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¿Qué es la química?
La química es una de las ramas básicas de la ciencia que se ocupa de estudiar la estructura, composición y propiedades de la materia así como los cambios energéticos e internos que experimenta, con un origen basado en el conocimiento desarrollado por los antiguos alquimistas la química actual ha permitido la creación de nuevos materiales, nuevas medicinas así como nuevas fuentes de energía entre otros avances tecnológicos.
Tal y como hemos descrito en la anterior definición la química es una de las ramas de las ciencia considerada como básica, no por su simpleza sino por su importancia dado a que numerosas materias o disciplinas científicas se apoyan en esta ciencia para el desarrollo de sus contenidos, la biología, la medicina, la farmacología, la ecología o la metalurgia son ejemplos entre otros de ciencias donde la química desempeña un papel fundamental.
Por otro lado al estudiar la materia y las diferentes reacciones que ocurren podemos decir que la química se encuentra en todas partes, en la fotosíntesis de las plantas, en la oxidación que se produce en un metal, en la fabricación de cualquier tipo de material plástico, en el cultivo de alimentos, en el ADN de nuestras células o en la composición de una estrella lejana la ciencia de la química es necesaria para conocer y explicar estos fenómenos.
Con todo ello a la pregunta de ¿por qué la química es importante? podemos contestar que su importancia radica el ser una ciencia básica y encontrarse en todas partes.
Por otro lado tenemos que diferenciar entre los campos que abarca la física y los que abarca la química, la física se ocupa de estudiar la energía, la materia, el espacio, el tiempo así como todo tipo de interacción mientas que la química trata y profundiza únicamente sobre la materia.
Podemos considerar a la química como el tronco de un gran árbol cuyas ramas son diferentes disciplinas científicas las cuales se nutren y se basan en los principios desarrollados e investigados por la química. Existen numerosas ramas de este gran árbol citando entre las más importantes:
Química inorgánica - Estudia todos aquellos compuestos y reacciones de materiales que no contienen átomos con enlaces de carbono/hidrógeno como son los metales, los minerales o los materiales cerámicos. La fibra óptica, el hormigón utilizado en las construcciones o los chips electrónicos son aplicaciones de la química inorgánica.
Química orgánica - A diferencia de la inorgánica esta disciplina estudia el resto de compuestos que contengan átomos con enlaces carbono/hidrógeno como los hidrocarburos, las células o las proteínas.
Bioquímica - Estudia la materia y las reacciones que se producen en los organismos vivos como plantas, animales y seres humanos
Química analítica - Estudia los procedimientos y técnicas para la determinación de la composición interna de cualquier sustancia mediante técnicas de laboratorio. La cantidad de contaminantes contenidos en el aire, los detectores de alcohol o incluso el estudio del genoma humano son aplicaciones de esta rama.
Fisicoquímica - Estudia la materia y sus transformaciones aplicando conocimientos físicos como el movimiento, el tiempo, la energía, las fuerzas, etc...
A partir de estas ramas básicas han surgido otras disciplinas científicas que se focalizan en ciertos aspectos entre las que podemos citar:
Química de los polímeros - Estudia las reacciones y propiedades de las macromoléculas conocidas como polímeros, la fabricación de plásticos, adhesivos o pinturas son aplicaciones prácticas de esta disciplina.
Química nuclear - Fuertemente ligada con la física de partículas esta ciencia estudia las propiedades y reacciones que ocurren en los núcleos atómicos así como las relacionadas con la radioactividad. Aplicaciones como la energía nuclear, resonancias magnéticas o la datación de objetos antiguos son posibles gracias al desarrollo de esta rama.
Astroquímica - Estudia la composición de las estrellas, planetas, cometas y demás elementos materiales que se encuentran en el universo.
Petroquímica - Estudia las propiedades y procesos para la obtención y transformación en la industria de los combustibles fósiles como el petróleo o el gas natural
Electroquímica - Estudia la relación existentes entre las reacciones químicas que producen un movimiento o intercambio de electrones con la electricidad. Las pilas de combustible, la electricidad producida por las anguilas o los impulsos nerviosos de las neuronas de nuestro cerebro son parte del estudio de esta rama.
