La actividad se completará con diversos actos científico-culturales como visitas al Parque Nacional de Monfragüe y al Puente de Alcántara, la ruta de los trilobites, y observaciones astronómicas; entre otras. El programa de actividades complementarias se puede descargar aquí.

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Fruto de esa dedicada labor educativa, Sergio y Fernando han editado 10 libros de resolución de problemas. El título de los libros es “Problemas y Cuestiones de las Olimpuadas de Química“.

Aunque la motivación original es que estos libros sirvan para la preparación de estudiantes para las Olimpiadas de Química, hay que destacar que el material sirve perfectamente para completar los cursos de química en bachillerato e incluso para un curso universitario de Química General. Las cuestiones y los problemas están explicados con gran detalle y se han agrupado por temas en 10 volúmenes.

Los autores han dado permiso para colgarlos en esta web y se pueden descargar en los enlaces que se indican a continuación (y permanentemente alojados en esta web, pudiéndose decargar del menú lateral en la sección “Libros de problemas de química“).

Volumen 1. Cuestiones de estequiometría.

Volumen 2. Cuestiones de termoquímica, cinética y equilibrio.

Volumen 3. Cuestiones de ácido-base, precipitación y electroquímica.

Volumen 4. Cuestiones de estructura atómica, sistema periódico y geometría molecular.

Volumen 5. Cuestiones de enlace y propiedades, química orgánica, química nuclear y laboratorio.

Volumen 6. Problemas de Olimpiadas Nacionales 1996-2011.

Volumen 7. Problemas de estequiometría.

Volumen 8. Problemas de termoquímica, cinética y equilibrio químico.

Volumen 9. Problemas de ácido-base, precipitación y electroquímica.

Volumen 10. Problemas de estructura atómica, sistema periódico, enlace químico, química orgánica y química nuclear.

Otros libros de los Fernando Latre y Sergio Menargues:

• Química (V. Blasco, F. Latre y J. Usó; 2001, ISBN: 8487683215).
• Problemas y cuestiones de las olimpiadas de química de la Comunidad Valenciana (S. Menargues, A. Gómez y F. Latre; 2009, ISBN: 8479089989).
• 20 Años de problemas y cuestiones de química en las pruebas de acceso a la Universidad de Alicante (S. Menargues; 2007, ISBN: 847908944x).

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Aunque no seamos conscientes, todos interaccionamos cada día con miles de sustancias químicas, como los componentes del aire que respiramos, los alimentos que ingerimos, el agua que utilizamos o los diversos utensilios del hogar. La inmensa mayoría de estas sustancias químicas son beneficiosas para nuestras vidas.

Actualmente, la química beneficia nuestras vidas en los siguientes aspectos:

a) Salud humana: medicinas, materiales de diagnóstico, lentes de contacto, prótesis…

b)  Veterinaria: sustancias para cuidar la salud de nuestro ganado y animales de compañía…

c) Agricultura: protección de cosechas (pesticidas, herbicidas, insecticidas), fertilizantes, abonos, micronutrientes, análisis de la composición química del suelo…

d) Alimentación: potabilización de agua, aditivos alimentarios, métodos de análisis que controlan la calidad y seguridad de los alimentos…

e)  Energía: aplicaciones en transporte, calefacción, refrigeración, artilugios portátiles para producir energía…

f)  Protección ambiental y toxicológica: métodos para descontaminar, antídotos  contra sustancias tóxicas, procesos y productos convenientes desde el punto de vista medioambiental, procesos de generación de energía ‘limpia’…

g)  Deportes: métodos y productos para controlar y mejorar de la salud del deportista, lucha antidopaje, materiales para la práctica deportiva, instalaciones deportivas…

h)  Productos para nuestro cuidado personal: higiene, cosmética…

i)  Materiales útiles: tejidos, velcro, colorantes, celofan, tintas, piezas de vehículos, electrónica, automóviles…

j)  Soporte científico para explicar fenómenos naturales: vida, detección en planetas extrasolares…

A pesar de los evidentes y  múltiples beneficios que la química aporta al ser humano; esta ciencia es, en cierto modo, una gran desconocida; no teniendo ni el prestigio de las matemáticas o la física ni el atractivo de las ciencias biomédicas. Además, muchas veces la química es maltratada por la sociedad y, especialmente, por los medios de comunicación; usándose el adjetivo “químico/química” como sinónimo de perjudicial.

Esta percepción sobre la química es errónea e injusta. Si hay exceso de contaminación “química” no es debido a la sustancia química en cuestión, sino al abuso que los seres humanos hacemos de las sustancias químicas.

