Química

Química (palabra que podría provenir de los términos griegos χημία o χημεία, quemia y quemeia respectivamente) es la ciencia que estudia tanto la composición, estructura y propiedades de la materia como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía. Es definida, en tanto, por Linus Pauling, como la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los átomos), sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias.

La química moderna se fue formulando a partir de la alquimia, una práctica protocientífica de carácter filosófico, que combina elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la biología, entre otras ciencias y artes. Esta fase termina al ocurrir la llamada, Revolución de la química, basada en la ley de conservación de la masa y la teoría de la oxígeno-combustión postuladas por el científico francés, Antoine Lavoisier.

Las disciplinas de la química se agrupan según 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 estudia la materia orgánica; la bioquímica, que estudia las substancias existentes en organismos biológicos; la físico-química, que comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macros-cópicas, moleculares y atómicas, o la química analítica, que analiza muestras de materia y trata de entender su composición y estructura.

Química Orgánica: Estudia las sustancias de la materia viviente. Justus von Liebig (1803-1873) fue uno de los principales artífices del desarrollo de la química orgánica del siglo XIX. También estudió con Liebig el español Ramón Torres Muñoz de Luna (1822-1890) que tradujo al castellano alguna obras del químico alemán.

Una de las contribuciones de Liebig en el campo de la química orgánica fue el desarrolló de métodos de análisis más precisos y seguros. El grabado inferior, procedente del Tratado elemental de química general y descriptiva de Santiago Bonilla publicado a finales de siglo, muestra un aparato basado en el método de Liebig para determinar carbono e hidrógeno en sustancias orgánicas. El procedimiento está basado en la propiedad del óxido cúprico de oxidar las sustancias orgánicas que con él se calientan para transformarlas en dióxido de carbono y agua.

Otra contribución fundamental en el desarrollo de la química orgánica de este período fue la introducción por parte de Berzelius del concepto de "isomerismo" y los estudios cristalográficos de Louis Pasteur (1822-1895) sobre los isómeros ópticos del ácido tartárico (ácido 2,3-dihidroxibutanodioico). El "tártaro" (un tartrato ácido de potasio) era bien conocido por los vinicultores como un sólido que se separaba delvino durante la fermentación. A principios del siglo XIX, se encontró un tipo especial de este ácido que tenía un comportamiento algo diferente del ácido tartárico conocido hasta la fecha, que Gay-Lussac denominó "ácido racémico", del latín racemus (uva). Posteriores análisis mostraron que el ácido tartárico giraba el plano de polarización de la luz polarizada hacia la derecha (actividad óptica dextrógira), mientras que el ácido racémico era ópticamente inactivo. En 1848, Louis Pasteur separó los dos tipos de cristales que formaban el ácido racémico y comprobó que eran imágenesb especulares uno de otro.

Química Inorgánica: Estudia las sustancias constituyentes de la materia sin vida.

El tratado de química del sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) fue una de las obras de referencia más importantes para los químicos de la primera mitad del siglo XIX. Además de sus importantes contribuciones al desarrollo de la química inorgánica, Berzelius es recordado por haber introducido las modernas fórmulas químicas. Se expone el primer volumen de la traducción castellana de los Doctores D. Rafael Sáez y Palacios y D. Carlos Ferrari y Scardini que apareció en Madrid en 15 volúmenes entre 1845 y 1852.

Química Analítica: El desarrollo de la química analítica a mediados del siglo XIX aparece con las obras de Heinrich Rose (1795-1864) y Karl Remegius Fresenius (1818-1897). Heinrich Rose fue profesor de química en la Universidad de Berlín, desde donde realizó numerosas contribuciones a la química, entre ellas el descubrimiento del niobio. El proceso de análisis de Rose se abría con el uso del ácido clorhídrico que permitía identificar la plata, mercurio y plomo. La traducción castellana de la obra de Rose que aquí exponemos fue realizada por el médico catalán Pere Mata  Fontanet (1811-1877), discípulo de Mateu Orfila que realizó una notable producción en el campo de la toxicología. En 1841 publicó su Anleitung zur qualitativen chemischen Analyse cuya traducción castellana aparecida en 1853 se expone. También publicó la primera revista dedicada a la química analítica: Zeitschrift für analytische Chemie que comenzó a aparecer en 1862. Las traducciones al castellano más completas de la obra de Fresenius fueron publicadas en Valencia gracias a la labor del médico Vicente Peset y Cervera (1855-1945).

Físico-Química: Estudia los fenómenos comunes a estas dos ciencias. La química física no se constituyó como especialidad independiente hasta finales del siglo pasado y principios del actual. A pesar de ello, durante todo el siglo XIX se realizaron notables aportaciones a algunos de los campos que habitualmente suelen reunirse bajo la química física como la termoquímica, la electroquímica o la cinética química.

Química Preparativa: Estudia la preparación y purificación de sustancias en laboratorio para desarrollar nuevos productos.

Las ramas de la Química Aplicada:

Quimiurgia: Estudia la aplicación de la química en la agricultura con vistas a su utilización como materia prima en otras industrias; las mieles, por ejemplo obtenidas de los azúcares de remolacha pueden utilizarse como base de alcohol, las tusas de maíz para combustible, el maní para lanas artificiales (Ardil), la grasa de la lana de los carneros para unturas y cosméticos y el furfural para una amplia variedad deproductos.

