La paraula química prové d'una variable de el llatí i de les arrels àrabs chimica, chimia, alkimya , referència de alquímia , que posteriorment passa a transformar-se en la química de l'tipus modern. Va començar a diferenciar-se de l'alquímia referint-se a la varietat dels components i composicions d'un element, definint les propietats d'una o sobre una matèria i les possibles transformacions que sorgeixin o experimentis sense causar cap canvi, alteracions o modificacions sobre la mateixa, de la qual una matèria és conformada.
Què és la química
Taula de Continguts
Es diu que és la química la ciència que estudia l'estructura, composició i propietats de la matèria, així com també els canvis que passen durant les reaccions químiques i la seva connexió amb l'energia. En una altra definició de química assenyala que la mateixa s'encarrega principalment de grups supra atòmics, com són les molècules, els gasos, els metalls i els vidres, analitzant-ne les propietats estadístiques, composicions, reaccions i transformacions. En el concepte de química a més, inclou el discerniment de les propietats i interacció de la matèria a nivell molecular.
D'altra banda, el químic Linus Pauling diu què és la química una ciència que analitza l'estructura (formes i tipus d'arranjament dels àtoms), les substàncies, les reaccions i les propietats que les transformen en substàncies diferents en relació amb el temps.
Una altra resposta a què és la química, és que es tracta d'una de les ciències més significativa al llarg de la història, i els seus estudis han permès revelar descobriments en tantes matèries, algunes anecdòtiques, altres de summa importància com ho són els medicaments, i la cura a diferents malalties.
La competència d'aquesta ciència en l'estudi de les anomenades reaccions químiques, és a dir el sistema pel qual dos elements es connecten, i s'origina un canvi en algun d'ells. D'aquesta manera, és que es permet donar alguns elements bàsics donant inici a altres ciències com l'enginyeria, la biologia, la farmacologia i la geologia, entre d'altres; per efectuar les seves pròpies anàlisis.
La definició de química ha evolucionat amb el pas el temps, a mesura que s'han afegit nous descobriments a la funcionalitat d'aquesta ciència. La paraula química, segons el punt de vista de l'científic Robert Boyle, en 1661, es referia a l'àrea que analitzava els principis dels cossos barrejats.
L'any 1662, aquest concepte es manejava com l'art científic mitjançant el qual s'aprèn a dissoldre cossos.
L'alquímia: l'origen de la química
El terme "química" prové de la paraula "alquímia", nom que se li dóna a un antic grup de pràctiques protocientíficas que cobria diferents elements de la ciència actual, així com també altres matèries com l'astronomia, la metal·lúrgia, el misticisme, la filosofia o la medicina.
L'alquímia, es practicava des d'aproximadament els anys 330, que a més d'explorar la fabricació d'or, analitzava la naturalesa de el moviment, la composició de les aigües, de l'creixement, la connexió espiritual entre els cossos i els esperits, de la formació dels cossos i la seva descomposició. Al principi se solia anomenar de forma ordinària a un alquimista com "químic", i posteriorment es cridaria química a l'ofici que practicava.
Història de la química
Es troba fortament unida a l'evolució de l'home ja que cobreix totes les transformacions dels elements i les teories corresponents.
Neix al segle XVIII des dels estudis de l'alquímia, molt popular entre els científics de l'època. Es creu que els fonaments bàsics de la química es recopilen per primera vegada en la llibre de l'científic britànic "Robert Boyle" (the Skeptical Chymist, 1661).
La seva història comença realment un segle després amb els estudis de l'francès Antoine Lavoisier i els seus treballs sobre l'oxigen, la llei de conservació de massa i l'objecció de la teoria de l'flogist com a teoria de la combustió.
El començament de l'domini química és el maneig de l' foc. Hi ha evidències que daten de fa més de 500.000 anys, indicant que en l'època de l'homo erectus, certes tribus van estimar aquesta fita que avui dia encara segueix sent una de les tecnologies més importants per a l'evolució de l'home. Ja que produïa llum i calor a les nits ia més els ajudava a protegir-se dels animals salvatges. També els permetia l'elaboració del seu aliment. Aquest contenia una menor quantitat de microorganismes patògens i era molt més fàcil de digerir. D'aquesta manera disminueix la mortalitat i es van millorar els nivells generals de vida.
El filòsof Aristòtil pensava que les substàncies químiques estaven conformades per quatre elements: aire, terra, foc i aigua. Ell creia que havia l'existència d'un altre moviment paral·lel, l'atomisme, el qual afirmava que els elements es trobaven compostos d'àtoms, el qual són partícules invisibles que es poden qualificar com la unitat mínima de la matèria.
