Química

La qu√≠mica Es una ciencia que se encarga de analizar la composici√≥n, propiedades y estructura de la materia, adem√°s, estudia tambi√©n todos los cambios que tengan que ver con ella por reacciones qu√≠micas. Ha sido una de las ciencias m√°s significativas a lo largo de la historia, sus estudios han logrado descubrimientos significativos en diversas √°reas como por ejemplo la agricultura y la medicina, en esta √ļltima ha tenido un gran papel a trav√©s de la elaboraci√≥n de productos farmac√©uticos, que han contribuido en la batalla contra innumerables enfermedades, mejorando con esto la calidad de vida de las personas.

Química

Qué es la química

Se dice que es la química la ciencia que estudia la estructura, composición y propiedades de la materia, así como también los cambios que pasan durante las reacciones químicas y su conexión con la energía. La química abarca todo lo relacionado con las moléculas, los gases, los metales y los cristales, analizando sus propiedades estadísticas, composiciones, reacciones y transformaciones.

El químico Linus Pauling la define como la ciencia que analiza la estructura (formas y tipos de arreglo de los átomos), las sustancias, las reacciones y las propiedades que las transforman en sustancias diferentes en relación con el tiempo.

La palabra química proviene de una variable del latín y de las raíces árabes chimica, chimia, alkimya, referencia de alquimia, que posteriormente pasa a transformarse en la química del tipo moderno.

La alquimia: el origen de la química

El t√©rmino ‚Äúqu√≠mica¬Ľ proviene de la palabra ‚Äúalquimia‚ÄĚ, nombre que se le da a un antiguo grupo de pr√°cticas protocient√≠ficas que cubr√≠a distintos elementos de la ciencia actual, as√≠ como tambi√©n otras materias como la astronom√≠a, la metalurgia, el misticismo, la filosof√≠a o la medicina.

La alquimia, se practicaba desde aproximadamente los a√Īos 330, que adem√°s de explorar la fabricaci√≥n de oro, analizaba la naturaleza del movimiento, la composici√≥n de las aguas, del crecimiento, la conexi√≥n espiritual entre los cuerpos y los esp√≠ritus, de la formaci√≥n de los cuerpos y su descomposici√≥n. En un principio se sol√≠a llamar de forma ordinaria a un alquimista como ‚Äúqu√≠mico¬Ľ, y posteriormente se llamar√≠a qu√≠mica al oficio que practicaba.

Historia de la química

Se encuentra fuertemente unida a la evolución del hombre ya que cubre todas las transformaciones de los elementos y las teorías correspondientes. Nace en el siglo XVIII desde los estudios de la alquimia, muy popular entre los científicos de la época. Se cree que los fundamentos básicos de la química se recopilan por primera vez en el libro del científico británico Robert Boyle (The Skeptical Chymist, 1661).

Su historia comienza realmente un siglo después con los estudios del francés Antoine Lavoisier y sus trabajos sobre el oxígeno, la ley de conservación de masa y la objeción de la teoría del flogisto como teoría de la combustión.

El comienzo del dominio qu√≠mica es el manejo del fuego. Hay evidencias que datan de hace m√°s de 500.000 a√Īos, indicando que en la √©poca del homo erectus, ciertas tribus estimaron este logro que hoy en d√≠a a√ļn sigue siendo una de las tecnolog√≠as m√°s importantes para la evoluci√≥n del hombre, ya que produc√≠a luz y calor por las noches y adem√°s los ayudaba a resguardarse de los animales salvajes.

También les permitía la elaboración de su alimento. Este contenía una menor cantidad de microorganismos patógenos y era mucho más fácil de digerir. De esta manera disminuye la mortalidad y se mejoraron los niveles generales de vida.

El fil√≥sofo Arist√≥teles pensaba que las sustancias qu√≠micas estaban conformadas por cuatro elementos: aire, tierra, fuego y agua. √Čl cre√≠a que hab√≠a la existencia de otro movimiento paralelo, el atomismo, el cual afirmaba que los elementos se encontraban compuestos de √°tomos, el cual son part√≠culas invisibles que se pueden calificar como la unidad m√≠nima de la materia.

