Buscar

Historia F+Q

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

Categoría

Química-2ºBachillerato

wohlerWhöler (1800-1882), fue un químico alemán, que, en contra de la concepción de la química de la época, demostró que, a partir de materia inorgánica, el cianato amónico, se podía obtener un compuesto orgánico en el laboratorio, la urea. Fue la primera obtención de un compuesto químico orgánico a partir de uno inorgánico.

La reacción química que se produce es una transposición, que se lleva a cabo disolviendo el cianato amónico en agua y calentando:wohler5

 

 

Whöler era discípulo y ayudante del químico Berzelius, que aseguraba que la materia orgánica no podía formarse a partir de sustancias inorgánicas mediante una síntesis de laboratorio. El pensamiento que existía en la época era que las sustancias orgánicas sólo podían formarse en tejidos vivos que requerían de una “fuerza vital”, o “vis vitalis” inherente a la vida. Este debate se zanjó, cuando Whöler por casualidad en 1828 descubrió cómo se podía obtener la urea a partir de reactivos inorgánicos. Whöler derrumbó así los argumentos de los vitalistas, entre los que se encontraba su maestro Berzelius, que en principio se negó a reconocer el hallazgo de Whöler.

A pesar de ello, la química sigue clasificada en orgánica e inorgánica.

Actividad:

  • Debate contexto histórico: punto de vista de la época sobre los compuestos orgánicos, influencia sobre la clasificación química y la sociedad del momento. Los vitalistas frente a Whöler. Repercusión histórica.
  • Laboratorio de química: Experimento químico: obtención de la urea a partir de cianato amónico, tan solo calentando.

Indicaciones:

A partir del texto dado (referencia al texto al final del documento) en la clase del día anterior, se plantea la actividad y se hacen los grupos. El texto lo deben leer en casa individualmente y traerlo preparado para la actividad.

La actividad consta de dos partes. Para las dos partes se va a trabajar en grupos de 4 personas:

Primera parte: Duración 15 minutos. Las dos partes tendrán que haberse informado sobre el tema previamente.  En el debate, dos personas defenderán la postura de los vitalistas, y dos personas defenderán la postura de Whöler. Una vez llevado a cabo el debate en el aula por grupos, cada grupo anotará los argumentos debatidos y las conclusiones a las que han llegado.

Segunda parte: se llevará a cabo a continuación en el laboratorio, hasta que finalice la duración de la clase (duración aproximada: 35 minutos). Los grupos de 4 llevarán a cabo el experimento de Whöler, obteniendo urea a partir de cianato amónico. El material y reactivos estará preparado para cada grupo, y los alumnos deberán seguir el procedimiento que se les proporcionará y apuntar en el cuaderno de laboratorio las cantidades utilizadas, obtenidas, rendimiento de la reacción y explicar la reacción química que se ha producido.

Criterios de evaluación:

Primera parte: Llevar a cabo el debate y entregar el documento del grupo que contenga: las fuentes de información que ha consultado cada uno individualmente (poner el nombre), y los argumentos y conclusiones debatidos del grupo.

Segunda parte: Llevar a cabo la reacción química, y entregar el cuaderno con la información que se pide. Se debe haber llegado a la síntesis de la urea partiendo del cianato amónico. El cuaderno se entrega a nombre de los cuatro integrantes del grupo.

Cada parte se evaluará independientemente, teniendo un valor del 50% cada parte, siendo necesario participar en el debate y en la síntesis de la urea y entregar los documentos requeridos en cada caso.

Referencia:

Varela, José. 2015. “De lo inorgánico a lo orgánico. Una síntesis para la Historia, la urea y Whöler”. Recuperado de https://ahombrosdegigantescienciaytecnologia.wordpress.com/2015/07/31/de-lo-inorganico-a-lo-organico-una-sintesis-para-la-historia-la-urea-y-wohler/

 

Anuncios

¿A quién le debemos gratitud por la penicilina?