Després que s'entenguessin els principis de la combustió altra discussió de gran importància es va apoderar de la química. El vitalisme i la diferenciació fonamental entre la química orgànica i inorgànica. Aquesta teoria suposa que la química orgànica només va poder ser originada pels organismes vius assignant aquest fet a una vis vitalis intrínseca de la mateixa vida.
Branques de la química
Es troba dividida en una sèrie de branques que es descriuen a continuació:
química orgànica
En la definició de química orgànica assenyala que és l'estudi dels químics formats per carboni i hidrògens, ja que aquests són les estructures, els components cel·lulars vius, estudiant els éssers vius i les funcions primàries i vitals com la respiració, la alimentació i la forma de com es reprodueixen, tancant les biomolècules que els conformen com les hormones de forma natural i artificial sent que el carboni és l'element que hi ha en comú entre elles.
química inorgànica
Se li crida química inorgànica a el fet de no posseir vida pròpia o de no poder aconseguir-se de manera natural alguna substància, aquesta química aconsegueix de manera constant fer estudis sobre la composició, l'estructura, la integració i la varietat de recursos sobre aquests elements, cossos o material com el carbonat de sodi o l'àcid sulfúric, aquesta química inorgànica classifica les solucions químiques depenent de la funció que tenen cadascuna, segons la base, l'oxidació metàl·lica, no metàl·lica i les sals.
química analítica
Per poder entendre les diferents composicions de la química d'una matèria, d'una molècula, d'una mostra o d'un objecte, es requereix d'el coneixement analític i és aquí on entra aquesta branca de la química, la química analítica, és la que per mitjà dels diferents mètodes científics que es generen en un laboratori s'aconsegueix subdividir en dues branques que són: la química analítica quantitativa i la química analítica qualitativa.
química física
És quan s'aplica la varietat de mètodes que té la física als diferents problemes que presenten els químics, estudiant la física, la seva estructura, les propietats d'una matèria, les lleis, les interaccions i les teories químiques que les governen, descrivint els procediments aplicant termes físics per poder comprendre com predir i d'aquesta manera controlar aquests procediments per a la posterior utilització, descrivint les bases dels principis teòrics i quantitatius.
Bioquímica
Aquesta branca de la química estudia la base química de les molècules com dels teixits, és a dir, que estudia la forma de la composició química dels diferents éssers vius, les seves cèl·lules, com dels components, les proteïnes, els carbohidrats, els lípids i els àcids nucleics, per poder saber com actuen amb els diferents canvis i les seves reaccions com són metabolitzats per obtenir energia, acoblant el que és la química biomolecular i el biosistema sent una disciplina que integra aquests estudis.
petroquímica
Pertany a l'àrea de les indústries que utilitzen el petroli i el gas natural com la seva matèria primera. És l'encarregada de l'estudi sobre els diferents derivats químics i els seus productes que provenen de l'petroli i el gas, extraient les substàncies com a combustibles fòssils, el metà, el butà, la gasolina, el querosè, el gasoil, l'asfalt i el plàstic entre d'altres, traient el màxim profit d'ells, aquestes indústries en els seus diferents productes obtinguts, que al seu torn deixen per fet el coneixement i la forma de l'mecanisme utilitzat per a la seva extracció.
Què és l'enginyeria química
És una branca de l'enginyeria que s'encarrega de el desenvolupament, estudi, síntesi, operació, disseny i optimització de tots aquells sistemes industrials que provoquen canvis químics, físics i bioquímics en els materials.
Se centra en el disseny de noves tecnologies i materials, és un estil important de desenvolupament i investigació. Així mateix és dirigent en l'àrea ambiental, ja que ajuda a el disseny de sistemes ambientals amigables i sistemes per a la descontaminació de l'ambient.
L'enginyeria química es basa en les ciències bàsiques com matemàtiques (càlcul, àlgebra lineal o superior, mètodes numèrics, equacions diferencials, matemàtiques avançada), altres de les ciències bàsiques incloses són: la cinètica química, la termodinàmica i els fenòmens de transport, i disciplines aplicades com el disseny de reactors, enginyeria de processos, dissenys d'equip per a sistemes químics i mecanismes de separació. A més a poc a poc han anat incorporant elements d'estudis ambientals, enginyeria alimentària, biotecnologia i enginyeria de materials.
On estudiar Enginyeria química
És una professió en la qual el coneixement de les matemàtiques, la química i altres disciplines bàsiques, obtingudes per l'estudi, la pràctica i l'experiència, són aplicats de manera assenyada per desenvolupar formes econòmiques d'utilitzar energia i materials per al profit de la societat.
