La química es una ciencia que estudia la materia y los cambios que ocurren en ella. Aunque su origen es antiguo, se la considera una ciencia moderna, activa y en evolución. Su desarrollo histórico ha estado asociado al descubrimiento, manejo y transformación de los recursos naturales que el hombre disponía.
raíces prehistóricas
Desde su inicio, el ser humano aprendió a modificar los materiales de la naturaleza, lo que constituye el principio de la química. El descubrimiento del fuego fue, sin lugar a dudas, el más importante de la época; gracias a este el hombre primitivo logró cocinar sus alimentos, mantenerse caliente, elaborar moldes de arcilla y modelar algunos metales como el cobre y el estaño.
Primeras civilizaciones
En la Edad Antigua, el conocimiento que tenía el ser humano sobre los materiales logró el desarrollo de grandes civilizaciones como la persa, la mesopotámica, la griega, la egipcia y la romana. Algunas técnicas dominadas para entonces eran el manejo del vidrio y de metales como el oro, la plata y el hierro; también hacían perfumes, barnices, jabones, medicamentos, vino y muchos otros productos.
¿Cómo se compone la materia?
En el siglo VI a. C. los griegos intentaron dar una explicación a cómo se componía la materia. Las primeras teorías propuestas por los filósofos fueron las siguientes:
Para Aristóteles (384-322 a C.) la materia estaba formada por cuatro elementos: agua, tierra, fuego y aire.
Según Tales de Mileto (624-546 a. C.) la sustancia básica era el agua, pues sin agua no hay vida.
Leucipo (siglo V a. C.) y su discípulo Demócrito (siglo IV a. C.) expusieron que la materia se dividía hasta llegar a una partícula indivisible que denominaron “átomo“.
¿Sabías qué?
La palabra “átomo” proviene del griego átomon: a que significa “sin” y tomon que significa “división”.
La alquimia
El dominio técnico de la civilización egipcia combinado con las teorías filosóficas de los griegos dio paso a la alquimia: práctica que buscaba comprender la naturaleza y encontrar la perfección, lo cual se materializaba en el oro. Por dicha razón, los alquimistas se dedicaron a manipular metales y sustancias con el fin de hallar la piedra filosofal, la cual se creía era un compuesto mágico que convertía metales en oro y concedía la eterna juventud.
La alquimia fusionó la técnica, el misticismo, la astrología, la filosofía, la superstición y la magia. Por este camino se desarrollaron y perfeccionaron métodos como el baño de María, la destilación, la sublimación, la calcinación y la metalurgia; e instrumentos como el alambique y la balanza.
Jabir ibn Hayyan
El árabe Jabir ibn Hayyan tuvo importantes avances en el alquimia, al punto de ser considerado por algunos expertos como el padre de la alquimia y fundador de la química. Él clasificó las sustancias en espíritus, metales y cuerpo sólidos. Los espíritus eran sustancias volátiles como el alcohol, mientras que los cuerpos sólidos eran no volátiles.
La química moderna
Ya para el siglo XVIII, la teoría de los cuatro elementos de Aristóteles no era suficiente para comprender cómo se componía la materia, pues los avances en el estudio de los gases certificaron que el aire no era un elemento, sino un conjunto de diferente sustancias. En la Edad Moderna inició la química propiamente dichas y los hitos que marcaron este período fueron los siguientes:
George Ernst Stahl
1659-1734
Propuso la teoría del flogisto, esta aseguraba que lo cuerpos combustibles tenían una sustancia denominada flogisto que se perdía en el aire al arder el material.
Robert Boyle
1627-1691
Realizó importantes avances en el estudio de los gases. Sus teorías y planteamientos lograron comprobarse de forma experimental, razón por la que se le atribuye el método cualitativo.
Joseph Priestley
1733-1804
Estudió diversos gases y descubrió que la combustión era posible gracias al oxígeno. Fue el primero en aislar el oxígeno en forma gaseosa y reconocer su importancia para la vida.
