miércoles, 30 de septiembre de 2009

Ley de Boyle



La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert Boyle y Edme Marriote, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión: PV=K

Donde K es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

P1V1=P2V2

donde:

P1: presión inicial

P2: presión final

V1: volumen inicial

V2: volumen final


la fabricacion del vidrio

La fabricación del vidrio data de 1400 años A. de C.; en su elaboración añadían un óxido básico (procedente del natrón o de las cenizas de madera) a la arena (donde se encuentra la sílice). Esto permitía rebajar el punto de fusión de la mezcla y mantener por más tiempo el estado viscoso del vidrio, es decir, prolongar el tiempo de fabricación. El vidrio así obtenido era soluble en agua. Añadiendo a la preparación silicatos terrosos o metálicos (piedras calcáreas o plomo) se creó el vidrio que hoy conocemos. Rápidamente los artesanos variaron sus colores e incorporaron limadura de hierro, agua marina y corteza de abedul, cuerno de vaca, carbón, azufre y también antimonio.

Componentes del Vidrio

La sílice (arena cuárcica), mezclada con óxido de sodio y cal, es el componente básico del vidrio de uso corriente. Si se reemplaza el sodio por potasio, se obtiene el cristal de Bohemia, que tiene más brillo y dureza. La mezcla de sílice, potasio y óxido de plomo, se caracteriza por su pureza, brillo y mayor densidad.


El vídeo que se adjunta a continuación nos expresa de una manera mas clara lo dicho anteriormente

Los primeros elementos: Tierra, Aire, Agua y Fuego


Así como la enorme cantidad de palabras de un idioma se arma a partir de unas pocas decenas de letras, todos los objetos que podemos conocer ¿estarán formados a partir de unos pocos constituyentes elementales?

Luego de la utilización por vez primera de la palabra átomo por Demócrito, se quería conocer cuantos tipos de estos existían. Algunos filósofos asociaban distintas formas y tamaños con los átomos de cada elemento: por ejemplo, los átomos de agua serían esferitas perfectas que les permitirían deslizarse unas sobre otras, mientras que los de tierra tendrían formas irregulares que los ayudarían trabarse entre sí dando más rigidez a la sustancia de la que participaran.

Es interesante notar que existe un paralelismo entre los cuatro elementos y las formas en que la

materia puede presentarse:

FUEGO ------> ENERGIA

AGUA ------> LÍQUIDO

TIERRA ------> SOLIDO

AIRE ------> GASEOSO

Esta teoría fue formulada por 4 de los más famosos pensadores y filósofos griegos, destacando entre ellos Thales, Anaxímenes, Heráclito, y más tarde Empédocles, pues cada uno se apegaba por cual o tal elemento según sus propias preferencias, atribuyéndoles así la composición de toda la materia, ya sea por su presencia o su ausencia.

Finalmente es Aristóteles quien recopila todo lo anterior, y agregando un quinto elemento, el éter, que conformaría la “esfera celeste”

El concepto de estos cuatro elementos primordiales fue mantenido durantesiglos. Los egipcios y los árabes experimentaban y manipulaban sustancias en busca de combinaciones útiles para ramas tan diversas como la Medicina, los cosméticos, la metalurgia o el embalsamamiento. En Europa, durante la Edad Media, los alquimistas fueron los herederos de esta tradición

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martes, 29 de septiembre de 2009

La Alquimia

En la historia de la ciencia, la alquimia es una antigua práctica protocientífica y una disciplina filosófica que combina elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la astrología, la semiótica, el misticismo, el espiritualismo y el arte.

La alquimia fue practicada en Mesopotamia, el Antiguo Egipto, Persia, la India y China, en la Antigua Grecia y el Imperio Romano, en el Imperio islámico y después en Europa hasta el siglo XIX, en una compleja red de escuelas y sistemas filosóficos que abarca al menos 2500 años.

