Se denomina química (del
egipcio kēme (kem), que significa "tierra") a la ciencia que estudia la composición,
estructura y propiedades de la
materia, como los cambios que esta experimenta durante
reacciones químicas. Históricamente la química moderna es la
evolución de la
alquimia tras la revolución química (1733).
Las disciplinas de la química han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre éstas se tienen la
química inorgánica, que estudia la materia inorgánica; la
química orgánica, que trata con la materia orgánica; la
bioquímica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la físico-química, comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópicas, moleculares y submoleculares; la química analítica, que analiza muestras de materia tratando de entender su composición y estructura. Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroquímica que estudia los aspectos químicos del cerebro
Historia [
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Artículo principal:
Historia de la químicaLas primeras experiencias del hombre como químico se dieron con la utilización del fuego en la transformación de la materia, la obtención de hierro a partir del mineral y de
vidrio a partir de arena son claros ejemplos. Poco a poco el hombre se dio cuenta de que otras sustancias también tienen este poder de transformación. Se dedicó un gran empeño en buscar una sustancia que transformara un metal en
oro, lo que llevó a la creación de la
alquimia. La acumulación de experiencias alquímicas jugó un papel vital en el futuro establecimiento de la química.
La química es una ciencia empírica, ya que estudia las cosas por medio del método científico, es decir, por medio de la observación, la cuantificación y, sobre todo, la experimentación. En su sentido más amplio, la química estudia las diversas sustancias que existen en nuestro planeta así como las reacciones que las transforman en otras sustancias. Por otra parte, la química estudia la estructura de las sustancias a su nivel molecular. Y por último, pero no menos importante, sus propiedades.
Subdisciplinas de la química [
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La química cubre un campo de estudios bastante amplio, por lo que en la práctica se estudia de cada tema de manera particular. Las seis principales y más estudiadas ramas de la química son:
Química inorgánica: Sintesis y estudio de las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los compuestos formados por átomos que no sean de
carbono (aunque con algunas excepciones). Trata especialmente los nuevos compuestos con metales de transición, los ácidos y las bases, entre otros com

puestos.
Química orgánica: Síntesis y estudio de los compuestos que se basan en cadenas de carbono.
Bioquímica: estudia las reacciones químicas en los seres vivos, estudia el organismo y los seres vivos.
Química física: estudia los fundamentos y bases físicas de los sistemas y procesos químicos. En particular, son de interés para el químico físico los aspectos energéticos y dinámicos de tales sistemas y procesos. Entre sus áreas de estudio más importantes se incluyen la
termodinámica química, la
cinética química, la
electroquímica, la
mecánica estadística y la
espectroscopía. Usualmente se la asocia también con la
química cuántica y la
química teórica.
Química industrial: Estudia los métodos de producción de reactivos químicos en cantidades elevadas, de la manera económicamente más beneficiosa. En la actualidad también intenta aunar sus intereses iniciales, con un bajo daño al
medio ambiente.
Química analítica: estudia los métodos de detección (identificación) y cuantificación (determinación) de una sustancia en una muestra. Se subdivide en Cuantitativa y Cualitativa.
Además existen múltiples subdisciplinas, que por ser demasiado específicas, o multidisciplinares, se estudian individualmente :
Química organometálicaFotoquímicaQuímica cuánticaQuímica medioambiental: estudia la influencia de todos los componentes químicos que hay en la tierra, tanto en su forma natural como antropogénica.
Química teóricaQuímica computacionalElectroquímicaQuímica nuclearPetroquímicaGeoquímica: estudia todas las transformaciones de los minerales existentes en la tierra.
Química macromolecular: estudia la preparación, caracterización, propiedades y aplicaciones de las macromoléculas o polímeros.
MagnetoquímicaQuímica supramolecularLos aportes de célebres autores [
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Hace aproximadamente cuatrocientos cincuenta y cinco años, sólo se conocían doce elementos. A medida que fueron descubriendo más elementos, los científicos se dieron cuenta de que todos guardaban un orden preciso. Cuando los colocaron en una tabla ordenados en filas y columnas, vieron que los elementos de una misma columna tenían propiedades similares. Pero también aparecían espacios vacíos en la tabla para los elementos aún desconocidos. Estos espacios huecos llevaron al científico ruso
Dimitri Mendeleyev a pronosticar la existencia del
germanio, de número atómico 32, así como su color, peso, densidad y punto de fusión. Su “predicción sobre otros elementos como - el
galio y el
escandio - también resultó muy atinada”, señala la obra Chemistry, libro de texto de química editado en 1995.
Campo de trabajo: el átomo [
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El origen de la
teoría atómica se remonta a la escuela
filosófica de los
atomistas, en la
Grecia antigua. Los fundamentos empíricos de la teoría atómica, de acuerdo con el
método científico, se debe a un conjunto de trabajos hechos por
Lavoiser,
Proust,
Richter,
Dalton,
Gay-Lussac y
Avogadro entre muchos otros, hacia principios del siglo XIX.
Los
átomos son la fracción más pequeña de materia estudiados por la química, están constituidos por diferentes partículas, cargadas eléctricamente, los
electrones, de carga negativa; los
protones, de carga positiva; los
neutrones, que, como su nombre indica, son neutros (sin carga); todos ellos aportan
masa para contribuir al peso del
átomo.
Conceptos fundamentales [
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Partículas [
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Los
átomos son las partes más pequeñas de un
elemento (como el
carbono, el
hierro o el
oxígeno). Todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma estructura electrónica (responsable esta de la gran mayoría de las características químicas), pudiendo diferir en la cantidad de neutrones (
isótopos). Las
moléculas son las partes más pequeñas de una
sustancia (como el
azúcar), y se componen de átomos enlazados entre sí. Si tienen
carga eléctrica, tanto átomos como moléculas se llaman
iones:
cationes si son positivos,
aniones si son negativos.
El
mol se usa como contador de unidades, como la docena (12) o el millar (1000), y equivale a . Se dice que 12 gramos de carbono o un gramo de hidrógeno o 56 gramos de hierro contienen aproximadamente un mol de átomos (la masa molar de un elemento está basada en la masa de un mol de dicho elemento). Se dice entonces que el mol es una unidad de cambio. El mol tiene relación directa con el número de Avogadro. El número de Avogadro fue estimado para el átomo de carbono por el Químico y Físico italiano
Carlo Amedeo Avogadro Conde de Quarequa e di Cerreto. Este valor, expuesto anteriormente, equivale al número de partículas presentes en 1 mol de dicha sustancia. Veamos:
1 mol de glucosa equivale a moléculas de glucosa
1 mol de Uranio equivale a átomos de Uranio
Dentro de los átomos, podemos encontrar un
núcleo atómico y uno o más
electrones. Los electrones son muy importantes para las propiedades y las reacciones químicas. Dentro del núcleo se encuentran los neutrones y los protones. Los electrones se encuentran alrededor del núcleo. También se dice que es la unidad básica de la materia con características propias. Está formado por un núcleo donde se encuentran protones.