La química ciencia experimental


Este es un artículo que hace tiempo que tenía ganas de escribir; pero por fin he encontrado la inspiración que necesitaba. Voy a hablar de lo que significa el trabajo en el laboratorio para un químico.

Muchas veces los estudiantes de ciencias, especialmente los estudiantes de química nos quejamos por tener muchas prácticas y antes de seguir quiero dejar claro que apoyo todas esas quejas y con este artículo no quiero decir que nos quejamos por nada ... simplemente que hay algo que debería cambiar ...

Estudiamos química por libros, apuntes ... tanto a nivel instituto como nivel universidad. Pero todo eso como dijo una profesora mía de analítica este año: "En el laboratorio son desarrollos teóricos de algo experimental que formuló una persona ... primero se pasó por la parte experimental y luego todo eso se escribió y ahora podemos estudiarlo". Primero se pasa por la parte experimental y luego se hace la teoría. 

Marie Curie cuando se le despertó el interés por la química, estaba estudiando por libros. En aquel momento no era Marie Curie, sino que era Manya Sktodowska, Manya anhelaba el trabajo experimental y se quejaba de la falta de laboratorio, en una carta a su hermano Józef. Piensa en esto: estoy aprendiendo química por un libro. Te puedes imaginar lo poco que saco en limpio, pero ¿Qué puedo hacer, puesto que no tengo un lugar apropiado para realizar experimentos o trabajo práctico? 

¿Os fijáis? Ella deseando tener un laboratorio para poder experimentar y nosotros que tenemos mucho laboratorio, desearíamos no tenerlo. Esto es como los niños de países subdesarrollados que están deseando tener un colegio y los niños de países más desarrollados se quejan de tener un colegio. Parece que el echo de no tener nos hace desear tener y el echo de tener nos hace desear no tener.

Afortunadamente, la suerte le sonrió a Manya y años después pudo experimentar en un laboratorio, dirigido por su primo Józef Boguski. El llamado "Museo de Industria y Agricultura", que era un laboratorio mal equipado en el que los polacos podían aprender ciencia sin  la fiscalización de los ojos rusos.

Para los que no sepáis historia nos movemos entre los años 1867-1891, en el período conocido como "Primeros años" y en aquel entonces Polonia y Rusia tenían algunos problemas. Polonia oficialmente no existía por problemas del pasado, cuatros años antes de que Manya hubiese nacido los polacos se revelaron contra los rusos y esto no salió muy bien. Trajo como resultado represión del idioma y la cultura polaca. Los centros de enseñanza estaban estrictamente supervisados por rusos ... Aunque había mucha enseñanza clandestina. Esto es un resumen a nivel informativo.

Bueno, dejamos a los rusos y a los polacos y volvemos a Manya Sktodowska. Esta oportunidad para Marie Curie fue una experiencia que aunque limitada, la ayudó a orientarse hacia su vocación definitiva.

Para mi gran alegría, pude, por primera vez en mi vida tener acceso a un laboratorio: un pequeño laboratorio municipal de física, dirigido por uno de mis primos. Disponía de poco tiempo para trabajar allí, salvo por la tarde y los domingos, y generalmente me dejaba a mi aire. He intentado varios experimentos descritos en tratados de física y química, y los resultados han sido, a veces imprevistos. En ocasiones me he animado por algún éxito inesperado, mientras que en otras me desespero a causa de accidentes y fallos derivados de mi inesperiencia. Pero, en general, aunque se me ha dicho que la forma de progresar no es rápida ni fácil, esta primera prueba me ha reafirmado en mi vocación por la investigación experimental en los campos de la física y la química.

En este párrafo que son palabras literales de Marie Curie (Manya Sktodowska)hay muchas ideas. 

En primer lugar, aunque el laboratorio donde Marie Curie empezó a aprender química no era el mejor laboratorio del mundo, para ella fue muy emocionante, muy impactante, y aprovechó esta oportunidad que le había dado la vida al máximo. Por lo menos eso cuentan los libros ...

En segundo lugar, habla de que intentó reproducir los experimentos de los libros ... Es curioso que muchas veces como dice una profesora mía de inorgánica "Separamos mundo de laboratorio de mundo prácticas. Cuando muchas de las cosas que se hacen en el laboratorio son cosas que se ven en teoría o que vamos a ver en teoría". No somos conscientes de que eso que hicimos en el laboratorio lo estamos dando ahora en teoría o que eso que vimos en teoría lo estamos haciendo en el laboratorio. En cierto modo en el primer caso, se puede decir que "estamos desarrollando la teoría" una teoría que ya desarrolló otra persona. Tenemos muchas herramientas para desarrollar la teoría de las prácticas y muchas veces no somos capaces de hacerlo, cuando otras personas, con menos herramientas y menos conocimientos fueron capaces de hacerlo ¿Por qué es esto así? No lo se ...  Posiblemente por la falta de experiencia ... 

