La química es una ciencia activa y en evolución que tiene importancia vital en nuestro planeta

LA QUIMICA

La química es una ciencia activa y en evolución que tiene importancia vital en nuestro planeta. La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Se considera como la ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables para estudiantes de biología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas. Aunque la química es una ciencia antigua, sus fundamentos modernos se remontan al siglo XIX, cuando los adelantos intelectuales y tecnológicos permitieron que los científicos separan sustancias en sus componentes y explicaran muchas de sus características físicas y químicas. En el siglo XX, la tecnología cada vez más refinada (ejemplo: computadoras y microscopios especiales) nos ha brindado medios para estudiar lo que es inapreciable a simple vista. En este siglo XXI, sin duda la química mantendrá una función fundamental.

En salud y medicina.

La cirugía con anestesia.

La prevención de enfermedades con la aplicación de vacunas y antibióticos.

La terapia génica, la cual consiste en insertar un gen sano especifico en las células del paciente para curar o aminorar algún trastorno.

Los químicos de la Industria farmacéutica están investigando fármacos para el tratamiento del cáncer, SIDA y muchas otras enfermedades.

Energía y ambiente.

La energía es un producto secundario de muchos procesos químicos y al continuar el aumento en su demanda, los químicos intentan activamente encontrar nuevas fuentes de energía. En la actualidad, las principales fuentes de energía son los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y las reservas de estos durarán entre 50 y 100 años aproximadamente con el ritmo actual de consumo, por lo que es urgente encontrar fuentes alternas. La energía solar puede aprovecharse con efectividad de dos maneras. Una de ellas es su conversión directa en electricidad mediante el uso de dispositivos llamados celdas fotovoltaicas. La otra consiste en usar la luz solar para obtener hidrógeno a partir de agua y luego utilizar el hidrógeno para alimentar a una celda combustible para generar electricidad. Aunque se han logrado adelantos en esta materia, todavía no se ha mejorado a tal punto que sea factible producir electricidad a gran escala y con costo económicamente aceptable.

Otra posible fuente de energía es la fisión nuclear, con el inconveniente que existe sobre los desechos radiactivos en este proceso. Sin embargo los químicos pueden ayudar en el mejoramiento del destino de estos desechos.

Materiales y tecnología.

La investigación y el desarrollo de la química en el siglo XX han generado nuevos materiales con el propósito de mejorar la calidad de vida y la tecnología. Algunos ejemplos de estos materiales son: Los polímeros como el caucho y el nailon, la cerámica, los cristales líquidos, los adhesivos, los materiales de recubrimiento. Y uno de los mayores inventos en la tecnología es el microprocesador (un diminuto chip de silicio) que ha revolucionado las computadoras.

En alimentos y agricultura.

La utilización de fertilizantes y plaguicidas para mejorar la productividad de los cultivos ha sido necesaria, sin embargo, el uso indiscriminado de estos potentes químicos ha causado efectos nocivos graves en el ambiente. A fin de satisfacer la demanda de alimentos del siglo XXI, deben idearse estrategias novedosas para la actividad agrícola. Se ha demostrado que la biotecnología ha logrado mejorar la producción. También, se sabe que cierta bacteria produce una proteína tóxica para las orugas que comen hojas y que la identificación y síntesis de feromonas implicadas en el apareamiento permite interferir en el ciclo reproductivo normal de plagas comunes. Por tanto, los químicos pueden idear formas de aumentar la producción de fertilizantes menos dañinos para el ambiente y sustancias que eliminen selectivamente las hierbas nocivas.

EN NUESTRA VIDA COTIDIANA.

La química se aplica en nuestra vida cotidiana. Por ejemplo: El que cocina sabe que el aceite y el agua no se mezclan. Que si se deja hervir el agua en la estufa, llega un momento en que se evapora por completo. También aplica conceptos de física y de química cuando usa bicarbonato de sodio en la elaboración del pan; el uso de una de olla a presión para abreviar el tiempo de preparación de algunos guisos; el exprimir un limón sobre rebanadas de pera para evitar que se tornen parduscas. Todos los días observamos cambios sin pensar en la naturaleza química.

