Embed Size (px)
Citation preview
Manolo R. Bermejo Departamento de Química Inorgánica
A 3ª Revolución Química
2º Curso de Formación do Profesorado non
Universitario
Facultade de Química/CIQUS, 26 xaneiro 2018
Contido
• As Revolucións na Química
O seu Pasado
• Que Química facemos hoxe
1ª Revolución
• O Futuro da Química estase a facer
2ª Revolución
• Cómpre unha nova REVOLUCIÓN
1. As Revolucións na Química:
INTRODUCIÓN
Da Alquimia á Quimica: necesidade dunha linguaxe precisa
Metal
Ouro (Au)
Prata (Ag)
Ferro (Fe)
Mercurio (Hg)
Estaño (Sn)
Cobre (Cu)
Chumbo (Pb)
Símbolo ∀ Corpos celestes Sol Lúa Marte Mecurio Xúpiter Venus Saturno
DÍAS
Galego Domingo Luns Martes Mércores Xoves Venres Sábado
Latín Solis Lunae Martis Mercurii Jovis Veneris Saturni
Francés Dimanche Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi Samedi
Inglés Sunday Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday Saturday
1 O Pasado da Química
Da Alquimia ata o Floxisto: Pitágoras Aristóteles Boyle Newton Sthal
• A Teoría do Floxisto e os Elementos Principio
• Lavoisier e a Química Moderna • Lavoisier e a Balanza
1 O Pasado da Química
Nomes clásicos Nomenclatura moderna
Colcótar Óxido de ferro(III)
Azafrán de marte Óxido de ferro(III)
Aceite de vitriolo Ácido sulfúrico
Ponfolix Oxido de cinc
Flores de cinc Óxido de cinc sublimado
La filosófica Óxido de cinc
Ácido muriático Ácido clorhídrico
Espírito do sal Ácido clorhídrico
Ácido muriático osixenado Cloro
Espírito de Venus Ácido acético
Vitríolo de Chipre Sulfato cúprico
Sal milagroso Sulfato de sodio
Sal de Glauber Sulfato de sodio
Algúns nomes clásicos de minerais anteriores ao novo método de nomenclatura química
As Revolucións na
Química: As
Linguaxes
1 O Pasado da Química
As Revolucións na Química: As Linguaxes
A necesaria nova linguaxe
A 1ª Revolución Química
A 2ª Revolución Química
A 3ª Revolución Química
O método de nomenclatura química
A necesidade de falar coa materia
2. A 1ª revolución na Química
Carl von Linneo Tobern Olof Bergman Jean Henri Hassenfratz
Guyton de Morveau Claude Louis Berthollet Antoine François de Fourcroy
1ª Revolución da Química
Lavoisier coa súa muller Anne-Marie Paulze (retrato do pintor David)
Metropolitan Museum Nova York
Método de Nomenclatura Química:
1ª Revolución da Linguaxe Química:
NORMAS DE NOMENCLATURA QUÍMICA
FORMULACIÓN DE COMPOSTOS
ECUACIÓNS QUÍMICAS DOS PROCESOS
2.1. Qué Química Facemos Hoxe
2.1 Qué Química Facemos Hoxe: a Nosa Vida
• Nace da 1ª Revolución na Química
• Malthus e as súas Predicións: Essay on Population
Canta Xente/ Expectativa de Vida 1800-1920 109-2.109 / 30-40 anos • A Química impulsa a VIDA 1º A Química creou a Vida 2º A Química explica como se desenvolve a Vida 3º A Química permite transformar a Vida, tal e como a coñecemos • Desenvólvese coa 2ª Revolución na Química
2.1 O Presente da Química non naceu Hoxe
Canta xente/Expectativa de vida
Máis Duración e Calidade da Vida / Mellor Benestar
Anos (históricos)
Poboación (millóns)
Expectativa (anos)
105 104 103 1 1000 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2018
1 8 50 200 300 800 103 1.3∙103 1.7∙103 3.5∙103 7∙103 8∙103
20 30 40 80
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
• As Ideas de Malthus e a Poboación: necesidades • A Nova Química e os Novos Descubrimentos: 1ª e 2ª revolución Industrial - Os Adubos: máis e mellores alimentos - A Metalurxia: metais, aliaxes, novos utensilios, transportes
- A Industria Química - O Sistema Periódico de Mendeleev: 1º Constitución (7,28,68,90,...); 2º Os Españois no S.P. 3º A Importancia do S.P.
