∑

EL ALQUIMISTA

Esperamos que esta revista y el contenido mostrado de la misma sea de agrado para los lectores, que impulse su interés por la química

La Universidad autónoma de Yucatán

convoca a todos los estudiantes de

bachillerato del estado de Yucatán al:

Paticipantes: Todos los alumnos de cualquier institución educativa del nivel medio superior (bachillerato) del Estado de Yucatán.

Inscripciones: por internet o en el formato disponible en los planteles correspondientes y en la página de internet:www.concursoquimica.uady.mx

BASES:

Facultad de Química (Campus de Ciencias de la Salud) Calle 43 No. 613 x 90 Col. Inalámbrica. Tels: 9225711, 9225716 Ext. 38108 Sec. Académica Facultad de Ingeniería Química (Campus Ciencias Exactas e Ingenierías) Periférico Norte. Km. 33.5 Tablaje Catastral 13615. Col. Chuburná de Hidalgo Inn. Tels: 9460981, 9460993 Ext. 1122 Sec. Académica

Informes

ÍNDICE Portada

Carta editorial

Contraportada

Índice

Química General

Opiniones sobre la química

Química en la vida cotidiana

¿Qué estudia la química?

QUIMICA GENERAL

DEFINICION

La definición de química ha cambiado a través del tiempo a medi-

da que nuevos descubrimientos se han añadido a la funcionalidad

de esta ciencia. El término «química», a vista del reconocido cien-

tífico Robert Boyle, en 1661, se trataba del área que estudiaba los

principios de los cuerpos mezclados.

En 1837, Jean-Baptiste Dumas, consideró la palabra química para

referirse a la ciencia que se preocupaba de la leyes y efectos de

las fuerzas moleculares. Esta definición luego evolucionaría hasta

que, en 1947, se le denominó la ciencia que se preocupaba de las

substancias: su estructura, sus propiedades y las reacciones que

las transforman en otras substancias (caracterización dada por

Linus Pauling).

Más recientemente, en 1988, la definición de química fue amplia-

da para ser «el estudio de la materia y los cambios que implica»,

esto, en palabras del profesor Raymond Chang.

La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea consi-derada una de las ciencias básicas. La química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biología, la farmacia, la medicina, la geología, la ingeniería y la astronomía, entre otros.

Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partículas com-puestas (núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras micros-cópicas como cristales y superficies.

Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden considerarse un sistema cerrado que in-tercambia energía con su entorno. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un proce-so endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el sistema y su campo de influen-cia, por lo cual puede extenderse la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o producto.

Aunque hay una gran variedad de ramas de la química, las principales divisiones son:

Bioquímica, constituye un pilar fundamental de la biotecnología, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes pro-blemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio cli-mático, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de población mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fó-siles, la aparición de nuevas formas de alergias, el aumento del cáncer, las enfermedades genéticas, la obesidad, etc.

Fisicoquímica, establece y desarrolla los principios físicos fundamenta-les detrás de las propiedades y el comportamiento de los sistemas quí-micos.16 17

Química analítica, (del griego ἀναλύω) es la rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio. Se divide en quí-mica analítica cuantitativa y química analítica cualitativa.

Química inorgánica, se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Di-cha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química or-ganometálica que es una superposición de ambas.

Química orgánica o química del carbono, es la rama de la química que es-tudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros heteroátomos, también conocidos como compuestos orgáni-cos. Friedrich Wöhler yArchibald Scott Couper son conocidos como los padres de la química orgánica.

La gran importancia de los sistemas biológicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en química sea de naturaleza bioquímica. Entre los problemas más interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de proteínas y la relación entre secuencia, estructura y función de proteínas.

Si hay una partícula importante y representativa en la química, es el electrón. Uno de los mayores logros de la química es haber llegado al entendimiento de la relación entre reactividad química y distribución electrónica de átomos, moléculas o sólidos. Los químicos han tomado los principios de la mecánica cuántica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones matemáticas para sistemas más complejos. La idea de orbital atómico y molecular es una forma sistemática en la cual la formación de enlaces es comprensi-ble y es la sofisticación de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza cuántica del electrón hace que la formación de enlaces sea entendible físicamente y no se recurra a creencias como las que los quí-micos utilizaron antes de la aparición de la mecánica cuántica. Aún así, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis.