Tras finalizar la Primera Guerra Mundial y volver a su puesto de doctor en la Universidad de Londres, el capitán Alexander Fleming buscaba sustancias antibacterianas que no dañaran los tejidos animales. A finales del año 1928, Fleming preparó unas placas de cultivo inoculadas con bacterias patógenas y se fue de vacaciones, esperando encontrar un crecimiento en ellas a su vuelta. Pero a su regreso encontró una de esas placas contaminada con moho. Le provocó tanta curiosidad el hecho que decidió analizarlo, y observó que, alrededor del hongo la bacteria patógena estaba muerta, mientras que en las zonas alejadas el patógeno había crecido con normalidad. Este hongo, Penicillium notatum, había liberado al medio una sustancia bactericida, a la que Fleming bautizó como penicilina. Sin embargo, Fleming no era químico y todos sus intentos por purificar y estabilizar la penicilina fracasaron.

Fleming descubrió por accidente que las bacterias no crecían alrededor de un tipo de moho
Imagen 1: Cultivo (izquierda). Alexander Fleming (derecha). (ABC, 2015)

 

Durante 10 años la penicilina quedó en el olvido, hasta que un médico,

Imagen 2: Cartel de agradecimiento a la penicilina durante la Segunda Guerra Mundial. (Ortega, 2013)

Howard Walter Florey, y un bioquímico, Ernst Boris Chain, se interesaron de nuevo en su efecto bactericida. Consiguieron purificarla a pequeña escala y en 1940 tuvo éxito en la cura de ratones infectados, mostrando la eficacia terapéutica de esta. Estos tres científicos recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1945 gracias a estos descubrimientos.

Durante los años 40, y en plena Segunda Guerra Mundial, la penicilina se convirtió en la droga maravillosa capaz de curar infecciones y salvar millones de vidas. Pero no es hasta el 1945 que una mujer química, Dorothy Hodgkin, descubriera la estructura molecular de la penicilina mediante la técnica de cristalografía de rayos X. Permitiendo la producción de penicilina de manera sintética en el laboratorio y facilitando el acceso a este medicamento. Hecho que hizo que la galardonaran con el Premio Nobel de Química en 1964. (Bernardo García, Hermoso, 2015).

ACTIVIDADES

1.- Lee el texto detenidamente y desarrolla un diagrama cronológico en el que se especifiquen:

  • Descubrimientos destacados
  • Fecha de cada descubrimiento
  • Nombre del autor que realizó el descubrimiento
  • Método de investigación utilizado
  • Los datos que tu consideres más relevantes de dichos descubrimientos respecto su aportación a la sociedad

2.- Ahora que conoces más en profundidad los detalles del descubrimiento de la penicilina y después de repasar entre todos el diagrama cronológico, responde a la pregunta del título del texto, ¿A quién le debemos gratitud por la penicilina? Justifica tu respuesta relacionándola con el descubrimiento que hizo cada científico.

OBJETIVOS

  • Ordenar la progresión de los descubrimientos relacionados con la penicilina y visualizar de cada uno de ellos su aportación a la sociedad.
  • Reflexionar sobre el procedimiento de investigación y la necesidad del trabajo científico continuado y colaborativo.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

  • Organizar los datos del texto de manera cronológicamente correcta y ordenar las ideas importantes de cada uno de ellos.
  • Relacionar los diferentes conceptos de métodos científicos, explicados previamente en clase, y la importancia para la sociedad de cada descubrimiento en sus justificaciones.

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

Bernardo García, Noelia. Hermoso, Juan A. (2015). La casualidad que llevó al descubrimiento de la penicilina. Ciencia para llevar. Recuperado el 12 de Octubre de 2018 de https://blogs.20minutos.es/ciencia-para-llevar-csic/2015/04/29/la-casualidad-que-llevo-al-descubrimiento-de-la-penicilina/

Escrito por A.R.R

LA ASPIRINA. UN REMEDIO MILAGROSO.

«La Aspirina es, prácticamente desde su introducción, el fármaco más popular del mundo. Constituye o ha constituido el «analgésico de bolsillo» genuino, siendo rara la casa donde no existe al menos un envase de alguna de las formas de dicho medicamento o de alguno de sus genéricos. Nuestro gran filósofo, José Ortega y Gasset sentía tal admiración por ella que denominó a nuestra época como la Era de la Aspirina.

