Química

Fórmulas químicas. Reacciones. Pólvora negra. Nitroglicerina. Dinamita. TNT (Trinitrotolueno). Antibióticos. Vitaminas. Hormonas

  • Enviado por: Maye
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 4 páginas

publicidad
cursos destacados
Ejercicios resueltos de Álgebra Elemental
Ejercicios resueltos de Álgebra Elemental
Serie de ejercicios resueltos de Álgebra elemental Este curso va ligado al curso actual de álgebra...
Ver más información

Ejercicios Resueltos Ecuaciones Diferenciales
Ejercicios Resueltos Ecuaciones Diferenciales
Serie de ejercicios resueltos de Ecuaciones Diferenciales Este curso va ligado al curso actual de Ecuaciones...
Ver más información


La química tiene sus orígenes en la Grecia clásica. Los romanos no se interesaron mucho por esta ciencia.

La alquimia la empezaron a desarrollar los egipcios. Los alquimistas siguieron dos direcciones complementarias:

  • Buscaban un “elixir” capaz de transformar los metales en oro

  • Por otro lado buscaban una sustancia que otorgaba juventud, salud e inmortalidad.

A través de los árabes, la alquimia llega a Occidente entre los siglos XII y XVI. sus seguidores más importantes fueron: Alberto Magno Bacon, Raimundo Lulio, Paracelso...

La química evoluciona muy rápidamente desde el siglo XVIII hasta nuestros días.

Las primeras fábricas de H2SO4 (ácido sulfúrico) se instalaron en Inglaterra y Francia y hacían reaccionar directamente el anhídrico sulfúrico y el agua:

SO3 + H2O H2SO4

Surgen también industrias de vidrio y jabón (necesitaban “sosa”) y coquerías (suponen una fuente de materias primas para la industria química)

Los productos de las coquerías sirvieron de materia prima para más cosas:

  • El gas de coquerías constituido por una mezcla de hidrógeno, metano y otros gases.

  • Del alquitrán de hulla se obtenía anilina y otros productos orgánicos. A lo largo del siglo XIX se desarrolla una industria de colorantes de fuerte percusión social.

En torno a las industrias químicas se crean gran cantidad de industrial auxiliares.

Surgen nuevas materias primas y multitud de productos secundarios.

Los nuevos productos afectan a toda la sociedad:

  • En el siglo XIX surgen grandes complejos industriales de enorme poder económico: cuatro grandes consorcios alemanes.

  • En el plano internacional se plantea una dura competencia y se generan fuertes dependencias.

  • Los nuevos productos generan modos de vida y costumbres nuevas.

  • Las industrias nacientes generan nuevos tipos de trabajo y relaciones laborales.

Al tiempo que evolucionan los conocimientos científicos, cambian los modos de

hacer guerra. Los explosivos marcan una diferencia fundamental.

Son sustancias que, como consecuencia de una reacción química, son capaces de liberar súbitamente una gran cantidad de energía, con desprendimiento de gases a elevada temperatura. Se trata por lo general de sales oxidadas que experimentan reacciones similares a la siguiente:

2 KNO3 K2O + N2 + 5/2 O2

El inicio de la reacción química puede ser por fricción, impacto, choque, chispa, calentamiento...

Se usan para dos fines fundamentales: los explosivos industriales y los que se usan para armas militares o civiles.

  • Pólvora negra: su composición básica es: nitrato potásico (75%), carbón vegetal (15%) y azufre (10%)

  • Nitroglicerina: es un líquido aceitoso muy sensible al choque descubierto en 1847.

  • Dinamita: en 1866, el inventor sueco A. Nobel descubrió que una tierra porosa, llamada tierra de diatomeas, era capaz de absorber gran cantidad de nitroglicerina. Esta tierra impregnada se podía moldear en barras. Con el tiempo se usaron otros absorbentes y se añadieron nitratos como oxidantes y Nobel la llamó dinamita.

  • TNT (trinitrotolueno) o trilita: fue uno de los explosivos militares más importantes, y se obtiene por reacción de tolueno con ácido nítrico y sulfúrico.

Como consecuencia de la contienda aumentó la fabricación de explosivos y, por

tanto, las necesidades de nitrato de sodio crecieron considerablemente.

A partir del nitrógeno, el químico alemán Fritz Haber sintetizó el amoniaco y

sus derivados, ácido nítrico y nitratos, con lo que se pudo fabricar pólvora. Además:

  • Se obtuvieron carburantes a partir de hulla y carbón bituminoso.

  • Se realizó la síntesis del caucho artificial.

  • Se obtuvo azufre a partir de pirita.

A lo largo de la Primera Guerra Mundial también se usó la química para fines

específicamente militares. Alemania fabricó diversos gases tóxicos: bromo, cloro, fosgeno, derivados de arsina (AsH3) etc.

