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CED CAFAM SANTA LUCIA

ESTUDIANTE…

Durante este semestre, en el campo científico-tecnológico te aproximarás a una de las

ciencias más misteriosas de la naturaleza. La química nos ofrece múltiples opciones de

aplicación y compresión de nuestra cotidianidad.

DESCRIPCIÓN CARRERA La química se encarga de estudiar la constitución, propiedades y transformaciones de la materia que

constituye el universo, y que tienen como meta última el intentar explicar la gran profusión de datos

experimentales que obtienen, mediante una teoría lo más unitaria posible. Al estudiar la constitución de una

sustancia, buscan no sólo el conocimiento de su composición, sino también la forma en que están unidos los

diversos componentes, es decir, la estructura interna de la materia (Tomado de:

http://www.saberespractico.com/estudios/%C2%BFque-estudia-la-quimica/)

UNIVERSIDADES QUE OFRECEN LA CARRERA EN BOGOTÁ

Universidad Manuela Beltrán

Universidad La Salle

Universidad El Bosque

Universidad Santo Tomás

Universidad de los Andes

Universidad Nacional

UDCA

DURACIÓN: El presente módulo tiene una duración de I semestre académico y se encuentra distribuido en dos guías,

las cuales abarcan primer y segundo periodo respectivamente.

OBJETIVO: Reconocer el objeto de estudio de la Química identificando las disciplinas y actividades

relacionadas con ella y su aplicación en lo cotidiano.

PERFIL: El estudiante de grado séptimo del Colegio CAFAM Santa Lucia, que curse

fundamentos en la Química, debe desarrollar habilidades en la identificación del objeto de estudio

de la química, al igual que en las diversas aplicaciones de la misma.

Asignaturas: química fundamental, aplicación de la química

QUÍMICA

Estudia Constitución, propiedades y transformaciones de la

materia

Objetivo

Utilizar y proponer métodos para la producción y el control en la industria química.

Contribuir al desarrollo de la química en el país y a la creación de una capacidad científica que permita enfrentar con éxito los problemas del desarrollo nacional.

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GUÍA N° 1

CAMPO DE PENSAMIENTO: Científico Tecnológico PERIODO: Tercero

COMPETENCIAS.

Reconocer los campos de acción de un profesional de la química.

ACTIVIDADES A DESARROLLAR

1. Introducción a la carrera.

2. Lectura: “¿QUÉ ES LA QUÍMICA”.

3. Exposiciones

4. Construcción pregunta problema.

5. Producción de hipótesis.

6. Consulta bibliográfica relacionada con la pregunta problema

¿Que es la Quimica?1 La química, es una ciencia empírica. Ya que estudia las cosas, por medio del método científico. O sea, por medio de la observación, la cuantificación y por sobre todo, la experimentación. En su sentido más amplio, la química, estudia las diversas sustancias que existen en nuestro planeta. Asimismo, las reacciones, que las transforman, en otras sustancias. Como por ejemplo, el paso del agua líquida, a la sólida. O del agua gaseosa, a la líquida. Por otra parte, la química, estudia la estructura de las sustancias, a su nivel molecular. Y por último, pero no menos importante, sus propiedades. Los primeros hombres, en trabajar y estudiar las distintas sustancias, fueron los alquimistas, los cuales entre los siglos III a.c. y el siglo XVI d.c, tendieron a buscar el método de transformar los metales, en oro. Esto, por medio de la búsqueda frenética e incansable de la piedra filosofal. Tipo de elixir, que lograría que la fusión del mercurio con el azufre, fuera un éxito. Ellos comenzaron a desarrollar, las dos ramas iniciales, que se mantienen hasta hoy. La primera, es la química orgánica. Que estudia las sustancias basadas en la combinación de los átomos de carbono e incluye a los hidrocarburos y sus derivados, los productos naturales, finalizando con los tejidos vivos. La otra rama de la química, es la inorgánica. La cual versa en el estudio de los minerales terrestres.

