Fundamentos de Química, Física y Epistemología Científica: Conceptos Esenciales

Clasificación Fundamental de la Energía

La energía se clasifica según la fuerza o el fenómeno que la origina:

• Química: Fuerza de enlace entre átomos.
• Nuclear: Fuerza en el núcleo entre protones y neutrones.
• Electromagnética: Ondas electromagnéticas.
• Eléctrica: Movimiento de las cargas eléctricas.
• Térmica: Agitación de las partículas.
• Mecánica: Movimiento y posición de las partículas.

Conceptos Clave en la Filosofía de la Ciencia

Empirismo Beatífico

Consiste en extraer conclusiones únicamente mediante la observación, sin formular teorías o marcos conceptuales explicativos.

Mito del Cientificismo

Representa la sobrevaloración de la tarea científica. El apego excesivo a las teorías imperantes puede, en ocasiones, impedir la búsqueda y el desarrollo de teorías alternativas.

Realismo Ingenuo

Postula que el mundo real coincide con el mundo percibido; es decir, las cosas son tal y como se perciben. Esta postura es considerada incorrecta en el ámbito científico, ya que no contempla la reflexión crítica sobre el conocimiento. La hipótesis de la que se parte se toma como una verdad irrefutable, impidiendo la reflexión crítica y el contraste (acercándose más a una creencia que a una teoría).

Cientificismo Ciego

Sostiene que el científico es un ser completamente objetivo y neutral, cuyo único fin es mejorar la humanidad, sin que su trabajo se vea afectado por el contexto histórico o político.

Estructura del Conocimiento Científico

Teoría Científica

Conjunto de ideas o marco conceptual que permite explicar un sistema o un conjunto de hechos o fenómenos interrelacionados. Se caracteriza por su coherencia interna y externa, y por su capacidad predictiva. Las teorías evolucionan con el tiempo a medida que surgen nuevos modelos explicativos coherentes y que se integran con otras teorías establecidas.

Diferenciación Conceptual

• Teoría: Marco conceptual explicativo. Conexión de datos empíricos que explican un fenómeno.
• Ley: Enunciado o ecuación matemática que expresa la interrelación observada entre distintos factores o variables.

Métodos de Separación de Mezclas

Filtración

Método donde los componentes se separan haciendo pasar la mezcla a través de un filtro. Los poros del filtro permiten el paso del disolvente líquido, pero retienen el sólido no disuelto.

Cristalización

Permite la separación de uno de los componentes de una disolución al inducir la formación de cristales. El componente cristalizado se separa posteriormente del resto de la mezcla mediante filtración.

Destilación

Se utiliza para separar una mezcla de componentes con distinto punto de ebullición. El proceso implica:

1. La mezcla se calienta en un matraz de destilación conectado a un refrigerante.
2. Cuando la temperatura alcanza el punto de ebullición del componente más volátil, este pasa a estado gaseoso.
3. El vapor se expande a través del refrigerante, donde, en contacto con el agua fría, se licúa (condensa).
4. El componente licuado es recogido en un matraz colector.

De este modo, se separan las sustancias con mayor punto de ebullición (que permanecen en el matraz de destilación) del componente más volátil (que se recoge tras su evaporación y posterior condensación).

Concepto de Disoluciones

Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias puras, que se encuentran en cantidades variables y pueden separarse mediante métodos físicos.

• El componente mayoritario recibe el nombre de disolvente.
• Los otros componentes se denominan solutos.

Tanto el disolvente como los solutos pueden encontrarse en estado líquido, sólido o gaseoso. La solubilidad es una propiedad específica de las sustancias que varía dependiendo del disolvente considerado y de la temperatura.