La química, la tecnología y tú

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La química, la tecnología y tú

  1. 1. José Eduardo Morales Méndez
  2. 2. <ul><li>Si observamos a nuestro alrededor veremos que estamos rodeados por objetos y materiales que son productos de la ciencia y la tecnología. Forman parte de nuestra vida y los vemos como algo natural, que ha estado ahí casi desde siempre. La ciencia y la tecnología determinan en gran medida nuestra actitud ante la naturaleza. Werner Heisenberg, afirma que “ la técnica modifica en considerable medida el ambiente en que vive sumergido el hombre y lo coloca ante una visión del mundo derivada de la ciencia. </li></ul><ul><li>La ciencia busca explicar el mundo en que vivimos. Trata de entender los fenómenos naturales y sociales para poder reproducirlos y así, de ser posible, predecirlos y modificarlos . </li></ul>
  3. 3. CLASIFICACIÓN DE LA CIENCIA CIENCIAS NATURALES Tienen por objeto el estudio de la naturaleza. Por ejemplo: Astronomía, Biología, Física, Química y Geología CIENCIAS SOCIALES Son todas las disciplinas que se ocupan del estudio de los diversos aspectos del ser humano, la cultura y la sociedad. Por ejemplo: Antropología, Historia, Psicología, Sociología, Economía, Demografía, etc. Dado que en nuestros días existen numerosos fenómenos que pueden estudiarse, también existen varias ciencias que se encargan de ellos.
  4. 4. <ul><li>¿Cuál crees que es el objeto de estudio de la ciencia? </li></ul><ul><li>- ayudar a mejorar el mundo en </li></ul><ul><li>que vives </li></ul><ul><li>- relacionar la información </li></ul><ul><li>científica con el mundo en que </li></ul><ul><li>vives </li></ul><ul><li>- explicar los fenómenos que </li></ul><ul><li>suceden a nuestro alrededor </li></ul><ul><li>De acuerdo a tu experien-cia, la psicología es una ciencia: </li></ul><ul><li>a) natural </li></ul><ul><li>b) social </li></ul><ul><li>Justifica tu respuesta </li></ul><ul><li>¿De qué manera estudia la ciencia a los seres vivos? ¿Y cómo estudia los fenó-menos sociales? </li></ul>
  5. 5. <ul><li>Los científicos, han aprendido a explicar fenómenos o inventar cosas nuevas como: aparatos, instrumentos o materiales. </li></ul><ul><li>¿Cómo lo han logrado? </li></ul><ul><li>Entre más sabes, más preguntas te haces, acerca de lo que te rodea y tratas de explicar fenómenos con los conocimientos y habilidades que has adquirido con tus estudios. </li></ul><ul><li>Igual que tu, los científicos se hacen preguntas, de fenómenos que suceden, y ¿como lo pueden explicar, tratan o dan respuestas a estas preguntas?; ellos conocen una forma de hacerlo y lo hacen por medio del “método científico”. </li></ul>
  6. 6. <ul><li>El método científico es el medio por el cual los científicos han podido dar respuestas a peguntas o suposiciones, son: </li></ul><ul><li>&quot; Conjunto de pasos fijados de antemano por una disciplina con el fin de alcanzar conocimientos válidos mediante instrumentos confiables &quot;, &quot; secuencia estándar para formular y responder a una pregunta&quot; , </li></ul><ul><li>Fuente:http://es.wikipedia.org/wiki/Aplicacion_del_metodo_cientifico </li></ul>
  7. 7. <ul><li>Los científicos hacen suposiciones para explicar los hechos que observan o lo que podría suceder, es decir, elaboran hipótesis . </li></ul><ul><li>Saber qué preguntar es tan importante como saber plantear la pregunta. </li></ul><ul><li>Una de las actividades más importantes en la química es la experimentación . Se trata de reproducir un fenómeno o proceso en condiciones controladas, modificar algunas de ellas u observar nuevos materiales. Estas condiciones serán conocidas como variables. </li></ul><ul><li>Una variable es una característica que se puede observar, comparar, modificar o tomar ciertos valores. Por ejemplo la temperatura, la presión, la masa, el tiempo. </li></ul><ul><li>Los científicos diseñan y realizan experimen-tos con el fin de probar sus hipótesis. </li></ul>
  8. 8. <ul><li>Cuando se obtienen datos, ya sea mediante la observación , la comparación, así como la medición o la experimentación, o ambas, es necesario registrarlos mediante la escritura o la elaboración de dibujos y diagramas. </li></ul><ul><li>Es más sencillo interpretar o dar significado a los datos, si estos se organizan en tablas o cuadros. </li></ul><ul><li>La interpretación de los datos es muy importante y la realiza el científico, según lo que desea investigar . Incluso puede variar dependiendo de las personas. Así, un científico puede considerar más importante algunos datos que tal vez no tenga relevancia para otro. </li></ul>