- Boa alimentación: adubos mellores e eficientes
- Auga de calidade: alimentación e hixiene
- A anestesia: evitar a dor
- A hixiene e desinfección: limpeza, aseo, control de infeccións externas Florence Nightingale
- Os medicamentos: naturais, químicos produto químico: iodo vacinas sulfamidas antibióticos citostáticos
Calidade da Vida / Duración
A C
ALI
DA
DE
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
Nacemento e enfermidade: HIXIENE Duración da Vida
Enfermidades: -parasitarias: infección -víricas: transmisión oral, respiratorias, sexo,… -xenéticas
Calidade da Vida / Duración
A D
UR
AC
IÓN
DA
VID
A
Coñecer o porqué da Enfermidade
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
• A nova Química e os novos descubrimentos: 1ª e 2ª Revolucion Química - As Industrias Químico-farmacéuticas: Antipiréticos, Anestésicos, Antisépticos ,Produtos Hixiénicos,... - A Quimioterapia: 1. As vacinas: Pasteur e a bacterioloxía 2. Os Antibióticos: Liposozima, penicilina, estretomicina,... 3. As Sulfamidas 4. Os Citostáticos 5. ………. • Máis Duración e Calidade da Vida / Mellor Benestar Canta xente/Expectativa de vida
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
Canta xente/Expectativa de vida
Máis Duración e Calidade da Vida / Mellor Benestar
Anos (históricos)
Poboación (millóns)
Expectativa (anos)
105 104 103 1 1000 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2018
1 8 50 200 300 800 103 1.3∙103 1.7∙103 3.5∙103 7∙103 8∙103
20 30 40 80
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
3. 2ª Revolución na Química
A 2ª Revolución Química
2ª Revolución na Química
• Necesidade de falar coa materia
• Invención das técnicas de diagnose estrutural
• O Enlace e a Estrutura ou pola Estrutura ao Enlace
• Entendemos o COMO pero descoñecemos o POR QUÉ
A Química actual: O Noso Futuro
2ª Revolución na Química
Qué Química Facemos Hoxe: a Nosa Vida
A Química actual:
O Noso Futuro
• As novas Enerxías • Os Novos Materiais
• A Contaminación e a Química
• A Catálise Química
• A Comprensión da Biodiversidade
• A Nova Química e as Ciencias da Saúde
A Química actual: o Noso Futuro
As novas Enerxías
• Enerxías alternativas eficientes: xeotérmica, mareomotriz, solar, fotovoltaica,…
• Fusións: Fría Quente
• Fotosíntese artificial
•Catálise química
Os novos Materiais
• Supercondutores (SCHTC) YBaCuOs: YBa2Cu3O7-x
• Novas cerámicas: resistentes (T, rotura, roce, torsión…), biocerámicas…
• Novas aliaxes: superlixeiras, resistentes, condutoras, non oxidables,…
• Plásticos intelixentes
• Nanomateriais: Fullerenos, Grafenos, Nanotubos, Nanocelulosas, Puntos Cuánticos (PCs); Nanopartículas (NPAu); SPIONs
Grafeno Buckmisterfullereno Fullereno C
Nanotubos de carbono Xel de Nanocelulosa
Exemplos de nanomateriais Orgánicos
Nanopartículas de Au Nanosferas de FePt
Nanoflores de Ti Nanucubos de Ag Nanoflores de SnO2
Exemplos de nanomateriais Inorgánicos
A solución da Contaminación/Degradación do Planeta
• Contaminación e historia
• Contaminación-proceso global
• Contaminación-desenvolvemento As solucións da Contaminación