En la Edad Tenebrosa mas conocida como la Edad media, la preocupación teológica llena los espíritus y únicamente hacia el siglo VII empieza a adquirir la Ciencia entre los árabes una cierta importancia.

Los alquimistas consideraron los metales como cuerpos compuestos formados por dos cualidades-principios comunes, el mercurio, que representaba el carácter metálico y la volatilidad, y el azufre que poseía la propiedad de combustibilidad.

La alquimia fue una de las principales precursoras de las ciencias modernas, y muchas de las sustancias, herramientas y procesos de la antigua alquimia han servido como pilares fundamentales de la moderna industria química.

Aunque la alquimia adopta muchas formas, en la cultura popular es citada con mayor frecuencia en historias, películas, espectáculos y juegos como el proceso usado para transformar plomo (u otros elementos) en oro. Otra forma que adopta la alquimia es la de la búsqueda de la piedra filosofal, con la que lograr la habilidad para transmutar oro o la vida eterna.

En el siglo XIII se extendió el objetivo de la alquimia al buscar el «elixir filosofal o de larga vida», imaginado como una infusión de la piedra filosofal, el cual debía eliminar la enfermedad, devolver la juventud, prolongar la vida e incluso asegurar la inmortalidad. Se comprende que los alquimistas viejos dedicasen sus últimas fuerzas a la consecución de este sueño.

En el plano espiritual de la alquimia, los alquimistas debían transmutar su propia alma antes de transmutar los metales. Esto quiere decir que debían purificarse, prepararse mediante la oración y el ayuno.




¿Cómo surge el método científico?


El ser humano es curioso por naturaleza, siempre está atento a lo que sucede a su alrededor, tomando forma el primer paso, la observación, a través de la cual surge un problema en cuestión, ¿porqué se forma el fuego?¿por qué el agua se encuentra en algunas formas solidas? Y otras preguntas de esa índole fueron quizás las que tuvieron los hombres primitivos.

Este hombre aprendía al igual que las bestias sin un método determinado; para este hombre falto de lógica lo natural es sobrenatural por lo que al no contar con una forma de explicarse un hecho que no comprendía y ante al cual no tenía medios para procurarse una mejor explicación surge la superstición, en una cierta forma arcaica de hipótesis.

La observación fue el medio de que más se valieron estos hombres para establecer relaciones con el hombre y su ambiente. Con la aparición del gran médico griego Hipócrates de Cos, comienza a perfilarse un método que se inicia con la observación propiamente tal, pues impone la inteligencia y los sentidos por sobre lo sobrenatural para el diagnóstico de enfermedades.

Luego en 1550 con Galileo Galilei, se pasa de la observación a la experimentación.

Por ahí por el siglo XVII se vislumbra en nuestra historia el gran Isaac Newton, con el la ciencia y el método científico ascendieron a alturas nunca obtenidas por causa de un solo hombre. Expuso a continuación sobre el método científico “el objeto de una buena hipótesis es el de dar una explicación que no va a estimular a hacer más experimentos”.

Atravesamos el siglo XIX con una carrera desenfrenada de descubrimientos hasta llegar el siglo XX donde aparece Albert Einstein quien añadió al método científico la ultra precisión y la ultra exactitud utilizando medidas tan precisas como la velocidad de la luz (300,000 km/s).

Con este breve resumen acerca del método científico podemos concluir que ha sido el producto de muchas mentes brillantes que han aportado al mejoramiento de éste.







lunes, 28 de septiembre de 2009

pasos del método científico

¿Qué es el método científico?

Llamamos método a una serie ordenada de procedimientos de que hace uso la investigación científica para observar la extensión de nuestros conocimientos. En griego significa el camino a seguir, en ese caso, para llegar a una verdad absoluta que entregará la ciencia.