Antoine Lavoisier
1743-1794
Conocido como el padre de la química moderna gracias a sus estudio sobre la fotosíntesis, la oxidación de los cuerpos, la combustión, el aire, la respiración animal y su ley de la conservación de la masa.
química en la edad contemporánea
A partir del siglo XIX la química se desarrolló con más fuerza. El descubrimiento y síntesis de nuevas sustancias caracterizó esta etapa. Los acontecimientos más relevantes se señalan a continuación:
John Dalton
1766-1844
Propuso la primera teoría atómica. Según Dalton la materia estaba formada por átomos indivisibles, indestructibles, de forma esférica e iguales entre sí para un mismo elemento.
Ernest Rutherford
1871-1937
Estableció una estructura atómica con partículas más pequeñas, por lo que el átomo dejó de ser indivisible. Este modelo consta de un núcleo cargado positivamente y una zona de partículas con cargas negativas.
Niel Bohr
1885-1962
Expuso que el átomo tiene electrones ubicados en órbitas estables alrededor del núcleo. Estos electrones emiten o absorben energía cuando saltan de una órbita a otra.
Dimitri Mendeleiev
1834-1907
Organizó los elementos existentes hasta ese momento de acuerdo a sus pesos atómicos en una tabla conocida como “la tabla periódica de los elementos”.
Marie y Pierre Curie
1867-1934, 1859-1906
Estudiaron el fenómeno de la radiactividad y descubrieron dos elementos llamados radio y polonio.
James Chadwick
1891-1972
Este físico británico logró demostrar la existencia de los neutrones: partículas eléctricamente neutras con una masa similar a la de los protones y ubicadas en el núcleo del átomo.
Francis Crick y James Watson
1916-2004, 1928-actualidad
Juntos hicieron uno de los avances más importantes de la bioquímica: resolvieron la estructura tridimensional de la molécula de ADN.
La demanda de alimentos ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. Las nuevas tecnologías han marcado la línea transitoria desde la actividad agrícola tradicional hasta la agricultura moderna. La primera usada principalmente para subsistencia, y la segunda usada para la eficiencia comercial.
Agricultura tradicional
Agricultura moderna
¿Qué es?
Es un sistema de producción asentado en los conocimientos y las prácticas indígenas, las cuales se han desarrollado de generación en generación.
Es un sistema de producción muy eficiente que responde a las características de los mercados y del apoyo gubernamental.
Objetivo
El autoconsumo, subsistencia o agregado familiar.
Satisfacer las necesidades del mercado y cubrir intereses privados.
Cosmovisión
La naturaleza es una entidad viva y respetada. Lo natural representa la deidad con quien debe dialogarse durante su confiscación.
La naturaleza es un sistema apartado de la sociedad, y sus riquezas deben ser explotadas por medio de la ciencia y la técnica.
Energía
Interna. Se utiliza la energía solar o la leña.
Externa. Predomina el uso de energía fósil.
Técnicas
Rudimentarias, artesanales y antiguas. Hay atraso tecnológico.
Automatizadas. Hay avance tecnológico.
Mano de obra
Es requerida. A veces se impulsan por tractos como el uso de animales.
Poco requerida.
Productividad y rendimiento
Baja.
Alta.
Productividad ecológica
Alta. Regular en el tiempo.
Baja. Irregular en el tiempo.
Control
Intensivo.
Parcial.
Factores físicos
Dependiente de factores físicos.
Menor dependencia de factores físicos.
Ganadería
Dependiente de la ganadería.
Independiente de la ganadería.
Uso de químicos
No se usan.
Se utilizan pesticidas, abonos químicos y regadíos
Localización
Propia de los países subdesarrollados.
Propia de los países desarrollados.
Áreas de producción
Pequeñas parcelas o áreas de producción.
Medianas y grandes áreas de producción
Nivel organizado de trabajo
Familiar o comunal.
Asalariado.
Tipo de empleado
Local, tradicional y holístico.
Especializado: ciencia convencional basada en objetivos.
Diversidad
Policultivo. Alta diversidad eco-geográfica, genética y productiva.
Monocultivo. Baja diversidad por especialización y producción.
Este período es el último de la era geológica cenozoica. Se extiende hasta la actualidad y se caracteriza especialmente por el desarrollo del ser humano. Se divide en dos épocas: el Pleistoceno y el Holoceno. Esta última es la más actual de las épocas.
DURACIÓN Y DIVISIONES DEL CUATERNARIO
El Cuaternario comenzó hace unos 2,5 millones de años y continúa hasta la actualidad. Es el período que le sigue al Neógeno. El Pleistoceno es la primera y más larga época del período, mientras que el Holoceno, segunda época del Cuaternario, inició hace unos 12.000 años.