Luego que se entendieran los principios de la combustión otra discusión de gran importancia se apoderó de la química. El vitalismo y la diferenciación fundamental entre la química orgánica e inorgánica. Esta teoría supone que la química orgánica solo pudo ser originada por los organismos vivos asignando este hecho a una vis vitalis intrínseca de la misma vida.

Ramas de la química

Esta ciencia se encuentra dividida en una serie de ramas que se describen a continuación:

Química orgánica

Es el estudio de los qu√≠micos formados por carbono e hidr√≥genos, ya que estos son las estructuras, los componentes celulares vivos, estudiando a los seres vivos y las funciones primarias y vitales como la respiraci√≥n, la alimentaci√≥n y la forma de c√≥mo se reproducen, encerrando las biomol√©culas que los conforman como las hormonas de forma natural y artificial siendo que el carbono es el elemento que hay en com√ļn entre ellas.

Química inorgánica

Quimica - Química inorganica

Se le llama qu√≠mica inorg√°nica al hecho de no poseer vida propia o de no poder conseguirse de manera natural alguna sustancia, esta qu√≠mica logra de manera constante hacer estudios sobre la composici√≥n, la estructura, la integraci√≥n y la variedad de recursos sobre estos elementos, cuerpos o material como el carbonato de sodio o el √°cido sulf√ļrico, esta qu√≠mica inorg√°nica clasifica las soluciones qu√≠micas dependiendo de la funci√≥n que poseen cada una, seg√ļn la base, la oxidaci√≥n met√°lica, no met√°lica y las sales.

Química analítica

Para poder entender las diferentes composiciones de la química de una materia, de una molécula, de una muestra o de un objeto, se requiere del conocimiento analítico y es aquí donde entra esta rama de la química, la química analítica, es la que por medio de los diferentes métodos científicos que se generan en un laboratorio se logra subdividir en dos ramas que son: la química analítica cuantitativa y la química analítica cualitativa.

Química física

Es cuando se aplica la variedad de métodos que tiene la física a los diferentes problemas que presentan los químicos, estudiando la física, su estructura, las propiedades de una materia, las leyes, las interacciones y las teorías químicas que las gobiernan, describiendo los procedimientos aplicando términos físicos para poder comprender cómo predecir y de esta manera controlar dichos procedimientos para su posterior utilización, describiendo las bases de los principios teóricos y cuantitativos.

Bioquímica

Esta rama de la qu√≠mica estudia la base qu√≠mica de las mol√©culas como de los tejidos, es decir, que estudia la forma de la composici√≥n qu√≠mica de los diferentes seres vivos, sus c√©lulas, como de los componentes, las prote√≠nas, los carbohidratos, los l√≠pidos y los √°cidos nucleicos, para poder saber c√≥mo act√ļan con los diferentes cambios y sus reacciones como son metabolizados para obtener energ√≠a, acoplando lo que es la qu√≠mica biomolecular y el biosistema siendo una disciplina que integra estos estudios.

Petroquímica

Pertenece al área de las industrias que utilizan el petróleo y el gas natural como su materia prima. Es la encargada del estudio sobre los diferentes derivados químicos y sus productos que provienen del petróleo y el gas, extrayendo las sustancias como combustibles fósiles, el metano, el butano, la gasolina, el queroseno, el gasoil, el asfalto y el plástico entre otros, sacando el máximo provecho de ellos, éstas industrias en sus diferentes productos obtenidos, que a su vez dejan por sentado el conocimiento y la forma del mecanismo utilizado para su extracción.

Química supramolecular

Representa un área de la química que se encarga del análisis de todo lo asociado con las interacciones supramoleculares, es decir interacciones entre moléculas. Su análisis se encuentra apoyado por la biología y está fundamentado en los métodos de la química orgánica e inorgánica.

