Introducción a química

1. INTRODUCCIÓN Y ASPECTOS
BÁSICOS

2. La Química es la ciencia que
trata de la naturaleza y
composición de la materia y de
los cambios que ésta
experimenta; su estudio es muy
importante para el ser humano, ya
que se aplica a todo lo que le
rodea, por ejemplo, en el lápiz
que utilizas, en las páginas de tu
cuaderno, en el bolígrafo, en el
perfume o en la loción que usas;
en la ropa que te pones, en los
zapatos, en los alimentos que
ingieres; en fin, en todo.

3. Utilizamos todos nuestros
sentidos para percibir los
objetos que tenemos a nuestro
alcance, y la Química interviene
en los cambios internos y
externos que se realizan en
nuestro organismo y a nuestro
alrededor para percibirlos. El
hombre se beneficia de las
aplicaciones prácticas de la
Química, ya que la vida moderna
no sería tan cómoda si no
tuviéramos la tecnología que
proporciona esta ciencia.

4. Algunos llaman a la Química la
ciencia central, porque tiene como
base las matemáticas y la física, y a
su vez da sustento a las ciencias de
la vida, como la biología y la
medicina. Ninguna persona puede
ser experta en todos los aspectos de
una ciencia tan amplia como la
química, por lo que algunas veces
dividimos su estudio arbitrariamente
en varias ramas.

6. La química se refiere a las
sustancias que constituyen
nuestro universo como la
materia, todo lo que tiene
masa y ocupa un espacio.
La masa se define como la
cantidad de materia en cada
objeto y su resistencia a ser
movido. Cuanto mayor es el
objeto (o cuenta con mayor
cantidad de masa), mayor
será la fuerza (o impulso) que
ejerce sobre otros objetos.

7. Antoine Laurent Lavoisier fue
quien introdujo el principio de
conservación de la masa para
interpretar las reacciones
químicas, y el primero en escribir,
aunque de forma rudimentaria, la
primera ecuación química. La ley
de conservación de la masa que
propuso establece que “la masa
no se crea ni se destruye, sólo
se transforma”.

8. La energía es muy importante
en las transformaciones
químicas, ya que siempre se
producen cambios en el tipo y
cantidad de energía. La energía
se define como la capacidad de
realizar un trabajo, donde la
palabra trabajo significa el
desplazamiento de una masa en
contra de una fuerza.
Actualmente es considerada
como el principio de actividad
interna de la masa.

9. La Ley de la conservación de
la energía fue propuesta por
Mayer y establece que: “La
energía del universo se
mantiene constante de tal
manera que no puede ser
creada ni destruida, y sólo
cambia de una forma o clase
a otra”.

10. La composición de la materia está
determinada por el tipo de
elementos que contiene. Su
estructura se establece por la
forma en que se encuentran
dispuestos los átomos de los
elementos que la constituyen. Los
átomos forman moléculas que son
entidades formadas por dos o más
átomos unidos entre sí. Para
facilitar su estudio, la materia
puede clasificarse de diferentes
maneras según las propiedades a
considerar.

12. Las propiedades de una sustancia se
pueden dividir en dos clases. Una de
ellas depende de la materia en sí y
la otra depende, principalmente,
del comportamiento de esa materia
en presencia de otra. A la primera
clase de propiedades se les llama
propiedades físicas; por ejemplo, el
color, la temperatura. Las
propiedades físicas se pueden dividir
en dos grupos: las propiedades
extensivas y las intensivas.

13. Las propiedades extensivas
son aditivas y se encuentran
presentes en todas las
sustancias, pues dependen
de la cantidad de masa que
poseen. Ejemplos: la masa,
el peso, la inercia, la
longitud, el volumen, la
divisibilidad, etc., las
cuales no nos sirven de
mucho para identificar a
una sustancia.

14. Las propiedades específicas o
intensivas son aquellas que
sirven para diferenciar a una
sustancia de otra. Su valor es
específico y no depende de la
cantidad de masa que se
estudia. Ejemplos: la densidad,
la maleabilidad, la ductilidad,
la conductividad, el calor
específico, la temperatura de
ebullición, la viscosidad, el
color, la solubilidad, la dureza,
el brillo, etc.

15. A las modificaciones o
cambios que experimentan
las sustancias bajo la acción
de las diferentes formas de
energía se les llama
fenómenos. De esta
manera, todo cambio que se
produce en las sustancias de
manera natural o provocada
es un fenómeno.

16. Las modificaciones o cambios
que no alteran la
composición íntima de las
sustancias o que sólo lo
hacen de un modo aparente
y transitorio reciben el
nombre de cambios o
fenómenos físicos. Dichos
fenómenos desaparecen al
cesar la causa que los
origina. En su mayoría son
fenómenos reversibles.

17. Ejemplos: reflexión y
refracción de la luz;
formación del arco iris;
fusión de la cera;
disolución del azúcar;
electrización del vidrio;
dilatación de un metal;
movimiento de los
cuerpos; transmisión del
calor; cambios de estado.

18. Cuando el cambio experimentado
modifica permanentemente la
naturaleza íntima de las
sustancias y no es reversible, el
fenómeno es de tipo químico.
Antes y después del cambio se
tienen sustancias diferentes con
propiedades diferentes.

19. Ejemplos: digestión de los
alimentos; corrosión de los
metales; explosión de una
bomba; acción de los
medicamentos; un acumulador;
fenómeno de la visión;
revelado de una fotografía;
encender un cerillo; el
fenómeno de la fotosíntesis; la
fermentación.

21. La materia se presenta
ante nuestros sentidos en
forma de partículas, que al
agregarse, constituyen las
sustancias. Las partículas
conservan determinada
cantidad de energía
cinética, pero existe cierto
grado de cohesión entre
ellas.

22. Los estados físicos o de agregación de la materia son seis: sólido,
líquido, gas, y plasma, condensado de Bose-Einstein (BEC) y
condensado fermiónico. El condensado de Bose-Einstein (BEC) fue
propuesto en el año 2001 y el condensado fermiónico en el 2004
por investigadores financiados por la NASA.

24. Un aspecto de la materia que nos
es familiar y es de gran interés
son sus cambios de estado. Estos
cambios de estado de la materia
son de tipo físico y no implican la
creación de nuevas sustancias,
debido a la alteración de su
composición. Estos cambios
generalmente requieren de un
aumento o disminución de la
temperatura, y pueden ir
acompañados de variación en la
presión.

26. Aprovechando las diferentes propiedades de las sustancias que
componen una mezcla, es posible separarlas y purificarlas por
diversos métodos físicos.