INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA
QUÍMICA
La palabra química se deriva del egipcio "keme" (que significa tierra). La Química es la ciencia que se dedica al estudio de la estructura, propiedades, composición transformación de la materia. Podríamos decir que la química actual es una forma evolucionada de la antigua alquimia.
Cabe destacar que la química también analiza los cambios que suceden en la materia durante las llamadas reacciones químicas.
La química se divide en dos grandes grupos: la química inorgánica y la química orgánica.
LA QUÍMICA A TRAVÉS DE LA HISTORIA
Los primeros seres humanos ya estaban relacionados con procesos en donde se podía notar manifestaciones químicas en sus actividades normales, una de ellas era la cocción de alimentos y la metalurgia. Por 1200 AC los egipcios y babilonios se perfeccionaron en estas técnicas, más que nada en el manejo del vidrio y de metales como el oro, la plata y el hierro.
Los filósofos griegos y la materia:
Los primeros filósofos del siglo VI AC fueron monistas, en tantos buscaban un único principio o fundamento material de la realidad. Para Tales de Mileto, el primer filósofo según Aristóteles, el agua era la "materia primordial", basado en el descubrimiento de fósiles de animales marinos tierra adentro y en que esta sustancia es primordial para todo ser vivo. Anaximandro, por su parte consideró que era lo ilimitado o indeterminado (ápeiron), a partir de lo cual e van produciendo los opuestos de la naturaleza (en primer lugar lo frío y lo caliente), mientras que para Amaxímenes la materia primordial era el aire, un principio neutral como el ápeiron pero sin carecer de propiedades. Los atomistas constituyeron la escuela pluralista más importante, con gran influencia de la física post-aristotélica. Sus fundadores fueron Leucipo y Demócrito, concibieron la realidad compuesta de dos tipos d espacio: uno vacío y uno lleno (la materia). Este último está compuesto de átomos, que, como su nombre lo indica, son partículas indivisibles.
La alquimia:
La alquimia (500 a 1600 DC) es una creencia esotérica que está vinculada a la transmutación de la materia. Las prácticas y experiencia de la alquimia fueron clave en el desarrollo original de la química, mientras los alquimistas buscaban la piedra filosofal para transformar cualquier metal en oro. La alquimia es considerada como una proto ciencia o una disciplina filosófica que incluye nociones de la química, la física, la astrología, la metalurgia, el espiritualismo y el arte. Las escuelas de alquimia fueron muy populares durante unos 2500 años en regiones como la Mesopotamia, el Antiguo Egipto, China, India, la Antigua Grecia y el Imperio Romano.
Surgimiento de la química moderna:
Por la época de 1564, época de Galileo Galilei, quien se inquieta por realizar algunas mediciones especialmente relacionadas con la caída de los cuerpos (1590-99), lo lleva a relacionar las matemáticas con la física, lo que indujo más adelante algo mas o menos un siglo después a Isaac Newton a recopilar todos estos estudios en su libro “Principia Matemática”, destacándose especialmente las tres leyes de la dinámica y su teoría de la gravitación vigentes hoy día.
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| Robert Boyle |
En 1661, surgen cantidad de teorías naturalistas, Robert Boyle publica (el químico escéptico o dudas y paradojas físico químicas) y sienta una de las bases de la química moderna
De todos modos, uno de los más dignos representantes de la química moderna ha sido Antoine Lavoisier, (1743- 1794) quien sentó las bases de la química moderna, cuando estableció que la materia no se crea ni se destruye, ella se transforma, también demostró que el agua, el aire, el fuego no eran elementos: se interesó en estudiar la combustión, este tema en el siglo XVIII era una gran problemática, llegando así con gran éxito a mejorar así las técnicas de alumbrado público en su época.
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| Antoine Lavoisier |
Así pues, Antoine Lavoisier fue el padre de la química moderna, fue el primero que se dio cuenta de que el aire estaba formado por una composición de gases. ¿Te acuerdas? 78% de nitrógeno, 20,9% de oxígeno, gases nobles, dióxido de carbono y vapor de agua. Pero sin duda por lo que más se le reconoce es por su famosa ley de conservación de la masa, según la cual la masa de un sistema no cambia cualquiera que sea la transformación que ocurra dentro de él. Lavoisier escribió varios libros, entre ellos Tratado elemental de química (1789), donde aclara el concepto de elemento como una sustancia simple que no se puede dividir mediante ningún método de análisis químico conocido, Fue un gran dirigente sindical e intervino en política, fue arrestado en 1793, la multitud trató de salvarlo, pero sin embargo fue guillotinado, el 8 de mayo de 1794, a sus 51 años; […Un famoso matemático, Lagrange, dijo que habrían de pasar 100 años antes de que naciera otra cabeza igual. Un científico explicó al tribunal todos los trabajos de Lavoisier y se dice que el presidente del tribunal pronunció: “La República no necesita sabios”. (LAVOISIER El creador de la química moderna).
