contemporánea.En el siglo XV comenzaron a sustituirse las explicaciones filosóficas acerca de la materia por aquéllas basadas en la experimentación. Surgió así el método cualitativo propuesto por Robert Boyle y el método cuantitativo propuesto por Antoine Lavoisier, los cuales fortalecieron el carácter científico de la química. Debido al método cuantitativo propuesto por Antoine Lavoisier, éste: Establece la ley de la conservación de la materia. Demostró que el aire está formado por Oxígeno y Nitrógeno. Que los cuerpos arden por presencia del Oxígeno produciendo energía. Que los seres vivos utilizaban el Oxígeno del aire para la combustión de los alimentos. Fundó la Química Moderna.
En los siglos XIX - XX: Surge John Dalton y su "Teoría Atómica". Surgió la Química Orgánica, obteniéndose por primera vez, la urea a partir del cianato de amonio, producto inorgánico (Desterrando la teoría vitalista).
Dimitri Mendeleiev organizó la Tabla Periódica de los Elementos Químicos en base a sus pesos atómicos. Alfred Nobel inventó la dinamita. Marie Curie estudió las sustancias radiactivas y descubrió el radio y el polonio. Niels Bohr sentó las bases de la concepción moderna del átomo.
A partir del siglo XIX la química se inicia como ciencia experimental, pero es en el siglo XX cuando se acelera su desarrollo científico, encontrándose hoy en día integrada a muchas áreas del conocimiento.
El avance de la Química en los últimos años se evidencia en el uso de sustancias sintéticas como plástico, polietileno, teflón, PVC, dralón, nylon, caucho sintético; en el desarrollo de nuevos combustibles no contaminantes, como el biogás; en la síntesis de fármacos y en el descubrimiento de nuevos materiales para la fabricación de instrumentos tecnológicos.
LA QUIMICA EN LA ACTUALIDAD La Química como Ciencia Experimental.Una ciencia experimental se fundamenta en los principios y leyes derivadas de la experimentación, y que son demostrables. La química es la ciencia experimental que estudia la materia, su estructura, sus propiedades, sus transformaciones y sus leyes. Las ciencias experimentales son guiadas por el método científico, que consiste en un conjunto de procesos dinámicos realizados por el investigador, cuyo fin es garantizar la veracidad del conocimiento. Este conocimiento es producto de la observación y de las teorías que explican a los fenómenos. Las teorías pueden ser modificadas o sustituidas por otras según progresan las investigaciones. Así, actualmente, se ha evolucionado hasta un modelo científico que permite interpretar la naturaleza de la materia en términos de la estructura atómica y del enlace químico, a partir de modelos anteriores más sencillos. Las ciencias experimentales realizan experimentos controlados para estudiar en el laboratorio los fenómenos naturales. Un experimento controlado consiste en manipular una variable o factor sin variar el resto de los factores que influyen sobre el fenómeno observado. La química hoy día se ha ramificado en diversas áreas especializadas y es considerada como la ciencia central, debido a que su campo de estudio es muy amplio y se halla entremezclado con diferentes campos de la ciencia: ingeniería, medicina, informática, etc. Las principales áreas de la química son: química analítica, química inorgánica, química orgánica, bioquímica, fisicoquímica y química nuclear. La Naturaleza y el Laboratorio Químico.En la naturaleza ocurren los fenómenos de la materia que retan a la curiosidad humana: ¿por qué las hojas de los árboles cambian de color?, ¿qué sucederá si mezclamos dos sustancias diferentes?, ¿qué es el aire? Estas preguntas surgen al observar la naturaleza misma, pero las respuestas se logran a través de la investigación cuidadosa, que requiere de muchas mediciones con sofisticados instrumentos. La investigación en química se lleva a cabo en el laboratorio químico, donde se dispone de las sustancias e instrumentos adecuados, y se pueden aplicar las técnicas necesarias para la experimentación científica. La investigación en química tiene dos campos de desarrollo: La investigación química básica, que consiste en investigar con el solo fin de conocer más acerca de los materiales, sin importar la aplicabilidad de estos conocimientos.
La investigación química aplicada, busca desarrollar un producto útil o resolver problemas concretos de la sociedad. Está fundamentada en la investigación básica.
QUÍMICA, AMBIENTE Y SOCIEDAD El conocimiento químico debe formar parte de nuestra educación integral como ciudadanos informados que se desenvuelven en una sociedad influenciada por la ciencia y la tecnología. La Química y la Vida.A diario oímos noticias acerca de sucesos relacionados con la química y disfrutamos de productos de consumo generados por diversas industrias químicas. La química forma parte de las industrias de alimentos, medicinas, cosméticos, vestidos detergentes, insecticidas, transporte, etc. Estos productos se fabrican con el fin de brindarle al ser humano una mejor calidad de vida. No obstante, debemos conocer la naturaleza química de los productos que consumimos y los riesgos para la salud, para así darles un uso adecuado. La Química y la Sociedad.El desarrollo de la química ha tenido un impacto social. Nuestra sociedad actual ha creado nuevos estilos de vida como consecuencia de los conocimientos aportados por la química. Por ejemplo, el surgimiento de industrias químicas en el área de salud, alimentación, construcción, transporte y otras, ha generado fuentes de trabajo y la apertura de nuevas carreras universitarias que forman profesionales en las diferentes áreas del quehacer químico. Por otra parte, podemos ver que a pesar de que el conocimiento químico pretende lograr el bienestar de la humanidad, no obstante, se usa para otros fines. Hoy vemos, que este conocimiento se ha usado para aumentar la producción de drogas perjudiciales para la salud y para crear armas biológicas. La Química y el Ambiente.El desarrollo de las industrias químicas ha traído como consecuencia la acumulación de productos de desecho que deterioran el ambiente. En los últimos tiempos se ha observado como los plásticos, detergentes, insecticidas y gases tóxicos, han generado un desequilibrio ambiental. Esta acción del ser humano sobre el ambiente se conoce como impacto ambiental. No obstante, la química brinda a la vez, las bases para resolver los problemas de la contaminación ambiental porque permite conocer la naturaleza de los contaminantes y su forma de eliminarlos o evitarlos.
