Si te has preguntado ¿De qué sirve la química para otras ciencias? A lo largo del texto encontrarás la respuesta.
En este post te detallamos todo lo que necesitas saber para relacionar una ciencia central, cómo la química, con otras disciplinas.
El desarrollo de la química
Aunque la química es una ciencia antigua, sus bases modernas se establecieron a partir del siglo XIX, cuando los adelantos tecnológicos e intelectuales les permitieron a los científicos separar sustancias en sus componentes más básicos, y por lo tanto, explicar muchas de sus propiedades características.
La incorporación de nuevas técnicas de investigación experimental que se crearon durante el siglo XX fueron un punto de inflexión hacia el avance exponencial de la química, lo que permitió el estudio de las interacciones microscópicas.
Durante el proceso de desarrollo se llegó a la conclusión que la química es una ciencia central ligada a múltiples áreas del saber.
¿Qué es la química cómo ciencia?
La química es una ciencia central que se encarga de estudiar los cambios que ocurren en la materia. Se le conoce como “la ciencia del cambio”.
Se apoya en el método científico para llevar a cabo todos los procedimientos de análisis y experimentación, para ello, utiliza técnicas controladas establecidas dentro de la comunidad científica que certifican las respuestas ante problemas y fenómenos químicos; así como el nacimiento de nuevas teorías.
Si quieres aprender más acerca de la química, su origen y aplicaciones puedes visitar nuestro post:
Ciencias que se Relacionan con la Química
Es casi indudable que en la actualidad la química mantiene una posición central entre todas las áreas de la ciencia y tecnología.
El conocimiento adecuado de cada una de ellas y las relaciones que establecen con el estudio del cambio te facilitaran el aprendizaje del impacto que tiene la química en la sociedad y en ti.
¿Cómo se relacionan la química y la biología?
Además, describe la biodiversidad que existe en el planeta tierra y los procesos que ocurren dentro de un ecosistema para que la vida se manifieste.
La relación entre la química y la biología ofrece muchas conexiones. La vida se construye gracias a los procesos químicos. Por ejemplo:
- El proceso químico de la fotosíntesis, que utiliza la energía del sol para convertir el agua y el dióxido de carbono en glucosa (azúcar), forma la base de la mayoría de las cadenas alimentarias.
- Las interacciones químicas que se dieron entre las primeras moléculas de la tierra dieron paso a la vida.
- La digestión y la respiración celular dependen de reacciones químicas dentro de los organismos vivos.
Cuando hacemos mención del ciclo de Krebs seguramente se te viene a la mente una serie de fórmulas químicas en ciclo, pero son dichas reacciones en cadena las que permiten la producción de energía en la célula para llevar a cabo todas las funciones metabólicas que demanda el organismo.
La química que hay detrás de la producción de combustibles fósiles es otro punto de unión entre la química y la biología. Así como la encontrar una solución a la crisis ambiental que genera el uso continuo de derivados del petróleo.
¿Cómo se relacionan la química y la física?
En este sentido surge la pregunta ¿Cuál es la relación entre la química y la física?
La ciencia que quizás sea la más profundamente afectada por la física es la química. Históricamente, los primeros días de la química se ocuparon casi por completo de lo que ahora llamamos química inorgánica, la química de sustancias que no están asociadas con los seres vivos.
Se requirió un análisis prolongado para descubrir la existencia de muchos elementos. Esta química temprana fue muy importante para la física, ya que el estudio de los cambios físicos en la naturaleza tiene que ver con la materia y la energía.
La teoría de la química, es decir, de las reacciones en sí mismas, se resumen gracias a la tabla periódica de Mendeleev, que resalta las cualidades de cada elemento y las posibles relaciones que pueden establecer en base a sus características. Se consideraba una colección de reglas para la creación de sustancias con propiedades específicas.
Todas estas “reglas” fueron finalmente explicadas en principio por la mecánica cuántica, de modo que la química teórica es de hecho física.
Química física y Química cuántica
En la actualidad, la química inorgánica, como ciencia, se reduce esencialmente a lo que se llama química física y química cuántica.
- La química física estudia la velocidad a la que ocurren las reacciones y lo que está sucediendo en detalle ¿Cómo chocan las moléculas? ¿Qué piezas salen volando primero?
- La química cuántica nos ayuda a comprender qué sucede en términos de las leyes físicas.
¿Cómo se relacionan la química y las matemáticas?
Aunque parezcan ciencias lejanas ambas se encuentran más ligadas de lo que parece.
Desde los inicios de la química, las matemáticas se utilizaron para crear modelos cuantitativos y cualitativos para ayudar a entender el mundo de la química mediante la comprensión de los elementos que componen las moléculas.
Un átomo está formado por partículas que se conocen como protones, neutrones y electrones. Los problemas de medición relacionados con estas partículas son una gran parte de lo que se trata la química.
Los protones, neutrones y electrones tienen masa y tienen carga eléctrica (o la falta de ella) y se pueden medir la masa y la carga. Los patrones en la masa y la carga de las partículas atómicas ayudaron a los químicos a comprender la naturaleza de los átomos y las moléculas que estos átomos pueden formar.
Una interacción de las matemáticas y la química que es tan familiar ahora que se da por sentada, es la forma en que ciertas cantidades se equilibran o conservan cuando se produce una reacción química.
Resulta que uno puede usar ideas del álgebra aprendidas en la escuela secundaria (o en una clase de álgebra lineal) para usar sistemas de ecuaciones lineales para “balancear” las reacciones químicas. La idea es introducir letras para las moléculas involucradas y luego usar principios químicos para producir las ecuaciones.
