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Lic. Walter de la Roca 1
Unidad 1 (P.II 1.1.1 cont.)
Asocie el desarrollo de la Química con la historia
de la humanidad y su cultura en forma
cronológica hasta llegar a definir QuímicaOrgánica.
Objetivo de la presentación:
Si deseamos empezar por el principio, tenemos que
retroceder unos tres mil millones de años
aproximadamente, hacia el momento en que apareció la
vida sobre la tierra. El planeta joven tenía todas las
condiciones precisas para la vida, a saber: una
temperatura estable, ni demasiado caliente, ni demasiado
fría; abundante energía solar, suficiente masa para
retener una atmósfera y los contados ingredientes de los
que está formada toda la materia viviente: carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno
Reseña Histórica
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Estos cuatro elementos constituyen el 98% de todo
tejido vivo, lo cual es en cierto modo sorprendente ya
que los elementos más abundantes en la corteza
terrestre son, el oxígeno, el silicio y determinados
metales ligeros.
Los elementos que forman el grueso de los
compuestos orgánicos conocidos son, con
excepción del oxígeno, microelementos que se
presentan en una proporción de 1% o menor, en la
corteza terrestre.
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La química no surge como ciencia coherente hasta el
siglo XVII, sus raíces se remontan a la antigüedad.
Las transformaciones químicas fueron probablemente
llevadas a cabo, por primera vez, por el hombre del
paleolítico, quien descubrió que podía hacer fuego y
usarlo para calentar su cuerpo y cocinar sus alimentos.
En la era neolítica se había descubierto ya artes como
la fundición, elaboración del vidrio, el teñido de los
textiles y la elaboración de cerveza, vino, mantequilla y
queso.
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Sin embargo la materia y sus cambios no fueron
dilucidados sistemáticamente, en sentido teórico, hasta el
período de los filósofos griegos, aproximadamente 600
años a.C. La teoría popular que surgió durante este período
consideraba que la materia se componía de cuatro
sustancias elementales: el fuego, la tierra, el aire y el agua.
Durante algún tiempo la escuela atomista, de la cual
Demócrito (460-370 a.C.) fue su figura más representativa,
alcanzó popularidad Aunque los atomistas dominaron
durante varios siglos, el concepto era sumamente
especulativo ya que se basa en algo que no podía ser
observado directamente.
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La desaparición de esta teoría fue pronosticada cuando
Aristóteles la rechazó, y su entierro fue consumado con el
advenimiento del estoicismo y el resurgimiento posterior
de los movimientos populares religiosos del mundo
occidental.
Al comienzo de nuestra era, los filósofos griegos de
Alejandría tropezaron con la idea de transformar
(transmutar) los metales básicos, como el plomo y el
hierro en oro y plata. La alquimia fue practicada de forma
seria por los griegos, se extendió a otras culturas con
suma rapidez y continuó como una disciplina viva a
través del mundo durante más de mil años.
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Quizás el invento más importante de la alquimia fue el
alambique. Hacia el año 1300 comenzó a practicarse la
destilación fraccionada y se dispuso de destilados
alcohólicos con concentraciones bastantes altas en
alcohol. La producción de Whisky y Brandy llegó a
establecerse en forma de pequeñas industrias
La llegada de alambique hizo posible concentrar la
“esencia” de diferentes sustancias naturales, y el uso
diversos destilados como remedios médicos se
convirtieron pronto en una práctica muy extendida.
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A lo largo de este tiempo fue aislado un elevado número de
sustancias orgánicas relativamente puras, como el ácido
acético, obtenido del vinagre, el ácido fórmico, procedente
de las hormigas.
Durante este período anterior a 1600, mientras se
desarrollaron los instrumentos adecuados para manejar la
materia y se descubrieron multitud de sustancias
químicas relativamente puras, no se registró avance
alguno en cuanto a una experimentación rigurosa, ni en
cuanto a un estudio teórico de la materia.
El primer campo de investigación seria
fueron los gases. Con personajes como
Boyle, Hales, Cavendish, Priestley y
Sheele consiguieron importantes
descubrimientos
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Antoine Laurent Lavoiser (1743-1794) quien estableció los
fundamentos de la química moderna, observando por
primera vez que la ganancia en peso que ocurre durante la
combustión y la calcinación es debida a la combinación
de la sustancia que se calienta con un componente del
aire.
Durante la década que siguió al 1770, Lavosier llevó a cabo
sus experimentos cuantitativos con aire, que le condujo a
descubrir su naturaleza elemental; la denominación de
oxígeno fue utilizada por primera vez en una memoria de 5
septiembre de 1775.