El nombre de Aspirina está registrado para el producto de Laboratorios Bayer y el principio activo es el ácido acetilsalicílico» (Braña, M.F., Del Río, L.A., Trives, C., Salazar, N.,  2005)

Resultado de imagen de Acido acetilsalicilico

                               Figura 1. Ácido acetilsalicílico. Fuente: Braña, M.F., 2005 Seguir leyendo “LA ASPIRINA. UN REMEDIO MILAGROSO.”

La síntesis de la Urea

Paradójicamente, fue un discípulo de Berzelius, el químico alemán Friedrich Wöhler (1800 – 1882), quién derribó la teoría vitalista. Wohler era un joven muy entusiasta y algo rebelde, que no estaba convencido de la existencia de la “fuerza vital”.

En 1824 concluyó sus estudios en Estocolmo con Berzelius y cuatro años después, en Berlín, logró sintetizar en el laboratorio un producto elaborado por los organismos vivos, la urea. Esta sustancia, también llamada carbamida (NH2 – CO – NH2), aparece en la orina humana y de muchos animales, aunque también se encuentra en algunos vegetales.

Figura 1-Animación de la síntesis de Wöhler (wikipedia)

Con esta síntesis, Wöhler derrumbó los principales argumentos de los vitalistas, y en particular los de su profesor, que en un principio se negó a admitir el hecho científico.

Este descubrimiento dio gran impulso al avance de la química, pues a partir de entonces, comenzaron a sintetizarse una gran cantidad de sustancias orgánicas más complejas. 


ACTIVIDAD:

  • Se distribuirá a los alumnos de la clase en grupos de 6. Cada grupo deberá buscar en Internet un producto natural que haya sido sintetizado.
  • Cada grupo deberá elaborar un vídeo de presentación. En éste, deberá constar: la formula del compuesto, la reacción de síntesis, quien la realizó, los usos del compuesto sintetizado, y cualquier otra información que quieran aportar.
  • En la siguiente sesión, donde se realizará la visualización de los vídeos, cada grupo dará respuesta a las preguntas que surjan de su compuesto.
  • Con la ayuda del profesor, los alumnos de la clase intentarán establecer un orden cronológico de la síntesis seleccionadas.

OBJETIVOS:

  • Introducción al concepto de síntesis y identificar las reacciones químicas.
  • Valorar la importancia de la química orgánica vinculada al interés social.
  • Familiarizarse con la nomenclatura de compuestos orgánicos y las reacciones químicas.
  • Desarrollar la competencia digital mediante la creación de contenidos y búsqueda de información.
  • Trabajo en grupo: distribución de tareas, organización y puesta en común.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN:

En esta actividad se van a evaluar los siguientes conceptos:

  • El correcto uso de la nomenclatura química
  • La idoneidad del compuesto seleccionado
  • La originalidad en la presentación del vídeo
  • La síntesis de la información

INDICACIONES AL ALUMNO:

Para la realización de la actividad:

  • Se recomienda seleccionar un compuesto de uso en la vida diaria (conocido por todos)
  • En la elaboración del vídeo se recomienda el uso de diferentes técnicas (presentación oral, uso de textos e imágenes, etc.)

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

  • Peña, A. (2017). Okdiario. Recuperado el 10 de octubre de 2018 de https://okdiario.com/curiosidades/2017/03/28/fuerza-vital-sintesis-wohler-863698

M.M.C.

Las “Huellas dactilares” de la Materia

 

La relación que existe entre la luz y la materia es tan estrecha, que es posible identificar, cuantificar y caracterizar cualquier sustancia solamente analizando la luz que emite y absorbe.

EmmissionSpectra
Imagen 1. “Huellas dactilares” a modo de espectros de emisión de los elementos de la tabla periódica. Imagen extraída de http://sicscience.com/burn-it-all/

Esto es posible incluso a distancias astronómicas. Solo se necesita la luz que emiten o reflejan los cuerpos celestes para conocer detalles sobre su composición. De este modo la luz hace las veces de “Huella dactilar” de cada elemento o compuesto del universo.

