¿Qué es la química?

Desarrollo sostenible y la

química orgánica

Bioquímica

La Química en la Nano

Industria

Química en los Alimentos

Importancia de la Química

en la Agricultura

Química y Salud

Las aplicaciones de la

Química en la industria

cosmética

Editorial

La química como parte de nuestra vida cotidiana.

La química es parte de nuestra vida y está presente en todos los aspectos fundamentales

de nuestra cotidianidad. La calidad de vida que podemos alcanzar se la debemos a los alcances y

descubrimientos que el estudio de la química aplicada nos ha dado. La variedad y calidad de

productos de aseo personal, de alimentos enlatados, los circuitos de la computadora, la pantalla

de la televisión, los colores de las casas, el frío de la nevera y la belleza de un rostro existen y

mejoran gracias al estudio de la Química. Por eso como futuros docentes del área de ciencias

naturales debemos estar conscientes que el proceso de enseñanza aprendizaje no puede

realizarse sólo teniendo en cuenta lo heredado por el estudiante, sino también se debe considerar

la interacción sociocultural, lo que existe en la sociedad. Los objetivos se deben enunciar en

función del estudiante, de lo que este debe ser capaz de lograr en términos de aprendizaje, de sus

formas de pensar y sentir y la formación de acciones valorativas.

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Contenidos y Diseño : Ma. Yaqueline Hernández, C.I V-

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Idea: Prof. Susana Silva

Área: Química, Sección: “A”

¿Qué es la química?

La química, es una ciencia empírica. Ya que estudia las cosas, por medio del método científico. O sea, por medio de la observación, la cuantificación y por sobre todo, la experimentación. En su sentido más amplio, la química, estudia las diversas sustancias que existen en nuestro planeta. Asimismo, las reacciones, que las transforman, en otras sustancias, como por ejemplo, el paso del agua líquida, a la sólida, o del agua gaseosa, a la líquida. Por otra parte, la química, estudia la estructura de las sustancias, a su nivel molecular. Y por último, pero no menos importante, sus propiedades.

Los primeros hombres, en trabajar y estudiar las distintas sustancias, fueron los alquimistas, los cuales entre los siglos III a.c. y el siglo XVI d.c, tendieron a buscar el método de transformar los metales, en oro. Esto, por medio de la búsqueda frenética e incansable de la piedra filosofal. Tipo de elixir, que lograría que la fusión del mercurio con el azufre, fuera un éxito.

Ellos comenzaron a desarrollar, las dos ramas iniciales, que se mantienen hasta hoy. La primera, es la química orgánica. Que estudia las sustancias basadas en la combinación de los átomos de carbono e incluye a los hidrocarburos y sus derivados, los productos naturales, finalizando con los tejidos vivos.

La otra rama de la química, es la inorgánica. La cual versa en el estudio de los minerales terrestres.

Luego, en los siglos XVI y XVII, la química se comenzó a desarrollar como tal. Ya para el siglo XVIII, la química se había transformado en una ciencia empírica. O sea, se comenzó a utilizar en ella, el método científico. Sobre todo, la experimentación.

Claro que estas dos ramas, se han ido desvaneciendo con el tiempo. Debido al desarrollo mismo de la química y el ingreso progresivo de la biología, al campo de la primera.

Por otra parte, la química ha ido paulatinamente incrementando su campo de acción, esto se puede observar, en nuevas materias a ser estudiadas, como la química técnica, la cual es aplicada, en los más diversos procesos de producción. También se puede mencionar, la química computacional. La química medioambiental, la cual es aplicada en el estudio del medioambiente y la manera de preservarlo. Asimismo, tenemos a la química organometálica, la cual dentro de sus utilidades, está la del refinamiento del petróleo.

Año Internacional de la Química, 2011

La ONU ha declarado 2011 como Año Internacional de la Química, con el objetivo de celebrar los logros

de la Química y su contribución a la humanidad. El año 2011 coincide con la conmemoración de varios

hitos destacados en el desarrollo de la Química. En concreto, se cumple el centenario de la concesión del

Premio Nobel de Química a Marie Curie, y constituye, de este modo, una oportunidad para reconocer la

contribución de las mujeres a la ciencia. Además, se conmemora el centenario de la fundación de la

Internacional Association of Chemical Societies, precursora de la Unión Internacional de Química Pura y

Aplicada. Y se celebra también el 350 aniversario de la publicación del libro The Sceptical Chymist de

Robert Boyle, en 1661, que marca el origen de la Química como ciencia moderna.