1Tomado de: http://usuarios.multimania.es/quimicapractica1/

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Luego, en los siglos XVI y XVII, la química se comenzó a desarrollar como tal. Ya para el siglo XVIII, la química se había transformado en una ciencia empírica. O sea, se comenzó a utilizar en ella, el método científico. Sobretodo, la experimentación. Claro que estas dos ramas, se han ido desvaneciendo con el tiempo. Debido al desarrollo mismo de la química y el ingreso progresivo de la biología, al campo de la primera. Por otra parte, la química ha ido paulatinamente incrementando su campo de acción, esto se puede observar, en nuevas materias a ser estudiadas, como la química técnica, la cual es aplicada, en los más diversos procesos de producción. También se puede mencionar, la química computacional. La química medioambiental, la cual es aplicada en el estudio del medioambiente y la manera de preservarlo. Asimismo, tenemos a la química organometálica, la cual dentro de sus utilidades, está la del refinamiento del petróleo. La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea considerada la Ciencia Central. La química es de importancia en muchos campos del conocimiento, como la física, la ciencia de materiales, la biología, la medicina, la geología y la astronomía, entre otros. Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras microscópicas como cristales y superficies. Como ejemplos de reacciones químicas tenemos:

El resultado de la colisión de una partícula alfa con el núcleo de un átomo, un átomo o molécula.

La colisión de un neutrón libre con un núcleo atómico inestable. (Fisión nuclear) La formación de moléculas o iones a partir de la colisión de dos átomos. La fragmentación, ionización o cambio de estructura de una molécula después de ser irradiada

con luz. La absorción de un átomo o molécula sobre una superficie. El flujo de electrones entre dos sólidos en contacto. El cambio estructural en una proteica ante el estímulo apropiado.

Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden considerarse como un sistema cerrado que intercambia energía con su entorno. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un proceso endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona. En la gran mayoría de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual podemos extender la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o producto. Aunque hay una gran variedad de ramas de la química, las principales divisiones son:

Química Orgánica Química Inorgánica Química Física

Es común que entre las comunidades académicas de químicos la química analítica no sea considerada entre las subdisciplinas principales de la química y sea vista más como parte de la tecnología química. Otro aspecto notable en esta clasificación es que la química inorgánica sea definida como "química no orgánica". Es de interés también que la Química Física es diferente de la Física Química. La diferencia es clara en inglés: "chemical physics" y "physical chemistry"; en español, ya que el adjetivo va al final, la equivalencia sería:

Química física Physical Chemistry

Física química Chemical physics Usualmente los químicos son educados en términos de físico-química (Química Física) y los físicos trabajan problemas de la física química. La gran importancia de los sistemas biológicos hace que en nuestros días gran parte del trabajo en química sea de naturaleza bioquímica. Entre los problemas más interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del desdoblamiento de las proteínas y la relación entre secuencia, estructura y función de proteínas. Si hay una partícula importante y representativa en la química es el electrón. Uno de los mayores logros de la química es haber llegado al entendimiento de la relación entre reactividad química y distribución electrónica de átomos, moléculas o sólidos. Los químicos han tomado los principios de la mecánica cuántica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y los han

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extendido a sistemas realistas. La idea de orbital atómico y molecular es una forma sistemática en la cual la formación de enlaces es entendible y es la sofisticación de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza cuántica del electrón hace que la formación de enlaces sea entendible físicamente y no se recurra a creencias como las que los químicos utilizaron antes de la aparición de la mecánica cuántica. Aun así, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis y se desarrolló la química en buena medida con esta base. Hoy en día, desde el punto de vista físico, por ejemplo, parece milagroso el que dos electrones se atraigan y tiendan a estar juntos y a a la vez apantallen la repulsión entre los núcleos positivos. Desde este punto de vista, la química es una prueba gigantesca de la importancia de la naturaleza cuántica a nivel microscópico. Importancia y campo de acción de la Química En la actualidad, el estudio de la Química es de gran importancia, ya que se trata de una de las ciencias que más ha contribuido en el desarrollo de la civilización. En resumen, veremos los campos en que tiene importancia la Química:

1. En la Medicina: es de gran importancia porque gracias a la química se crean curas contra enfermedades antes incurables y porque se debe saber exactamente qué cantidad del elemento químico se debe emplear y qué efecto tendrá en ciertas personas.

2. En la Agricultura: es de importancia ya que con su ayuda se pueden elaborar insecticidas, abonos químicos y otros.

3. En la Industria: es de gran importancia ya que se pueden producir materiales como el acero, el hierro, el petróleo y sus derivados, etc...

