Química

Es la ciencia que estudia la composición y las transformaciones de la materia por la acción de alguna forma de energía ya sea luz, calor, electricidad...

LA QUÍMICA

Es la ciencia que estudia la composición y las transformaciones de la materia por la acción de alguna forma de energía ya sea luz, calor, electricidad u otra clase de materia. La química es algo más que experimentos de laboratorio. Los médicos la usan para combatir las enfermedades, los cocineros para preparar los alimentos y los agricultores para incrementar las cosechas.

Es decir, los productos que se elaboran aplicando los conocimientos de la química están presentes en todas partes; en la ropa, los alimentos, detergentes, el agua que bebemos, etc.

Es la rama científica que estudia la estructura de los elementos y compuestos, también investiga sus cambios y relaciones en los procesos denominados reacciones químicas.

Estos estudios se diferencian de los de la física; esta última se encarga de estudiar las propiedades de la materia sin profundizar en su constitución, mientras que la química se ocupa de las características de cada producto, de la manera en que se forman, o sea su síntesis.

Reacciones químicas

En la reacción química las sustancias reactantes se separan y se forman sustancias nuevas denominadas productos. Hace falta energía para romper los enlaces de los átomos de los reactantes. Se crean nuevos enlaces y se emite energía cuando los átomos vuelven a enlazarse en combinaciones distintas, y forman productos.

Reacción exotérmica, una de este tipo es la combustión, o que despide más energía que la que toma del entorno.

Reacción endotérmica, son casi todas las reacciones que se dan en la cocción, eso significa que asimilan más energía que la que despiden. Oxidación y reducción, en la antigüedad, se empleaba para designar la conversión de un elemento, en su óxido por combinación directa del mismo con el oxígeno, o la adición a un cierto compuesto químico. Así es, la transformación del cobre en óxido de cobre, que se produce cuando aquel metal se calienta en el aire, el cual contiene un 21% de oxígeno. En consecuencia la oxidación era entonces considerada como un proceso que agregaba oxigeno a un elemento o a un compuesto. La inversa de este proceso, es decir la eliminación total o parcial del oxígeno y del compuesto que lo contiene, se llama reducción.

El concepto moderno de ambos procesos es mucho más amplio y abarca un número mayor de reacciones químicas.

Un claro ejemplo de la oxidación es la trasformación de cloruro ferroso en cloruro férrico, que gracias a la acción del cloro se produce este proceso; y la reducción, es la conversión del cloruro mercúrico en cloruro mercurioso.

De acuerdo con estos ejemplos y los antes expuestos, la oxidación incluye cualquier proceso en que una sustancia que representa una etapa inferior de combinación, pasa a un grado superior de ésta.

Por su parte, la reducción es un proceso inverso, se pasa de un estado superior a un estado inferior de combinación. La sustancia que puede producir una oxidación se denomina oxidante, y la que actúa de forma inversa, reductora. Entre los agentes oxidantes se encuentran, oxígeno, ozono, halógenos, etc; y entre los reductores, hidrógeno, carbono, sodio, etc.

Reacciones reversibles

Muchas reacciones químicas modifican de forma definitiva los reactantes, si bien las reversibles pueden avanzar o retroceder. Así, al calentarse el dióxido de nitrógeno se descompone en monóxido de nitrógeno y oxígeno. Cuando esta mezcla se enfría ambos gases reaccionan y vuelven a formar dióxido de nitrógeno.

Velocidad de la reacción

Las reacciones se aceleran cuando las partículas reactivas entran en contacto con más frecuencia.

Una de las maneras consiste en incrementar el área superficial del reactante. Como el caso del ácido sulfúrico, reacciona más rápido con la creta en polvo que con los trozos, ya que el primero posee mayor área superficial.

Un elemento externo que acelera la reacción química es el catalizador. Éste contribuye a que las sustancias reaccionen. La reacción no los modifica. Los gases reaccionan con rapidez y producen gases menos nocivos que salen por el caño de escape.

Subdivisión de la química

Dado el vasto campo en el que la química aporta su contribuciones, se subdivide en:

Química orgánica o química del carbono, estudia los compuestos de carbono, debido a que la existencia de todos los seres vivos depende de ellos. Los químicos en la actualidad crean compuestos sintéticos de carbono. Tanto los naturales como los creados por el hombre, están presentes en materiales como pintura, combustible, alimentos, telas y plásticos.

Química inorgánica, se ocupa de los compuestos de todos los demás elementos que la química orgánica no analiza.

Química experimental, se encarga de conocer todas las sustancias, sean orgánica o inorgánica.

Química analítica, cuando estos ensayos o experiencias se realizan con el fin de determinar la composición de una sustancia o una mezcla, se habla de esta química.

Química preparativa, se trata de comprobar experimentalmente, por unión, los componentes, la composición de una sustancia de formar algún compuesto orgánico o inorgánico, y se realiza una serie de operaciones cuyo conjunto constituye las síntesis químicas.

Fisicoquímica, es el estudio de las estructuras de un componente, o sea la forma y el modo en que están unidos los diversos átomos del mismo y de las relaciones entre las propiedades físicas y la estructura química de los compuestos.

Bioquímica, es el estudio de las sustancias químicas que intervienen en la constitución de los seres vivos (animales y plantas). Los descubrimientos de la bioquímica se aplican en la industria, la medicina y la agricultura.

Electroquímica, se encarga de las transformaciones químicas que se producen por la corriente eléctrica, así como la producción de electricidad a partir de la energía liberada. La batería o la pila utilizan reacciones químicas para generar corriente eléctrica.

Química nuclear, en la actualidad tiene mucha importancia; esta expresión se utiliza para indicar los aspectos químicos del núcleo atómico (del átomo).

Química aplicada, estudia los fenómenos químicos y fisicoquímicos que tienen lugar en su campo restringido y desde un punto de vista más bien práctico.

Geoquímica, estudia la composición de la Tierra y la estructura química de las rocas. Sus hallazgos permiten un mayor conocimiento de la historia terrestre y ayudan a encontrar recursos.

Cronología de las investigaciones químicas

Siglo II a.C. Los egipcios intentan trocar metales “básicos” como el oro.

1661. El científico irlandés Robert Boyle descubre que las reacciones químicas se explican por la existencia de pequeñas partículas.

1770. En esta década, Lavoiser investiga compuestos como el aire y el agua.

1807. El inglés Humphry Davy separa los elementos alcalinos e inventó la lámpara de seguridad para los mineros.

1808. El científico Dalton postula que cada elemento posee una clase específica de átomos.

1830. Los químicos alemanes se dedican a estudiar el carbono y sus compuestos.

1909. Baekeland fabrica el primer plástico totalmente sintético: la baquelita.

1939. El químico Pauling explica la naturaleza de los enlaces químicos entre átomos y moléculas.