La celebración del Año Internacional de la Química (AIQ) en 2011 tiene como lema “Química: nuestra

vida, nuestro futuro”. Esta conmemoración va a permitir llevar a cabo actividades en todo el mundo

durante este año para destacar la importancia de la química en la sostenibilidad del planeta y la mejora

de nuestra vida. El año internacional de la Química dará un impulso a la Ciencia Química, base de nuestra

calidad de vida y de su futuro. Esperamos, por tanto, aumentar la apreciación y la comprensión de la

Química, aumentar el interés de los jóvenes por la ciencia y generar entusiasmo para propiciar un futuro

creativo de la química.

¿Qué es la química orgánica? La química orgánica es la química del carbono y de sus compuestos.

Importancia de la química orgánica Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y

grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos

están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús,

desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.

Desarrollo sostenible y la química orgánica

Los productos orgánicos han mejorado nuestra calidad y esperanza de vida. Podemos citar una

familia de compuestos que a casi todos nos ha salvado la vida, los antibióticos. En ciertos casos, sus

vertidos han contaminado gravemente el medio ambiente, causado lesiones, enfermedades e incluso

la muerte a los seres humanos.

¿Cómo se construyen las moléculas?

La parte más importante de la química orgánica es la síntesis de moléculas. Los compuestos que

contienen carbono se denominaron originalmente orgánicos porque se creía que existían únicamente

en los seres vivos. Sin embargo, pronto se vio que podían prepararse

compuestos orgánicos en el laboratorio a partir de sustancias que

contuvieran carbono procedentes de compuestos inorgánicos. En el año

1828, Friedrech Wöhler consiguió convertir cianato de plomo en urea

por tratamiento con amoniaco acuoso. Así, una sal inorgánica se

convirtió en un producto perteneciente a los seres vivos (orgánico). A

día de hoy se han sintetizado más de diez millones de compuestos

orgánico

Química Inorgánica La química inorgánica es la rama de la química que estudia las propiedades, estructura y reactividad

de los compuestos inorgánicos.

Este campo de la química abarca todos los compuestos químicos descontando los que tienen enlaces

carbono-hidrógeno, que son objeto de estudio por parte de la química orgánica.

Ambas disciplinas comparten numerosos puntos en común, y están surgiendo campos

interdisciplinares de gran importancia, entre los que podemos citar la química organometálica.

La parte más importante de los compuestos inorgánicos se forman por combinación de cationes y

aniones unidos por enlaces iónicos. Así, el NaCl se forma por unión de cationes sodio con aniones

cloruro. La facilidad con la que se forma un compuesto iónico depende del potencial de ionización

(para el catión) y de la afinidad electrónica (para el anión) de los elementos que generan los iones

respectivos.

Los compuestos inorgánicos más importantes son los óxidos, carbonatos, sulfatos, ect. La mayor

parte de los compuestos inorgánicos se caracterizan por puntos de fusión elevados, baja

conductividad en estado sólido y una importante solubilidad en medio acuoso.

A nivel industrial, la química inorgánica, tiene una gran importancia. Se acostumbra a medir el

desarrollo de una nación por su productividad en ácido sulfúrico. Entre los productos químicos más

fabricados a nivel mundial cabe citar el sulfato amónico, amoniaco, nitrato amónico, sulfato

amónico, ácido hipocloroso, peróxido de hidrógeno, ácido nítrico, nitrógeno, oxígeno, carbonato de

sodio…

Química Analítica:

La Química Analítica puede definirse como la ciencia que desarrolla y mejora métodos e

instrumentos para obtener información sobre la composición y naturaleza química de la

materia. Dentro de la Química Analítica se incluye el Análisis Químico que es la parte

práctica que aplica los métodos de análisis para resolver problemas relativos a la composición

y naturaleza química de la materia. Los ámbitos de aplicación del Análisis Químicos son muy

variados, en la industria destaca el control de calidad de materias primas y productos

acabados; en el comercio los laboratorios certificados de análisis aseguran las

especificaciones de calidad de las mercancías; en el campo médico los análisis clínicos

facilitan el diagnóstico de enfermedades.

Es interesante realizar una definición de términos ligados al análisis:

Muestra: Parte representativa de la materia objeto del análisis.

Analito: Especie química que se analiza.

Técnica: Medio de obtener información sobre el analito.

Método: Conjunto de operaciones y técnicas aplicadas al análisis de una

muestra.