Los objetivos de la investigación de la química supramolecular son los agregados supramoleculares, los cuales son muy variados y que pueden llegar a englobar desde estructuras biológicas, donde participan una gran cantidad de moléculas, hasta compuestos de escasa moléculas que tienden a tolerar fenómenos como el auto ensamblaje molecular.

Nanoquímica

Es una especialidad que se deriva de la nanotecnología y que se encarga del estudio de los grupos de moléculas o átomos a un nivel donde se toman en cuenta las interacciones de manera individual y donde los resultados cuánticos pueden ser significativos, permitiendo la formación de nuevas reacciones químicas.

Se encarga de investigar la estructura, síntesis, caracterización y producción de diversos nanomateriales y sus compuestos, a una escala nanométrica. representa un campo de vital importancia para la nanotecnología, ya que la mayoría de los procesos y simplificación de nuevos materiales inician, partiendo de los átomos.

Química nuclear

Es una especialidad de la qu√≠mica, responsable del estudio de las transformaciones que presentan los √°tomos de manera natural o artificial, dentro del n√ļcleo. Esta rama de la qu√≠mica estudia todo lo referente a la radioactividad, es decir que investiga acerca de todas las reacciones qu√≠micas que se originan, en las sustancias consideradas como radioactivas, siendo la radiactividad natural la m√°s conocida dentro de la qu√≠mica nuclear.

Dentro de la radiactividad natural, se pueden estudiar todas las repercusiones que surgen en las sustancias, producto de las emanaciones radiactivas, las cuales se encuentran clasificadas en alfa, beta y gamma.

Neuroquímica

Se trata de una serie de estudios específicos sobre todo tipo de componentes químicos, en donde se engloban a los denominados neurotransmisores y partículas como narcóticos que pueden provocar cambios drásticos en las neuronas.

Su importancia recae en la función que cumplan las sustancias químicas que son sintetizadas y liberadas dentro del cerebro, ya que a través de ellas es que dicho órgano podrá cumplir a cabalidad con todas y cada una de sus funciones, entre las sustancias de mayor relevancia se encuentra las, las hormonas, neurotransmisores, los péptidos, entro otros.

Geoquímica

Alude a una de las especialidades de las ramas de la naturaleza que se enfoca en el origen de la geología y de la química, esto quiere decir que estudia la estructura y los activos de los componentes químicos de la tierra, definiendo la fertilidad general y relativa de la entrega y migración de los componentes que se encuentra en las diversas piezas que forman la tierra; debido a que la tierra está conformada por la hidrosfera que es el sistema material que está creado por el agua y se encuentra en la parte de abajo y encima de la superficie de la tierra.

Química farmacéutica

Química - Química farmacéutica

Es la rama de este campo de estudio que se puede tildar de terap√©utica ya que comprende el an√°lisis, estudio, b√ļsqueda y sintonizaci√≥n de compuestos org√°nicos e inorg√°nicos para ser utilizados en la medicina.

La química farmacéutica es una de las aplicaciones más directas en la sociedad, ya que su impacto en esta es tan importante que representa una de las primeras variantes que se analizan a la hora de encontrar un nuevo elemento o componente en la naturales, Básicamente es preguntarse si lo nuevo que se está consiguiendo o sintetizando sirve como tratamiento para alguna enfermedad.

Qué es la ingeniería química

Es una rama de la ingenier√≠a que se encarga del desarrollo, estudio, s√≠ntesis, operaci√≥n, dise√Īo y optimizaci√≥n de todos aquellos sistemas industriales que provocan cambios qu√≠micos, f√≠sicos y bioqu√≠micos en los materiales.

Se centra en el dise√Īo de nuevas tecnolog√≠as y materiales, es un estilo importante de desarrollo e investigaci√≥n. Asimismo es dirigente en el √°rea ambiental, ya que ayuda al dise√Īo de sistemas ambientales amigables y sistemas para la descontaminaci√≥n del ambiente.