A Contaminación e a Química 1. O Caso do Cloro 2. A Contaminación derivada da Enerxía 3. A Necesaria Descontaminación Química
1. O Caso do Cloro
A Contaminación e a Química
Cl2
A hixiene
PVC
Tóxico
Burato de ozono
Refugallos (RSU)
A auga
fibras plásticos
construción transporte vida cotiá
Vestido Alimentación Vivendas…
Cambio global
2Cl2 + 2O3 O2 + 2ClO∙ +2Cl∙ 2O2 + 4ClO∙ 4ClO2+4O2 2Cl2 + O2 hν O3 4O3 hν
A Contaminación derivada da Enerxía
Enerxía
Industria
Transporte
Petróleo, Gas, Carbón
C, H, N, S, P,…+ O2
NOX
COX
SOX
POX
Gases efecto
invernadoiro
Cambio global Choiva ácida/ e sólida
Burato de ozono Smog (oxidante/ácido)
- A Captura do CO2 da Atmosfera
a. Sumidoiros de CO2
Vexetación: CO2+H2 (COH)n Océanos: CO2+OH- CO3
2-
b. O secuestro do Carbón branco Capturalo e concentralo Transportalo (Ceoductos) Fixación e Almacenaxe
c. A Redución Catalítica: CO2 + H2 H-COOH H3COH
- A Desulfuración; a Desnitrificación; a …
- As Novas Vías de Descontaminación …
A Necesaria Descontaminación Química
A Catálise Química Específica: Homo e Heteroxénea C + H2 + O2 (COH)n (h.carb, alco., disol., biocom…)
CO2 + H2 (COH)n
N2 + H2 NH3 … proteínas
O2 + H2 H2O … enerxía, fotosíntese A Comprensión e o aproveitamento da BIODIVERSIDADE
A Nova Química e as Ciencias da Saúde
- Vacinas intelixentes, …
- Novos medicamentos
a) antibióticos de nova xeración
b) sangue artificial, biomateriais compatíbeis
c) transportadores biolóxicos de osíxeno, citostáticos,… - Concepto de enfermidade - Inmunoloxía: transplante de órganos - Células Nai
O ADN estrutural e o cancro
A Química actual: o Noso Futuro
A Enfermidade como concepto Chave/pechadura
A Química actual: o Noso Futuro
PCs: Química de superficie e estratexias de bioconxugación
W. R. Algar et al., Analytica Chimica Acta, 2010, 673, 1
Detección de células tumorais in vivo PCs
CdSe/ZnS
X. Gao et al., Nat. Biotech. 2004, 22, 969
Proteína fluorescente verde
Células HeLa expostas a NPAu recubertas cun péptido
A. Taylor et al., Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 2707
Imaxe MRI dunha metátese de fígado sen e cun SPION* como contraste
*Magnetita + dextrano Sarcoma metastático
M. R. Paley, et al., Am. J. Roentgenology, 2000, 217, 743
4. 3ª Revolución na Química
Canta xente/Expectativa de vida
Máis Duración e Calidade da Vida / Mellor Benestar
Anos (históricos)
Poboación (millóns)
Expectativa (anos)
105 104 103 1 1000 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2018
1 8 50 200 300 800 103 1.3∙103 1.7∙103 3.5∙103 7∙103 8∙103
20 30 40 80
Os Séculos XIX-XX e a Química: A Nosa Vida
A 3ª Revolución Química: a necesaria Linguaxe
As Revolucións na Química
• Falar con Precisión ou unificación das teorías: enlace, re-dox,
ácido-base, campos, supercondutividade,…
• Falar coa Natureza: fotosíntese, catálise, adubos, enzimas,…
• Falar coa Enfermidade: medicamentos, antibióticos, citostáticos...
Para CANDO? QUEN? COMO?
Fío da Historia
Enderezo electrónico
u n i v e r s i d a d e d e s a n t i a g o d e c o m p o s t e l a
www.usc.es/suprabioin ciencianosa.blogspot.com.es/
GRAZAS POLA VOSA ATENCIÓN!
