La química: Qué es y para que sirve estudiar química.

 




 



¿Qué estudia la química?

 

La química estudia la composición de todas las materias que se encuentran sobre la Tierra.

Explica de qué elementos están constituidos, cuáles son sus afinidades y cómo es posible modificar sus composiciones y propiedades para transformarlos en materiales utilizables por la industria o en productos comercializables.

Los teóricos de la quimica no se preguntan para que servirá lo que descubran, aunque, en general, facilitan el  que se haga uso práctico de ello.

Dmitri Mendeléyev
Dmitri Mendeléyev, químico ruso nacido en 1834 y fallecido en 1907.
Su más importante descubrimiento fue el “sistema periódico” de los elementos químicos, que dio lugar a la llamada “tabla de Mendeleief”.
Gracias a este sistema, pudo prever, antes de su descubrimiento, la existencia de otros componentes.

La química se ha convertido en las sociedades industrializadas en eslabón imprescindible para su funcionamiento, y está presente en todas sus actividades.

 

Tabla periodica Mendeleiev
Tabla periodica Mendeleiev

 

¿Qué son las moleculas?

Unos de los mayores descubrimientos de la química fue que toda materia está formada por minúsculas particulas llamadas “moleculas”. Durante mucho tiempo se creyó que eran las partes más pequeñas en las que se podía dividir la materia.

Si tomamos un bote de sal de cocina, diremos, por ejemplo, que contiene innumerables moléculas de sal y que cada una de éstas posee la misma dimensión y propiedades que las demás.

Albert Einstein
Albert Einstein nació en Ulm (Alemania) en 1879 y, en 1934, se exilió a los Estados Unidos, donde murió en 1955.
En 1905, recibió el título de doctor.
Se le considera como a uno los genios del campo de la física matemática.
Su fama proviene especialmente de su “teoría de la relatividad”, que, todavía hoy, no es completamente comprendida más que por un restringido círculo de sabios.
Era judio, razón por la que no pudo proseguir sus trabajos en Berlín.
En 1921, sus investigaciones fueron recompensadas con el Premio Nobel de Fisica.

 

Cuando no existe ninguna molécula de otra clase mezclada con ellas, podemos decir que se trata de “sal pura”.
Pero, con el tiempo, se llegó a descubrir que era absolutamente imposible la obtención de una materia completamente pura.

Se ha demostrado, sin embargo, en el estudio de ciertos fenómenos, que, en casos muy particulares, tenía gran importancia la impureza de las materias.
En el estudio de los abonos químicos es donde mejor se ha observado la importancia de tantas “impurezas”.

Una vez conocida la molécula, se pasó a preguntarse si no existia en los cuerpos químicos una parte menor que aquélla, Esto dio lugar a la teoría del átomo.

La molécula tiene importancia como unidad de medida en las reacciones químicas.

 

Tabla periódica de los elementos

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Tabla periodica de los elementos para imprimir
Tabla periodica de los elementos para imprimir

 

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Tabla periodica de los elementos para imprimir en PDF

 

 

Estado de los elementos en condiciones normales de presión y temperatura (0 °C y 1 atm).




Gases

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Hidrógeno H 1 1 1 1 1 0 1
Nitrógeno N 15 2 7 14 7 7 7
Oxígeno O 16 2 8 16 8 8 8
Flúor F 17 2 9 19 9 10 9
Cloro Cl 17 3 17 35 17 19 17
Helio He 18 1 2 4 2 2 2
Neón Ne 18 2 10 20 10 10 10
Argón Ar 18 3 18 40 18 22 18
Kriptón Kr 18 4 36 84 36 48 36
Xenón Xe 18 5 54 131 54 77 54
Radón Rn 18 6 86 222 86 136 86

Líquidos

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Cesio Cs 1 6 55 133 55 78 55
Francio Fr 1 7 87 223 87 136 87
Mercurio Hg 12 6 80 201 80 121 80
Galio Ga 13 4 31 70 31 39 31
Bromo Br 17 4 35 80 35 45 35