Hasta 1914, la supremacía de la industria química alemana era total. La guerra invirtió completamente los términos, y en las décadas siguientes la industria se desarrolló en EE.UU., Inglaterra, Francia, y Japón. Además cambió mucho el tipo de materias primas.

Los seres humanos siempre han utilizado las plantas como alimentos para sí mismo y para su ganado. También han buscado en ellas remedios medicinales para sus enfermedades.

El desarrollo de la química ha permitido incorporar al suelo los elementos químicos que éste consume.

  • Abonos nitrogenados. Son los más importantes, y su principal materia prima es el amoníaco. Hubo una dependencia que se superó gracias a la producción de amoníaco a partir de sus elementos: hidrógeno obtenido del gas natural o del petróleo, y nitrógeno obtenido directamente del aire. El método se conoce como “síntesis de Haber”:

3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g) + 21,8 kcal

  • Abonos fosfatados. Se obtienen a partir de fosfato de calcio, Ca3(PO4)2 .

  • Abonos potásicos. Son sales de potasio, como el cloruro o el sulfato de potasio.

  • Abonos triples. Se obtienen mezclando N, P y K. Se comercializa con las siglas NPK y tres números que indican el porcentaje de cada tipo.

Sobre los medicamentos decir que al final del siglo XIX se realizaron las primeras

síntesis de alcaloides y se vio que tenían idénticas propiedades terapéuticas que los productos, algunos semisintéticos y otros totalmente sintéticos que no tienen paralelo en la naturaleza.

Actualmente la química ha permitido la obtención sintética o semisintética de algunas vitaminas y hormonas.

Los tipos de medicamentos son:

  • Antibióticos: son sustancias que inhiben el crecimiento de ciertos micoorganismos descubiertos en 1929 por el doctor Fleming en el hongo Penicilium notatum.

  • Analgésicos y antipiréticos: calman el dolor y bajan la fiebre. Los más utilizados son el paracetamol y la aspirina.

  • Vitaminas: son sustancias imprescindibles para el buen funcionamiento del organismo, pero éste no puede sintetizarlas, sino que las obtiene por la alimentación.

  • Hormonas: son sustancias producidas por ciertas glándulas de secreción interna.

A finales del siglo XVIII Europa se encontraba a las puertas de una crisis

profunda:

su población aumentaba rápidamente y la producción agrícola no era capaz de satisfacer la creciente demanda de trabajo y alimentos. Además, la cantidad de madera disponible disminuyó peligrosamente, debido a su empleo en grandes cantidades para la manufactura del hierro, hasta el punto que era la presencia de árboles y no la de mineral de hierro la que determinaba la ubicación de las funciones.

La crisis fue superada gracias al carbón a la máquina de vapor.

El poder energético del petróleo era superior al del carbón. Esto, unido a la facilidad de su extracción y su uso masivo en los motores de explosión, disparó la producción a partir de 1900 hasta nuestros días.

El petróleo es la principal fuente de obtención.

  • Unas veces se parte de los productos directamente obtenidos en la refinería.

  • Otras veces se realiza una craqueo especial para obtener “olefinas” como materia prima.

  • En algunos casos, la fuente directa es el propio gas natural.

Muchas sustancias naturales han sido desplazadas por moléculas obtenidas del petróleo.

En el siglo XX, la construcción ha utilizado dos materiales: el hierro y el cemento.

El hierro es, después del aluminio, el material más abundante de la corteza terrestre, pero no se encuentra libre sino combinado. La reacción fundamental que se produce en el alto horno es la reducción del mineral para dejar el hierro libre.

Fe2O3 + 3C 3CO + 2Fe (a partir de 900ºC)

Fe2O3 + 3CO 3CO2 + 2Fe (a partir de 400ºC)

Si al hierro fundido se le eliminan las impurezas, rebajando su contenido en carbono a menos de 1,7 %, se obtiene acero. Se trata de una descarburación de la fundición:

C + ½ O2 CO (gas)

Y para las impurezas:

S + O2 SO2 (gas)

Si + O2 SiO2 (escorias)

Se denomina cemento a todo un conjunto de sustancias capaces de fraguar con el agua y formar bloque. Se fabrica a partir de piedra caliza y arcilla.

Si bien la industria química es responsable de la presencia en nuestro entorno de algunas sustancias peligrosas para la vida, también puede aportar las soluciones para eliminar esas sustancias.

Las empresas que extraen las materias primas de la corteza terrestre deben realizar una restauración del entorno para disminuir en lo posible el impacto ambiental. La medida más elemental que se debe tomar es reciclar.

Controlar los residuos:

  • Sólidos: algunas soluciones son incinerar, reciclar, producir biogás...

  • Líquidos: para ello se instalan máquinas depuradoras y se hace tratamiento de vertidos.

  • Gaseosos: su fuente principal es el empleo de combustibles fósiles.