Química: Concepto, clasificación e importancia

Química

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La Química es la ciencia experimental que estudia la estructura, la composición y las propiedades de la materia, así como las transformaciones que ésta experimenta durante las reacciones químicas. Es una de las ciencias básicas porque numerosos campos de conocimiento, como por ejemplo la biología, la medicina, la geología o la astronomía, se apoyan en ella para desarrollar sus contenidos. A continuación veremos la importancia de la química y por qué estudiarla.

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¿Qué estudia la Química?

Introducción a la Química (Embed)

Importancia del estudio de la Química

• La materia y sus propiedades
• LA MATERIA Y SUS CAMBIOS
• La Historia de la QUÍMICA
• Clasificación de la Química

• Test
• La materia y sus estados de agregación
• ESTADOS DE LA MATERIA
• QUIMICA INTRODUCCION

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CLASIFICACIÓN DE LA QUÍMICA

  Estudia los compuestos que contienen átomos con enlaces carbono hidrógeno, como los hidrocarburos, los polímeros o las proteínas.  Abarca todos los elementos naturales y los tejidos orgánicos. Nos proporciona soluciones para mejorar nuestra calidad de vida en ámbitos como la higiene o la salud.

QUÍMICA ORGÁNICA

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Estudia la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos, es decir, aquellos que no contienen enlaces de carbono/hidrógeno, como son los metales, los minerales o los materiales cerámicos.  Por ejemplo, la fibra óptica, el hormigón o los chips electrónicos son aplicaciones de la química inorgánica.

QUÍMICA INORGÁNICA

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Bioquímica Estudia las sustancias presentes en los organismos vivos, como plantas, animales, microorganismos o seres humanos.  

Física-Química:  Estudia la materia y sus transformaciones mediante la aplicación de conocimientos físicos como el movimiento, el tiempo, la energía, las fuerzas, etc.  

Química analítica:  Tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio.

Ingeniería química:  Se encarga del desarrollo de procesos industriales para llevar a cabo las transformaciones químicas y físicas de la materia.

Astroquímica:  Estudia la composición de los elementos materiales que se encuentran en el universo, como estrellas, planetas o cometas.

Electroquímica:  Analiza la relación existente entre las reacciones químicas y la electricidad.

Química farmacéutica:  Estudio de moléculas y su síntesis para desarrollar medicamentos con el objetivo de combatir o paliar enfermedades.

Química medioambiental:  Estudia los procesos químicos que tienen lugar en el medio ambiente así como el impacto de las actividades humanas sobre nuestro entorno. 

La materia es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa. La materia incluye lo que podemos ver y tocar (el agua, la tierra y los árboles) y lo que no podemos ver ni tocar (el aire).

MATERIA

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Observamos que la materia ocupa una cierta porción de espacio que llamamos volumen. Todos los objetos tienen tres dimensiones: largo, ancho y alto, y ocupan un lugar en el espacio (volumen). La masa, propiedad esencial de la materia, se mide con la balanza.

PROPIEDADES DE LA MATERIA

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CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

La materia la podemos encontrar en la naturaleza en forma  de sustancias puras y de mezclas. Las sustancias puras son aquéllas cuya naturaleza y composición no varían sea cual sea su estado. Se dividen en dos grandes grupos: Elementos y Compuestos.

son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas. Ejemplo: Todos los elementos de la tabla periódica: Oxígeno, hierro, carbono, sodio, cloro, cobre, etc.  Se representan mediante su símbolo químico

ELEMENTO

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Son sustancias puras que están constituidas por 2 ó más elementos combinados en proporciones fijas. Los compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos químicos en los elementos que los constituyen. Ejemplo:  Agua (H2O), está constituida por los elementos hidrógeno (H) y oxígeno (O) y se puede descomponer en ellos mediante la acción de una corriente eléctrica (electrólisis).  Los compuestos se representan mediante fórmulas químicas en las que se especifican los elementos que forman el compuesto y el número de átomos de cada uno de ellos que compone la molécula. 

COMPUESTO

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Las mezclas se encuentran formadas por 2 ó más sustancias puras. Su composición es variable. Se distinguen dos grandes grupos:  Mezclas homogéneas: Son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Son también llamadas Disoluciones. Ejemplo: Sal en agua, el aire, chocolate con leche, etc Mezclas heterogéneas: Son mezclas en las que se pueden distinguir a los componentes a simple vista. Ejemplo: Agua con aceite, mármol, arena en agua, etc.

MEZCLA

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EJEMPLOS DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS

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EJEMPLOS MEZCLAS HETERÓGENEAS

Pueden observarse sin que haya cambio alguno en la composición de la materia, son intrínsecas y entre las que podemos citar tenemos: el punto de ebullición, el color, la dureza, la densidad, el punto de fusión, la conductividad térmica, el peso específico y la conductividad eléctrica. Algunas de éstas dependen de condiciones, como la temperatura y la presión en las que se miden.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATERIA

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Son aquellas características que se aprecian cuando la materia cambia de composición y estructura de manera irreversible, bien sea por sí misma o por la acción de otras sustancias, para formar otros materiales. Las propiedades químicas son intrínsecas a la materia.

PROPIEDADES QUÍMICAS DE LA MATERIA

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Como sabemos, existen tres estados o formas de agregación de la materia: el estado sólido, el líquido y el gaseoso Estas tres formas se conocen como estados de la materia o simplemente estados físicos que una sustancia puede presentar. Las sustancias pueden pasar de un estado a otro sin cambiar sus propiedades específicas o intrínsecas. Por ejemplo el hielo (agua sólida) se calienta y se funde (agua líquida) y cuando hierve se vuelve vapor (agua gaseosa). Aunque el agua cambie su estado físico, su composición es constante y no cambia sus propiedades intrínsecas de manera irreversible.

ESTADOS FISICOS DE LA MATERIA

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El plasma o cuarto estado de la materia, en él las partículas son sometidas a temperaturas que van desde los 50,000 hasta los 100,000,000 kelvin provocando que las partículas se separen pero que además se ionicen, lo que origina la formación de un gas ionizado. El quinto estado o condensado Bose-Einstein es el extremo opuesto del cuarto estado, se da a bajas temperaturas, muy cercanas al 0 K y en él las partículas (átomos) están tan cercanas que todas las partículas ocupan el mismo espacio al mismo tiempo, ¡como si fueran un átomo único! Parecería increíble, sin embargo se logró observar por primera vez en 1995.

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Una disolución es una mezcla homogénea formada por 2 ó más sustancias puras en proporción variable. Las disoluciones pueden ser binarias (2 componentes), ternarias (3 componentes), etc. Ejemplo: Una mezcla de agua con sal es una disolución. El componente de la disolución que se encuentra en mayor cantidad se llama disolvente y el o los que aparecen en menor cantidad se llaman solutos. Ejemplo: En una disolución de sal en agua, la sal es el soluto y el agua es el disolvente.

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DISOLUCIONES

La cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de un disolvente es limitada. El azúcar, por ejemplo, es soluble en agua, pero si en un vaso de agua añadimos cada vez más y más azúcar, llegará un momento en el que ésta ya no se disuelva más y se deposite en el fondo. Además, se disuelve más cantidad de azúcar en agua caliente que en agua fría. La cantidad máxima (en gramos) de cualquier soluto que se puede disolver en 100g de un disolvente a una temperatura dada se denomina solubilidad de ese soluto a esa temperatura. 

SOLUBILIDAD

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CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES

Disoluciones diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas (Embed)