Una parte importante de esta contaminación se debe al uso excesivo de derivados del petróleo, gas natural y carbón como fuentes de energía; lo que provoca un aumento considerable en la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Todos debemos ser conscientes de este problema y debemos minimizar el consumo energético basado en fuentes no renovables.

Otra fuente de contaminación son los residuos que generamos; que puede ilustrarse con el excesivo uso de bolsas de plástico. Los ciudadanos nos quejamos mucho de que se encuentre plástico en sitios insospechados, como los mares o las cumbres de las montañas. Es evidente que un plástico no tiene patas para ir hasta allí, sino que es responsabilidad del ser humano.

Estos dos ejemplos y muchos más que se podrían citar [abuso de producto comunes en el hogar (detergentes, insecticidas, etc.) o de sustancias fitosanitarias (fertilizantes, herbicidas, etc)] son responsabilidad humana y no de la química.

Otra concepción errónea sobre la química es la habitual creencia de que todo lo natural es no químico y es beneficioso; y, al contrario, lo químico es sinónimo de artificial y perjudicial. Detrás de estos mensajes (muchas veces publicitarios) hay intereses comerciales de empresas sin escrúpulos que con la etiqueta “natural” (o análogas, como “ecológico”) cobran más caros unos productos que frecuentemente no han pasado el suficiente control de calidad. Las empresas que usan reclamos del tipo “todo natural”, como sinónimo de “ninguna química” están aprovechando una falta de cultura científica del consumidor; es imposible que algo no tenga química, pues todo es una mezcla de sustancias químicas, desde una hierba que podamos recoger en el campo más silvestre hasta el coche más sofisticado de Fórmula 1.

Por lo tanto, cuando se anuncia un pan como algo natural y se identifica con “exento de química” (como algún anuncio muy conocido) se está mintiendo; al menos en dos facetas: el pan es un producto elaborado, por lo tanto no es un producto natural (lo natural son las espigas de trigo) y no se puede decir que no tiene química, pues es una mezcla compleja de sustancias químicas.

No creáis que los químicos despreciamos los productos naturales; al contrario, la investigación en los mismos ha sido un motor de desarrollo de la química y una fuente de inspiración para los químicos. También es conveniente que el público sepa que las sustancias más tóxicas son todas naturales. La siguiente figura muestra los nombres de los nueve compuestos químicos más tóxicos y las estructuras (conectividad entre átomos) de algunos de ellos. Cualquiera de estos compuestos son millones de veces más peligrosos que cualquier sustancia artificial. Por lo tanto, cuidado con consumir productos naturales sin el necesario control sanitario. Y una conclusión de este hecho científico es que los herbolarios no controlados son un peligro potencial para la salud pública.

Estos compuestos químicos naturales y otros similares son una fuente de inspiración para los químicos y retos científicos tales como su obtenciónn o entender la relación que existe entre la estructura y la actividad biológica. Con modificaciones en la estructura de estas moléculas se puede conseguir cambiar el efecto tóxico por un efecto beneficioso, generando fármacos.

En definitiva, entre unas cosas y otras, la química no goza de una buena imagen social. Los propios químicos somos, en cierto modo, culpables de esta situación, pues no hemos sido capaces de difundir adecuadamente los logros de nuestra ciencia.

Notas:

1)    Este artículo es una parte (adaptada) del más amplio que con el título ¿Quieres saber lo que se ha hecho en el Año Internacional de la química en España? se publicó en el número 3 de la revista Journal of Feelsynapsis (2012, 3, 126-141, http://feelsynapsis.com/jof/003/index.html).

2)    En próximos post publicaré un resumen de diferentes actividades realizadas en España durante el AIQ. Muchas de ellas han generado material y páginas web que pueden ser de interés para aquellos interesados en realizar actividades de divulgación y/o educativas.

3)    Este post participa en la XIV edición del Carnaval de Química (http://educacionquimica.wordpress.com/2012/04/03/inauguracion-del-xiv-carnaval-de-quimica/) que aloja el blog Educación Química.

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Lavoisier nació en el seno de una familia acaudalada. Aunque obtuvo un título de licenciado en leyes, nunca llegó a ejercer como tal. Desde joven se interesó por la ciencia y recibió clases en diversas disciplinas. Se interesó por la política, llegando a ser administrador de la Ferme Générale, una institución de carácter semi-feudal que recolectaba impuestos por mandato real.
En sus investigaciones contó con la ayuda inestimable de su esposa Anne-Marie Paulze (1758-1836), que colaboró con Lavoisier en experimentos, ilustró sus publicaciones y tradujo numerosos textos escritos por los químicos ingleses de la época.