Principios de la química moderna El actual modelo de la estructura atómica es el modelo mecánico cuánti-

co.31 La química tradicional comenzó con el estudio de las partículas elementales: átomos, moléculas, 32sustancias, metales, cristales y

otros agregados de la materia. La materia podía ser estudiada en esta-dos líquido, de gas o sólidos, ya sea de manera aislada o en combinación.

Las interacciones, reacciones y transformaciones que se estudian en química son generalmente el resultado de las interacciones entre áto-mos, dando lugar a recordenamientos de los enlaces químicos que los

mantienen unidos a otros átomos. Tales comportamientos son estudia-dos en un laboratorio de química.

En el laboratorio de química se suelen utilizar diversos útiles de crista-lería. Sin embargo, la cristalería no es fundamental en la experimenta-ción química ya que gran cantidad de experimentación científica (así

sea en química aplicada o industrial) se realiza sin ella.

Una reacción química es la transformación de algunas sustancias en una o más sustancias diferentes.33 La base de tal transformación química es la reordenación de los electrones en los enlaces químicos entre los átomos. Se puede representar simbólicamente como una ecuación quími-ca, que por lo general implica átomos como la partícula central. El núme-ro de átomos a la izquierda y la derecha en la ecuación para una trans-formación química debe ser igual (cuando es desigual, la transforma-ción, por definición, no es química, sino más bien una reacción nuclear o la desintegración radiactiva). El tipo de reacciones químicas que una sustancia puede experimentar y los cambios de energía que pueden acompañarla, son determinados por ciertas reglas básicas, conocidas como leyes químicas.

Opiniones sobre la quí mica

Opiniones sobre la química

Alumno Género ¿Sabes que es la quimica? ¿Quimica mejora la caráli-

dad de vida? ¿Se relacionan la química y la tec-

nologia? ¿Te gusta la quí-

mica?

1 Hombre No No mucho No La odio

2 Mujer Sí Demasiado Sí

Ni la odio, ni la amo

3 Mujer No No se Sí La amo

4 Hombre No No mucho Sí La odio

5 Mujer No Demasiado Sí La amo

6 Hombre Sí No se No La odio

7 Hombre Sí No se No La odio

8 Hombre Sí No mucho Sí La odio

9 Mujer Sí Demasiado Sí

Ni la odio, ni la amo

10 Mujer No No mucho Sí La amo

Realizamos unas encuestas a varios jóvenes

acerca de la química y graficamos los datos ob-

tenidos de algunas preguntas

¿Química mejorará la calidad de vida?

No mucho Demasiado No se Total

Hombres 3 0 2 5

Mujeres 1 3 1 5

0 2 4 6 8 10 12

No mucho

Demasiado

No se

Total

¿Quimica mejorara la calidad de vida?

Hombres Mujeres

¿Te gusta la química?

La odio La amo NI la odio, ni la amo Total

Hombres 5 0 0 5

Mujeres 3 0 2 5

0

1

2

3

4

5

6

La odio La amo NI la odio, ni laamo

Total

¿Te gusta la química?

Hombres Mujeres

Química en la vida cotidiana Cultura y ocio: El papel y la tinta, las fotografías, las películas, los disquetes, los discos compactos y los DVD son el resultado de procesos en los que interviene la Química. Las pinturas, los pigmentos, los adhesivos, los nuevos materiales como plásticos y aleaciones, están presentes en el desarrollo de las artes.

Transporte: Tres cuartas partes de los materiales utilizados en la fabricación de automóvi-les son productos químicos. Desde los combustibles, lubricantes y aditivos hasta el caucho de los neumáticos, de la pintura metalizada a los materiales cerámicos o de la fibra de car-bono a los múltiples polímeros y composites que los hacen más ligeros, eficientes, durade-ros, ecológicos, silenciosos y cómodos.