División del Cuaternario
Era
Período
Época
CENOZOICO
Cuaternario
Holoceno
(inició hace 0,01 millones de años)
Pleistoceno
(inició hace 2,59 millones de años)
Neógeno
Paleógeno
Otro nombre
El Cuaternario también es denominado etapa Antropozoica, en alusión a las migraciones de grandes mamíferos y al origen del hombre.
Pleistoceno
Es una época del período Cuaternario. También es una de las divisiones geológicas más estudiadas, pues es muy importante estudiar y entender la evolución del hombre. Inició con la edad gelasiense hace unos 2,59 millones de años y finalizó con la edad tarantiense. El término Pleistoceno proviene de las palabras griegas pleistos y kainos, que significan “lo más” y “nuevo”, respectivamente.
División del Pleistoceno
Período
Época
Edad
Cuaternario
Holoceno
Pleistoceno
Tarantiense
(inició hace 0,13 millones de años)
Ioniense
(inició hace 0,78 millones de años)
Calabriense
(inició hace 1,80 millones de años)
Gelasiense
(inició hace 2,59 millones de años)
Geología
A diferencia de los períodos anteriores, durante el Pleistoceno no hubo mucha actividad geológica: la deriva continental empezó a ir más despacio. La posición de los continentes era prácticamente la misma que existe en la actualidad. Esta época se caracterizó por las glaciaciones, fenómeno que cubrió gran parte del territorio del planeta de hielo.
¿Sabías qué?
Los especialistas afirman que las placas tectónicas de los continentes no se han desplazado a más de 100 km de distancia entre ellas.
La Antártida del Pleistoceno
Los especialistas probaron que durante el Pleistoceno la Antártida estaba cubierta por un casquete polar, hecho que ha perdurado hasta la actualidad. También se comprobó que las capas de hielo tenían un espesor de entre 3 y 4 km.
Estrecho de Bering
Aunque las posiciones de los continentes estaban dispuestas de la misma forma que hoy se ven, algunas zonas que hoy están sumergidas bajo el mar estaban sobre la superficie en el Pleistoceno. El estrecho de Bering es un ejemplo de ello. Antes, este estrecho era el puente entre el extremo occidental de Norteamérica y el extremo oriental de Asia. Hoy en día es una canal que comunica el océano Pacífico con el Ártico.
Erosión
Uno de los efectos geológicos de las glaciaciones durante el Pleistoceno fue la erosión en la superficie de los continentes. De igual forma, algunos cuerpos de agua se vieron modificados y algunos otros se originaron con el fin de cada glaciación.
Clima
Algunos especialistas reconocen esta época como la era de Hielo. No obstante, se conocen períodos de tiempo en los que las temperaturas ambientales aumentaron y son llamados interglaciares. Es decir, el clima y la temperatura fluctuaron durante toda la época, pero se caracterizó principalmente por las glaciaciones.
¿Qué son las glaciaciones?
Son períodos en los que las temperaturas bajan en forma extraordinaria, disminuyen las lluvias y se crean masas de hielo de gran espesor. El hielo cubre gran parte de la Tierra y genera diversas consecuencias para el planeta, entre ellas, la extinción de algunos animales y plantas.
Vida vegetal
Los biomas que perduraron durante el Pleistoceno estuvieron restringidos a ciertas áreas, por lo que las plantas desarrolladas fueron propias de un bioma específico, por ejemplo, hacia el norte de la Tierra se desarrolló la tundra. También se observó el bioma taiga y prados templados. Hacia el interior de los continentes se extendieron árboles de gran tamaño que juntos conformaron grandes bosques.
¿Sabías qué?
Durante el Pleistoceno surgieron plantas termófilas: plantas que podían adaptarse y soportar temperaturas extremas.
Vida animal
Al igual que en otras épocas, los mamíferos fueron el grupo dominante. Lo más destacado del Pleistoceno fue la aparición de la megafauna: animales de gran tamaño que podían llegar a resistir muy bajas temperaturas. También se diversificaron las aves, los anfibios y los reptiles.