  9. 9. <ul><li>No siempre es fácil interpretar los datos obtenidos. Algunos tal vez sean erróneos o contradictorios. </li></ul><ul><li>El científico debe revisar sus variables para seguir su investigación por el mismo camino, o por otro, o iniciar de nuevo. </li></ul>
  10. 10. <ul><li>En ocasiones, los fenómenos que estudian los científicos o las causas que los explican no se perciben con los sentidos ni con los instrumentos que utilizan. </li></ul><ul><li>En este caso emplean la abstracción que es un proceso mental que permite a la persona comprender un concepto relacionado con un objeto sin contar con él físicamente. </li></ul><ul><li>En química es necesario desarrollar la capacidad de abstracción, pues la explicación de las propiedades y transformaciones de la materia que percibimos está en el mundo de las partículas, que es submicroscópico. </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Los experimentos que son reproducibles por diferentes personas y sus resultados son similares, es posible plantearlos en forma de una regla general . </li></ul><ul><li>Cuando varios científicos comprueban una hipótesis , esta se puede convertir en una ley . </li></ul><ul><li>Las leyes describen los hechos de la Naturaleza . </li></ul><ul><li>Una teoría científica es una explicación o descripción comprobada de un conjunto de observaciones o experimentos sobre un fenómeno; en ella se consideran varias leyes y los conocimientos que acepta la comunidad científica en un campo de investigación específico. </li></ul>
  12. 12. <ul><li>¿Cómo crees que se genera el conocimiento científico? </li></ul><ul><li>Fundamenta tu respuesta </li></ul><ul><li>¿Por qué es necesario considerar como “serios” los datos que proporcionan los científicos? </li></ul><ul><li>Fundamenta tu respuesta </li></ul><ul><li>¿Las teorías son generalizaciones? </li></ul><ul><li>a) Falso </li></ul><ul><li>b) Verdadero </li></ul><ul><li>justifica tu respuesta </li></ul>
  13. 13. <ul><li>La definición de tecnología ha sufrido cambios a través del tiempo, como le ha pasado a todas las ciencias. </li></ul><ul><li>Tecnología es el conjunto de saberes que permiten fabricar objetos y modificar el medio ambiente, incluyendo plantas y animales, para satisfacer las necesidades y los deseos de nuestra especie. </li></ul><ul><li>Es una palabra de origen griego , τεχνολογος, formada por tekne (τεχνη, &quot;arte, técnica u oficio&quot;) y logos (λογος, &quot;conjunto de saberes&quot;). Aunque hay muchas tecnologías muy diferentes entre sí, es frecuente usar el término en singular para referirse a una cualquiera de ellas o al conjunto de todas. </li></ul><ul><li>http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa </li></ul>
  14. 14. <ul><li>La tecnología puede referirse a objetos que usa la humanidad (como máquinas, utensillos, hardware ), pero también abarca sistemas , métodos de organización y técnicas . El término también puede ser aplicado a áreas específicas como &quot;tecnología de la construcción&quot;, &quot;tecnología médica&quot;, &quot; tecnología de la información &quot;, &quot; tecnología de asistencia &quot;, etc. Diferencia entre técnica y tecnología A veces no se distingue entre técnica y tecnología, pero sí pueden diferenciarse: </li></ul><ul><li>* La tecnología se basa en aportes científicos, en cambio la técnica por experiencia social ; * La actividad tecnológica suele ser hecha por máquinas (aunque no necesariamente) y la técnica es preferentemente manual; * La tecnología se suele poder explicar a través de textos o gráficos científicos, en cambio la técnica es más empírica. </li></ul><ul><li>Fuente:http://www.alegsa.com.ar/Dic/tecnologia.php </li></ul>