A Mèxic, per exemple, hi ha un gran nombre d'universitats al llarg i ample de tot el país que posseeixen una facultat de química on es pot estudiar aquesta carrera, entre aquests instituts sobresurten:
- INSTITUT TECNOLÒGIC DE AGUASCALIENTES.
- INSTITUT TECNOLÒGIC EL PLA AGUASCALIENTES.
- Universitat Autònoma de AGUASCALIENTES.
Els enginyers químics estan compromesos en totes les activitats que s'associen amb el processament de matèries primeres (d'origen vegetal, animal o mineral) que tinguin com a propòsit aconseguir productes de molta utilitat i valor. Per tant podrien desenvolupar les seves activitats en:
- Plantes industrials / companyies Productives.
- Companyies de construcció i / o armat de plantes i equips.
- Empreses subministradores de serveis tècnics (manteniment, consultoria, control de qualitat, etc.).
- Ens governamentals o no governamentals de control, acreditació i estàndards.
- Universitats d'educació superior.
- Centres de Recerca i Desenvolupament (Industrials / Acadèmics).
Conceptes essencials de la química
Què són les reaccions químiques
Una reacció química és el procés d'ajust d'àtoms i encadenament quan certes substàncies entren en contacte. Els trets químics varien a l'alterar l'ajust dels àtoms en aquesta substància.
El que és una reacció química es podria a més definir des de dos punts de vista, un el macroscòpic que la conceptua com "un mètode a través del qual una substància o moltes substàncies es creen a partir d'una altra o altres" i el nanoscòpica el qual la defineix com "una redistribució de ions i àtoms, creant-se altres estructures (xarxes o molècules)".
A la conceptualització simbòlica de cadascuna de les reaccions se'ls crida equació química.
Els resultats obtinguts partint d'alguns tipus de reactius depenen de l'estat sota els quals sorgeix la reacció química. No obstant això, després d'un estudi minuciós es comprova que, tot que els resultats poden canviar segons varien les condicions, certes quantitats es mantenen constants en qualsevol reacció. Aquestes xifres constants, les magnituds conservades, involucren el nombre de cada classe d'àtom present, la massa total i la càrrega elèctrica.
Què és un enllaç químic
S'entén com la barreja d'àtoms i molècules per crear compostos químics més complexos i grans dotats d'estabilitat. En aquest sistema les molècules o àtoms alteren les seves propietats químiques i físiques, formant noves elements químics homogenis (no mescles), inseparables mitjançant sistemes físics com el entapissat o el filtrat.
És una realitat que els àtoms que conformen la matèria tendeixen a unir-se i arribar a aconseguir condicions més estables que en solitari, mitjançant diferents tècniques que comparteixen o equilibren les seves càrregues elèctriques naturals. Es coneix que els protons en el nucli de tota molècula té càrregues positives i els electrons en el seu entorn tenen càrregues negatives, mentre que els neutrons que a l'igual són al nucli, no posseeixen càrrega, però aporten massa (i, per tant, gravetat).
Els enllaços químics succeeixen en la natura i són part tant de la matèria inorgànica com de formes de vida, pel fet que sense ells no s'aconseguiria construir les proteïnes i aminoàcids complexos que constitueixen el nostre organisme
Què són els elements químics
Un element químic és una substància composta per molècules que posseeixen la mateixa quantitat de protons en el seu nucli, aquest nombre és conegut com el nombre atòmic de l'element. Els elements no es poden descompondre, a través d'una reacció química, en altres més simples. Els mateixos són representats per símbols.
Un element químic no es descompon en una altra substància més simple mitjançant una reacció química. Per tal motiu les seves molècules disposen de característiques físiques úniques. De tota manera, és important no barrejar els elements (les molècules posseeixen la mateixa quantitat de protons en el seu nucli) amb les substàncies simples (els àtoms tenen una sola classe de molècula).
Hem de recordar que en el concepte de química, una reacció química són els canvis o fenòmens químics en qualsevol mecanisme termodinàmic (el desenvolupament d'algunes magnituds relatives a un procés termodinàmic, és a dir una part de l'univers aïllat per analitzar-) en el qual es dóna la metamorfosi d'un mínim de dues substàncies, l'estructura i enllaços atòmiques es transformen per donar pas a el naixement de noves substàncies, aquest resultat es coneix com a producte.
Què és l'energia química
Quan es parla d'energia química es fa referència a aquella que s'origina mitjançant reaccions entre àtoms d'un o més compostos. O sigui, que es tracta de l'energia interna que té una substància o un cos, en funció als tipus d'enllaços que s'originen entre els seus components químics i en el nombre d'energia que pot alliberar-se des de les reaccions entre ells.