Desarrollo humano
A lo largo del Pleistoceno, la especie humana inició su desarrollo hasta convertirse en el hombre moderno, cuyos antepasados fueron las especies Homo habilis, Homo erectus y Homo neanderthalensis.
Evolución del hombre
Homo habilis
Homo erectus
Homo neanderthalensis
Homo sapiens
“Hombre hábil”
“Hombre erecto”
“Hombre de Neandertal”
“Hombre pensante”
Apareció hace 2,4 millones de años
Apareció hace 2 millones de años
Apareció hace 0,3 millones de años
Apareció hace 0,3 – 0 millones de años
Durante el Pleistoceno inferior – medio
Durante el Pleistoceno
Durante el Pleistoceno superior
Durante el Pleistoceno – Holoceno
Fabricaba y usaba herramientas sencillas hechas de piedra y metal. Construyó cabañas y formó asentamientos.
Existió en África, Europa, Oceanía y Asia. Fue el primero en desarrollar convivencia social. Era robusto y de talla elevada.
Tenía un cerebro algo más grande que el del ser humano actual. También desarrolló una gran adaptación al frío.
Su cerebro se desarrolló ampliamente y cuenta con capacidades mentales que le permiten aprender, utilizar estructuras lingüísticas, e inventar.
Holoceno
El Holoceno es la última época de la era cenozoica y se extiende hasta la actualidad. Se caracteriza por abarcar la mayor parte del desarrollo de la humanidad, incluida la agricultura y la civilización. Tiene distintas propuestas para su división, unas relacionadas a la evolución del hombre y otras en relación a los sedimentos acumulados y el tiempo transcurrido desde la última glaciación. El término Holoceno deriva de las palabras griegas holos y kainos, que significan “todo” y “reciente”, respectivamente.
¿Sabías qué?
Algunos especialistas proponen sustituir el nombre Holoceno por Antropoceno debido a que la única especie que vivió la época fue el Homo sapiens.
División del Holoceno
Período
Época
Edad
Cuaternario
Holoceno
Megalayense
Norgripiense
Groenlandiense
Pleistoceno
Divisiones
En julio de 2018, la Unión Internacional de Ciencias Geológicas aprobó las tres subdivisiones del Holoceno: Groenlandiense, Norgripiense y Megalayense.
Geología
Los continentes no han presentado cambios importantes ni grandes movimientos orogénicos durante el Holoceno. Si bien algunos fragmentos de la antigua Pangea aún se movilizan, lo hacen con una lentitud superior a la de las épocas anteriores. También es importante destacar que algunos territorios que al inicio del Holoceno estaban sobre la superficie hoy están sumergidos bajo el agua, como el estrecho de Bering y el estrecho de Torres.
Nivel del mar: un gran cambio
Durante el Holoceno, el nivel del mar aumentó de forma significativa. La principal causa de esta variación es el deshielo de los glaciares y el casquete polar. Los especialistas han concluido que, desde que inició esta época, el mar ha aumentado aproximadamente 35 metros.
Origen del Holoceno
La palabra Holoceno fue empleada por primera vez en 1867 por Paul Gervais, quien se refirió al actual espacio de tiempo cálido tras la última glaciación con dicho término. Pasó a formar una época del Cuaternario de manera formal en 2005.
Würm: última glaciación
También conocida como Edad de Hielo, Würm fue la última glaciación del Cuaternario. Comenzó hace 110.000 años y culminó hacia 10.000 a. C., cerca del inicio del Holoceno.
Clima
El Holoceno inició tras la glaciación Würm y las temperaturas fueron más suaves que las de las épocas previas. Un fenómeno climático de interés fue el óptimo climático del Holoceno, caracterizado por temperaturas cálidas. Los especialistas no descartan la posibilidad de que vivamos en una época interglaciar y que dentro de unos millones de años ocurra otra glaciación.
Óptimo climático del Holoceno
Fue un período de tiempo en que las temperaturas fueron cálidas en comparación con las épocas anteriores, alrededor de 4 y 9 °C de aumento. Tuvo lugar entre el 6.000 a. C. y el 2.500 a. C. Este calentamiento no fue uniforme, y algunas regiones sufrieron enfriamiento.
Pequeña Edad de Hielo
Tras el óptimo climático del Holoceno, las temperaturas ambientales descendieron gradualmente, en especial entre el siglo XIV y el siglo XIX, cuando el hemisferio norte tuvo un enfriamiento de menos de 1 °C, hecho conocido como la Pequeña Edad de Hielo.