  15. 15. <ul><li>La humanidad comienza a formar tecnología convirtiendo los recursos naturales en herramientas simples. El descubrimiento prehistórico de controlar el fuego incrementa la disponibilidad de fuentes de comida, y la invención de la rueda ayuda a los humanos a viajar y controlar su entorno. La tecnología formal tiene su origen cuando la técnica (primordialmente empírica) comienza a vincularse con la ciencia, sistematizándose así los métodos de producción. Ese vínculo con la ciencia, hace que la tecnología no sólo abarque &quot;el hacer&quot;, sino también su reflexión teórica. Tecnología también hace referencia a los productos resultados de esos procesos. Muchas tecnologías actuales fueron originalmente técnicas. Por ejemplo, la ganadería y la agricultura surgieron del ensayo (de la prueba y error). Luego se fueron tecnificando a través de la ciencia, para llegar a ser tecnologías. </li></ul><ul><li>Fuente:http://www.alegsa.com.ar/Dic/tecnologia.php </li></ul>
  16. 16. <ul><li>La tecnología tiene como objetivo la cons-trucción de artefactos o sistemas , aunque no se limita a ello. </li></ul><ul><li>La ciencia está en búsqueda de los secre-tos de la naturaleza . </li></ul>
  17. 17. <ul><li>¿Cuál crees que es el objeto de estudio de la ciencia? </li></ul><ul><li>¿Por qué la química es considerada una ciencia? </li></ul><ul><li>¿Qué tienen en común la ciencia y la tecnología? </li></ul><ul><li>¿Cuál es la diferencia entre técnica y tecnología? </li></ul>
  18. 18. <ul><li>La química es una ciencia que investiga y explica la estructura de la materia, su composición, sus pro-piedades, las trans-formaciones que ésta experimenta y su relación con la energía. </li></ul><ul><li>Forma parte de las ciencias experimen-tales; es una ciencia teórico-práctica. </li></ul>
  19. 19. <ul><li>La química es una ciencia interdisciplinaria. El estudio de la Bioquímica, la Fisicoquímica, la Astro- química, la Geología, la Petroquímica la Química ambiental, las ciencias forenses, la Medicina, la Biotecnología, entre otras áreas de conocimiento, requieren de su apoyo. </li></ul>El 'padre del genoma' Craig Venter anuncia la creación de un cromosoma artificial El equipo del famoso científico Craig Venter casi ha conseguido fabricar un cromosoma bacteriano en laboratorio, de 381 genes, que ha trasplantado a una célula con el fin de originar una línea celular diferente. Fuente: http://www.blogdelaciencia.com/?cat=20
  20. 20. <ul><li>El objetivo de la química es muy amplio. Incluye el universo entero y todo lo animado e inanimado que hay en él. La química tiene que ver con composición y los cambios de la composición de la materia y también con los cambios energéticos asociados con la materia. Con la química buscamos aprender y comprender los principios generales que rigen el comportamiento de toda la materia . </li></ul><ul><li>Un químico puede interpretar fenómenos naturales; diseñar experimentos que revelan la composición y estructura de sustancias complejas; estudia métodos para mejorar procesos naturales, o sintetizar sustancias. </li></ul>
  21. 21. MATERIA MEZCLAS (de dos o más sustancias) SUSTANCIAS PURAS (COMPOSICIÓN HOMOGENEA) HOMOGENEAS (UNA SOLA FASE) COMPUESTOS ELEMENTOS HETEROGENEAS (DOS O MÁS FASES) MOLECULAS (compuestas de dos o más elementos) IONES (positivos ; como los cationes: negativos ;como los aniones)
  22. 22. <ul><li>Es complicado hacerse entender por otras personas si no se posee un lenguaje común a través del cual poder comunicar las ideas que tenemos . Con ese mismo problema se toparon químicos como John Dalton, quien al observar que existían diferentes formas para expresarse de la misma cosa, trató de unificar los diferentes símbolos químicos que utilizaban los científicos. El objetivo era lograr que con una sola representación se pudiera entender a que químico se hacia referencia. Aún cuando fue John Dalton quien empezó con la unificación de los símbolos químicos, fue Jöns Berzelius quien propuso los símbolos químicos que se usan en la actualidad. Para lograr su propósito, Berzelius, tomó una o dos letras del nombre del elemento en idioma latín o alemán. </li></ul>
  23. 23. <ul><li>Aunque en la conferencia de Génova de 1892 se habían aprobado algunos nombres, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ( IUPAC ), publicó las primeras recomendaciones para nombrar sustancias Orgánicas e Inorgánicas sistemáticamente en 1958. Estas recomendaciones fueron revisadas y ampliadas en 1970 y 1990-1993. Desde entonces la IUPAC ha sido el organismo responsable de crear las recomendaciones que ordenan el nombre y escritura de las sustancias . </li></ul><ul><li>El aprendizaje del Lenguaje Químico al igual que el aprendizaje de cualquier otra lengua, requiere de práctica y estudio para poder entender y asimilar las diversas recomendaciones que determinan el nombre y escritura de una sustancia. </li></ul>
