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Historia F+Q

Enseñando física y química a través de su historia. Un blog colaborativo de los alumnos del Master de Secundaria

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1ºBac_Bloque 2. Aspectos cuantitativos de la química

EL CONGRESO DE KARLSRUHE

El Congreso de Karlsruhe fue el primer congreso mundial de químicos que dio paso a la química moderna. Tuvo lugar en la ciudad de Karlsruhe (Alemania) en septiembre del año 1860.

Antes de este congreso, podemos decir que la química era un caos ya que no se sabía muy bien la relación y/o distinción entre átomo y molécula, no se tenían claros los conceptos de peso atómico, peso molecular y peso equivalente y no existía, como existe hoy día, un acuerdo o norma específica en cuanto a nomenclatura, formulación y símbolos químicos se refiere.

Ante esta situación tan caótica, el químico Kekulé, Catedrático de Química Orgánica en la Universidad de Gante, decidió llevar a cabo este Congreso Internacional de Químicos dedicado a la definición de los conceptos químicos de átomo, molécula, equivalente, atomicidad, basicidad, las fórmulas químicas, y la uniformidad de la notación y nomenclaturas químicas.Finalmente este congreso se llevó a cabo gracias a Kekulé y a Weltzien y Wurtz, en la ciudad de Karlsruhe, en el sudoeste de Alemania, los días 3,4 y 5 de septiembre de 1860.

Asistieron al congreso un total de 127 químicos de 12 países distintos, donde destacamos la presencia de un químico español, Ramón Torres Muñoz de Luna.

Aunque el congreso no acabó con acuerdos definitivos, sí que se llegaron a conclusiones de muchas de las cuestiones debatidas que se llevaron a cabo a largo plazo.

Lo más destacable del congreso fue la actuación de Stanislao Cannizaro. Este químico dio una conferencia sobre la hipótesis de Avogadro y presentó un documento suyo (Sunto di un corso di Filosofia Chimica, 1858) en el cual hacía distinciones entre pesos atómicos y moleculares, proponía pesos atómicos basados en datos experimentales, describió la forma de usar esta hipótesis de Avogadro y consiguió poner orden a la química.

La aportación de Cannizzaro fue fundamental para que el congreso aprobara la siguiente propuesta: “Se propone que se adopten conceptos diferentes para molécula y átomo, considerándose molécula la cantidad más pequeña de sustancia que entra en reacción conservando sus características físicas, y entendiéndose por átomo la más pequeña cantidad de un cuerpo que entra en la molécula de sus compuestos”.

Aunque no consiguió convencer a la mayoría de los allí presentes, después de mucha insistencia y de repartir copias de su documento, consiguió convencer a dos jóvenes que se convirtieron en personajes muy importantes en la historia de la química como son Lothar Meyer y Mendeléiev, quien posteriormente desarrolló la tabla periódica.

También, el Congreso de Karlsruhe fue el punto de partida para la organización regular de congresos de Química y para la consolidación de las sociedades químicas nacionales e internacionales que dieron lugar a la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) en 1919.

REFERENCIAS

Congreso de Karlsruhe. En Wikipedia. Recuperado el día 24 de abril de 2017 de https://es.wikipedia.org/wiki/Congreso_de_Karlsruhe

Herradón, B. (2010). Madrimasd. Congreso de Karlsruhe: 150 años. Recuperado el 24 de abril de 2017 de http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/2010/09/03/131823

Huescamedioambiental (2013). Tres días que cambiaron la Química. Recuperado el día 24 de abril de 2017 de http://huescamedioambiental.blogspot.com.es/2013/02/tres-dias-que-cambiaron-la-quimica.html

ACTIVIDAD

  1. Busca tres de las conclusiones a las que se llegaron en este congreso.
  2. Escribe y explica la hipótesis de Avogadro en la cual se basó Cannizaro para realizar su documento y escribe el valor del número de Avogadro.
  3. Establece las diferencias entre:  a) átomo y molécula, b) peso atómico y peso molecular, c) elemento y compuesto
  4. Realiza un breve resumen sobre qué es la IUPAC y cuál es su función dentro de la química.