Elementos de transición

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Rutherfordio Rf 4 7 104 261 104 157 104
Dubnio Db 5 7 105 262 105 157 105
Seaborgio Sg 6 7 106 263 106 157 106
Tecnecio Tc 7 5 43 99 43 56 43
Bohrio Bh 7 7 107 262 107 155 107
Hassio Hs 8 7 108 265 108 157 108
Meitnerio Mt 9 7 109 266 109 157 109
Darmstadtio Ds 10 7 110 271 110 161 110
Roentgenio Rg 11 7 111 272 111 161 111
Copernicio Cn 12 7 112 272 112 160 112
Nihonio Nh 13 7 113 283 113 170 113
Flerovio Fl 14 7 114 285 114 171 114
Moscovio Mc 15 7 115 288 115 173 115
Livermorio Lv 16 7 116 289 116 173 116
Teneso Ts 17 7 117 291 117 174 117
Oganesón Og 18 7 118 293 118 175 118

Elementos lantánidos y actínidos

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Prometio Pm Lantánido (-) 61 147 61 86 61
Neptunio Np Actínido (-) 93 237 93 144 93
Plutonio Pu Actínido (-) 94 244 94 150 94
Americio Am Actínido (-) 95 243 95 148 95
Curio Cm Actínido (-) 96 247 96 151 96
Berkelio Bk Actínido (-) 97 247 97 150 97
Californio Cf Actínido (-) 98 251 98 153 98
Einstenio Es Actínido (-) 99 252 99 153 99
Fermio Fm Actínido (-) 100 257 100 157 100
Mendelevio Md Actínido (-) 101 258 101 157 101
Nobelio No Actínido (-) 102 259 102 157 102
Laurencio Lr Actínido (-) 103 262 103 159 103

Sólidos alcalinos y alcalinotérreos

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Litio Li Alcalino 2 3 7 3 4 3
Sodio Na Alcalino 3 11 23 11 12 11
Potasio K Alcalino 4 19 39 19 20 19
Rubidio Rb Alcalino 5 37 86 37 49 37
Berilio Be Alcalinotérreo 2 4 9 4 5 4
Magnesio Mg Alcalinotérreo 3 12 24 12 12 12
Calcio Ca Alcalinotérreo 4 20 40 20 20 20
Estroncio Sr Alcalinotérreo 5 38 88 38 50 38
Bario Ba Alcalinotérreo 6 56 137 56 81 56
Radio Ra Alcalinotérreo 7 88 226 88 138 88

Sólidos de las familias del escandio, titanio, vanadio y cobre

Elemento Símbolo Grupo Período Átomo Masa Protones Neutrones Electrones
Escandio Sc Escandio 4 21 45 21 24 21
Itrio Y Escandio 5 39 89 39 50 39
Lantano La Escandio 6 57 139 57 82 57
Actinio Ac Escandio 7 89 227 89 138 89
Titanio Ti Titanio 4 22 48 22 26 22
Circonio Zr Titanio 5 40 91 40 51 40
Hafnio Hf Titanio 6 72 179 72 105 72
Vanadio V Vanadio 4 23 50 23 27 23
Niobio Nb Vanadio 5 41 93 41 52 41
Tantalio Ta Vanadio 6 73 181 73 108 73
Cobre Cu Cobre 4 29 64 29 35 29
Plata Ag Cobre 5 47 107 47 61 47
Oro Au Cobre 6 79 196 79 118 79

 

 

 

¿En qué consiste la teoría del átomo?

La teoría atómica pretende que toda molécula se encuentra dividida en partículas, todavía menores, que reciben el nombre de “átomos” (esta palabra procede del griego y significa “inseparable”).
En virtud de ello, la molécula de sal contiene dos átomos.

Más tarde, veremos que los hay de diferentes clases y que éstas presentan subdivisiones.