Bioquímica: Estudia los procesos químicos que ocurren en los seres vivos o sea quiere decir la base molecular de la vida. En los procesos vitales interaccionan un gran número de substancias de alto peso molecular o macromoléculas con compuestos de menor tamaño, dando por resultado un número muy grande de reacciones coordinadas que producen la energía que necesita la célula para vivir, la síntesis de todos los componentes de los organismos vivos y la reproducción celular. Al conjunto de reacciones que suceden dentro de los seres vivos se le llama metabolismo. Actualmente se conoce a detalle la estructura tridimensional de las macromoléculas de mayor importancia biológica, los ácidos nucleicos y las proteínas, lo que ha permitido entender a nivel molecular sus funciones biológicas. Gracias al conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos, se esclarecieron los mecanismos de transmisión de la información genética de generación a generación, y también los mecanismos de expresión de esa información, la cual determina las propiedades y funciones de las células, los tejidos, los órganos y los organismos completos.

Astroquímica: Estudia la composición sustancial existente en el universo. Es la ciencia que se ocupa de la composición química del Sol y de los planetas, de las estrellas y de la materia difusa interplanetaria o, más engeneral, interestelar.

La astroquímica estudia el comportamiento de los diversos tipos de moléculas y de iones libres en la atmósfera de los cuerpos celestes, e investiga, además, la formación del denominado polvo cósmico y la abundancia relativa de los elementos químicos en el Universo.

Para ello se vale del análisis espectroscópico de la radiación electromagnética emitida o absorbida por los cuerpos celestes.

Los astroquímicos cuentan fundamentalmente con las técnicas de la radio-astronomía y espectroscopia para realizar sus análisis de la materia interestelar, las estrellas y las galaxias. La mayor parte del trabajo teórico en cosmología está dedicado a rastrear la evolución de los elementos químicos desde el primitivo Big Bang o Gran Explosión hasta la muerte de las estrellas.

Cristal o química: Sobre la relación entre la composición química y las propiedades y formas de cristalización de las sustancias

Química Farmacéutica: Estudia la estructura, propiedades y aplicaciones de los medicamentos.

Química técnica o industrial: Trata de la obtención de sustancias  en operaciones generales o unitarias (ingeniería química) o cada industria en particular (química industrial).

Otras Ramas de la Química

Radio-química: Estudia las transformaciones de los elementos y sustancias radioactivas. También estudia las propiedades de los radio-isotopos, los métodos para su obtención y purificación, su uso en la investigación química y los efectos químicos de las transformaciones nucleares.

Estequiometría: Es la rama de la química que se encarga de estudiar las relaciones ponderales (de peso), masa-masa, mol-mol, masa-volumen, mol-volumen... de las substancias que participan en una reacción química. Para que dicha ley se cumpla las ecuaciones químicas deben estar correctamente balanceadas; para ello existen tres diferentes métodos de balanceo de ecuaciones, de balanceo de ecuaciones, son tanteo, algebraico, redox.

Estoicheión = elemento o sustancia, Metría = medición. Es la masa de una microscópica molécula de cualquier compuesto, y se expresa en unidades de masa (mas.)

La Iatroquímica: El sistema iatroquímico, vigente durante la segunda mitad del siglo XVII, asumió las interpretaciones paracelsistas, pero eliminando sus elementos panvitalistas y metafísicos, que sustituyó por el mecanicismo, el atomismo y el método científico inductivo. Palestra pharmacéutica chymico-galénica (1706) del iatroquímico español Félix Palacios, abierta por una de sus láminas sobre instrumentos de laboratorio y reproducción de su tabla de símbolos.

QUE ES UN FENÓMENO QUÍMICO Y CUANTAS CLASES HAY.

Es aquél que tiene lugar con transformación de materia. Cuando no se conserva la sustancia original. Ejemplos: cuando quemamos un papel, cuando respiramos, y en cualquier reacción química. En todos los casos, encontraremos que las sustancias originales han cambiado, puesto que en estos fenómenos es imposible conservarlas.

Los tres elementos que existen para una reacción química:

MEZCLA: en una mezcla se pueden agregar 2, 3 ó más sustancias; en cantidades indefinidas; no se produce ningún cambio de energía .

Al final de cualquier mezcla seguiremos teniendo las sustancias que agregamos y en las mismas cantidades, no tendremos nada nuevo.

Ejemplos: una ensalada, es una mezcla; el aire, es una mezcla de gases; sal disuelta en agua, es una mezcla (porque no se formó nada nuevo, se sigue teniendo agua y sal, que se puede separar, utilizando los medios adecuados); agua y aceite, es una mezcla (tanto como la anterior).

COMBINACIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de dos o más sustancias se puede obtener otra (u otras) con propiededes diferentes. Para que tenga lugar, debemos agregar las sustancias a combinar en cantidades perfectamente definidas, y para producirse efectivamente la combinación se necesitará liberar o absorver calor (intercambio de energía).

Ejemplos: una cierta cantidad de cobre reaccionará con el oxígeno del aire cuando se le acerque la llama de un mechero, entonces se combinan el cobre y oxígeno, gracias a la energía proporcionada por el calor de la llama del mechero.

DESCOMPOSICIÓN: Es un fenómeno químico, y a partir de una sustancia compuesta (formada por 2 ó más átomos), puedo obtener 2 ó más sustancias con diferentes propiedades.

Ejemplos: al calentar óxido de mercurio, puedo obtener oxígeno y mercurio; puedo hacer reaccionar el dicromato de amonio para obtener nitrógeno, óxido crómico.