Análisis: Estudio de una muestra para determinar sus composición o

naturaleza química.

Bioquímica: La bioquímica es la rama de la química que estudia los componentes químicos de los seres

vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de

otras pequeñas moléculas presentes en las células. Se basa en el concepto de que todo ser vivo

contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas

principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Es una disciplina

diferenciada, con su propia identidad. Se caracteriza por su énfasis en las estructuras

y las reacciones entre las biomoléculas, en especial las enzimas y la catálisis biológica; en la

determinación de las rutas metabólicas y la regulación de las mismas y por el principio

químico que las dirige.

Quimica de Polimeros: La química de polímeros es una ciencia multidisciplinaria que maneja las síntesis químicas y las

propiedades químicas de los polímeros. De acuerdo con las recomendaciones de la Unión

Internacional de Química Pura y Aplicada, los polímeros se refieren a las cadenas individuales de

moléculas que constituyen el dominio de la química.

Los polímeros describen la mayor parte de los materiales y pertenece al campo de la física de

polímeros como una subcategoría en física.

La Química en la Nano Industria: En este momento hay casi 500 productos desarrollados en diferentes tipos de industrias, que la

gente común está utilizando, que son o tienen aplicaciones nanotecnológicas. Protectores solares,

cosméticos que contienen nanopartículas que facilitan la absorción; raquetas de tenis más ligeras y

más resistentes compuestas de nanotubos de carbón; comida con aditivos alimentarios específicos;

ropa que no se arruga y repele las manchas o computadoras con nanochips en su interior.

La nanoindustria está en desarrollo y a la vez en estado embrionario, lejos aún de usos masivos y

cotidianos, lugares hoy todavía ocupados, indiscutiblemente, sólo por la microelectrónica.

Avances que impactarán en la industria textil, cosmética, farmacéutica, de electrodomésticos,

higiene, construcción, comunicaciones, energía, seguridad y defensa, y exploración espacial.

Nuestro entorno también se beneficiará, en tanto que la producción de energía será más económica

y limpia y se utilizarán materiales más ecológicos.

Aplicaciones en desarrollo con aporte de la Química

1. Construcción de nanorrobots del tamaño de un escarabajo. El aporte de la química en el

ensamblaje de los átomos (como si fueran pequeños ladrillos o piezas de Lego) y el aporte

de la robótica abren el camino a lo que hoy parece inalcanzable. Los nanorrobots son una

pieza fundamental de la nanotecnología bottom-up, tanto para el autoensamblaje como el

ensamblaje exponencial.

2. “Cosecha” de energía solar. Son proyectos estratégicos de búsqueda de alternativas de

energía a la crisis del petróleo y sus derivados y el calentamiento global.

Química en los Alimentos: La química es hoy en día uno de los procesos más aplicados en la industria de los alimentos. A

través de ella los alimentos sufren ciertas transformaciones o modificación para su propia

conservación mejorando así las propiedades que los constituyen.

Actualmente la población consume varias cantidades de sustancias químicas que se encuentran en

los alimentos. Esto se debe a que la mayoría de los alimentos son a base de la química, contiene un

alto índice de adictivos (saborizantes y colorantes artificiales) para la elaboración de pepitos, pastas,

dulces y otros. Colorantes artificiales tales como el amarillo Nº 5 que produce malestar estomacal,

alergias entre otros.

Estas aplicaciones industriales sobre los alimentos son causantes de algunas enfermedades que hoy

padece la moderna sociedad de consumo; alergias, ulceras, trastornos estomacales, gastritis, entre

otros mencionados.

Importancia de la Química en la Agricultura:

La química es de vital importancia en la agricultura, sobre todo la orgánica, pues la agricultura

maneja seres vivos como las plantas, estas realizan muchos procesos bioquímicos, como la

fotosíntesis, respiración, absorción de nutrientes etc. En la agricultura se usan un sin número de

productos químico, como fungicidas para tratar enfermedades causadas por hongos, insecticidas,

fertilizantes tanto foliares(que se absorben atreves del follaje) y radiculares(a través del sistema

radicular = raíces), Además de bactericidas y herbicidas que se utilizan para matar plantas

indeseable. Cabe señalar que muchos productos de estos son altamente contaminantes, sobre todo

de acuíferos y cuerpos de agua, por eso el agricultor tiene que saber calcular cantidades apropiadas,

y reconocer también las fórmulas de estos productos, para utilizar dosis apropiadas y formulas

química que no dañen al medio ambiente, los excedentes de estos productos cuando se usan

indiscriminadamente se filtran hacia el subsuelo, contaminándolo.

