Desde el principio de los tiempos, las personas se han interesado por la composición, la estructura y la interacción de todo lo que les rodea. Este conocimiento se combina en una sola ciencia: la química. En el artículo, consideraremos qué es, secciones de química y la necesidad de estudiarla.
¿Qué es la química y por qué estudiarla?
La química es una de varias áreas de las ciencias naturales, la ciencia de las sustancias. Ella esta estudiando:
- estructura y composición de las sustancias;
- propiedades de los elementos del mundo;
- transformaciones de sustancias que dependen de sus propiedades;
- cambios en la composición de una sustancia durante una reacción química;
- leyes y patrones de cambios en las sustancias.
La química considera todos los elementos en términos de composición atómica y molecular. Está estrechamente relacionado con la biología y la física. También hay muchas áreas de la ciencia que son limítrofes, es decir, son estudiadas, por ejemplo, tanto por la química como por la física. Estos incluyen: bioquímica, química cuántica, física química, geoquímica, química física y otros.
Las principales ramas de la química en la literatura son:
- Química orgánica.
- Inorgánicoquímica.
- Bioquímica.
- Física química.
- Química analítica.
Química orgánica
La química se puede clasificar según las sustancias estudiadas en:
- inorgánico;
- orgánico.
La primera área de estudio se considerará en el siguiente párrafo. ¿Por qué se seleccionó la química orgánica como una sección separada? Porque se dedica al estudio de los compuestos de carbono y de las sustancias en las que se incluye. Hoy en día, se conocen alrededor de 8 millones de estos compuestos.
El carbono se puede combinar con la mayoría de los elementos, pero interactúa más a menudo con:
- oxígeno;
- carbono;
- nitrógeno;
- gris;
- manganeso;
- potasio.
Además, el elemento se distingue por su capacidad para formar largas cadenas. Dichos enlaces proporcionan una variedad de compuestos orgánicos que son importantes para la existencia de un organismo vivo.
Objetivos y métodos seguidos por la asignatura de química orgánica:
- aislamiento de sustancias individuales y especiales de plantas y organismos vivos, así como de materias primas fósiles.
- purificación y síntesis de compuestos de sustancias;
- determinación de la estructura de la materia en la naturaleza;
- el estudio del curso de una reacción química, sus mecanismos, características y resultados;
- determinación de relaciones y dependencias entre la estructura de la materia orgánica y sus propiedades.
Los temas de química orgánica incluyen:
- Química de polímeros o química de compuestos macromoleculares. El campo de la ciencia quese ocupa del estudio de las propiedades químicas y fisicoquímicas de los polímeros y de los reactivos de partida utilizados para su obtención.
- Farmacología. Rama de la ciencia que estudia las sustancias medicinales y su efecto en el cuerpo humano.
Química inorgánica
La sección de química inorgánica se ocupa del estudio de la composición, estructura e interacciones de todas las sustancias que no contienen carbono. Hoy existen más de 400 mil sustancias inorgánicas. Gracias a esta sección de la ciencia, se asegura la creación de materiales para la tecnología moderna.
La investigación y el estudio de las sustancias de la química inorgánica se basa en la ley periódica, así como en el sistema periódico de D. I. Mendeleev. Estudios de ciencias:
- sustancias simples (metales y no metales);
- sustancias complejas (óxidos, sales, ácidos, nitritos, hidruros y otros).
Problemas de la ciencia:
- búsqueda y desarrollo de formas de crear nuevos materiales que tengan las propiedades necesarias;
- estudio de la relación entre la estructura de la capacidad de reacción con otros elementos;
- desarrollo y mejora de tecnologías de purificación de mezclas;
- buscar nuevos métodos para sintetizar elementos.
Física química
La química física es la rama más extensa de la química. Se dedica al estudio de las leyes generales de la estructura, estructura y transformaciones de las sustancias utilizando los métodos de la física. Para ello, teórico yexperimentales.
La química física incluye conocimientos sobre:
- estructura de las moléculas;
- termodinámica química;
- cinética química;
- catálisis.
Las secciones de química física son las siguientes:
- Electroquímica: el estudio de los procesos en los conductores.
- La fotoquímica es el estudio de las transformaciones químicas bajo la influencia de la luz.
- Físicoquímica de los fenómenos superficiales.
- Química de las radiaciones: el estudio de los procesos provocados por la acción de las radiaciones ionizantes;
- Química coloidal: el estudio de los sistemas y fenómenos que ocurren en la interfaz.
- La química cuántica es el estudio de la estructura, las propiedades y las reacciones de las sustancias basadas en la mecánica cuántica.