Las primeras experiencias del hombre como químico se dieron con la utilización del fuego en la transformación de la materia. La obtención de hierro a partir del mineral y de vidrio a partir de arena son claros ejemplos. Poco a poco el hombre se dio cuenta de que otras sustancias también tienen este poder de transformación. Se dedicó un gran empeño en buscar una sustancia que transformara un metal en oro, lo que llevó a la creación de la alquimia. La acumulación de experiencias alquímicas jugó un papel vital en el futuro establecimiento de la química. La química es una ciencia empírica, ya que estudia las cosas por medio del método científico, es decir, por medio de la observación, la cuantificación y, sobre todo, la experimentación. En su sentido más amplio, la química estudia las diversas sustancias que existen en nuestro planeta así como las reacciones que las transforman en otras sustancias. Un ejemplo es el cambio de estado del agua, de líquida a sólida, o de gaseosa a líquida. Por otra parte, la química estudia la estructura de las sustancias a su nivel molecular. Y por último, pero no menos importante, sus propiedades.

PREGUNTA PROBLEMA: Construye en grupos de trabajo una pregunta problema.

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HIPÓTESIS

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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

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PROPUESTA DE SUSTENTACIÓN

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Evaluation (Evaluación)

Evaluación:

Auto evaluación (proceso):

Que tanto entendí del tema (de un porcentaje de 0% a 100%) _____

Desarrolle los pasos requeridos en la guía _____

Que tan acertado al presentar lo requerido _____

Co evaluación:

Uno de tus compañeros te evalúa la responsabilidad y el compromiso durante la actividad

_____

Heteroevaluación:

Presenta tu modulo al docente

Firma correspondiente (asistencia). ______________

Tu nivel de convivencia durante la actividad fue:

B R M

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GUÍA N° 2

CAMPO DE PENSAMIENTO: Científico Tecnológico PERIODO: Cuarto

COMPETENCIA

Presentar creativamente uno de los campos de acción del profesional en química.

ACTIVIDADES A DESARROLLAR 1. Lectura: Un día si la química

2. Estrategia de solución a la pregunta problema

3. Resultados

4. Análisis

5. Sustentación

Un día sin química Ana López Rodríguez

Levantarse de la cama a las seis y media de la mañana no es fácil para nadie. No es una excepción

María, la protagonista de esta historia, que con sueño y pereza trata de llegar, tambaleándose, al

baño, para darse la ducha de rigor y ser una persona de nuevo, mientras Arthas, su perrito, la

persigue a saltos con la energía que a ella le falta.

Algo más despejada, tras acabar de vestirse, María se va a la cocina para prepararse el desayuno.

Las Navidades ya han pasado y el verano está a la vuelta de la esquina, así que mejor se hará algo

sano y ligero: un zumo de naranja, café con leche edulcorado con sacarina y un trozo de pan

tostado con aceite, por ejemplo. Después baja a Arthas a pasear, le da de comer, friega la taza y

se va corriendo a terminar de secarse el pelo y maquillarse, porque en menos de una hora tiene que

entrar a trabajar y el tráfico a estas horas se pone horrible. Y una mañana más, con el reloj

encima, lo consigue. “Debería empezar a usar el transporte público para ir al trabajo” piensa, cada

día, pero siempre tarda demasiado, y diez minutos más en la cama, se notan…

Tras llegar a su oficina, María se da cuenta de que tiene un montón de trabajo atrasado, así que

decide tomarse otro café y ponerse manos a la obra: el papeleo no va a irse solo, por desgracia. Y

después de una jornada laboral aburrida e intensa, con un breve parón para comer algún tentempié

ligero, se va a tomar una merecida cerveza con sus compañeros de trabajo, y de vuelta a casa, a

comer. Arthas la espera ansioso para jugar un ratito, que una mañana entera de soledad aburre

hasta al perro más vago. Cuando nuestra protagonista llega a casa, aunque se alegra de ver a su

mascota, con la hora que es, prefiere comer algo que ponerse a lanzar palos para entretener al

chucho. El estómago ruge como si llevase un altavoz incorporado, así que se pone manos a la obra.

La operación bikini sigue en pie, pero tiene un hambre atroz, así que la pospone: eso sí, comiendo

algo de pescado para no sentirse demasiado mal. ¿Qué tal merluza? Con mayonesa, por ejemplo. Y

de postre, un yogur.

Con la pereza típica de la siesta, María se tumba un poco a ver la televisión, tras encender la

calefacción para paliar el duro frío de enero, pero sin darse cuenta, se queda dormida. Ay, la

siesta. Qué mala es a veces. Cuando se despierta, tres cuartos de hora después, María tiene un

dolor de cabeza preocupantemente intenso. “He quedado con Elisa en un rato para tomar un café, y

así no puedo salir de casa… Tomaré un ibuprofeno, o algo así”. Y lo toma, claro.