La rama de la ciencia que se encarga del estudio de las relaciones entre materia y luz se conoce como Espectroscopia. En el siguiente texto se lleva a cabo un interesante recorrido sobre su evolución histórica a través de sus protagonistas. Seguir leyendo “Las “Huellas dactilares” de la Materia”

La vida de la Química

Documento: www.educa2.madrid.org/web/cesar.arenas/historia-quimica

Descripción: Aunque este texto no describe en profundidad ningún hecho histórico en concreto, me ha parecido interesante para introducir la asignatura de Química en 2º de Bachillerato ya que en él se plantea cuál fue el origen de esta ciencia y para qué se empleaba, también quienes la utilizaban más allá de exponer nombres de científicos del momento. Sigue con el desarrollo de la Química a lo largo de los años destacando descubrimientos que promovieron avances en la sociedad y la acerca hasta las evidencias más comunes en las que interviene en nuestros días. Me ha parecido un buen modo de acercar la Química a los alumnos y de que tengan una idea más clara sobre lo que esta ciencia estudia.

Actividades:

  1. Después de leer el texto con atención, los alumnos deberán realizar una “línea del tiempo” en la que marquen las distintas etapas en la historia de la Química desde su aparición hasta nuestros días destacando en cada una de ellas un acontecimiento que les llame la atención.
  2. Se elegiría la fermentación de la cebada como uno de los hechos más antiguos estudiados por esta ciencia, la realizaríamos en el laboratorio de un modo “tradicional”, explicando los cambios que tienen lugar (haríamos por ejemplo una cerveza casera). Después propondría una salida a una fábrica de cerveza donde los alumnos puedan ver cómo se lleva a cabo esta fermentación actualmente y de forma industrial.

Objetivos:

  1. Entender que la Química como ciencia es continua en el tiempo.
  2. Saber diferenciar lo que estudia la Química del campo del saber de otras ciencias.
  3. Anular la imagen abstracta de la química y que los alumnos conciban que es una ciencia actual y que se presenta en nuestras actividades cotidianas.

Criterios de evaluación:

Al ser una actividad de iniciación del curso realizaría un debate formando dos grupos en clase con varios temas a tratar:

  1. Que un grupo expusiese qué campos del saber abarca la química y el otro los que abarca la Física.
  2. Semejanzas y diferencias del proceso de fermentación actual y tradicional.
  3. Cada alumno debe exponer individualmente una situación en su vida cotidiana que interviniese o que pudiese explicar la química.

S.F.A.

La oferta que inició la Edad del Plástico

“Premio de 10.000 dólares a quien pueda desarrollar un producto capaz de sustituir al marfil en la fabricación de las bolas de billar”

Seguir leyendo “La oferta que inició la Edad del Plástico”

GABRIELA MORREALE: CÓMO EL YODO CURÓ A MILES DE NIÑOS

INTRODUCCIÓN

  La prueba del talón en bebés o la presencia de sal yodada en el estante de un comercio son hechos tan normales que hacen casi olvidar a su responsable: la italo-española Gabriela Morreale de Castro (Milan 1939, Madrid 2017).

  Gabriela destacó como estudiante de Química en la Universidad de Granada. Cursando su tesis, y a petición de su marido, el médico Francisco Escobar del Rey, diseña un método analítico para la detección y determinación de yodo en el organismo con el que demuestra que su déficit era el causante de graves trastornos muy prevalentes por entonces en las Alpujarras granadinas1. Se trata de una zona muy montañosa y que pese a su cercanía al mar -véase el origen marino del Iodo2-, posee tierras de cultivo muy erosionadas que contienen pobres cantidades de este elemento. Para combatir la carencia, fabricó sal yodada3 que distribuyó entre la población, reduciéndose drásticamente el número de enfermos. Diseñó también la prueba del talón en recién nacidos, un test que ha ayudado a prevenir enfermedades relacionadas la falta del Iodo como el cretinismo, y que se realiza rutinariamente en cada nacimiento en cualquier lugar del mundo.

