Que es química y sus ramas principales

¿Que es la Química? ¿Que estudia?

La palabra Química tiene sus raíces en la palabra Alquimia, del árabe   الخيمياء (al-khimya) del griego χύμα (khyma = fusión o mezcla de líquidos). Es la ciencia que se encarga de estudiar la composición y estructura de las sustancias, sus propiedades y transformaciones.

Es una de las ciencias básicas más importantes  porque, otras ciencias como la medicina, biología, geología y la astronomía, se apoyan en ella para desarrollar sus teorías.

Historia de la Química 

La química se remonta a tiempos prehistóricos, cuando el hombre inició con la práctica de los procesos de transformación de los metales  la fabricación de vidrio y colorantes. También se preparaban esmaltes, ungüentos y perfumes. El hombre siempre ha estado a la vanguardia de la invención y la química no se ha quedado atrás.

Leyes de la Química

Las leyes fundamentales de la química  se establecieron experimentalmente a fines del siglo XVIII y mediados del siglo XIX.  Se especifican las relaciones ponderales que rigen la forma de los compuestos y de las relaciones químicas en general. En el desarrollo de esta ciencia están  implícitas las hipótesis básicas de la teoría atómica y molecular. Una vez fueron aceptadas estas hipótesis las leyes se deducen como conclusión inmediata de las mismas.

    • Ley de conservación de masa  

Fue establecida por el químico Antoine-Laurent de Lavoisier y expresa que en toda reacción química, la masa total de las sustancias reaccionantes es igual a la masa de los productos de la reacción. “En una reacción química no se pierde ni se gana masa” . Desde el punto de vista atómico si se tiene en cuenta una reacción química los átomos no pueden crearse ni destruirse si que únicamente pueden ordenarse. Por lo tanto la suma total de las masas de los  átomos deberá permanecer constante.

  • Ley de las proporciones constantes

Propuesta por Louis Proust establece que la proporción de las masas. Si dos sustancias simples se combinan darán como resultado una sustancia compuesta o determinada   es decir  cuando se combinan dos o más elementos para dar un determinado compuesto, siempre lo hacen en una relación constante de masas.

  • Ley de las proporciones Múltiples

Esta ley fue formulada por John Dalton en 1803 y afirma que dos sustancias simples se combinan en diversas proporciones para dar dos o más compuestos diferentes.  para estos casos la ley establece que las masas de una sustancia que se combina con una misma masa de otra sustancia para dar distintos compuestos; están en relación de números enteros sencillos. Esta fue la última de las leyes ponderales en postularse.

  • Ley de los pesos equivalentes

Ley de Richter-Wenzel  Esta ley permite establecer  que si dos elementos A y B se combinan independientemente con un tercero C  guardan la misma relación que las masas de aquellos elementos cuando se combinan entre sí.

  • Leyes Volumétricas de Gay- lussac

GAY-LUSSAC formuló en 1808  la Ley de los volúmenes la cual establece que en cualquier reacción química los volúmenes de todas las sustancias gaseosas que intervienen en la misma están en una relación de números enteros sencillos.

La ley no se aplica a la relación entre los volúmenes de los cuerpos sólidos y líquidos reaccionantes tal como el volumen del azufre que se une con el oxígeno para formar anhídrido sulfuroso.

  • Ley de Avogadro

El enunciado de esta ley establece que;  Volúmenes iguales de distintos gases en iguales condiciones de presión y temperatura;  contienen el mismo número de moléculas.

Ramas de la Química

Para comprender mejor esta ciencia se enumeran las distintas ramas en las que se realiza su estudio

  • Química General

Se encarga del estudio de los hechos básicos, las leyes fundamentales de la química y las propiedades generales de los distintos elementos, es una introducción al estudio de la química en general.

  • Química Inorgánica

Estudia detalladamente las propiedades, estructura y transformación de las distintas sustancias simples y compuestas que dan origen a los elementos químicos.  Se exceptúan la mayor parte de los compuestos del carbono.