OBJETIVOS

  • Conocer la historia de la química moderna
  • Aprender a diferenciar entre varios conceptos como átomo y molécula, peso atómico y peso molecular o elemento y compuesto.
  • Conocer la ley de Avogadro y aprender el valor del número de Avogadro.
  • Aprender a conocer la IUPAC.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

  • Buscar información sobre el congreso de Karlsruhe y sus consecuencias.
  • Saber diferenciar conceptos básicos de la química
  • Conocer y saber la función de la hipótesis de Avogadro

 

Noemí Carnerero Ruiz

 

 

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Historia de las leyes de los gases

Las leyes de los gases nos sirven para relacionar su temperatura, presión y volumen…nos podemos preguntar ¿de dónde ha salido eso? o ¿para qué nos sirven?

La primera de las leyes de los gases que se descubrió fue la ley de Boyle-Mariotte, y tiene ese nombre porque la descubrieron ambos de manera independiente: Boyle, un químico irlandés, en 1662 y Mariotte, un botánico francés, en 1676. Esta ley dice que:

Boyle- Mariotte: A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce.

Lo podemos comprobar fácilmente con un globo: si lo aprietas estás reduciendo su volumen, lo que hace que aumente la presión dentro del globo y lo notas cada vez más duro.

Gay-Lussac nació en Francia en 1778, e hizo muchos experimentos con gases, entre ellos subir en globo aerostático hasta 3.800 metros para estudiar la composición de las capas altas de la atmósfera y el magnetismo terrestre. También fue el primero en formular la ley de Charles, en 1.802, según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura si se mantiene constante la presión:

Charles: A presión constante, cuanto más calientes el gas más se expandirá.

También lo podemos comprobar acercando un globo a una fuente de calor: al calentarlo el globo crece porque se expande el aire que hay dentro.

Esta ley se llama ley de Charles porque aunque la publicó Gay-Lussac está basada en el trabajo no publicado de Jacques Charles, quien también se dedicó al estudio de los gases. Además Gay- Lussac tiene su propia ley:

Gay- Lussac: A volumen constante, cuanto más calientes el gas más presión tendrá.

En este caso lo podemos comprobar metiendo el globo en un tubo de cartón que no le deje expandir su volumen: al calentarlo aumentará la presión y lo podemos comprobar apretando con cuidado: está más duro porque la presión ha aumentado.

Actividad:

En primer lugar ilustrar cada ley con los ejemplos del globo descritos para que los alumnos observen por sí mismos las leyes de los gases y así las entiendan mejor.

Después dividir la clase en grupos y darles los siguientes casos. Tendrán que pensar cuál de las leyes explica lo que está sucediendo y exponerlo en clase.

  1. En las bombonas de butano hay 12 kilos de gas. A la presión normal, una atmósfera, ocuparía 4.480 litros…¡eso no nos cabe en casa! ¿Qué han hecho para que ocupe tan poco?
  1. Has metido la comida en el microondas en un tupper cerrado. Cuando lo sacas olvidas abrirlo inmediatamente y pasados 5 minutos no puedes quitarle la tapa, ¿qué ha pasado?
  2. Para hacer volar un globo aerostático primero lo llenan de aire y cuando calientan este aire el globo sube, ¿por qué?

Objetivos:

-Comprender las leyes de los gases observándolas.

-Aplicar correctamente las leyes de los gases a la vida cotidiana.

-Relacionar la teoría aprendida en clase con casos reales.

-Debatir y exponer lo aprendido en clase.

Evaluación:

Se evaluarán los siguientes aspectos:

  1. Haber comprendido las leyes de los gases.
  2. Aplicarlas adecuadamente a los casos planteados.
  3. Se aplique adecuadamente o no, utilizar con lógica lo aprendido para resolver el problema.
  4. Se valorará positivamente la implicación y participación en la actividad.

Bibliografía:

Petrucci, R., Harwood, W.,Herring, F. (2002). Capítulo 6: gases. En Petrucci, R., Harwood, W.,Herring, F. (8ª edición) Química general (pp. 175-219). Madrid: Pearson Prentice Hall

Ley de los Volúmenes de Combinación

Un primer aspecto del conocimiento químico fue conocer la relación entre las cantidades de los cuerpos que intervienen en una reacción pasando de lo meramente cualitativo a lo cuantitativo. Muchos de los elementos y compuestos son gaseosos; y debido a que es más sencillo medir un volumen que el peso de un gas, se estudiaron las relaciones de volumen que se combinan entre los gases.