 

Representacion esquematica del atomo
Representación esquemática del átomo.
Constituye la partícula más pequeña de un elemento químico.
La palabra átomo quiere decir “que no se puede separar”.
Posteriormente, se descubrió que estaban formados por protones, electrones y neutrones.
Los primeros constituyen el núcleo positivo, alrededor del que giran los electrones, de signo negativo.

 

 

 

¿Como es un átomo?

La palabra átomo quiere decir “que no se puede separar”, pero esta palabra no es apropiada ya que el átomo está constituido por minúsculas partículas.

Es difícil representarse su mundo y composición, aunque podamos imaginarnoslo como un sistema solar en miniatura
en el que unos diminutos planetas giran alrededor de un sol un poco mayor, aunque también resulta invisible a nuestros ojos.

Este sol es el núcleo que se encuentra en el centro del átomo y está formado por uno o más protones y de cero a varios neutrones. Los protones están cargados positivamente, mientras que los neutrones no están cargados. En conjunto, reciben el nombre de “nucIeones”.
Además y en función del numero de protones, unas partículas cargadas de electricidad negativa gravita alrededor del núcleo: los electrones.

Podemos imaginamos las diversas posibiIidades de enlace entre los átomos y, yendo todavía más lejos, hablar de la escisión.

Al examinar detenidamente ciertostipos de átomos, se llegó a la conclusión de que emiten ondas e incluso unas rapidísimas partículas. Posteriormente, se comprobó que era muy peligroso trabajar con estos cuerpos, aunque era de capital importanciaiproseguir las investigaciones
por su interés para la Medicina, abriendo con ello un camino esperanzador en el tratamiento de enfermedades‘ de difícil curación.

 

 

 

¿Cuál es la diferencia entre química orgánica e inorgánica?

Hace tiempo, se explicaba aproximadamente así: los enlaces orgánicos son de carbono, mientras que los inorgánicos, con pocas excepciones, no incluyen átomos de carbono en su composición.

Esta distinción provenía del hecho de que se establecía una diferencia entre los cuerpos quimicos que forman los seres vivos y los demás, como el agua, gas, aire, piedra, tierra, etc.

Tras el descubrimiento de los materiales sintéticos, la explicación de “esta distinción se ha hecho mucho más delicada.

¿Qué son, efectivamente, las materias sintéticas sino un conjunto del elementos que, a su vez, constituyen organismos vivos?

En la actualidad, existen miles de materias orgánicas que no tienen nada que ver con esta diferenciación entre materia viva y materia muerta.

caucho natural
El caucho natural procede de la resina del árbol del mismo nombre, originario de América del Sur.
Más tarde, durante la época de las colonias, fue transplantado a las lndias holandesas y a Indonesia.
El látex -otro nombre que recibe el cauchoposee una consistencia lechosa, endureciéndose más tarde gracias a un proceso quimico de calentamiento a base de azufre. Durante la Segunda Guerra Mundial, los paises beligerantes sufrieron la falta de caucho, por lo que la industria química tuvo que ponerse en movimiento y, a través de sus investigaciones, llegar a descubrir el caucho artificial.

No tenemos más que pensar en los plásticos que tan de moda se pusieron antes de que comenzaremos a darnos cuenta de sus numerosos inconvenientes.

Hay quienes pretenden, con o sin ironia, que el mundo perecerá invadido por residuos plásticos prácticamente indestructibles.

 

 

Durante y después de la Segunda Guerra Mundial, se iniciaron numerosas investigaciones sobre la composición de las macromoléculas, como el poliéster.
Así se llegaron a fabricar hilos, fibras, discos e incluso películas a base de esta materia.
Muchas prendas de vestir contienen un gran porcentaje de estas fibras sintéticas que, en muchos casos, poseen propiedades superiores a las de los hilos y fibras de algodón y lana.
En la fotografía, podemos ver tela de poliester actual.










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