Deporte: La evolución de los materiales con los que se fabrica el equipamiento, permite a los deportistas obtener más rendimiento de su esfuerzo. La ropa deportiva que mejora la transpiración, permite mayor circulación de aire y optimiza la temperatura corporal

Vestido: las fibras sintéticas permiten vestir a cada vez mayor número de personas sin necesi-dad de intensificar la explotación ganadera u agrícola en todo el mundo. Una sola plante de fabricación de fibras químicas sintéticas proporciona la misma materia prima que un reba-ño de 12 millones de ovejas, que también necesitarían unos pastos del tamaño de Bélgica pa-ra alimentarse.

Construcción: se emplean infinidad de productos químicvos con fines varia-dos: acero, hormigón, yeso, vidrio, pinturas, etc

Materiales:

- Polímeros como el PVC, el polietileno, el poliestireno, el nilon, el ra-yón, los acrílicos, el poliéster, el teflón, las poliamidas, el plexiglás o el poliu-retano, obtenidos a partir del petróleo. De propiedades muy dispares, se utili-zan en la fabricación de coches, elctrodomésticos, envases, pinturas, revestimien-tos, prendas de vestir y calzado, entre otros.

- Aleaciones: Algunas como el bronce son conocidas desde la antigüedad. Más reciente es el uso del acero y en los últimos 20 años se han usado titanio y aluminio para desarrollar nuevas aleaciones ligeras y resistentes a un tiempo, que encuentran aplicación en la fabricación de vehículos, monturas de gafas o pró-tesis para cirugía.

- Cristales líquidos: son materiales que en estado líquido tienen una estruc-tura interna perfectamente ordenada, como si fuesen cristales. Estos materiales tie-nen un comportamiento muy particular, con el cambio de color al variar la temperatura o con un pequeño cambio de voltaje, por eso se usan para fabri-car termómetros o pantallas flexibles y extraplanas, como las LCD de los re-productores de música.

¿QUÉ ESTUDIA LA QUÍMICA?

Las primeras civilizaciones, como los egipciosy los babilónicos, con-centraron un conocimiento práctico en lo que concierne a las artes relacionadas con la metalurgia, cerámica y tintes, sin embargo, no desarrollaron teorías complejas sobre sus observaciones.

Hipótesis básicas emergieron de la antigua Grecia con la teoría de los cuatro elementos propuesta por Aristóteles. Esta postulaba que el fuego, aire, tierra y agua, eran los elementos fundamentales por los cuales todo está formado como mezcla. Los atomicistas griegos da-tan del año 440 A.C, en manos de filósofos como Demócrito y Epi-curo. En el año 50 Antes de Cristo, el filosofó romano Lucrecio, expandió la teoría en su libro De Rerum Natura (En la naturaleza de las cosas)

Al contrario del concepto moderno de atomicismo, esta teoría primi-tiva estaba enfocada más en la naturaleza filosófica de la naturale-za, con un interés menor por las observaciones empíricas y sin interés por los experimentos químicos.

En el mundo Helénico la Alquimia en principio proliferó, en combina-ción con la magia y el ocultismo, como una forma de estudio de las substancias naturales para transmutarlas en oro y descubrir el elixir de la eterna juventud.La Alquimia fue descubierta y practicada am-pliamente en el mundo árabe después de la conquista de los musul-manes, y desde ahí, fue difuminándose hacia todo el mundo medieval y la Europa Renacentista a través de las traducciones latinas.

1. La química estudia la composición, propiedades y transformaciones de la materia a nivel microscópico.

2. Analiza las partículas y las fuerzas que mantienen unida la materia en su microestructura.

3. Aprovecha el conocimiento de las propiedades de una sustan-cia para identificarla o para utilizarla con unos fines concretos.

4. El aspecto más importante de la química es probablemente el estudio de las transformaciones de unas sustancias en otras, esto es, el estudio de las reacciones químicas: el porqué y el cómo ocurren estas reacciones.