                                                     Resultado de imagen de gabriela morreale

Gabriela Morreale de Castro

OBJETIVO DE LA ACTIVIDAD: 

Se pretenden abordar varios objetivos:

  • Por un lado, que el alumno comience a tener un enfoque global acerca de la evolución histórica de la ciencia química, y que empiece a interiorizar que cada elemento no es una mera casilla en la tabla periódica.
  • Por otro, se quiere, a través de las cuestiones y problemas numéricos planteados, afianzar conceptos teóricos (pregunta 2) y ejercitar habilidades y conceptos estequiométricos (pregunta 4).
  • También se quiere potenciar la transversalidad de la materia, relacionándola con otras áreas de conocimiento (preguntas 1 y 3).

 PLANTEAMIENTO DE LA ACTIVIDAD

  1. Con la ayuda de cualquier libro de Química General, reflexiona acerca de la etimología (origen) de la palabra Iodo (has de decir a qué se debe dicho nombre). Puedes preparar una pequeña presentación en equipo (2 o 3 personas) acerca de la historia del descubrimiento del elemento: a quién se atribuye la misma (Sir Humphrey Davy) y quién reclamó tal descubrimiento (Gay Lussac). Se valorará comentar el contexto histórico y político de la época. (1 punto)
  2. ¿Por qué en condiciones estándar el Iodo se encuentra en fase sólida? Utiliza la teoría de enlace: (fuerzas intermoleculares). (2 puntos)
  3. Dado su origen marino, ¿cómo pudo darse la carencia del mismo en una zona tan próxima al mar como son las Alpujarras, tal y como advirtió la Dra. Morreale? Establecer un debate acerca de ello (1 punto)
  4. La sal yodada es sal común a la que se añade yodato sódico (NaIO3). El contenido en Yodo de una sal yodada comercial es de 27’8 mg (I)/kg (muestra). Sabiendo que la cantidad diaria recomendada de Iodo es de 150 µg/día, calcular: a) ¿Cuánto yodato sódico hay que añadir a 100 kg de cloruro sódico (supuesto puro), para poder comercializarlo como sal yodada? (3 puntos). b) ¿Qué cantidad de sal yodada habrá que consumir diariamente, si queremos alcanzar exclusivamente por esta vía el aporte de Iodo diario recomendado? (3 puntos)

 CRITERIO DE EVALUACIÓN

  Son 10 los puntos que como máximo pueden obtenerse en esta actividad. En ella, se pretende evaluar una doble vertiente:

a) Los conocimientos de química referentes al temario de la asignatura en su mayor extensión posible: de ahí que se formulen las preguntas 2 y 4, que corresponden a temas diferentes. También, y a través de la cuarta pregunta, se busca profundizar en la habilidad por parte del alumno en los cálculos estequiométricos.

b) La capacidad del alumno a la hora de exponer, debatir y razonar acerca de un tema seleccionado, así como de conectar el contenido de la actividad con otras áreas de conocimiento. (Véanse preguntas 1 y 3)

  Se otorga mayor preponderancia al primero de los aspectos. No obstante, sólo completándolo con el segundo el alumno podrá optar a la máxima calificación.

  1. https://elpais.com/politica/2017/12/10/actualidad/1512933188_242567.html
  2. Química Inorgánica. Introducción a la Química de coordinación, del estado sólido y descriptiva. Glen E. Rodgers. Editorial McGraw Hill. ISBN: 84-481-1623-2.
  3. https://mujeresconciencia.com/2018/01/11/gabriela-morreale-o-como-usar-lo-que-descubres-para-mejorar-la-vida-de-la-gente/

 

   

 

Heyrovský: del análisis polarográfico al Nobel

El campo de la química analítica está dedicado, entre otras cosas, al estudio de la composición química de una muestra empleando para ello diversos métodos y técnicas. ¿Alguna vez has leído el etiquetado de una botella de agua? ¿Te has tenido que hacer unos análisis de sangre y orina? Son únicamente dos de las muchas situaciones en las que el análisis químico juega un papel destacado en nuestra vida diaria. ¡Necesitamos saber si un determinado elemento o compuesto está presente en una muestra y, si es posible, saber cuánto hay!