  24. 24. <ul><li>Con los avances tecnológicos la química, ha tenido la oportunidad de explicar cosas que a simple vista no se pueden observar, por tal motivo usa modelos, por ejemplo: átomo o una molécula. </li></ul><ul><li>El químico utiliza símbolos, dibujos , diagramas, para representar en papel lo que trabaja en el laboratorio o lo que idealiza mentalmente. </li></ul>Cloro - Cl
  25. 25. <ul><li>Carbón – C </li></ul><ul><li>Calcio – Ca </li></ul><ul><li>Cadmio – Cd </li></ul><ul><li>Cromo – Cr </li></ul><ul><li>Cesio – Cs </li></ul><ul><li>Cobalto - Co </li></ul><ul><li>De esta manera para trabajar en el papel con los elementos químicos: a cada elemento se le ha asignado un símbolo , que no es más que una forma abreviada de escribir el nombre del elemento, aceptada internacionalmente. </li></ul><ul><li>El origen de esto es muy diverso, y aunque este problema no nos preocupa por el momento, es interesante señalar que para algunos elementos se emplea como símbolo la primera letra inicial de su nombre en español, escrita con mayúsculas. Para hacer referencia a otros elementos, se escribe las dos primeras letras de su nombre, la segunda escrita con minúscula. En otros casos, se puede usar la tercera o la siguiente hasta generar un símbolo que no haya sido asignado a otro elemento. Finalmente, observaremos que muchos símbolos s e derivan del nombre latino, o del griego latinizado, del elemento. </li></ul><ul><li>http://tablaperiodica.educaplus.org/ </li></ul><ul><li>http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/mc.html </li></ul><ul><li>http://www.educaplus.org/sp2002/index_sp.php </li></ul>
  26. 26. <ul><li>Generalmente, vamos a encontrar que el nombre en latín está muy relacionado con el nombre del elemen-to químico en espa-ñol, pero este no va a ser siempre el caso. Por ejemplo  el hierro tiene por símbolo químico &quot;Fe“. </li></ul>Símbolo Nombre IUPAC Símbolo Nombre IUPAC Ag Argentum Hg Hydrargyrum Au Aurum K Kalium Cs Caesius Pb Plumbum Cu Cuprum Sb Stibium Fe Ferrum Sn Stannum    Tabla 3. Nombres Latinos aprobados para algunos elementos
  27. 27. <ul><li>Na Cl </li></ul><ul><li>Indica el elemento sodio Indica el elemento cloro </li></ul><ul><li>(un átomo) (un átomo) </li></ul><ul><li>H 2 S O 4 </li></ul><ul><li>Indica cuatro átomos de oxígeno </li></ul><ul><li>Indica el elemento hidrógeno Indica el elemento oxígeno </li></ul><ul><li>Indica dos átomos de hidrógeno Indica el elemento azufre </li></ul><ul><li>( un átomo) </li></ul><ul><li>Ca ( NO 3 ) 2 </li></ul><ul><li>Indica el elemento calcio Indica dos grupos de </li></ul><ul><li>(un átomo) Indica el grupo nitrato ( NO - 3 ) </li></ul><ul><li>nitrato, compuesto de </li></ul><ul><li>un átomo de nitrógeno y </li></ul><ul><li>tres de oxígeno </li></ul>
  28. 28. <ul><li>También existe otra forma de expresar los números asociados en una formula química, esta es utilizada en las reacciones químicas: </li></ul><ul><li>2 H 2 O </li></ul><ul><li>El índice ,indica el número de átomos </li></ul><ul><li>de un mismo elemento en la molécula </li></ul><ul><li>El coeficiente ,indica </li></ul><ul><li>el número de moléculas </li></ul><ul><li>que se encuentran en una </li></ul><ul><li>Formula (de una reacción) </li></ul><ul><li>1 Fe 2 (CrO 4 ) 3 </li></ul><ul><li>El subíndice indica el número de </li></ul><ul><li>Coeficiente Índice radicales que presenta una molécula </li></ul>
  29. 29. <ul><li>Los químicos para representar las reacciones químicas, utilizan ecuaciones químicas. </li></ul><ul><li>En éstas se incluyen los símbolos de las sustancias (elementos y compuestos) que se van a transformar, y las que se obtienen después del cambio, las condiciones para que se lleven a cabo dichas transformaciones. </li></ul><ul><li>Expresión en español </li></ul><ul><li>Agua Hidrógeno + Oxígeno </li></ul><ul><li>Expresión en química </li></ul><ul><li>2 H 2 O ∆ 2 H 2 + O 2 </li></ul><ul><li>significa” flecha de reacción” o </li></ul><ul><li>“ se transforma en” </li></ul><ul><li>+ significa” reacciona con” o </li></ul><ul><li>” se une con” </li></ul><ul><li>∆ calor </li></ul>