En tercer lugar, Manya dice que la forma de progresar no es rápida ni es fácil que comete muchos errores por su inexperiencia. Posiblemente, de muchos errores de los que cometió Marie haya aprendido, adquirido nuevos conocimientos. Desgraciadamente, cometer un error, nos puede llevar probablemente a sacar mala nota y a la frustración y no al enriquecimiento que nos da ese error. El ser humano es el único animal que no tropieza dos veces en la misma piedra, si no cometes un error ahora tendrás muchas más posibilidades de cometerlo en el futuro, si lo cometes no lo volverás a cometer.

El laboratorio es aprendizaje, y las condiciones en los laboratorios mejoran.

Marie Curie descubrió el radio en 1910, en el cobertizo que muestro a continuación es donde se realizó este descubrimiento.

Cobertizo donde Marie Curie descubrió el Radio

Actualmente, un descubrimiento como este no se habría llevado a cabo en estas condiciones. Sino en unas parecidas a las que os voy a mostrar a continuación. Se trata de un laboratorio del CiQUS, como estudiante de química en la USC, me parece apropiada la elección de esta foto.

Laboratorio de investigación química del CiQUS
No todos tienen la suerte de poder experimentar desde el principio lo que es un laboratorio de química y trabajar algo en el aunque sea muy poco. Yo tuve esa suerte, de poder ya en el colegio aunque fuese una semana al año poder experimentar lo que era el laboratorio. 

Porque nos pueden contar que la reacción de aluminio con bromo es una reacción muy violenta y muy exotérmica. Pero hasta que no lo veamos en el laboratorio, y toquemos el tubo de ensayo para ver que esta caliente, no sabremos apreciar la reacción que esta ocurriendo.

Reacción de aluminio con bromo
5. Disponse no laboratorio dunha disolución 0,1 M de KCl a partir da cal se desexa preparar unha disolución 2,0.10-3 M deste sal. 5.1. Calcule o volume necesario da primeira disolución que se necesita para preparar 250 mL da segunda. 5.2. Indique o material que se debe utilizar así como o procedemento a seguir no laboratorio para preparar a segunda disolución. PAU Galicia Junio 2013

Ese es un problema propuesto en selectividad de Galicia que va sobre las prácticas de laboratorio que se plantean para realizar en segundo de bachillerato. El cálculo y el material de laboratorio ... El cálculo se puede hacer por los conocimientos que tienes de estequiometría. Pero el material, el procedimiento ... es algo que sino lo hicimos nos puede resultar complicado de explicar y de citar, aunque te hayan dado unos buenos apuntes de como se hace. 

Si lo has experimentado, es más fácil de recordar y de explicar. Igual que los nombres del material del laboratorio, si lo has usado sabes decir mejor que material usaste.

En cuanto al cálculo, es más fácil de entender una vez que lo haces ... En el laboratorio, porque comprendes el significado de todo lo que hiciste.

Aunque nos cueste mucho entenderlo, y asumirlo. Las prácticas son algo más que haber ido al laboratorio en el colegio/instituto a pasar allí unas horas de clase a "hacer experimentos" o en algunos casos "a ver experimentos". Cuando llegamos a la universidad, no son unas tardes que nos pasamos allí en el laboratorio mezclando cosas ... Por desgracia, esta separación entre laboratorio y prácticas nos hace verlo así, aunque no lo sea.  

Las moléculas que curan el cáncer, que son la causa de una enfermedad determinada, un método que nos permite aislar un determinado compuesto, el descubrimiento de un nuevo elemento ... Es todo fruto del trabajo de un químico o grupo de químicos en el laboratorio, investigando, trabajando, experimentando equivocándose...

Gracias a todo esto podemos saber si el agua está contaminada, si hay veneno en una comida en caso de que sospechemos de ello, si la fruta tiene demasiados pesticidas y no es apta para el consumo, para hacer un análisis de drogas, para poder detectar una enfermedad a través de un análisis de sangre, para poder saber si en el aire hay algo que nos puede estar matando ... 

Otra cosa que nos permite el trabajo en el laboratorio es poder aislar un elemento o molécula que nos interesa para un determinado fin ¿Cómo lo hacemos? Y luego todo esto se usa.

Habréis escuchado muchas veces que un laboratorio de química es un sitio muy peligroso ... si esto es cierto. Pero precisamente por eso son necesarias precauciones, cada vez más precauciones. Esto no es porque los químicos se vuelvan cada vez más quisquillosos, sino porque se descubren nuevas causas de peligrosidad y para prevenirlas se crean nuevas medidas. Esto se puede observar en las fotos que puse antes del cobertizo donde Marie Curie descubrió el Polonio y un laboratorio del CiQUS, las condiciones mejoraron.

"Esta entrada participa en la LII edición del Carnaval de Química, alojada en el blog El celuloide de Avogadro de@CeluloideA".


24/11/2015

Descubrirlaquimica. Estudiante de química en la USC