  • Química Orgánica

Esta rama de la química es conocida también como  la “Química del Carbono”  y  estudia detalladamente los compuestos del carbono y  cualquier materia viva. Es decir estudia todos los compuestos orgánicos. las razones del primer nombre son de carácter histórico. un ejemplo de componente orgánico es el vinagre.

  • Física

Estudia las relaciones cuantitativas entre las propiedades de las sustancias y sus reacciones. Asi como los procesos energéticos, magnéticos, mecánicos, ópticos y eléctricos en sistemas  químicos como son los átomos, moléculas y cualquier partícula subatómica.

  • Estructural

La rama estructural estudia a detalle la composición de las sustancias en términos de moléculas, átomos,  iones y su relación con las propiedades. Esta teoría está integrada por dos principios fundamentales:

  • Los átomos de los elementos en los compuestos orgánicos pueden formar un número fijo de enlaces.
  • Un átomo de carbono puede usar una o más de sus valencias para formar enlaces con otros átomos de carbono.
  • Nuclear o Radioquímica

Estudia las transformaciones de unos elementos en otros, dicho de otra manera estudia reacciones que ocurren al núcleo del átomo como las radiaciones, fisiones y fusiones nucleares, entre otras similares como los átomos inestables. Dentro de la química nuclear también se encuentra el estudio de las radiaciones  beta, gamma y alfa.

  • Analítica

Estudia los métodos utilizados para determinar la composición de las sustancias mezclas y soluciones. Se  divide en dos partes. Segun el análisis químico que se hace. Si este se limita a averiguar qué iones o componentes están presentes se considera análisis cualitativo.  Si se requiere determinar las proporciones en que dichos elementos se encuentran es un análisis cuantitativo.   

  • Biológica o Bioquímica 

Se enfoca en el estudio minucioso de los compuestos mas importantes en la constitución de los organismos vivientes y de las reacciones químicas que ocurren en dichos organismos.

  •  Industrial

La Química Industrial tiene como objeto de estudio las transformaciones Químicas a gran escala. Extracción y procesamiento de las materias primas, tanto naturales como sintéticas.  Así mismo, aborda conocimientos técnicos y científicos para poder  resolver, mejorar y controlar los procesos productivos de la industria en general.

Importancia de la Química para la Humanidad

Como hemos visto la química es una ciencia que ha estado presente en el desarrollo de la humanidad. Presenta a futuro una gran cantidad de posibilidades;  Consideramos que sus avances tendrán un enorme impacto en el progreso del mundo entero.  Los conocimientos en química permiten comprender y  modificar en favor del hombre y del ecosistema las transformaciones naturales.

También permiten optimizar los procesos industriales, farmacéuticos, agroalimentarios, de reciclaje y de tratamiento de residuos.  En el campo de la salud, resulta importante la química para dar soluciones a cuestiones de diagnóstico y tratamiento de numerosas enfermedades, así como para poder comprender las bases de problemas médicos congénitos.

Una gran cantidad de procesos que tienen que ver con la transformación de la materia y la generación o el consumo de energía están asociados a cambios químicos y físicos. Asimismo, la química también tiene una íntima relación con la biología, pues el crecimiento y desarrollo de los seres vivos conlleva  numerosas transformaciones químicas. Incluso nuestras emociones y sentimientos están gobernadas por la síntesis y liberación de diferentes sustancias, como las endorfinas.

La mayor parte de la superficie de nuestro planeta está cubierta por grandes océanos.  Es decir, por agua que es una de las sustancias químicas más simples y necesarias  para la vida. Otra de las sustancias imprescindibles es el oxígeno. Que representa uno de los principales gases de la atmósfera. El ozono también es un gas de la atmósfera del que se ha hablado mucho en los últimos tiempos.  Por lo tanto la química es considerada como la madre de las ciencias.

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La palabra Química tiene sus raíces en la palabra Alquimia, del árabe   الخيمياء (al-khimya) del griego χύμα (khyma = fusión o mezcla de líquidos). Es la ciencia que se encarga de estudiar la composición y estructura de las sustancias, sus propiedades y transformaciones