- Cristaloquímica: la ciencia de las estructuras cristalinas;
- La termoquímica es una rama de la química que estudia las termorreacciones, la relación de los parámetros físico-químicos.
- La doctrina de la estructura del átomo.
- Enseñanza sobre la corrosión (oxidación) de los metales.
- Cinética química: el estudio de las reacciones químicas en función de las condiciones externas.
- La doctrina de las soluciones.
- Química nuclear: se ocupa del estudio de las reacciones nucleares y los procesos que ocurren en ellas.
- La química del sonido es el estudio de los efectos que ocurren cuando se exponen a poderosas ondas acústicas.
Química analítica
La química analítica es una rama de la química que desarrolla las bases teóricas del análisis químico. La ciencia está desarrollando métodos para identificar, separar, detectary determinación de compuestos químicos y determinación de la composición química de materiales.
La química analítica se puede clasificar en función de las tareas a resolver en:
- Análisis cualitativo: determina qué sustancias hay en la muestra, su forma y esencia.
- Análisis cuantitativo: determina el contenido (concentración) de los componentes en la muestra de prueba.
Si desea analizar una muestra desconocida, primero se aplica el análisis cualitativo y luego el cuantitativo. Se llevan a cabo por métodos químicos, instrumentales y biológicos.
Bioquímica
La bioquímica es una rama de la química que estudia la composición química de las células y los organismos vivos, así como los procesos químicos básicos de su vida. La ciencia es bastante joven y se encuentra en la intersección de la biología y la química.
La bioquímica se ocupa del estudio de dichos compuestos:
- carbohidratos;
- lípidos;
- proteínas;
- ácidos nucleicos.
Secciones de Bioquímica:
- Bioquímica estática: estudia la composición química de los organismos y la estructura de sus moléculas (proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos, lípidos, vitaminas y otros).
- Bioquímica funcional: estudia las reacciones químicas básicas que ocurren durante el funcionamiento de los órganos y sistemas del cuerpo.
- La bioquímica dinámica estudia las reacciones químicas que ocurren durante el metabolismo.
Tecnología química
Químicola tecnología es una rama de la química que estudia los métodos económicos y ambientalmente racionales de procesamiento de materiales naturales para su consumo y uso en la producción.
La ciencia se divide en:
- Tecnología química orgánica, que se ocupa del procesamiento de combustibles fósiles, la producción de polímeros sintéticos, fármacos y otras sustancias.
- Tecnología química inorgánica, que se dedica al procesamiento de materias primas minerales (excepto minerales metálicos), la producción de ácidos, fertilizantes minerales y álcalis.
En ingeniería química hay muchos procesos (por lotes o continuos). Se dividen en grupos principales:
- hidromecánica:
- química;
- mecánica;
- transferencia masiva;
- térmica.
Interesante saber química (hechos)
El curso de ciertos procesos químicos y las propiedades de ciertas sustancias son de interés inusual para las personas.
Estas son algunas de ellas:
- Galio. Este es un material interesante que tiende a derretirse a temperatura ambiente. Parece aluminio. Si una cuchara de galio se sumerge en un líquido a una temperatura superior a 28 grados centígrados, se derretirá y perderá su forma.
- Molibdeno. Este material fue descubierto durante la Primera Guerra Mundial. Los estudios de sus propiedades han demostrado la alta resistencia de la sustancia. Más tarde, se fabricó el legendario cañón Big Bertha. Su cañón no se deformó por sobrecalentamiento al disparar,lo que facilitó el uso del arma.
- Agua. Se sabe que el agua pura H2O no se encuentra en la naturaleza. Debido a sus propiedades, absorbe todo lo que se encuentra en su camino. Por lo tanto, un líquido verdaderamente puro solo puede obtenerse en un laboratorio.
- Además, se conoce otra propiedad especial del agua: su reacción a los cambios en el mundo circundante. Los estudios han demostrado que el agua de una fuente bajo diferentes influencias (magnética, con música encendida, al lado de las personas) cambia su estructura.
- mercaptano. Es una combinación de sabores dulces, amargos y ácidos que se descubrió después de investigar la toronja. Se ha establecido que una persona nota este sabor a una concentración de 0,02 ng/l. Es decir, basta agregar 2 mg de mercaptano para un volumen de agua de 100 mil toneladas.
Se puede decir que la química es una parte integral del conocimiento científico de la humanidad. Ella es interesante y versátil. Es gracias a la química que las personas tienen la oportunidad de utilizar muchos objetos del mundo moderno.