Entre las aportaciones de Lavoisier hay que destacar las siguientes:

1) Rigor en las medidas. Perfeccionó las balanzas para hacer pesadas precisas.
2) En su libro Réflexions sur le phlogistique (1983) derribó la teoría del flogisto debido a su inconsistencia para explicar hechos experimentales.
3) Estableció firmemente el concepto de elemento químico (el que no se puede descomponer en partes más pequeñas) a diferencia de la sustancia compuesta. Caracterizó como elemento químico el oxígeno, el nitrógeno, el hidrógeno, el fósforo, el mercurio, el zinc y el azufre.
4) Comprobó que cuando un metal se oxida al aire, la ganancia de peso del material obtenido respecto al metal es igual al peso que pierde el aire.
5) También realizó experimentos en sentido contrario. Liberó oxígeno de algunos compuestos como el óxido de mercurio (repitiendo el experimento de Priestley) y comprobó que el peso perdido por el óxido era igual al ganado por el ambiente que le rodeaba.
6) Estos experimentos le llevaron a formular la ley de la conservación de la masa, que cronológicamente fue la primera ley básica en química, enunciada en 1775. La ley afirma que la masa ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
7) Identificó inequívocamente el papel del aire en la combustión y oxidación. Repitió los experimentos de químicos anteriores sobre el aire y sus componentes, dando nombre al oxígeno y al nitrógeno (azote, que significa ‘sin vida’ en griego, y que actualmente es el término en francés para el nitrógeno). La importancia del oxígeno para explicar las reacciones químicas fue magistralmente desvelada por Lavoisier en 1776, por lo que frecuentemente se considera a Lavoisier el descubridor del oxígeno. La historia del descubrimiento del oxígeno lleva a la reflexión sobre el descubrimiento científico y la consciencia de haber descubierto algo.

8 ) El nombre oxígeno procede de las palabras griegas oxys (ácido) y genos (generación). Propuso la teoría de que el oxígeno en una sustancia química producía la acidez de la misma; puesto que en aquella época, todas las sustancias con carácter ácido contenían oxígeno. Décadas después se encontró que esta regla no es general.
9) En 1783 anunció que el agua está constituida por la combinación de hidrógeno y oxígeno, redescubriendo el resultado obtenido previamente por Henry Cavendish (1731-1810). Renombra el gas inflamable de Cavendish como hidrógeno (generador de agua en griego).
10) En colaboración con el matemático Pierre-Simon de Laplace (1749-1827), realizó experimentos de calorimetría para determinar el calor desprendido en las reacciones químicas, especialmente en la producción de dióxido de carbono; que comprobó que se formaba tanto al quemar una sustancia química con carbono como en la respiración; proponiendo que ésta era una combustión lenta.
11) Probó que la composición química del carbón (el combustible usado en la época) y el diamante era la misma: carbono puro. Esto lo realizó quemando ambas sustancias (usando la luz del Sol), comprobando que se formaba la misma sustancia química (dióxido de carbono) y en la misma cantidad. Estos experimentos fueron corroborados y perfeccionados posteriormente por Smithson Tennant (1761-1815).
12) En su libro Méthode de nomenclature chimique (1787) elaboró un sistema de nomenclatura, lo que facilitaría el intercambio de información de una manera más precisa. La mayoría de la nomenclatura de Lavoisier está aún en uso.
13) En su libro Tramité Élémentaire de Chimie (1789) sistematizó los conceptos químicos conocidos en la época.
14) Colaboró en la instauración del Sistema Métrico Decimal.

Los numerosos resultados alcanzados por Lavoisier le proporcionaron gran prestigio entre la comunidad científica. Sin embargo, su vida y trayectoria científica fueron trágicamente segadas como consecuencia de la Revolución Francesa, que le condenó por sus actividades como recaudador de impuestos. A pesar de los ruegos para que se perdonara su vida en consideración a sus grandes aportaciones científicas, fue decapitado el 8 de mayo de 1794. Fue una gran pérdida para la química. El matemático Joseph-Louis de Lagrange (1736-1813) dijo “bastó un instante para separar su cabeza del cuerpo, Francia no producirá otra cabeza igual en un siglo“.

Adaptado del libro Los Avances de la Química (Libros de la Catarata-CSIC, 2012).

Esta entrada participa en la XIV edición del Carnaval de Química, que aloja el blog Educación Química.

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