El método científico es quizás uno de los más útil o adecuado, capaz de proporcionarnos respuesta a nuestras interrogantes. Respuestas que no se obtienen de inmediato de forma verdadera, pura y completa, sin antes haber pasado por el error. Esto significa que el método científico llega a nosotros como un proceso, no como un acto donde se pasa de inmediato de la ignorancia a la verdad.

el método cientifico posee 5 pasos, que son:

  • Observación:

Consiste en la recopilación de hechos acerca de un problema o fenómeno natural que despierta nuestra curiosidad. Las observaciones deben ser lo más claras y numerosas posible, porque han de servir como base de partida para la solución.

  • Hipótesis:

Es la explicación que nos damos ante el hecho observado. Su utilidad consiste en que nos proporciona una interpretación de los hechos de que disponemos, interpretación que debe ser puesta a prueba por observaciones y experimentos posteriores.

  • Experimentación:

Consiste en la verificación o comprobación de la hipótesis. La experimentación determina la validez de las posibles explicaciones que nos hemos dado y decide el que una hipótesis se acepte o se deseche.

  • Teoría:

Es una hipótesis en cual se han relacionado una gran cantidad de hechos acerca del mismo fenómeno que nos intriga. Algunos autores consideran que la teoría no es otra cosa más que una hipótesis en la cual se consideran mayor número de hechos y en la cual la explicación que nos hemos forjado tiene mayor probabilidad de ser comprobada positivamente.

  • Ley:

Consiste en un conjunto de hechos derivados de observaciones y experimentos debidamente reunidos, clasificados e interpretados que se consideran demostrados. En otras palabras la ley no es otra cosa que una hipótesis que ha sido demostrada mediante el experimento. La ley nos permite predecir el desarrollo y evolución de cualquier fenómeno natural.

Teoría del Flogisto

Desde siempre ha existido la presencia del fuego, pero ¿a que realmente debemos su existencia? A partir de 1650 el interés por este fenómeno radicaba en la posibilidad de encontrar nuevas aplicaciones al fuego y, por medio de la máquina de vapor, obligarle a realizar los trabajos duros de la tierra. Este creciente interés llevó a los químicos a una nueva conciencia del fuego.

Según las antiguas concepciones griegas, todo lo que puede arder contiene dentro de sí el elemento fuego, que se libera bajo condiciones apropiadas (segunda teoría de los cuatro elementos). Las nociones alquímicas eran semejantes, salvo que se concebían los combustibles co
mo algo que contenía el principio de "azufre" (que no representa necesariamente el azufre como
elemento)
La teoría del
flogisto fue desarrollada por Johann Joachim Becher, pero fue Ernest Stahl quien la popularizó en el 1702.

El flogisto o principio inflamable, descendiente directo del "azufre" de los alquimistas y más remoto del antiguo elemento "fuego" era una sustancia imponderable, casi misteriosa, que formaba parte de los cuerpos combustibles. Cuanto más flogisto tuviese un cuerpo, mejor combustible era. Los procesos de combustión suponían la pérdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto y, por tanto, no podía seguir ardiendo. El aire era indispensable para la combustión, pero con carácter de mero auxiliar mecánico.

Las reacciones de calcinación de los metales se interpretaban a la luz de esta teoría del siguiente modo: el metal, al calentarse perdía flogisto y se transformaba en su cal. Es precisamente aquí donde falla esta teoría
¿Cómo la cal es más pesada que el metal correspondiente, pese a que éste ha perdido flogisto?.
Este problema sin resolver no era tan serio en el siglo XVIII como nos parece hoy a
nosotros que conocemos el principio de conservación de la materia. Mientras la teoría del flogisto
explicase los cambios de aspecto y las propiedades, cabía ignorar las variaciones en la masa.