Hacia 1800, siglo XIX, las investigaciones se centraron en el estudio de la materia, fue entones cuando John Dalton (1766 – 1844), presenta los primeros estudios científicos relacionados con la teoría atómica, complementada, seguidamente por Thomsom y Ernest Rutherford ( 1871 – 1937), con base en todas estas teorías Niels Bohr (1885 – 1962), propone el modelo atómico como un sistema planetario, modelo aceptado actualmente.
Teniendo por esta época gran cantidad de conocimientos sobre los elementos químicos, Dimitri Mendeleiev ( 1834 – 1907), organiza la tabla periódica de los elementos con base en sus pesos atómicos.
SIGLO XX: Esta es una época en la que se habla de la teoría de la relatividad en 1905, por Albert Einstein ( 1879 – 1955), los esposos Pierre y Marie Curie realizan estudios basados en la radiactividad, descubriendo con ello los elementos radiactivos el Polonio y el Radio, por la mitad del siglo XX los estudios se centran en los superconductores y fabricación de materiales plásticos, en 1996, se presenta el primer ser clonado.
Teniendo por esta época gran cantidad de conocimientos sobre los elementos químicos, Dimitri Mendeleiev ( 1834 – 1907), organiza la tabla periódica de los elementos con base en sus pesos atómicos.
SIGLO XX: Esta es una época en la que se habla de la teoría de la relatividad en 1905, por Albert Einstein ( 1879 – 1955), los esposos Pierre y Marie Curie realizan estudios basados en la radiactividad, descubriendo con ello los elementos radiactivos el Polonio y el Radio, por la mitad del siglo XX los estudios se centran en los superconductores y fabricación de materiales plásticos, en 1996, se presenta el primer ser clonado.
OBJETIVOS DE LA QUÍMICA
*Interpretar claramente el
concepto de química y su gran importancia en el campo de la industria.
*Comprender todo lo
relacionado a la materia (estructura, componentes, propiedades, etc.)
*Aprender a
diferenciar las propiedades de la materia y su estructura.
*Explicar las
relaciones que encontramos entre materia y energía.
*Aprender a interpretar las reacciones que se generan entre los cuerpos y las leyes que las rigen
*Aprender a interpretar las reacciones que se generan entre los cuerpos y las leyes que las rigen
*Comprender los
fenómenos que se producen y que de cierta forma modifican de un modo permanente
las propiedades de la materia.
RELACIÓN DE LA QUÍMICA CON OTRAS CIENCIAS
La química cubre un campo de estudios bastante amplio, por lo que en la práctica se estudia de cada tema de manera particular. Las seis principales y más estudiadas ramas de la química son:
Química inorgánica: síntesis y estudios de las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los compuestos formados por átomos que no sean de carbono (aunque con algunas excepciones). Trata especialmente los nuevos compuestos con metales de transición, los ácidos y las bases, entre otros compuestos.
Química orgánica: Síntesis y estudios de los compuestos que se basan en cadenas de carbono.
Bioquímica: estudia las relaciones químicas en los seres vivos, estudia el organismo y los seres vivos.
Química física: estudia los fundamentos y bases físicas de los sistemas y procesos químicos. En particular, son de interés para el químico físico los aspectos energéticos y dinámicos de tales sistemas y procesos. Entre sus áreas de estudio más importantes se incluyen la termodinámica química, la cinética química, la electro química, la mecánica estadística y la espectroscopia. Usualmente se la asocia también con la química cuántica y la química teórica.
Química industrial: Estudia los métodos de producción de reactivos químicos en cantidades elevadas, de la manera económicamente más beneficiosa.
Química analítica: estudia los métodos de detección y cuantificación de una sustancia en una muestra. Se subdivide en cuantitativa y cualitativa.
Además existen múltiples subdisciplinas que, por ser demasiado específicas o bien multiplicidades, se estudian individualmente como:
- Astroquimica
- Electro-química
- Foto-química
- Magneto-química
- Nanoquímica (relacionada con la nanotecnología)
- Petroquímica
- Geoquímica
- Química Computacional
- Química Cuántica
- Química Macro-molecular
- Química Nuclear
- Química Organometálica
- Química Teórica
BENEFICIOS Y RIESGOS DE LA QUÍMICA
BENEFICIOS DE LA QUÍMICA
La
química de la mano
con otras ciencias nos brindará
muchos beneficios.