La ingenier√≠a qu√≠mica se basa en las ciencias b√°sicas como matem√°ticas (c√°lculo, √°lgebra lineal o superior, m√©todos num√©ricos, ecuaciones diferenciales, matem√°ticas avanzada), as√≠ como otras ciencias b√°sicas como: la cin√©tica qu√≠mica, la termodin√°mica y los fen√≥menos de transporte, y disciplinas aplicadas como el dise√Īo de reactores, ingenier√≠a de procesos, dise√Īos de equipo para sistemas qu√≠micos y mecanismos de separaci√≥n. Adem√°s poco a poco han ido incorporando elementos de estudios ambientales, ingenier√≠a alimentaria, biotecnolog√≠a e ingenier√≠a de materiales.

Dónde estudiar Ingeniería química

Es una profesión en la cual el conocimiento de las matemáticas, la química y otras disciplinas básicas, obtenidas por el estudio, la práctica y la experiencia, son aplicados de manera juiciosa para desarrollar formas económicas de utilizar energía y materiales para el provecho de la sociedad.

En M√©xico, por ejemplo, existen un gran n√ļmero de universidades a lo largo y ancho de todo el pa√≠s que poseen una facultad de qu√≠mica donde se puede estudiar dicha carrera, entre dichos institutos sobresalen:

  • INSTITUTO TECNOL√ďGICO DE AGUASCALIENTES.
  • INSTITUTO TECNOL√ďGICO EL LLANO AGUASCALIENTES.
  • UNIVERSIDAD AUT√ďNOMA DE AGUASCALIENTES.

Los ingenieros químicos están comprometidos en todas las actividades que se asocian con el procesamiento de materias primas (de origen vegetal, animal o mineral) que tengan como propósito conseguir productos de mucha utilidad y valor. Por ende podrían desarrollar sus actividades en:

  • Plantas industriales / compa√Ī√≠as productivas.
  • Compa√Ī√≠as de construcci√≥n y/o armado de plantas y equipos.
  • Empresas suministradoras de servicios t√©cnicos (mantenimiento, consultor√≠a, control de calidad, etc).
  • Entes gubernamentales o no gubernamentales de control, acreditaci√≥n y est√°ndares.
  • Universidades de educaci√≥n superior.
  • Centros de Investigaci√≥n y Desarrollo (Industriales / Acad√©micos).

Conceptos esenciales de la química

Química - Conceptos de química

Qué son las reacciones químicas

Una reacción química es el proceso de ajuste de átomos y encadenamiento cuando ciertas sustancias entran en contacto. Los rasgos químicos varían al alterar el ajuste de los átomos en esa sustancia.

Desde el punto de vista microsc√≥pico una reaccion qu√≠mica se define como ‚Äúun m√©todo a trav√©s del cual una sustancia o muchas sustancias se crean a partir de otra u otras¬Ľ.

Qué es un enlace químico

Se entiende como la mezcla de átomos y moléculas para crear compuestos químicos más complejos y grandes dotados de estabilidad. En este sistema las moléculas o átomos alteran sus propiedades químicas y físicas, formando nuevos elementos químicos homogéneos (no mezclas), inseparables mediante sistemas físicos como el tapizado o el filtrado.

Los enlaces químicos suceden en la naturaleza y son parte tanto de la materia inorgánica como de formas de vida, debido a que sin ellos no se lograría construir las proteínas y aminoácidos complejos que constituyen nuestro organismo.

Qué son los elementos químicos

Es una sustancia compuesta por mol√©culas que poseen la misma cantidad de protones en su n√ļcleo, dicho n√ļmero es conocido como el n√ļmero at√≥mico del elemento. Los elementos no se pueden descomponer, a trav√©s de una reacci√≥n qu√≠mica, en otros m√°s simples. Los mismos son representados por s√≠mbolos.

Un elemento qu√≠mico no se descompone en otra sustancia m√°s simple mediante una reacci√≥n qu√≠mica. Por tal motivo sus mol√©culas disponen de caracter√≠sticas f√≠sicas √ļnicas.