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La caracterización del oxígeno
como sustancias elemental permitió
estudios cuantitativos de
combustión y condujo rápidamente
a la noción de los pesos
combinados. En 1789 Lavoisier
había conjuntado su tabla periódica,
que contenía 33 elementos, la
mayoría de los cuales aparecen en
la tabla periódica moderna.
En esta etapa formativa de la ciencia química, las
sustancias que provenían de los mundos animal y vegetal
fueron ignoradas por largo tiempo. Estas sustancias
fueron reconocidas como diferentes (más complejas) de
las sustancias procedentes de la atmósfera o las
sustancias derivadas del reino mineral.
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Lavoisier observó que las “sustancias orgánicas”, a
medida que iban apareciendo, diferían de las sustancias
inorgánicas en que todas parecían estar compuestas de
carbono e hidrógeno y, ocasionalmente, de nitrógeno y
fósforo.
Durante algún tiempo se pensó que las sustancias
orgánicas no obedecían a la nueva ley de las proporciones
definidas y la gente llegó a creer que una “Fuerza Vital”
presente sólo en los organismos vivos, era responsable de
la formación de los compuestos orgánicos. Una
consecuencia de dicha fuerza vital era que los compuestos
orgánicos no se podían preparar ni manipular en el
laboratorio, como se hacia con los compuestos
inorgánicos, la teoría vitalista persistió hasta la mitad del
siglo XIX.
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Sin embargo el 1816, esta teoría de la fuerza vital recibió
un potente impacto cuando Michel Chevreul descubrió
que el jabón preparado por la reacción de un álcali con la
grasa animal se podía separar en varios compuestos
orgánicos puros, a los que llamo “ácidos grasos”. Por
primera vez, una sustancia orgánica (la grasa) fue
convertida en otras (ácido grasos más glicerina), sin
intervención de una vital externa.
Grasa animal + NaOH /H2O Calor Jabón + Glicerina
Jabón + H3O+ “Ácidos Grasos”
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En 1828, Friedrich Wöhler, siendo
estudiante de medicina en la Universidad
de Heidelberg, notificó que al tratar el
cianato de plomo con hidróxido amónico y
calor era capaz de obtener urea. Dado que
la urea era una sustancia de indiscutible
origen orgánico, pues había sido aislada
de la orina humana por Roulle en 1780,
Wöhler había preparado con éxito, por
primera vez en un laboratorio, una
sustancia orgánica.
Aunque la síntesis de la urea fue reconocida como un logro
importante por los químicos de renombre de la época, el
concepto vitalista no desapareció con rapidez. Su caída
completa no sobrevino hasta la aparecieron los trabajos de
síntesis de Kolbe y los de Berthelot en las décadas que
siguieron a 1840 y a 1850 respectivamente.
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Por aquel tiempo los químicos ya reconocían que la
fuerza vital no era responsable del carácter singular de la
química orgánica, sino más bien el simple hecho de que
las sustancias orgánicas son todas compuestos de
carbono.
Desde entonces la definición de la química orgánica
como química de los compuestos de carbono, es la que
ha prevalecido.
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En los siglos XVIII y XIX se perfeccionaron los métodos
analíticos y, en particular, la técnica de análisis por
combustión, con lo que la química orgánica comenzó a
tomar nuevas dimensiones.
Por primera vez se dispuso de fórmulas exactas para
sustancias orgánicas bastante complicadas. En 1852
Edward Frankland propuso el concepto de valencia.
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En 1858 Friedrich August Kekulé y Archibald Scout
Couper, trabajando independientemente, introdujeron un
concepto sencillo, pero extraordinariamente importante.
Haciendo uso de nuevas fórmulas estructurales, dadas a
conocer en 1850, Kekulé y Couper propusieron que el
carbono es siempre tetravalente y que sus átomos tienen
la propiedad de unirse entre sí.
Y otro acontecimiento que situó a la química orgánica
en su período moderno, fue la demostración de la
hipótesis de Avogadro (1811) por Stanislao Cannizzaro
en 1858, la cual permitía la determinación precisa de los
pesos moleculares de las sustancias orgánicas.
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Kekulé introdujo la idea del enlace entre los átomos y los
represento mediante su “formulas salchicha” en la
primera edición de su libro de texto publicada en 1861.
Después de Kekulé, la química orgánica maduró como
disciplina científica de pleno derecho. Más del 95% de las
sustancias químicas conocidas son compuestos del
carbono. Más de la mitad de los químicos actuales se
denominan químicos orgánicos.
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¿Qué saberes interesantes alcanzamos?
¿Qué conocimientos ya sabía?
¿Alcanzamos el objetivo que pretendíamos?
