¿Qué es la química? – Definición, historia y temas

Química: una definición

La química es el estudio de la materia, incluida su composición, propiedades y estructura; cómo cambia; y cómo interactúa con la energía. Esta es una definición bastante simple que resume lo que en realidad es un tema complejo y fascinante. Si alguna vez ha preguntado por qué o cómo es algo en el mundo natural, es muy probable que su pregunta y la respuesta estén relacionadas con la química.

Por ejemplo, ¿por qué el cielo es azul? Los colores dependen de la composición química de las sustancias y del tipo de luz que reflejan. ¿Cómo camina un insecto por la superficie de un estanque sin caerse? Las propiedades únicas del agua le confieren una alta tensión superficial, lo que significa que pequeños objetos pueden descansar sobre ella sin hundirse. La química está por todas partes, y todo lo relacionado con la materia implica química.

Principales ramas de la química

Orgánico e inorgánico

Dado que la química es un tema tan amplio y vasto, podemos dividirlo en temas más manejables para ayudarnos con mayor precisión. Por ejemplo, la química orgánica e inorgánica divide toda la materia en dos categorías de estudio. La química orgánica es el estudio de los compuestos de carbono que forman los seres vivos. La química inorgánica es el estudio de todo lo demás.

Bioquímica

La bioquímica es el estudio de los procesos químicos que ocurren en los seres vivos e incluye las grandes moléculas biológicas, como el ADN, las proteínas, los carbohidratos y los lípidos.

Química analítica

La química analítica es el análisis de sustancias químicas, sus propiedades y cómo reaccionan. También implica el desarrollo de herramientas y métodos para realizar este trabajo analítico. La química analítica es utilizada por químicos de todas las disciplinas, pero algunos profesionales se enfocan únicamente en el desarrollo de métodos analíticos.

Química Física

La química física es el estudio de los principios físicos que subyacen a los átomos y compuestos, en otras palabras, la física de los compuestos químicos. Esto significa que los químicos físicos examinan cómo se mueven las partículas, cómo interviene la energía en las reacciones, la velocidad a la que ocurren las reacciones y cómo la luz y la energía interactúan con la materia.

La química orgánica, inorgánica, analítica y física, junto con la bioquímica, representan los principales temas de estudio de los químicos. Hay mucha superposición. Por ejemplo, un químico orgánico podría estar interesado en la velocidad de reacción de un compuesto orgánico, lo que implica química física. O un químico inorgánico puede necesitar un método analítico para investigar la estructura cristalina de un compuesto inorgánico.

Además de las principales categorías de química, existen innumerables subcategorías y especializaciones que se pueden nombrar. Por ejemplo, la química ambiental es el estudio de los procesos químicos en el medio ambiente. Un químico ambiental podría estudiar los contaminantes de la atmósfera. Un geoquímico estudia la composición y los procesos químicos de la tierra, las rocas y el suelo, y podría trabajar para una empresa petroquímica. Un químico médico estudia los medicamentos y cómo funcionan para tratar enfermedades. A menudo trabajan para empresas farmacéuticas.

Una breve historia de la química

Hemos establecido que la química es un tema amplio y fascinante, pero ¿cómo empezó todo? Resulta que la química es muy antigua. Probablemente hayas oído hablar de períodos de la historia humana descritos como la Edad del Hierro o la Edad del Bronce. Estos son los tiempos en que los humanos comenzaron a trabajar con metales. Para hacerlo, tenían que descubrir cómo extraer metales de la tierra y cómo fundirlos y mezclarlos en proporciones que les dieran buenos materiales para fabricar armas y otras herramientas. Esta fue la química en acción, y sucedió hace miles de años en tiempos prehistóricos.

Avanzamos un par de miles de años, y algunos de los primeros pensadores que abordaron la cuestión de qué es la materia fueron los filósofos griegos. En el 400 a. C., Demócrito afirmó que la unidad más simple de materia es el átomo y que todas las cosas están formadas por estas pequeñas partículas. Estaba en lo cierto y muy adelantado a su tiempo. En la Europa medieval floreció la alquimia. Los alquimistas combinaron ciencia y magia en una búsqueda para convertir metales básicos en oro. Mucho de lo que hicieron fue una tontería, pero también hicieron un trabajo de química real al mismo tiempo.

La era moderna de la química no comenzó hasta finales del siglo XVII, cuando el químico inglés Robert Boyle realizó un trabajo experimental detallado con gases y esencialmente mató la práctica de la alquimia al demostrar la superioridad de un enfoque sistemático. Su trabajo continuó en los años 1700 y 1800 con químicos como Joseph Priestley, John Dalton, Sir Humphry Davy y otros. Trabajaron de manera sistemática para dilucidar hechos sobre el mundo que los rodeaba y desarrollaron ideas modernas sobre la materia, las reacciones químicas y la energía.

La década de 1900 fue una época emocionante para la química cuando los investigadores comenzaron a separar el átomo, la unidad fundamental de la materia, para descubrir qué había dentro de él. Químicos como JJ Thomson, Marie Curie, Ernest Rutherford, Enrico Fermi y otros descubrieron las partículas subatómicas y el hecho de que los átomos pueden descomponerse, separarse y fusionarse.

Resumen de la lección

La química es el estudio de la composición, propiedades y reacciones de la materia, así como también cómo interactúa con la energía. Es una ciencia emocionante, sobre todo porque involucra todo lo que puedes ver y todo lo que no puedes ver. Probablemente sea la rama de la ciencia más amplia y variada, y una que cambia constantemente a medida que se realizan nuevos descubrimientos.

La química orgánica es el estudio de los compuestos de carbono de la vida. La química inorgánica estudia todos los demás compuestos químicos. La química analítica es el análisis de compuestos químicos. La bioquímica es el estudio de grandes biomoléculas y procesos químicos de los seres vivos. La química física es el estudio de la física de compuestos y reacciones químicas. Hay muchas subdivisiones y especializaciones dentro de estas cinco ramas principales de la química.

La historia de la química comenzó en la prehistoria cuando la gente empezó a trabajar con metales. La alquimia fue importante en la Europa medieval, pero se extinguió cuando los primeros químicos modernos adoptaron un enfoque sistemático y basado en la evidencia para estudiar la materia. Los químicos de los años 1700 y 1800 continuaron trabajando de esta manera, y en los años 1900, los químicos descubrieron el funcionamiento interno de los átomos.