Qué es la energía química

Cuando se habla de energ√≠a qu√≠mica se hace referencia a aquella que se origina mediante reacciones entre √°tomos de uno o m√°s compuestos. O sea, que se trata de la energ√≠a interna que tiene una sustancia o un cuerpo, en funci√≥n a los tipos de enlaces que se originan entre sus componentes qu√≠micos y en el n√ļmero de energ√≠a que puede liberarse desde las reacciones entre ellos.

Qué estudia la química sanguínea

Lo que se conoce popularmente como análisis de sangre se trata realmente de la realización de un estudio de química sanguínea, el cual consta de la extracción y centrifugación de un poco de sangre, ya que en la misma se hallan disueltos distintos compuestos que facilitan saber como esta el estado de salud del individuo y, en caso de que se identifique alguna enfermedad, poder definir un tratamiento correcto.

Se trata entonces de la correcta identificación y lectura de los niveles de los compuestos químicos que se localizan en la sangre.

Qué es un ataque químico

Química - Trajes de seguridad contra ataque químico

Es un acto que se realiza en contra de una nación con armamento químico o también conocidas popularmente como armas nucleares. Los ataques químicos se pueden efectuar con gas sarín o dicloro. Estos hechos son de gran gravedad, ya que dejan decenas de muertos causando un gran impacto mundial donde obliga a la mayor parte de la comunidad internacional a actuar.

Cómo hacer una fórmula química

Para su elaboración primero se deben unir un anión y un catión, preferiblemente se debe colocar primero el catión y luego el anión. La lectura de la fórmula debe realizarse de derecha a izquierda, es decir, primero se lee el anión y luego el catión. Ejemplo, NaCl cloruro de sodio

Ejemplos de fenómenos químicos

Existe un gran n√ļmero de fen√≥menos qu√≠micos, a continuaci√≥n mencionaremos algunos de ellos:

  • Desintegraci√≥n de un medicamento en agua.
  • La extracci√≥n del petr√≥leo.
  • Oxidaci√≥n de un metal.
  • Digesti√≥n de los alimentos.
  • Fermentaci√≥n del vino en vinagre.
  • La leche transformada en cuajo.

Cómo describir las propiedades químicas de un compuesto

Las propiedades de los compuestos son diferentes a las de los elementos que los conforman. Cada uno de los compuesto posee una f√≥rmula y un nombre diferente. Esta f√≥rmula se√Īala cu√°ntas mol√©culas de cada elemento posee el compuesto.

Por ejemplo: la f√≥rmula del H2O (agua), el 2 que est√° en medio indica que cada part√≠cula de agua tiene 2 √°tomos de hidr√≥geno. La O simboliza el ox√≠geno, sino posee un n√ļmero despu√©s, indica que cada part√≠cula de agua posee un √°tomo de ox√≠geno.

Qué es la nomenclatura química

Química - Nomenclatura de la tabla períodica

La nomenclatura qu√≠mica se refiere a las reglas y regulaciones que gu√≠an la designaci√≥n (el nombre o identificaci√≥n) de las sustancias qu√≠micas. En la nomenclatura qu√≠mica los compuestos org√°nicos son los que poseen carbono, usualmente enlazados con ox√≠geno, hidr√≥geno, azufre, boro, nitr√≥geno y algunos hal√≥genos. El resto de los compuestos son determinados como compuestos inorg√°nicos. Estos se denominan seg√ļn las reglas establecidas por la IUPAC.

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Preguntas Frecuentes sobre la Química

Es una ciencia que se encarga de analizar la composición, propiedades y estructura de la materia, además, estudia también todos los cambios que tengan que ver con ella por reacciones químicas. Leer más

Su función es estudiar los cambios que tenga la materia, bien sea en su composición, estructura o propiedades. Leer más

Funciona para afrontar y resolver cualquier problema de índole científico dentro de la química. Leer más

Son todos aquellos procesos que se pueden observar y medir y en los que intervienen diversas sustancias. Leer m√°s

Para analizar cualquier problema que tenga un paciente a través de la sangre. Leer más

Bibliografía

. ( Última edición: 14 de junio de 2023 a las 6:25 pm). Definición de Química. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/quimica/. Consultado el 25 de mayo de 2024

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