Vida vegetal
Desde el punto de vista evolutivo, la vida vegetal no ha sufrido grandes cambios. No obstante, durante el Holoceno ha existido una tendencia hacia la desaparición de múltiples especies. Las plantas más distribuidas en el planeta son las angiospermas. También se observan selvas húmedas hacia las regiones del trópico y bosques de pinos hacia los polos.
¿Sabías qué?
Los especialistas coinciden en que la extinción de especies vegetales y animales está relacionada con la aparición del ser humano.
Vida animal
La fauna del Holoceno no ha variado mucho en el tiempo que lleva. A principios de la época existían mamuts, dodos, moas, tilacinos y palomas viajeras, entre otros animales. Un aspecto a destacar es que se ha acentuado la extinción de especies terrestres y marítimas. La tasa de extinción es acelerada y se prolonga hasta la actualidad.
Extinción masiva del Holoceno
Es un evento de extinción del Cuaternario tardío. Inició poco antes del Holoceno y ha continuado hasta el día hoy. Incontables especies animales y vegetales han desaparecido cada año y una de sus principales causas es el cambio climático como resultado de la propagación del humano moderno.
Desarrollo humano
La mayor parte del desarrollo de la humanidad ha ocurrido dentro del Holoceno, desde las costumbres nómadas del Homo sapiens hasta las civilizaciones y grandes avances culturales e intelectuales. Los hechos más destacados son los siguientes:
Prehistoria
Edad de Piedra
– El Paleolítico coincidió con el Pleistoceno. Aparecieron todos los representantes del género Homo: desde el Homo habilis hasta el Homo sapiens.
– El Mesolítico se caracterizó por el cambio de las costumbres nómadas del hombre para convertirse en pueblos sedentarios.
– Durante el Neolítico, el humano comenzó a practicar la agricultura y la ganadería, lo que reafirmó sus hábitos sedentarios.
Edad de los Metales
– En la Edad del Cobre, el hombre comenzó a trabajar con cobre, plata y oro con el fin de crear armas y herramientas.
– Durante la Edad del Bronce, el hombre conoció la aleación entre el estaño y el cobre, con la cual creó herramientas y utensilios. Además, el hombre empezó a jerarquizar las sociedades.
– La Edad de Hierro fue importante porque el hombre aprendió a extraer hierro del subsuelo y lo empleó para fabricar sus armas.
Historia humana
Edad Antigua
– Durante esta edad se inventó la escritura. Asimismo, surgieron diversas civilizaciones como la griega, la romana, la egipcia, la china y la mesopotámica. Finalizó con la caída del Imperio romano.
Edad Media
– Esta edad cubrió un amplio período de tiempo. Surgió el feudalismo, se incrementaron la agricultura, la ganadería y el teocentrismo.
Edad Moderna
– Para determinar el inicio de esta edad se toma como referencia el descubrimiento de América. En Europa surgió el Renacimiento: etapa de auge para las artes con importantes representantes como da Vinci y Miguel Ángel.
Edad Contemporánea
– Se ha caracterizado por diversas resoluciones, como la francesa, rusa o cubana; grandes guerras, como la Primera y Segunda Guerra Mundial; profundo desarrollo intelectual, con personajes como Einstein, Mendel y Freud; y un avanzado desarrollo tecnológico, en el que destaca el internet.
RECURSOS PARA DOCENTES
Artículo “Revolución Neolítica”
Este artículo describe el impacto que la agricultura tuvo sobre la población durante el final de la Edad de Piedra.
Este recurso le permitirá conocer más sobre el período histórico en el que los humanos empezaron a fabricar sus primeras herramientas de piedra, madera y hueso.
Este artículo describe los aspectos más importantes del Neolítico: período prehistórico en el que se inicia la aparición de la agricultura y los primeros asentamientos.
Los adjetivos “moderna” y “contemporánea” no son sólo categorías temporales: también encierran importantes acontecimientos y visiones de mundo muy bien definidas. En este cuadro comparativo conocerás las diferencias entre estos dos períodos históricos.