Peripuesta de nuevo, sale a tomar un café con su amiga, a la que hace un par de semanas que no ve.

Cuando llega a la cafetería, ve que ella ya ha llegado y está leyendo la prensa en una mesa al fondo

del local. Se saludan, y empiezan a hablar, como siempre. Cotillean, comentan anécdotas del

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trabajo, hablan de alguna noticia que les ha llamado especialmente la atención… Hoy toca comentar

un artículo acerca de la contaminación que llevaba el Arga hace no demasiado.

- Qué cosas, María. Lo que hacen las industrias, y los coches, y toda esta sociedad en la que

vivimos. Cuánta contaminación. Estamos viviendo en ciudades que nos matan, poco a poco.

- Ya será menos, mujer, todo ese tema está muy controlado ahora, y todos los niveles de

contaminación se han reducido.

- Claro, pero no del todo. ¿Vas a decirme que es vivir en Pamplona tan sano como en un pueblecito

perdido en el monte?

- No hombre, claro que no… Supongo que algo de razón llevas.

- ¡Pues claro que la llevo! Si viviésemos como nuestros abuelos estaríamos mucho más sanos. Sin

polución, sin industrias que destrocen los paisajes, sin humo, sin productos químicos…

- ¡Jaja! No me cuentes tonterías, que ambas sabemos que sin televisión te aburrirías…

- Bueno, vale. La televisión se queda. Pero el resto…

Y a lo tonto, la tarde se ha ido, y María debe volver a casa. No ha traído coche, así que se pone su

mp3 y, escuchando su canción favorita, empieza a andar, y a pensar sobre su conversación con

Elisa. “La verdad que tiene razón. A saber cuántos productos químicos tenemos en la comida, o

respiramos, o, incluso bebemos con el agua que sale por el grifo. Hay cosas que todos sabemos, o

imaginamos: conservantes de los alimentos, pesticidas, contaminantes que salen de los coches,

productos químicos en el agua… Pero seguro que hay un montón de cosas perjudiciales de las cuales

no tenemos ni idea… Mejor no pensar en ello. Ya se sabe, ojos que no ven…” Y caminando distraída,

llega a casa. Juega con Arthas, le da de cenar, se hace su propia cena (una ensalada, para acabar

sin remordimientos el día), revisa su correo, se entretiene un poco en el ordenador, y se va a

dormir, por fin.

Y aquí se acaba su historia (por hoy, claro, no entra en los planes de nadie que algo terrible le pase

esa noche). Probablemente sea la misma historia que la de mucha gente (aunque espero que no la

de demasiada, porque ha sido un día bastante rutinario y aburrido). Mismas costumbres, mismas

reflexiones, mismas rutinas… También es probable que alguien se pregunte por qué cuento la vida

de esta pobre chica, que qué pinta en un texto que, se supone, iba a hablar sobre química, y no a

convertirse en un reality show. Pero paciencia, ¡todo llega!

Analicemos algunos puntos claves sobre el día de María. Cuando digo analicemos, digo, en gran

parte, critiquemos. Y no me refiero al poco caso que le hace a su pobre perro, aunque también

podría comentarlo, sino a algunos tópicos bastante frecuentes en el día a día de cualquier persona

que reflexione sobre el tema de la química y que, sobre todas las cosas, debemos eliminar.

Empezaré comentando una experiencia personal que, aunque no sea la de María, está relacionada.

Por curiosidad a la hora de plantearme este escrito, le hice la misma pregunta a unas cuantas

personas de mi círculo de allegados. Amigos, familia, ya se sabe. Esas personas que, cuando tiene

usted que hacer algún artículo divulgativo para una asignatura en la universidad, tienen el deber

moral de ayudarle.

“Si te digo que pienses en la química, qué es lo primero que se te viene a la cabeza? “ Las

respuestas fueron bastante parecidas, la verdad. Quizá la gente más joven fue algo más acertada,

pero casi todas las respuestas se fueron a grandes industrias que fabrican cosas enormes

privándonos de nuestro derecho a respirar aire limpio. Alguno que otro se fue a pensar en algún

cerebrito de bata blanca hacinado en un laboratorio, un doctor premio nobel, otros a un Doctor

Bacterio, haciendo experimentos complicadísimos. Con nanopartículas, por lo menos.