  30. 30. <ul><li>Los elementos que están a la izquierda de la flecha de reacción, se conocen como reactivos ; los elementos que están a la derecha de la flecha de reacción, se conocen como productos , ejemplo: </li></ul><ul><li>2 H 2 O 2 H 2 + O 2 </li></ul><ul><li>REACTIVOS PRODUCTOS </li></ul><ul><li>O </li></ul><ul><li>REACTANTES </li></ul>
  31. 31. <ul><li>Si un elemento es solido se le agrega un subfijo, simbolizado por (s), líquido (l), gas (g), ejemplo: </li></ul><ul><li>H 2 O (l) agua en forma líquida </li></ul><ul><li>H 2 (g) Hidrógeno en forma de gas </li></ul><ul><li>En una reacción química es importante determinar el número de átomos que integran un compuesto, por medio de coeficientes, índices y subíndices. </li></ul><ul><li>H 2 O 2 H 2 + O 2 </li></ul><ul><li>coeficientes Indices </li></ul>
  32. 32. <ul><li>¿Consideras que la química tiene algo que ver con avances tecnológicos de las ciencias de información y comunicación? </li></ul><ul><li>justifica tu respuesta </li></ul><ul><li>¿Sabes en qué otras áreas puedes aplicar la química? </li></ul>
  33. 33. <ul><li>¿A que crees que se deba, que el símbolo del elemento en la tabla periódica no coincida con su nombre en español? Justifica tu respuesta </li></ul><ul><li>¿Cuántos elementos químicos son conocidos en la actualidad? </li></ul><ul><li>¿Para qué te sirve aprender la tabla periódica de memoria? </li></ul><ul><li>¿Qué significa H 2 O (g) ? </li></ul>
  34. 34. <ul><li>La química para estudiar las propiedades y transformaciones de la materia utiliza dos tipos de métodos: </li></ul><ul><li>el cualitativo (el que) y cuantitativo (el cuanto). </li></ul>
  35. 35. <ul><li>La investigación cuantitativa es aquella en la que se miden las variables de un hecho o proceso.  </li></ul><ul><li>Permite examinar los datos de manera numérica; que haya claridad entre los elementos del problema de investigación que conforman el problema, que sea posible definirlo, limitarlos y saber exactamente donde se inicia el problema, en cual dirección va y que tipo de incidencia existe entre sus elementos. </li></ul>
  36. 36. <ul><li>La investigación cualitativa es aquella en la que se recoge y se analiza la información, para identificar un hecho o proceso. </li></ul><ul><li>La metodología cualitativa, como indica su propia denominación, tiene como objetivo la descripción de las cualidades de un fenómeno. Busca un concepto que pueda abarcar una parte de la realidad. No se trata de probar o de medir en qué grado una cierta cualidad se encuentra en un cierto acontecimiento dado, sino de descubrir tantas cualidades como sea posible. </li></ul>
  37. 37. <ul><li>ANALISIS GRAVIMETRICO </li></ul><ul><li>Consta de la determinación de un peso o la masa : </li></ul><ul><li>Directa : mide el peso de un producto </li></ul><ul><li>Indirecta : determina el residuo , perdida de peso de la muestra </li></ul><ul><li>ANALISIS VOLUMETRICO </li></ul><ul><li>Determina o mide el volumen de una fase relacionada cuantitativamente con el constituyente </li></ul><ul><li>trimetrías : medida del volumen de una disolución de concentración conocida, necesario para consumir exactamente el constituyente buscado: </li></ul><ul><li>V X N = V´X N ¨ </li></ul>
  38. 38. <ul><li>Disoluciones para identificar cationes y aniones , por medio del cambio del color de las muestras. </li></ul><ul><li>Reacciones de precipitación </li></ul><ul><li>Marcha analítica de cationes y aniones: necesita agentes valorantes e indicadores de viraje de color. </li></ul>
  39. 39. <ul><li>Una persona quiere saber si esta diabética, acudió al doctor para saber, este la mando al laboratorio, para que le realizaran pruebas en su sangre, el resultado esperado es: </li></ul><ul><li>- identificar si tiene azucares en la sangre y que cantidad de azúcar tiene en esta. </li></ul><ul><li>- el resultado del laboratorio fue que: sí tiene azucares en sangre, pero en cantidades que no son significativas para considerar que la persona sea diabética. </li></ul><ul><li>¿Qué método de análisis químico utilizo el laboratorio para dar sus conclusiones? </li></ul>

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