En esta línea, y allá por la primera mitad del siglo XX, Jaroslav Heyrovský (Imagen 1), trabajaba arduamente en su laboratorio. Fruto de tanto trabajo y de tanta excelente calidad, recibió el Premio Nobel en Química en 1959 por su descubrimiento y desarrollo de métodos polarográficos de análisis. Tan importante ha sido este científico que hay un centro de investigación fundamental en Praga (República Checa) que lleva su nombre. Pero… ¿Qué es la polarografía? Se trata de un método electroquímico que nos permite analizar el contenido de diferentes sustancias (analitos) en una disolución a través de medidas eléctricas. Para ello se emplean dos electrodos, uno de los cuales es de mercurio. Al aplicar un potencial característico del analito a cuantificar se produce una reacción redox y la intensidad de corriente aumenta hasta un nivel que depende de la concentración del analito en la disolución. Por lo tanto, a través de una recta de calibrado (Imagen 2), es posible saber la cantidad de analito presente en una muestra problema. Interesante, ¿verdad?

                               Imagen 1                                             Imagen 2

Cuestiones:

  • Sin necesidad de buscar más información, piensa algún ejemplo en el que la química analítica juegue un papel fundamental en los siguientes campos: alimentación, deporte, medicina, medioambiente, industria e investigación.
  • Busca en fuentes fiables algo de información sobre una de las respuestas que hayas dado en la cuestión anterior. ¿Qué métodos y técnicas se emplean para el análisis? ¿Cuáles son los valores correctos que debe dar el análisis?
  • Piensa algún ejemplo que prácticamente puedas ver cada día en el cual tenga gran importancia el fenómeno de la oxidación. Busca algo más de información sobre qué es lo que lo provoca y el proceso en sí.
  • B2: ¿Te atreverías a decir cuál es un inconveniente de la polarografía a día de hoy? Intenta encontrar un par de métodos o técnicas de naturaleza electroquímica y que sean muy utilizados en la actualidad para análisis.

Actividad para profundizar: Práctica: Cálculo de la cantidad de vitamina C que hay en un zumo. Construcción de una recta de calibrado.

Como miembro de un laboratorio de calidad debes realizar el análisis de vitamina C que hay en un zumo. Las técnicas electroquímicas son algunas de las más utilizadas para este análisis. En ellas, la señal eléctrica que obtienes al medir cada muestra es directamente proporcional a la concentración.

La siguiente tabla muestra las concentraciones que has medido de vitamina C (patrones), así como la señal eléctrica que has obtenido:

Concentración (Molar)

Señal eléctrica (microamperios)

0

0

0,0002

1,1

0,001

5,6

0,0015

7,8

0,002

10

0,0025

13,2

0,003

15

0,004

19,5

Con ayuda de un software de cálculo, construye una recta de calibrado. El análisis de la muestra de zumo ha dado una señal eléctrica de 9.1 microamperios. ¿Qué concentración de vitamina C tiene el zumo?

Objetivos:

El post tiene como finalidad introducir a los alumnos en el mundo de la química analítica y de las técnicas con base electroquímica para hacerles ver la importancia del análisis cuantitativo y los procesos redox en el día de hoy.

Modo de trabajo:

Las cuestiones deberán ser realizadas por los alumnos de modo individual o mediante trabajo en grupo. Al finalizar la actividad, y tras tener cada alumno sus propias conclusiones, se realizará una discusión constructiva en clase con orientaciones por parte del profesor.

La actividad para profundizar estará guiada totalmente por el profesor, con participación activa por parte del alumnado.

Criterios de evaluación:

En ambos casos se valorará la originalidad y el trabajo realizado, así como la participación activa para lograr una mayor profundización en los conceptos y en las aplicaciones de los contenidos vistos.

Justificación:

He realizado este post porque mi investigación durante la tesis doctoral ha estado centrada en el mundo del análisis. Además, para los alumnos de 2º Bachillerato, el tema de la electroquímica puede ser complicado, por lo que espero que esta entrada les pueda ayudar y motivar.

Bibliografía:

The Nobel Prize Website:

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1959/heyrovsky/facts/

Crea un blog o un sitio web gratuitos con WordPress.com.

Subir ↑