Farmacoquímica - Estudia las propiedades químicas de los fármacos y como influyen en la actividad biológica de cualquier organismo, se aplica principalmente en el diseño de fármacos específicos para combatir determinadas enfermedades.
Química medioambiental - Estudia las reacciones químicas que se producen en el ambiente con el objeto de protegerlo o mejorarlo, los estudios sobre la capa de ozono, el efecto invernadero o la lluvia ácida son aplicaciones de esta ciencia.
Química cuántica - Utiliza las matemáticas desarrollada por la mecánica cuántica para desarrollar y explicar los fenómenos químicos que se producen entre los átomos.
El origen de la química se remonta a nuestros primeros ancestros cuando observaban fenómenos naturales como la transformación de la madera en cenizas por la acción del fuego o la fermentación del mosto en vino, por otro lado desarrollaron técnicas metalúrgicas para la fabricación de objetos de cobre, hierro o bronce así como transformaban otros materiales para la obtención de vidrios, cerámicas o tintes, la química ha estado presente desde el origen de la humanidad.
Durante siglos la química fue un arte más que una ciencia hasta que los antiguos filósofos griegos profundizaron sobre la composición y transformación de la materia sentando las bases de esta disciplina, Empédocles promulgó la teoría de los 4 elementos por medio del cual se suponía que toda la materia estaba compuesta por fuego, aire, agua y tierra, por otro lado Demócrito propone la composición de la materia por partículas indivisibles a las que llamó átomos.
La alquimia fue la verdadera base de la química moderna, los hombres y mujeres que practicaban esta disciplina no solo buscaban la fórmula maestra para obtener oro a partir de metales o la búsqueda del elixir de la vida eterna, una gran número de alquimistas escribían las experiencias y reacciones químicas que se producían en sus experimentos las cuales trataban de explicar desde un punto de vista filosófico.
Durante el renacimiento se utilizó las experiencias y sabiduría escritas por los antiguos alquimista para darle una explicación científica y apoyada en experimentos naciendo la ciencia de la Química, podemos considerar a Robert Boyle como el padre de esta ciencia gracias a la publicación en 1661 de su libro "el químico escéptico" en donde apostaba por la experimentación científica como medio para validar las teorías químicas.
Posteriormente en el Siglo XXVIII Antonie Lavoiser consolidó esta ciencia mediante la experimentación cuantitativa, así promulgo la ley de la conservación de masas, estudió la composición del agua como una parte de hidrógeno y otra de oxígeno, demostró la necesidad de presencia de oxígeno para que exista un proceso de combustión y participó en el desarrollo de la nomenclatura química por medio de la cual se estableció las reglas para nombrar los diferentes elementos y compuestos químicos.
En el siglo XIX Jhon Dalton desarrolla la teoría atómica recuperando las ideas de Demócrito y siendo la base para explicar los procesos químicos y las proporciones en las que reaccionaban la materia, Dimitri Mendeleyev presenta la primera tabla periódica moderna organizada con los 66 elementos conocidos en aquella época y J. J. Thomson descubre el electrón.
En el siglo XX la química profundiza sobre la composición de los átomos y de como estos reaccionan y se enlazan para formar moléculas, compuestos, materiales, organismos... por otro lado la industria química se expande lanzando al mercado diferentes tipos de materiales y fármacos basados en las investigaciones realizadas, ejemplos como los materiales plásticos, adhesivos sintéticos o los fertilizantes.
En el futuro gracias a la química computacional podremos diseñar complejas estructuras moleculares empleadas con un fin específico, sintetizaremos nuevos materiales ligeros, resistentes, flexibles y autoreparables, dispondremos de nuevos fármacos que eliminaran gran parte de las enfermedades actuales, podremos fabricar alimentos en el laboratorio a un bajo coste eliminado el hambre... sin duda la química mejorará nuestra calidad de vida.