Finalmente fue Lavoisier quien demostró la inexistencia del flogisto a través de un experimento en que ocupó una balanza, midiendo la masa de los elementos antes de la combustión y después del proceso, arrojando como resultados que el flogisto tenia un valor negativo, es decir, no existía.





inicios de la quimica: edad de los metales

El Cobre

El cobre nativo es el primer metal usado por el hombre, era conocido por algunas de las más antiguas civilizaciones y ha sido utilizado desde al menos hace 10.000 años - en lo que actualmente es el norte de Iraq se encontró un colgante datado hacia 8.700 a.C.- aunque el descubrimiento accidental del metal bien pudo producirse varios milenios antes. Hacia el 5.000 a.C ya se realizaba la fusión y refinamiento del cobre a partir de óxidos como malaquita y azurita. Se han recuperado monedas, armas y utensilios domésticos sumerios de cobre y bronce de 3.000 a.C.

En la antigua China se conoce el uso del cobre desde al menos 2.000 años antes de nuestra era y hacia 1.200 a.C ya se fabricaban bronces de excelente calidad poniendo de manifiesto un dominio de la metalurgia del cobre. En Europa el hombre de hielo encontrado en el Tirol italiano en 1991 cuyos restos tenían una antigüedad de 5.300 años estaba acompañado de un hacha de cobre de una pureza del 99,7% y los elevados índices de arsénico encontrados en su cabello llevan a suponer que fundió el metal para fabricar la herramienta


El Bronce

El bronce es una aleación de dos metales: cobre y estaño. Esto supone un avance significativo con respecto al estadio anterior. Además, hizo necesario que se pusiera en contacto las zonas mineras de cobre y las de estaño, lo que favoreció el comercio. El mineral de cobre se había descubierto en muchas partes, pero no el de estaño. Esta aleación consigue objetos más duros y duraderos que los de cobre.
El origen del bronce parece estar en Armenia, en torno al año 2800 a.C., pero aparece casi simultáneamente en la India, Irán, Sumeria y Egipto. Hacia el 2400 a.C. llega al Egeo y hacia el 1700 a.C. a Europa




La Plata

La plata es uno de los siete metales conocidos desde la antigüedad. Se menciona en el libro del génesis; y los montones de escoria hallados en Asia menor e islas del mar Egeo, indican que el metal comenzó a separarse del plomo al menos cuatro milenios antes de Cristo.
No resulta difícil imaginar el efecto que hubo de producir en aquellos pobladores (que habían tallado y pulido la piedra, que encontraron y utilizaron el cobre y luego el cobre, llegando incluso a alear ambos por medio del fuego para obtener bronce) el descubrimiento de un metal raro y poco frecuente, de color blanco, brillo imperecedero e insensible al fuego que otros metales derretía. Tal asombro justificó la atribución al metal de singulares propiedades, de las que los demás metales carecían, salvo el oro claro está; pues ambos no eran sino regalos de la naturaleza, formados uno por el influjo de la Luna, y el otro por el del Sol




El Oro

Desde los tiempos más remotos se ha utilizado oro para hacer las estatuas, iconos y joyería para adornar cuerpos y templos. De hecho, objetos de arte con intrincados esculpidos en oro se han descubierto en las tumbas reales sumerias y en las tumbas de reyes egipcios.
Aunque no se conoce exactamente su data, algunos arqueólogos han desenterrado joyas de oro que provienen de aproximadamente el año 4000 A.C., cerca de Varna, Bulgaria, y en la costa del Mar Negro, monedas hechas con el metal fueron producidas en Lydia, un país ubicado en lo que ahora es el oeste de Turquía, durante los años 500 A.C.
En los años 1500, los conquistadores españoles buscaron oro en México y Perú. Una leyenda se hizo famosa acerca de una tierra rica en oro, llamada “El Dorado”. En ese sitio, se suponía que el metal era tan común como la arena. A través de los siglos, muchos exploradores se dispusieron a encontrar El Dorado.Los ricos hallazgos de oro en California, Australia, Alaska, y Sudáfrica fueron considerados por mucha gente como El Dorado, al comienzo, generando búsquedas frenéticas del metal. Probablemente, la más famosa fue la ocurrida en California en 1849.