La química es una rama de la ciencia que se ocupa de los
elementos y compuestos químicos y de cómo estas cosas funcionan juntas
y cambian.
Historia
Antes de 1600, la gente estudiaba sustancias para descubrir
cómo hacer cosas como convertir el plomo en oro, pero nadie logró hacer
eso. A esto se le llamó alquimia. Después de 1600, utilizando el método
científico, los alquimistas se convirtieron en químicos. Los químicos
separaron el aire en muchas partes y aislaron los gases nobles .
También procesaron minerales especiales de una mina en Suecia para
obtener metales de tierras raras . También se descubrió radiactividad .
Hoy los químicos han descubierto 118 elementos diferentes. Algunos son
muy comunes, como el oxígeno . Muchos son muy raros y costosos, como el
platino . Algunos no se pueden encontrar en la tierra y solo se pueden
fabricar en laboratorios, como el rutherfordio.
Desde la década de 1920, la mayor comprensión de la física ha cambiado
las teorías de los químicos sobre las reacciones químicas . Con
computadoras más pequeñas y más rápidas , los químicos han creado
mejores herramientas para analizar sustancias. Estas herramientas se
han enviado para estudiar los productos químicos en Marte . La policía
también usa esas herramientas para estudiar evidencia de la escena del
crimen .
Tipos de química
Hay varios tipos de
química. La química analítica analiza qué sustancias químicas hay en
las cosas. Por ejemplo, mirando cuánto arsénico hay en los alimentos.
La química orgánica examina las cosas que contienen carbono . Por
ejemplo, fabricar acetileno . La química inorgánica examina las cosas
que no contienen carbono. Un ejemplo es hacer un circuito integrado .
La química teórica intenta explicar los datos químicos con matemáticas
y computadoras .
Una gran área de la química es la química de los polímeros . Esto mira
a los plásticos. Un ejemplo es la fabricación de nailon . Debido a que
los plásticos están hechos de carbono, la química de los polímeros es
parte de la química orgánica. Otra área es la bioquímica . Esto analiza
la química de los seres vivos. Un ejemplo sería ver cómo el arsénico
envenena a las personas. La bioquímica también forma parte de la
química orgánica. Hay muchas otras pequeñas ramas de la química.
Conceptos de química
La unidad básica de un elemento se llama átomo . Un átomo es el bloque
de construcción más pequeño en el que se puede cortar un elemento sin
que el elemento se descomponga (convirtiéndose en un elemento más
ligero, por ejemplo, a través de la fisión nuclear o la desintegración
radiactiva ). Un compuesto químico es una sustancia formada por dos o
más elementos. En un compuesto, dos o más átomos se unen para formar
una molécula . La mota más pequeña de polvo o gota de líquido que uno
puede ver está compuesta por muchos millones o miles de millones de
estas moléculas. Las mezclas son sustanciasdonde los productos químicos
se mezclan pero no reaccionan. Un ejemplo sería mezclar arena y sal.
Esto se puede deshacer nuevamente para producir sal y arena por
separado. Los compuestos químicos se modifican mediante una reacción
química. Un ejemplo sería calentar bicarbonato de sodio , bicarbonato
de sodio común. Producirá agua, dióxido de carbono y carbonato de sodio
. Esta reacción no se puede deshacer.
Un concepto muy importante en química es que los diferentes átomos
interactúan entre sí en proporciones muy específicas. Por ejemplo, dos
átomos de hidrógeno que interactúan con un átomo de oxígeno conducen a
la molécula de agua, H2O. Esta relación se conoce como la
"Ley de proporciones constantes" y conduce a la idea de
"estequiometría", un término que se refiere a las proporciones. de
diferentes átomos en compuestos químicos. Por ejemplo, en el agua,
siempre hay exactamente 2 átomos de hidrógeno por 1 átomo de oxígeno.
En el dióxido de carbono, hay exactamente 2 átomos de oxígeno por 1
átomo de carbono. Estas relaciones se describen mediante fórmulas
químicas como H2O (dos átomos de hidrógeno y un átomo de
oxígeno) y CO2 (un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno).
Debido a que los átomos de diferentes elementos reaccionan entre sí en
proporciones muy específicas, pero los átomos de diferentes elementos
tienen diferentes pesos, los químicos a menudo describen la cantidad de
diferentes elementos y compuestos en términos del número de "moles". Un
"mol" de cualquier elemento contiene el mismo número de átomos:
602,214,150,000,000,000,000,000 de átomos. La masa atómica de un
elemento se puede usar para ver cuánto del elemento forma un mol. Por
ejemplo, la masa atómica del cobre es de aproximadamente 63,55. Eso
significa que aproximadamente 63,55 gramos de cobre metálico tiene un
mol de átomos. La masa atómica del cloro es de aproximadamente 35,45.
Eso significa que 35,45 gramos de cloro contienen un mol de átomos.
Los lunares también se pueden usar para ver cuántas moléculas hay en
los compuestos químicos. El cloruro de cobre (II) es un ejemplo. CuCl2
es su fórmula química. Hay un átomo de cobre (63,55) y dos átomos de
cloro (35,45 · 2 = 70,90). Suma todas las masas molares de los
elementos para obtener la masa molar del compuesto químico (63,55 +
70,90 = 134,45). Eso significa que en 134,45 gramos de cloruro de cobre
(II), hay un mol de moléculas de cloruro de cobre (II). Este concepto
se utiliza para calcular cuántos productos químicos se necesitan en una
reacción química si no deben dejarse reactivos (productos químicos que
reaccionan). Si se usa demasiado reactivo, quedarán algunos reactivos
en la reacción química.
Los ácidos y las bases son sustancias químicas comunes. Los ácidos
liberan iones H + cuando están en el agua y las bases liberan iones OH-
cuando están en el agua. Los ácidos pueden reaccionar con las bases. El
ion H+ es tomado del ácido por la base. Esto produce agua, H2O.
También se produce una sal cuando un ácido y una base reaccionan
juntos. Un ejemplo sería la reacción de ácido clorhídrico (HCl) e
hidróxido de sodio (NaOH). El ácido clorhídrico libera iones H+
y Cl- en el agua. La base libera iones Na+ y OH-
. El H+ y el OH- reaccionar para hacer agua.
Queda una solución de cloruro de sodio (NaCl). El cloruro de sodio es
una sal .
Utilidad
La química es muy útil en la vida cotidiana y constituye la
base de muchas ramas de la ciencia. La mayoría de los objetos están
hechos por químicos (personas que hacen química). Los químicos trabajan
constantemente para encontrar sustancias nuevas y útiles. Los químicos
fabrican nuevos medicamentos y materiales como pinturas que usamos
todos los días.
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