Es curioso. Muy curioso, de hecho.

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He sacado, principalmente, tres conclusiones de estas contestaciones. Supongo que podrían

sacarse muchas más, pero mi capacidad deductiva no ha sido capaz de encontrarlas.

La primera, es que nadie es realmente consciente de toda la química que hay en su día a día. A lo

sumo, como María, pensarán en cosas más o menos obvias: medicamentos, productos de limpieza,

conservantes artificiales en las comidas, cosméticos… Pero nadie piensa de primeras, por ejemplo,

en cosas comunes y útiles, como la combustión de las cerillas o las baterías de sus reproductores

de música.

La segunda, es que mucha gente tiene totalmente demonizada la química. “Contamina”, piensan.

“Altera los paisajes”, dicen. “Perjudica a los animales y a nosotros mismos”, discuten.

La tercera, pero no por ello menos importante, es que nadie, ni por asomo, piensa en la química

“natural”, aquella que nuestros abuelos también tenían presente (y utilizaban con total impunidad).

Esa que forma parte de nosotros mismos, y gracias a la cual, vivimos, sin ser casi conscientes de

ella.

Desarrollando la primera conclusión, con atisbos de analizar la tercera, pensemos en cuánta

química tenemos en nuestros días rutinarios. Para ejemplificarlo mejor, voy a usar a la pobre María

como sujeto de pruebas. Aunque a estas alturas, tras destripar su intimidad, dudo que le importe.

Cuando se levantó, fue a la ducha. Supongo que es obvio pensar en los jabones que usó para

ducharse, el desodorante que, esperemos, se echó después, o las cremas que, probablemente, haya

usado. Pero poca gente piensa, por ejemplo, en la caldera que calienta el agua para que María no se

congele cada vez que quiera asearse. Las calderas usan un combustible (por lo general gases

licuados de petróleo, como el butano o el propano), para calentar el agua por una reacción química

bastante común (combustión), que irá por las tuberías hasta el grifo de la ducha. Bastante útil,

como ven. No voy a meterme en los procesos químicos necesarios para elaborar la silicona que

impermeabiliza la ducha, o en los polímeros plásticos que han hecho falta para elaborar la

mampara. Pero podría, y tendría para otras tres hojas. O más. Pero voy a volver a María, y a su

aburrido día. Supongamos que se calienta el café en una vitrocerámica, con sus respectivos

quemadores que combustionan el gas. O pensemos, incluso, en la leche, pasteurizada, para reducir

la cantidad de microbios malignos que pueda tener. Ya hemos encontrado más de una decena de

productos químicos o tratados con química, ¡y sólo son las 7 de la mañana!

Pasemos ahora, al viaje en coche. El coche… Por dónde empezar. La verdad que es un conjunto

totalmente integrado de electrónica y química. Empezando por la química del combustible, de

manera diferente si es gasolina o gasoil, empezando en las bujías, si el coche es de gasolina, y

terminando todo el proceso expulsando los restos y filtrándolos en el imprescindible para el medio

ambiente, catalizador. En este último elemento, se limpia, en varias fases, por medio de reacciones

químicas catalizadas (quien le pusiese el nombre al aparato no se comió demasiado la cabeza), los

productos de la reacción de combustión del combustible.

(tomado de: http://triplenlace.com/2012/02/21/un-dia-sin-quimica/)

ESTRATEGÍA PARA SOLUCIONAR SU PREGUNTA PROBLEMA

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RESULTADOS

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CONCLUSIONES

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Evaluation (Evaluación)

Evaluación:

Auto evaluación (proceso):

o Que tanto entendí del tema (de un porcentaje de 0% a 100%) _____

o Desarrolle los pasos requeridos en la guía _____

o Que tan acertado al presentar lo requerido _____

Co evaluación:

Uno de tus compañeros te evalúa la responsabilidad y el compromiso durante la actividad

_____

Hetero evaluación:

o Presenta tu modulo al docente

Firma correspondiente (asistencia). ___________________

Tu nivel de convivencia durante la actividad fue: WEBGRAFÍA http://triplenlace.com/2012/02/21/un-dia-sin-quimica/ https://sites.google.com/site/quimicayfisi/queeslaquimica/importancia-y-campos-de-accion-de-la-quimica http://www.saberespractico.com/estudios/%C2%BFque-estudia-la-quimica/) http://usuarios.multimania.es/quimicapractica1/

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