Fundamentos de Química y Física: Conceptos Clave y Contribuciones de Pioneros Históricos

Fundamentos de la Investigación Científica y la Medición

Método Científico

Podemos definir el Método Científico como el proceso que sigue la comunidad científica para dar respuestas a sus interrogantes, la secuencia de procedimientos que usa para confirmar como regla o conocimiento lo que en origen es una mera hipótesis.

Conceptos de Medición y Magnitudes

Medición

Es una operación que compara el valor de una magnitud dada con la respectiva unidad estándar. Esta puede ser directa o indirecta. Las medidas pueden ser, por ejemplo, de amplitud, masa o tiempo.

Magnitud Física

Una magnitud física es un valor asociado a una propiedad física o cualidad medible de un sistema físico, es decir, aquella a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición o una relación de medidas.

Tipos de Magnitudes

• Magnitudes Fundamentales

  Son aquellas magnitudes físicas elegidas por convención que permiten expresar cualquier otra magnitud física en función de ellas.

• Magnitudes Derivadas

  Se obtienen de combinar dos o más magnitudes fundamentales. Por ejemplo, la fuerza es una magnitud que se obtiene al multiplicar la masa por una longitud y dividir esto dos veces por el tiempo (F = m · a).

Pioneros y Contribuciones Históricas a la Química y la Física

Filósofos Presocráticos y Clásicos

Anaximandro

Sorprendentemente, se adelanta a las actuales teorías sobre evolución y, mediante la observación metódica, concluye que la vida debió haber empezado en el agua con "Seres envueltos en cortezas espinosas".

Tales de Mileto

Afirmó que todo estaba constituido a partir de agua, que, enrareciéndose o solidificándose, formaba todas las sustancias conocidas.

Aristóteles

Estableció la idea de que el material terrestre estaba formado por cuatro elementos: aire, fuego, tierra y agua. Asimismo, propuso un quinto elemento: "la quintaesencia".

Demócrito y Leucipo: Fundadores del Atomismo

• Demócrito

  Propuso una teoría sobre la estructura atómica de la materia. Desarrolló la "Teoría Atómica del Universo", concebida por su mentor, el filósofo Leucipo.

• Leucipo

  Se le atribuye la fundación del atomismo, siendo "el primero en poner en tela de juicio la suposición aparentemente natural que afirma que cualquier trozo de materia, por muy pequeño que sea, siempre puede dividirse en otros trozos aún más pequeños".

Química Moderna y Estructura Atómica

Antoine Lavoisier

Sus aportaciones fundamentales incluyen la Ley de la Conservación de la Masa, el descubrimiento del hidrógeno, la refutación de la teoría del flogisto, y la explicación de la combustión y la respiración en términos de reacciones químicas que implican oxígeno. Además, escribió un texto elemental sobre la química.

John Dalton

Propuso la Teoría Atómica, según la cual cada elemento estaba formado por un tipo especial de átomo, de forma que todos los átomos de un elemento eran iguales entre sí en tamaño, forma y peso.

Dimitri Mendeléiev

Ordenó 63 elementos conocidos para ese entonces por su peso atómico. A dicha clasificación la llamó la Tabla Periódica, nombre con el que se le conoce actualmente.

Ernest Rutherford

Entre sus aportes más importantes se encuentra el descubrimiento de la radiactividad alfa y beta. Formuló el Modelo Atómico de Rutherford, demostrando que el átomo posee un núcleo denso y cargado positivamente.

Niels Bohr

Fue el primero en exhibir el átomo como un núcleo cargado positivamente y rodeado de electrones orbitando en niveles de energía definidos (Modelo Atómico de Bohr).

Física Cuántica y Biología Molecular

Albert Einstein

Escribió una tesis sobre las dimensiones de las moléculas y publicó cuatro artículos teóricos de gran valor para el desarrollo de la física moderna.

Marie y Pierre Curie

Sus logros y aportes incluyen los primeros estudios sobre el fenómeno de la radiactividad, técnicas para el aislamiento de isótopos radiactivos y el descubrimiento de dos elementos: el Polonio y el Radio.

Francis Crick y James Watson: La Estructura del ADN

• Francis Crick

  Conocido por ser uno de los descubridores de la estructura molecular del ADN, también por sus descubrimientos concernientes a la estructura molecular de los ácidos nucleicos.

• James Watson

  Famoso por haber descubierto la estructura de la molécula de ADN, lo que le valió el reconocimiento de la comunidad científica. Este descubrimiento proporcionó los medios para comprender cómo se copia y se transmite la información genética de una generación a otra.