Edad Moderna
Edad Contemporánea
Definición
Es la tercera época de la Historia Universal. Corresponde a los hechos acaecidos desde 1453, cuando ocurrió la Toma de Constantinopla por parte de los turcos, último reducto del imperio bizantino, hasta el año 1789, fecha en que estalló la Revolución francesa.
Es la cuarta época de la Historia Universal. Se inició a partir de la Revolución francesa (1789) y que sigue en proceso hasta el presente.
Características
La razón y la idea de progreso sustituye a la fe religiosa.
A partir de la Edad Moderna, se verifica una separación la Iglesia y el estado. Este último empezó a administrarse con base en la racionalidad y la eficacia.
Durante la Edad Moderna, los objetivos centrales de los estudios científicos, así como de la creación artística, fueron el hombre y la naturaleza. Se dejaron de lado los temas teológicos.
Se realizan ambiciosas exploraciones geográficas, las cuales permiten determinar rutas de navegación seguras entre Europa y Asia.
Se hacen grandes descubrimientos y avances científicos. También las artes experimentan un período de renovación y desarrollo.
Consolidación del capitalismo como principal sistema económico.
Amplio desarrollo tecnológico, especialmente a partir de mediados del siglo XX.
Globalización de la economía a partir de mediados del siglo XX.
Consolidación del régimen democrático como sistema de gobierno preferido por la mayoría de las naciones.
Acontecimientos importantes
Descubrimiento de América (1492).
El Renacimiento (siglos XV y XVI). Con la toma de Constantinopla, los sabios griegos que habitaban allí emigraron a Italia, donde promovieron las artes y las ciencias. A este nuevo resurgimiento del saber se le llamó Renacimiento, con participación destacada de artistas, filósofos, políticos y pensadores como Leonardo Da Vinci, Miguel Ángel Buonarotti, Rafael y Maquiavelo.
El encuentro entre las diversas regiones mundiales (Eurasia, América y Australia) dio pie a la construcción de un mercado global de bienes que tendría como epicentro a las grandes ciudades de los reinos europeos y asiáticos. Esto además propició la esclavitud.
Nació el capitalismo, que daría pie a la constitución de una sociedad de consumo.
Con la Reforma (siglo XVI), liderada por Martín Lutero, la Iglesia cristiana se dividió entre protestantes (norte de Europa) y católicos (sur de Europa).
Revolución Francesa (1789).
Independencia de los países latinoamericanos (1811-1820).
Guerra Civil Norteamericana (1864).
Primera Guerra Mundial (1914-1918).
Revolución Rusa (1917).
Segunda Guerra Mundial (1939-1944).
Guerra Fría (1945-1989).
Principales descubrimientos científicos
Entre 1542 y 1642, Galileo Galilei inventó el telescopio, el microscopio, el termómetro de agua y el péndulo, entre otros.
Se inventó la primera máquina de vapor efectiva (1705).
Se desarrolló una máquina mecánica de habla: en primer sintetizador de voz del mundo (1769).
Se inventó la primera calculadora que puede ser fabricada en serie (1774).
Volta: batería eléctrica (1800).
Descubrimiento del planeta Neptuno (1850).
Se descubre el Hombre de Neanderthal (1860).
Charles Darwin da a conocer la teoría de la evolución a través de su libro El origen de las especies (1859).
Invención de locomotora de vapor (1802).
Invención del barco de vapor (1807).
Invención del automóvil (1885).
Invención del avión (1903).
Invención de los ordenadores (1960).
Grandes obras de arte
Miguel de Cervantes: Don Quijote de la Mancha (1605).
Lenardo da Vinci: La Gioconda (1519).
Velázquez: Las meninas (1656).
Monteverdi: L`Orfeo (1607).
Shakespeare: Hamlet (1609).
Beethoven: Novena Sinfonía (1824).
Mannet: Desayuno sobre la hierba (1863).
Balzac: Ilusiones perdidas (1837).
Dostoievski: Crimen y castigo (1866).
Stravinsky: La consagración de la primavera (1913).
Joyce: Ulises (1922).
Picasso: Guernica (1937).
Revoluciones en la vida cotidiana
En el siglo XVI se comenzaron a usar métodos anticonceptivos. Se creía que sustancias empleadas en la cocina, como la miel o el vinagre, podían resultar efectivas para ese fin.
Instauración del matrimonio civil y el divorcio (1800).