Química y Salud: Uno de los grandes avances que ha marcado un hito en el siglo XX y que evidentemente seguirá

avanzando en el XXI, ha sido el espectacular desarrollo de la medicina. La investigación, las nuevas

técnicas, y también el talento y dedicación de profesionales como los médicos, farmacéuticos y

otros investigadores, han dado lugar a cotas de esperanza y calidad de vida que no podían ni

imaginarse hace tan sólo un siglo.

La aportación de la industria química ha sido fundamental en muchos campos, pero especialmente

en el ámbito de la salud. Sin la química, la medicina y la cirugía se hubieran estancado en prácticas

propias del siglo XIX.

Además, otros productos del área sanitaria tienen el plástico como principal componente:

jeringuillas, lentillas, prótesis, cápsulas, envases de productos farmacéuticos, bolsas de sangre y

suero, guantes, filtros para hemodiálisis, válvulas, tiritas, gafas, e incluso el acondicionamiento de

cada una de las salas de un hospital se construye con materiales plásticos. Un ejemplo sencillo es un

“catéter” para, por ejemplo, introducir por una arteria y solucionar una obstrucción, tiene que ser

desechable, flexible pero firme y, sobre todo, higiénico. En este sentido, el material que, hoy por

hoy, ofrece más garantías en esta función es el PVC.

Los productos de limpieza, los gases para la respiración asistida, las fibras de la ropa de quirófano,

los guantes de látex, constituyen tan sólo un mínimo ejemplo de los múltiples objetos de origen

químico que podemos encontrar en un hospital. Si toda la vida es química, la medicina lo es más

aún.

Las aplicaciones de la Química en la industria

cosmética:

Dentro de sus principales usos se encuentra como conservador e ingrediente activo biocida para

jabones, cremas, lociones, productos para bebés, cremas y lociones protectoras solares, productos

para la higiene femenina, champús, acondicionadores, diferentes productos para el cuidado de la

piel, toallas húmedas para limpieza de la piel, sanitizantes para las manos, desodorantes, talcos,

desinfectantes y sanitizantes de hospitales, instrumental quirúrgico, desinfección institucional de

restaurantes, baños públicos, spas, granjas, rastros de matanza de animales, limpieza de huevo,

congeladores de cárnicos, cuartos públicos, etc.

Referencia de todos los artículos: http://aportes.educ.ar/quimica/nucleo-teorico/estado-del-

arte/nanotecnologia/campos_de_aplicacion.php

http://www.interempresas.net/Quimica/Articulos/7525-La-quimica-de-la-medicina.html

http://www.aecq.es/esp/quimica6.htm

www.wikipedia.org

http://www.silviamar.com/Spanish/quimica_dia.htm

http://www.ingenieriaquimica.net/foros/1-informacion/9673-ramas-de-la-quimica, todas las

direcciones consultadas entre los días 23 septiembre al 1ro de octubre.

Mezclas y disoluciones

HORIZONTALES

2.8.- Proceso de separación y obtención de sustancias sólidas de una mezcla mediante el uso de un

filtro.

5.1.- Mezcla homogénea de una sustancia más abundante y otra u otras mas escasas.

7.8.- Sustancia más abundante de la disolución.

8.1.- Sustancia escasa de la disolución.

12.2.- Magnitud que mide la relación entre la cantidad de soluto y de disolvente.

14.5.- En general se dice de toda unión de partes diferentes que no reaccionan químicamente entre

sí.

VERTICALES

3.3.- Proceso para separar líquidos diferentes según su temperatura de ebullición. Al hervir se

evaporan y luego se condensan por enfriamiento.

6.7.- Mezcla en la que sus partes son indistinguibles.

8.7.- Método de separación de dos sustancias basado en que la más densa cae al fondo del matraz y

la otra queda sobrenadante.

10.7.- Se dice de una disolución que al añadir más soluto éste cae al fondo del matraz y por más que

agitemos no desaparece visualmente.

12.1.- Obtención de un soluto sólido que forma cristales al evaporarse el disolvente.

14.4.- Mezcla en la que las partes son visibles a simple vista.

16.1.- Se dice de una disolución en la que el soluto abunda respecto al disolvente. (Ej:Una

disolución de agua muy salada).

©Miguel García Casas