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Ley de Charles

Jacques Alexandre César Charles, químico, físico y aeronauta francés, nació en Beaugency (Loiret) el 2 de noviembre de 1746 y falleció en París el 7 de abril de 1823.

En 1783 construyó los primeros globos de hidrógeno y subió él mismo hasta una altura de unos 2 km, experiencia que supuso la locura por la aeronáutica que se desató en la época.

Su descubrimiento más importante fue en realidad un redescubrimiento ya que en 1787 retomó un trabajo anterior de Montons y demostró que los gases se expandían de la misma manera al someterlos a un mismo incremento de temperatura.

El paso que avanzó Charles fue que midió con más o menos exactitud el grado de expansión observó que por cada grado centígrado de aumento de la temperatura el volumen del gas aumentaba 1/275 del que tenía a 0°C . Esto significaba que a una temperatura de -275 °C el volumen de un gas sería nulo (según dicha ley) y que no podía alcanzarse una temperatura más baja.

Dos generaciones más tarde Kelvin fijó estas ideas desarrollando la escala absoluta de temperaturas y definiendo el concepto de cero absoluto.

Charles no público sus experimentos y hacia 1802 Gay-Lussac publicó sus observaciones sobre la relación entre el volumen y la temperatura cuando se mantiene constante la presión por lo que a la ley de Charles también se le llama a veces ley de Charles y Gay-Lussac

En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.

Explicación del texto

Jacques Alexandre César Charles descubrió la ley según la cual un gas se expande proporcionalmente a su temperatura si se mantiene constante la presión, esta ley se puede expresar:  V1/T1=V2/T2.

Esta ley también es conocida como la primera ley de Gay-Lussac

OBJETIVOS:

  • Entender la Ley de Charles.
  • Comprender que los descubrimientos se realizan gracias a conocimientos anteriores (Ley de Gay-Lussac y escala Kelvin)
  • Promover la curiosidad del alumno mediante experimentos.

 

ACTIVIDAD:

  • Lectura del texto
  • Realización de los siguientes experimentos:
    1. Coger una botella vacía e introducirla en un cubo de agua helada. transcurrido el tiempo suficiente sacar la botella y poner una moneda sobre la boca. ¿Qué ocurre? ¿Por qué? ¿Qué relación tiene con la Ley de Charles?
    2. Coger un plato y llenarlo de agua, poner una vela encendida en el plato y taparla con un vaso. ¿Qué ocurre? ¿Por qué? ¿Qué relación tiene con la Ley de Charles? Midiendo el diámetro y la altura alcanzada por el agua calcula la temperatura alcanzada por el aire en el interior del vaso.

 

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

  • Entender la relación entre el volumen y la temperatura de los gases.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

https://hernanleon1002.wordpress.com/fisica-de-fluidos-y-termodinamica/tercer-corte/biografias/jacques-alexandre-cesar-charles/

Ley de Henry: una gran aportación.

“Henry, William (1774-1836).

Químico y médico inglés, famoso por sus estudios sobre las propiedades de los gases y especialmente por formular la Ley de Henry, sobre la influencia de la presión en la solubilidad de los gases.

Nació en Manchester, el 12 de diciembre de 1775, y falleció en Lancashire (al NO de Inglaterra) el 2 de septiembre de 1836. Era hijo del químico y farmacéutico Thomas Henry, que tenía una empresa química en Manchester. En 1807 se doctoró en Medicina por la Universidad de Edimburgo, pero su delicado estado de salud, debido a un accidente ocurrido en su niñez, le obligó a retirarse de la práctica médica y retornar a la química, que era una de sus pasiones. Años antes, en 1803, había formulado la ley que hoy lleva su nombre y se conoce como Ley de Henry, según la cual la cantidad de gas que se disuelve en un líquido a una temperatura dada es directamente proporcional a la presión que el gas ejerce sobre el líquido, y no consecuencia de una reacción química.”

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