CLASIFICACIÓN DE LA QUÍMICA:

1. Química General
2. Química Descriptiva:  Que se divide en:

Química Orgánica, que es la que analiza las sustancias cuyos compuestos cuentan con carbono.

Química Inorgánica, que estudia los compuestos y sustancias que no tienen carbono.

1. Química Analítica: Que se dividen en:

Química Analítica cualitativa, que es la que estudia las técnicas de identificación de las sustancias.

Química Analítica cuantitativa, que estudia las técnicas de cuantificación de las sustancias.

1. Química aplicada:  Puede dividirse en:

Química Industrial: Estudia los procesos para generar productos a gran escala con rentabilidad económica y ambiental óptima.

Fisico-Química: Estudia la materia empleando conceptos de física y química. Incluye procesos energéticos, ópticos, mecánicos, magnéticos en sistemas químicos.

Bioquímica: Estudia la química en los seres vivos.

LA MATERIA Y SU CLASIFICACION.

LA MATERIA:  Es todo lo que tiene masa e inercia y ocupa un lugar en el espacio. Incluye lo que se puede ver y tocar (Ejemplo: Agua, tierra, árboles) y lo que no se puede ver ni tocar (como el aire).  Así pues todo en el universo tiene una conexión química.

La masa es una medida de la cantidad de materia. Incluso el aire tiene masa.

Peso: es la acción de la fuerza de gravedad sobre la masa de un objeto en particular.

En general, el termino masa y peso se han utilizado indistintamente debido a que por mucho tiempo la especie humana estuvo restringida a la superficie del planeta Tierra la cual ejerce una fuerza gravitacional relativamente constante sobre un objeto dado; sin embargo, cuando se inició la exploración del espacio, se evidenció claramente las diferencias entre la masa y peso. La masa de un astronauta en la Luna es la misma que su masa en la Tierra. El peso del astronauta en la Luna es solo una sexta parte de su peso en la Tierra, porque la atracción que ejerce la Luna es seis veces menor que la atracción que ejerce la Tierra. Es decir el peso cambia con la gravedad, pero la masa no.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA:

Nivel Macroscópico

1. Mezclas
2. Elementos
3. Compuestos

Nivel Submicroscópico

1. Átomos
2. Moléculas

SUSTANCIAS Y MEZCLAS:

1. SUSTANCIA: es una forma de materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas. Ejemplos:  Agua, azúcar de mesa (sacarosa), oro, oxígeno.  

Las sustancias difieren entre sí por su composición y se pueden identificar según su aspecto, color, sabor y otras propiedades.

Las sustancias pueden ser elementos o compuestos.

1. Elemento: Es una sustancia que no se puede separar en otras más sencillas por medios químicos.  Es decir son las sustancias más fundamentales con las cuales se construyen todas las cosas materiales. Existen 117 elementos. Se representa  por medio de Símbolos: Es la letra o letras que se emplean  para  representarlos.

Átomo: Es la partícula más pequeña que conserva las propiedades del elemento.

Un ion  es un átomo o un grupo de  átomos que tienen una carga neta positiva o negativa. Un ion con carga positiva se llama CATION y un ion con carga negativa se llama ANION.

1. Compuesto: Es una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas. Cada compuesto es  representado en  fórmulas que  son  la  estructura fundamental de  un  compuesto, indica las proporciones en que se combina cada elemento. Ejemplo: Agua. La fórmula química es H2O lo que indica que está formada por dos átomos de Hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O). El agua se puede descomponer en un laboratorio en Hidrógeno y oxígeno haciendo pasar una corriente eléctrica a través de ella.

Una molécula es la entidad más pequeña posible en la que se mantienen las mismas proporciones de los átomos constituyentes que en el compuesto químico. Una molécula de agua está formada por tres átomos: dos átomos de hidrógeno unidos a un solo átomo de oxígeno. Una molécula de peróxido de hidrógeno tiene dos átomos de hidrógeno y dos átomos de oxígeno; los átomos de oxígeno están unidos entre sí y hay un átomo de hidrógeno unido a cada átomo de oxígeno. En cambio una molécula de la proteína de la sangre llamada gamma globulina, está formada por 19 996 átomos de solo cuatro tipos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno

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