Aquest tipus d'energia en química, és una de les maneres en què l'energia es revela, en la realitat es troba sempre associada a la matèria i es mostra quan s'origina en ella una modificació concreta. Això podria succeir en presència de fonts de calor, o de qualsevol altra substància, amb la qual cosa s'origina un bescanvi de partícules que, per usual, origina llum, calor i una altra forma d'energia provinent de la reacció.
D'aquesta manera, són un estil d'energia potencial, inclòs en substàncies químiques, que una vegada que actuen en una reacció es transforma immediatament en una altra manera aprofitable d'energia. D'aquesta forma, per exemple, treballen els sistemes de combustió de gasolina i altres hidrocarburs fòssils.
Què estudia la química sanguínia
El que es coneix popularment con anàlisi de sang es tracta realment de la realització d'un estudi de química sanguínia, el qual consta de l'extracció i centrifugació d'una mica de sang, ja que en la mateixa es troben dissolts diversos compostos que faciliten saber com aquesta l'estat de salut de l'individu i, en cas que s'identifiqui alguna malaltia, poder definir un tractament correcte.
Es tracta llavors de la correcta idenfiticación i lectura dels nivells dels compostos químics que es localitzen a la sang. L'estudi d'aquests components pot ser de gran utilitat, perquè les quantitats de diferents substàncies pot ajudar a conèixer com treballen els diferents sistemes de l'organisme.
La prova de sang fonamentalment ajuda a avaluar de tres a sis elements com la urea, l' àcid úric, la glucosa, el colesterol i els triglicèrids. No obstant això, depenent de les especificacions de l'metge que indiqui aquest estudi es pot estendre fins als 32 elements.
Què és un atac químic
És un acte que es realitza en contra d'una nació amb armament químic o també les conegudes popularment com a armes nuclears. Aquests fets són de gran gravetat, ja que deixen desenes de morts causant un gran impacte mundial on obliga a la major part de la comunitat internacional a actuar.
Els atacs químics es poden efectuar amb gas sarín o diclor, per exemple, l'atac que va ocórrer a la ciutat de Síria, Duma, a l'abril de l'any 2018 durant una guerra civil al país.
A més, es coneix d'un altre atac d'aquest tipus a la regió de Síria de Guta a l'agost de l'any 2013 amb gas sarín.
Com fer una fórmula química
Les fórmules químiques són una representació abreujada de les substàncies, són una espècie de clau o notació química (es simbolitzen a través de signes convencionals). Cada tipus de substància que existeix posseeix la seva pròpia fórmula, és a dir, una fórmula, en si, servirà per representar a una sola substància.
Estan constituïdes de símbols químics (lletres) i subíndexs (números), que identifiquen la classe de molècula present en la substància i la seva quantitat. Si bé, en alguns camps de la química, com l'anomenada química orgànica, els compostos demostren certa recurrència funcional i estructural, que ajuda a reconèixer fragments dels àtoms com radicals (unitat molecular amb enllaços lliures) o conjunts funcionals (unitats atòmiques completes i tancades).
Aquestes fórmules es troben representades i registrades mitjançant l'anomenada taula periòdica dels elements químics.
Exemples de fenòmens químics
Hi ha un gran nombre de fenòmens químics, a continuació esmentarem alguns d'ells:
- Desintegració d'un medicament en aigua.
- L'extracció de l'petroli.
- Oxidació d'un metall.
- Digestió dels aliments.
- Fermentació de el vi en vinagre.
- La llet transformada en quall.
- La reacció de dues o més substàncies (com ara, la reacció d'oxigen i hidrogen per crear H2O).
Com descriure les propietats químiques d'un compost
Les propietats dels compostos són diferents a les dels elements que els conformen. Cadascun dels compost posseeix una fórmula i un nom diferent. Aquesta fórmula assenyala quantes molècules de cada element posseeix el compost. Per exemple: la fórmula de l'H2O (aigua), el 2 que està enmig indica que cada partícula d'aigua té 2 àtoms d'hidrogen. L'O simbolitza l'oxigen, sinó posseeix un nombre després, indica que cada partícula d'aigua posseeix un àtom d'oxigen.
Què és la nomenclatura química
La nomenclatura química es refereix a les regles i regulacions que guien la designació (el nom o identificació) de les substàncies químiques.
En la nomenclatura química dels compostos orgànics són els que posseeixen carboni, usualment enllaçats amb oxigen, hidrogen, sofre, bor, nitrogen i alguns halògens.
La resta dels compostos són determinats com compostos inorgànics. Aquests es denominen segons les regles establertes per la IUPAC.
