La química afecta cada área de nuestras vidas. ¿Alguna vez te has preguntado por qué las cebollas te hacen llorar o el hielo flota en el agua? Las cebollas te hacen llorar porque las cebollas producen un irritante químico que estimula las glándulas lagrimales de los ojos para que liberen lágrimas. El hielo flota en el agua porque es menos denso que el agua. Muchas de estas preguntas son respondidas por la ciencia de la química.
En esta lección, hablaremos de
La química es una rama de la ciencia que estudia de qué está hecho todo y cómo funcionan las cosas. Es el estudio de los materiales que componen nuestros cuerpos y todo lo que hay en el mundo que nos rodea. Los científicos que se especializan en química se llaman químicos.
La química afecta casi todo lo que vemos y cada acción que tomamos. La química explica por qué un pastel sube en el horno, cómo digerimos los alimentos y los convertimos en energía, cómo la gasolina hace funcionar el motor de un automóvil, cómo los fuegos artificiales adquieren su color, etc. La química toca todas las áreas de nuestras vidas. Desde la ropa que usamos, los alimentos que comemos, los medicamentos que tomamos y los productos que usamos en el hogar, todo es producto de la química.
La química mira el mundo en dos niveles: macroscópico y microscópico.
En la ilustración anterior, a nivel macroscópico, vemos agua en el océano, icebergs y aire. Existe en tres formas diferentes, sólido, líquido y gas. A nivel microscópico, los químicos estudiarán por qué existe el agua en estas tres formas diferentes, cuáles son las propiedades de cada forma y cómo una forma es diferente de las otras formas. Los químicos, primero observan y hacen experimentos a nivel macroscópico, y luego dan explicaciones que son de naturaleza microscópica.
Por ejemplo, cuando vemos las partes oxidadas de una bicicleta o un poste de hierro, vemos un cambio de apariencia física. Este es el nivel macroscópico. Cuando tendemos a descubrir lo que sucede en el interior que convierte el hierro en óxido cuando se expone al oxígeno y al agua en el aire, estudiamos la información microscópica sobre la oxidación.
El estudio de la química moderna tiene muchas ramas, pero se puede dividir en términos generales en cinco áreas principales de estudio. Estos se discuten a continuación.
La rama de la química se ocupa de las relaciones entre las propiedades físicas de las sustancias y su composición y transformaciones químicas. Se enfoca en analizar materiales, desarrollar métodos para probar y caracterizar las propiedades de los materiales, desarrollar teorías sobre estas propiedades y descubrir el uso potencial de los materiales. Estudia cosas como las velocidades de las reacciones químicas, las transferencias de energía que ocurren en las reacciones o la estructura física de los materiales a nivel molecular.
Es una rama de la química que involucra el estudio de las propiedades, estructura, reacciones y composiciones de sustancias que contienen carbono e hidrógeno, también llamados compuestos orgánicos. El carbono es uno de los elementos más abundantes en la Tierra y es capaz de formar una gran cantidad de sustancias químicas. Los compuestos orgánicos forman la base de toda la vida en la Tierra. Hay millones de compuestos orgánicos que se pueden ver todos los días en forma de plásticos, petróleo, fibras, ropa, alimentos y medicamentos.
Es lo opuesto a la química orgánica. Es el estudio de la formación, síntesis y propiedades de sustancias químicas que no contienen carbono. Los productos químicos inorgánicos se encuentran generalmente en rocas y minerales. Los ejemplos de compuestos inorgánicos incluyen cloruro de sodio, ácido sulfúrico y dióxido de silicio.
Es el estudio de la composición de un material. Utiliza instrumentos complejos para separar, identificar y cuantificar componentes desconocidos de una sustancia química. Por ejemplo, determinar el colesterol o la hemoglobina en la sangre.
Es el estudio de las sustancias químicas y los procesos que ocurren en los seres vivos. Reúne biología y química. Se trata de la química de la vida. Los carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos son los principales tipos de sustancias biológicas estudiadas en bioquímica. Por ejemplo, estudiar los procesos celulares para comprender los estados de enfermedad y poder desarrollar un mejor tratamiento.
El estudio de la química moderna se puede dividir en dos tipos de investigación: pura y aplicada.
La química pura se enfoca en estudiar algo para obtener puramente conocimiento. Responde preguntas básicas, como "¿cómo se comportan los gases?" Esto se hace principalmente para avanzar en la comprensión de la química por parte de la humanidad. Por ejemplo, estudiar las propiedades del oxígeno, la estructura molecular de las fibras de algodón o seda, etc.
La química aplicada se enfoca en usar el conocimiento existente de los principios y teorías de la química para responder una pregunta específica o resolver un problema del mundo real. Por ejemplo, aprovechar el conocimiento del petróleo y el gas natural para encontrar formas de mejorar la eficiencia del combustible, reducir el desgaste y reducir las emisiones.
La química pura que analiza el 'cómo', 'qué' y 'por qué' de las cosas, puede informar la química aplicada, que es la aplicación de nuestro conocimiento químico. De hecho, sin el conocimiento obtenido de la química pura, es posible que no tengamos muchos desarrollos provenientes de la química aplicada.
