LA QUÍMICA
Se denomina química (del árabe kēme (kem, كيمياء), que
significa 'tierra') a 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. Históricamente la química
moderna es la evolución de la alquimia tras la Revolución química (1773).
Las disciplinas de la química se
han agrupado 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 trata con la materia orgánica; la
bioquímica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la
físico-química, que comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a
escalas macroscópicas, moleculares y atómicas; la química analítica, que
analiza muestras de materia y trata de entender su composición y estructura.
Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la
neuroquímica estudia los aspectos químicos del cerebro.
Introducción
La ubicuidad de la química en las
ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias básicas. La
química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la
ciencia de materiales, la biología, la farmacia, la medicina, la geología, la
ingeniería y la astronomía, entre otros.
Los procesos naturales estudiados
por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y
neutrones), partículas compuestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o
estructuras microscópicas como cristales y superficies.
Desde el punto de vista
microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden
considerarse un sistema cerrado que intercambia energía con su entorno. En
procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un
proceso endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al
sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones químicas hay flujo
de energía entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse
la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como
un reactivo o producto.
Aunque hay una gran variedad de
ramas de la química, las principales divisiones son:
bioquímica
fisicoquímica
química analítica
química inorgánica
química orgánica
Es común que entre las
comunidades académicas de químicos la química analítica no sea considerada
entre las subdisciplinas principales de la química y sea vista más como parte
de latecnología química. Otro aspecto notable en esta clasificación es que la
química inorgánica sea definida como "química no orgánica". Es de
interés también que la química física (o fisicoquímica) es diferente de la
física química.te los químicos reciben
entrenamiento formal en términos de físico química (química física) y los
físicos trabajan problemas de la física química.
La gran importancia de los
sistemas biológicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en química
sea de naturaleza bioquímica. Entre los problemas más interesantes se
encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de proteínas y la relación
entre secuencia, estructura y función de proteínas.
Si hay una partícula importante y
representativa en la química, es el electrón. Uno de los mayores logros de la
química es haber llegado al entendimiento de la relación entre reactividad
química y distribución electrónica de átomos, moléculas o sólidos. Los químicos
han tomado los principios de la mecánica cuántica y sus soluciones
fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones
matemáticas para sistemas más complejos. La idea de orbital atómico y molecular
es una forma sistemática en la cual la formación de enlaces es comprensible y
es la sofisticación de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza
cuántica del electrón hace que la formación de enlaces sea entendible
físicamente y no se recurra a creencias como las que los químicos utilizaron
antes de la aparición de la mecánica cuántica. Aun así, se obtuvo gran
entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis.
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