ALGUNOS BENEFICIOS DE LA QUÍMICA
-Investigación y desarrollo de nuevos medicamentos para nuevas enfermedades o descubrimientos de nuevos principios activos o formulaciones para enfermedades ya existentes; además de la producción de todos los medicamentos que se consumen a nivel mundial.
-Investigación y desarrollo de nuevos materiales para cualquier tipo de cosas, desde nuevas formulas para plásticos mas que pueden ser más elásticos o de más durabilidad para tu computadora, CDs, botellas, pelotas, ropa y textiles además de que le dan a todos estos tipos de plásticos sus características particulares. También nuevas formulaciones para vidrios más resistentes y casi irrompibles.
-Investigación y desarrollo de energéticos para poder dejar de utilizar los fósiles, además de que los petroquímicos se encargan de producir la gasolina y todos los derivados del petróleo.
RIESGOS DE LA QUÍMICA
Es todo material
nocivo o perjudicial, que durante su fabricación, almacenamiento, transporte o
uso, puede generar o desprender humos, gases, vapores, polvos o fibras de
naturaleza peligrosa, ya sea explosiva, inflamable, tóxica, infecciosa,
radiactiva, corrosiva o irritante en cantidad que tengan probabilidad de causar
lesiones químicas y daños a personas,
instalaciones o medio ambiente.
ALGUNOS RIESGOS DE LA QUÍMICA
-Contaminación del medio ambiente.
* Agua: los desechos de las compañías químicas y que generan residuos tóxicos que aunque deben estar regulados por las leyes es mucho más sencillo y barato tirar todo al mar, aunque la tierra se vuelva inhabitable.
* Aire: gases tóxicos producidos por las actividades de todas las industrias fármaco químicas y químicas por el consumo de energéticos fósiles (que se generan en todas las actividades del hombre hoy en día) y residuos de producción.
* Tierra: contaminación por órgano fosfatos utilizados en la industria agropecuaria que fueron producidos mas concentrados y "mejores" para que las cosechas fueran mejores -Armas de destrucción masiva: en afán de ser mejor en todo el hombre descubrió que la mejor forma de matar es en masa entonces mientras mas mueran o queden dañados en menor tiempo mejor.
*Bombas atómicas y de hidrógeno: ya sabemos todas la ventajas que estas ofrecen destrucción de todo ser vivo en algunos kilómetros a la redonda y contaminación de todo el ecosistema con radiación.
Actividades que nos exponen a riesgos químicos
•Actividad docente y de investigación en laboratorios.
•Tareas de soldadura.
•Operaciones de desengrase.
•Operaciones de fundición.
•Destilaciones, rectificaciones y extracciones.
•Limpieza con productos químicos.
LA QUÍMICA Y EL MEDIO AMBIENTE
Las cuestiones medioambientales como el cambio climático, la contaminación del agua y las energías renovables ocupan la portada de los periódicos y están cobrando mucha importancia en nuestra vida cotidiana. Mucha gente considera que las industrias químicas y la química en sí son muy perjudiciales para el medio ambiente. No obstante, son numerosos los avances y las investigaciones científicas en el campo de la química que están permitiendo desarrollar unos materiales y unas aplicaciones que protegen el y conservan la calidad y el estilo de vida que deseamos.
A lo largo de los años, la industria y la sociedad han ido concienciándose de los efectos nocivos de algunas de las prácticas del pasado y de la necesidad de proteger el medio ambiente. En el pasado, muy pocos conocían el efecto pernicioso de la vida moderna sobre el entorno, teniendo en cuenta únicamente el potencial positivo de la creación de nuevos materiales y productos.
Materiales peligrosos: Hazmat
Los accidentes más comunes en el laboratorio, derivados de
la utilización de reactivos son:
* Quemaduras químicas.
* Lesiones en la piel y los ojos por contacto con productos químicamente
agresivos.* Intoxicación por inhalación, ingestión o absorción de sustancias tóxicas.
* Incendios, explosiones y reacciones violentas.
* Exposición a radiaciones perjudiciales
Un Material Peligroso es cualquier sustancias que pueden
estar en estado sólido, líquido o gaseoso, y que tienen las características de
causar daños a la salud, los bienes, y/o al medio ambiente.
Esa sustancia o puede ser un producto químico, agente físico, o biológico (organismos vivientes).
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