HISTORIA DE LA CINÉTICA QUÍMICA

Imagen

Antes de 1900, el gran foco de la cinética en las reacciones químicas consistía en establecer leyes naturales acerca de la rapidez de estas. Existieron diferentes estudios desde hace más de 200 años, cuando Wenzel en 1771 notó que la disolución de zinc y cobre en ácido no era instantánea, sino que tomaba un tiempo finito de tiempo. Posteriormente en 1778, Priestley encontró que la cantidad de tiempo requerido para transformar el óxido de mercurio en mercurio elemental era dependiente la cantidad de oxigeno presente. Así se considero que las primeras medidas sobre las velocidades de las reacciones químicas mostraban que existía un tiempo finito para que se llevaran a cabo, sin embargo, aún no se entendían bien estos fenómenos (Massel, 2001).

En una serie de artículos publicados entre 1860 y 1879, los científicos Hercourt y Essen mostraron que existía una relación entre la rapidez de las reacciones químicas y la concentración de los reactivos. Este período histórico es muy importante ya que químicos como Bernoulli, Joule, Kronig y particularmente Maxwell, permitieron a través de la teoría cinética de los gases determinar bases conceptuales para comprender diferentes fenómenos y poder estudiarlos con nuevas teorías, por ejemplo la Teoría de las Probabilidades (Niaz, 2009). Durante los siguientes años, en1886 Van´t Hoff propuso la idea para mostrar que la rapidez de las reacciones era una función de la concentración en el reactor y de la temperatura. Arrhenius cuantificó el comportamiento sobre la temperatura en la rapidez de una reacción química y Menschutkin mostró que la rapidez también variaba con la estructura de las moléculas y la naturaleza de los disolventes (Massel, 2001). 

Las primeras teorías de la rapidez de una reacción fueron propuestas entre 1889 y 1930. En 1889 Arrhenius escribió una famosa publicación –Estudios de dinámica química- donde propuso que las reacciones eran activadas porque sólo las moléculas “calientes” en realidad pueden reaccionar. Eso condujo a la idea que la rapidez de una reacción era determinada por la rapidez de colisión de las moléculas “calientes”. En 1918, Trautz y Lewis cuantificaron la idea mostrando que la rapidez de una reacción era igual a la rapidez de la colisión, por la probabilidad de que la colisión conduzca a la reacción. El modelo resultante se llamó Teoría de colisiones, el cual sigue vigente (Massel, 2001).

Actualmente, la Cinética de las Reacciones Químicas se considera una rama de la Termodinámica, la cual investiga los estados intermedios (desequilibrios) de las transformaciones físico-químicas desde la variable tiempo, la cual es inherentemente dependiente del camino que siguen tales procesos. Así sobre la base del concepto de reversibilidad en el equilibrio químico, desde un enfoque macroscópico, es que parámetros como temperatura, presión, concentración, etc…toman una importancia significativa, los estudios se basan en estados de equilibrio y procesos reversibles desde un enfoque microscópico  por lo que trabaja sobre parámetros como temperatura, presión, etc. La diferencia entre la Cinética y la Termodinámica, es que la primera estudia los procesos físicos y químicos tomando en cuenta la perspectiva temporal.

Enseñanza de la Cinética de Reacciones Química en la Educación Media

Tradicionalmente, la enseñanza de la Cinética de las Reacciones Química se enfoca sólo a la descripción de la velocidad de una reacción junto a los factores que la influyen y sus mecanismos de reacción, por lo que se considera principalmente el cambio químico desde los procesos irreversibles. Es decir, que en el contenido escolar poco se consideran los cambios químicos reversibles que conforman desequilibrios desde la perspectiva temporal. Este último enfoque enriquece la construcción de conocimiento escolar a través de contenidos problemáticos o como menciona Izquierdo (2008) la teoría de conocimientos
escolares, dado a que considera el conocimiento científico como el resultado de una intervención experimental y cognitiva, lo cual hace imprescindible y necesario nuevas propuestas para la enseñanza de la química.

A través de las metaciencias como la Naturaleza de la Ciencia (NOS) y la Historia y Filosofía de la Ciencia (HPS) han surgido estrategias metodológicas fundamentadas desde la Didáctica de la Ciencia a fin de enriquecer y problematizar la construcción del conocimiento científico escolar. La selección de determinados episodios históricos intencionalmente seleccionados, transpuestos y con valor para la educación científica, permite pensar sobre las ciencias (AdúrizBravo,2008) y sobre cómo se construyen y problematizan (Matthews, 1989),promoviendo Competencias de Pensamiento Científico en el estudiantado (Camacho y Quintanilla, 2008).

Los aportes de estás metaciencias, contribuye a que los y las estudiantes no aprendan sólo a resolver problemas, sino a reflexionar acerca de cómo lo hacen y por qué utilizan determinadas habilidades y destrezas y no otras. Así, la resolución de problemas, puede ser vista como una competencia del pensamiento científico (Quintanilla, 2006) imprescindible para los y las estudiantes de ciencias (Couso, 2008). La resolución de problemas vista como una competencia de pensamiento científico, puede considerarse desde los planos de análisis y desarrollo, a partir de los cuales el estudiante puede enfrentarse a la  resolución de problemas escolares en diferentes niveles: a) el plano instrumental – operativo, b) el plano personal significativo y c) el plano relacional social (o
cultural) (Labarrere y Quintanilla, 2002).