UNIDAD I: Orígenes e Historia de la Química hasta promediar el siglo XVIII Descubrimientos químicos durante la prehistoria

Sílex o pedernal

Ferrocerio

Los restos arqueológicos y los testimonios escritos de las primeras culturas muestran una intensa y activa interacción del ser humano con diferentes campos del mundo natural. Resultado de esta actividad fue el logro de un conocimiento empírico acerca de los procesos naturales. El empleo de estos conocimientos tuvo lugar casi siempre en la forma de aplicación casi mecánica de procedimientos, sin intentos de penetrar en las relaciones causales ni tratar de elaborar enfoques teóricos. En tal sentido, se puede hablar de un conocimiento implícito, encubierto, de los procesos naturales.

“Los metales no se encuentran al alcance de la mano...sino que en la mayoría de los casos están enterrados en la oscuridad, en las entrañas de la Tierra, donde aparecen tan desfigurados, por estar combinados con otros elementos, que son completamente irreconocibles”. William Henry, (químico inglés, 1774-1836).

El cobre, por su parte, sí que se encuentra en la corteza terrestre en su forma nativa, aunque en pequeñas cantidades, así que habitualmente aparece en forma de minerales pertenecientes a grupos diversos (sulfuros, carbonatos, óxidos, sulfatos y haluros).

El cobre es un metal de color naranja – rojizo, Blando, dúctil (se puede estirar en hilos) y maleable (se pueden obtener láminas finas aplicando una compresión mecánica) con conductividades eléctrica y térmica muy altas. Tiene una densidad de 8,96 g/cm3, una Tfus = 1084,6 °C y una Teb = 2562 °C.

• Varios siglos después se descubrió que el cobre podía ser extraído

de diversos minerales (malaquita, calcopirita, etc.), por medio de la fundición en hornos especiales, en los que se insuflaba oxígeno (soplando por largos tubos o con fuelles) para superar los 1000 °C de temperatura.

En definitiva, el hierro, el cobre y el estaño se encuentran mayoritariamente oxidados, y por lo tanto, combinados con otros elementos químicos en la corteza terrestre, y para obtenerlos en estado metálico deben ser extraídos de sus menas naturales mediante procesos metalúrgicos, es decir mediante reacciones químicas de tipo redox que implican el uso de agentes reductores, como el C o el Al.

Reducción del Cu, para obtener Cu puro, esto lo hacían en hornos de greda con leña, generando una reacción incompleta, donde se encuentra presente el C.

Es el periodo histórico en el que predominó el uso del bronce sobre otros materiales en la elaboración de objetos diversos (herramientas, armas y armaduras), que resultaron ser más duros, versátiles y perdurables que los anteriores basados en piedra y cobre. El bronce es una aleación de cobre con cantidades variables de estaño (4-40%), cuyas propiedades son superiores a las de los 2 metales puros por separado, ya que es más duro y más resistente a la corrosión que cualquiera de los 2 metales, con lo cual se pueden obtener hojas más afiladas y duraderas y tiene una T de fusión (Tfus ≈ 950 °C), y en definitiva se puede trabajar y moldear más fácilmente en el fuego obtenido a partir del carbón.

El hierro (Fe) con una abundancia relativa estimada del 5 % es el 4º elemento más abundante de la corteza terrestre. Además, el hierro es el principal constituyente del núcleo de nuestro planeta, de modo que globalmente es el elemento más abundante de nuestro planeta.

El hierro se encuentra ampliamente distribuido en forma de óxidos y carbonatos.

El hierro en estado nativo es un metal de color gris plateado con un lustre típicamente metálico y relativamente blando (más blando que el Al), dúctil y maleable. Tiene un punto de fusión de 1535 ºC y un punto de ebullición de 2750 ºC. El hierro, por su parte, es un elemento bastante electropositivo y por lo tanto bastante reactivo. En su forma compacta o masiva, el Fe reacciona lentamente con el oxígeno y el agua, oxidándose para formar herrumbre, Fe2O3·H2O.

Investigar….. 1. 2.

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¿En cuál etapa de la edad de piedra el hombre pasó de ser nómade a sedentario?¿por qué razón? ¿Qué propiedades presenta la piedra sílex? ¿Cuál metal superó su dureza y resistencia? ¿Por qué el descubrimiento de los metales y de los procesos metalúrgicos tuvo un impacto tan formidable en el progreso de la humanidad? ¿Por qué los metales son tan escasos en su forma elemental o nativa sobre la corteza terrestre? ¿Qué tipo de tecnología o conocimientos son necesarios para extraer los metales de sus menas naturales? ¿Por qué las tecnologías basadas en el uso del cobre, y después del bronce (Edad del bronce, 3300-1200 a. C.) se desarrollaron antes que las basadas en el hierro (Edad del hierro, 1200 a. C. – 400 a. D.)? ¿Qué factores determinaron que en torno al 1200 a. C. se impusiera el uso del hierro (acero) antes que el bronce? ¿Qué ventajas presenta el acero frente al bronce?