El conocimiento cuantitativo matemático se puede aplicar a la química estableciendo las siguientes relaciones:
- Ratios: Hacer diluciones o mezclar soluciones con diferentes molaridades.
- Razonamiento proporcional: Análisis de estructura molecular.
- Álgebra y gráficas: Análisis de gráficos experimentales de velocidades de reacción; leyes de los gases.
- Cálculo: Predecir y medir velocidades de reacción en experimentos medibles.
- Unidades de medida: Dar sentido a medidas reales y complicadas.
- Logaritmos: Para comprender el pH.
- Probabilidad: Sacar conclusiones generales de los ensayos.
¿Cuál es la relación entre la química y la medicina?
La química ha hecho importantes contribuciones a las ciencias de la salud. El desarrollo de nuevos fármacos implica el análisis químico y la síntesis de nuevos compuestos.
El desarrollo de un nuevo fármaco para cualquier enfermedad es largo y complicado. Se debe estudiar la química de la enfermedad, así como también cómo afecta el fármaco al cuerpo humano. Un medicamento puede funcionar bien en animales, pero no en humanos.
De cien medicamentos que ofrecen la posibilidad de tratar enfermedades, solo unos pocos resultan ser seguros y eficaces. La química contribuye a la preparación y uso de materiales para cirugía:
- Suturas.
- Piel artificial.
- Materiales estériles.
Las suturas que se usan en cirugías ya no tienen que ser removidas, porque simplemente se disuelven en el cuerpo después de un período de tiempo. Los vasos sanguíneos de reemplazo para el corazón y otros tipos de cirugía a menudo están hechos de sustancias químicas que no reaccionan con los tejidos, por lo que el cuerpo no las rechaza y facilita el proceso de recuperación.
Las pruebas de laboratorio clínico utilizan una amplia variedad de técnicas químicas e instrumentación para el análisis. Nos permiten responder preguntas frecuentes como: “¿Cuáles son los valores de colesterol en sangre?” y “¿Tienes diabetes?”
Algunas pruebas de laboratorio utilizan técnicas sencillas. Otros procesos involucran equipos complejos y datos de análisis por computadora, con el fin de realizar mediciones en un gran número de muestras de pacientes.
¿Cómo se relacionan la química y la ecología?
La comunicación química es el lenguaje tácito de la naturaleza.
La capacidad de los organismos para transmitir y percibir información a través de productos químicos es un aspecto notable de nuestro mundo natural.
La relación entre la química y la ecología inspecciona el papel de las interacciones químicas entre los organismos vivos y su ambiente, así como las consecuencias de esas interacciones en el comportamiento y la evolución de los organismos implicados.
Las señales químicas son omnipresentes y se pueden encontrar en casi todas las interacciones biológicas , desde la comunicación bacteriana hasta los grupos sociales de elefantes.Por lo tanto, su estudio ofrece una visión poderosa de estos procesos biológicos, así como aplicaciones basadas en la ecología para la agricultura, la manufactura y las industrias médicas.
Las señales químicas se pueden utilizar para determinar las alteraciones moleculares de un entorno que afecta el desarrollo de la vida en esa área. Por lo tanto, la química y la ecología tienen un fuerte vínculo en la necesidad de proteger al medio ambiente de la contaminación.
¿Cuál es la relación entre la química y la ingeniería?
La química permite una comprensión completa de la interacción de los materiales con el entorno. Debido a que cada material está formado por átomos y las propiedades de cualquier material están determinadas por la interacción de esos átomos.
Lo mencionado supone una gran ventaja para el conocimiento en ingeniería, ya que constituye una herramienta eficaz para la resolución de problemas globales en la construcción o desarrollo de equipos.
¿Cómo se relacionan la química y la historia?
Para muchos la relación entre la química y la historia parece cuento de hadas, pero por más sorprendente que parezca gracias a la química se han resuelto enigmas de la antigüedad.
El empleo de carbono 14 para la datación de fósiles se utiliza en la arqueología y contribuye a dilucidar el desarrollo de las civilizaciones a través del tiempo.
¿Cómo se relaciona la química con la geología?
Otro campo que se basa en la química es la geología. Las rocas están formadas por átomos y la composición química de la piedra y el suelo determina la dureza, la erosión y otras cualidades físicas que dan forma al paisaje.
En geología, así como en arqueología y muchos otros campos, los cambios químicos graduales que ocurren en los elementos radiactivos permiten técnicas de datación por carbono que han revolucionado nuestra comprensión del pasado, es decir, de la historia.
¿Hay relación entre la química y la astronomía?
La astronomía moderna no sería posible sin un juicio profundo de la química. Esto se debe a que gran parte de nuestro conocimiento del universo sólo se ha obtenido a través de la espectroscopía astronómica, que analiza el espectro de los objetos celestes y compara ese espectro con elementos de la tabla periódica para determinar su composición.¿Hay relación entre la química y la agricultura?
La química ha permitido el desarrollo de la agricultura gracias al empleo de fertilizantes que nutren los suelos y generan cosechas de mayor abundancia.
Igualmente, los herbicidas y pesticidas han sido de gran ayuda en los cultivos para acabar con las plagas que los contaminan. Es una herramienta bastante útil que no deja de perfeccionarse a diario para tener un menor impacto ambiental y mejor eficiencia al eliminar las enfermedades de los cultivos.
¿Por qué estudiar química?
La química es una increíble y fascinante carrera de estudio. Para la actividad más simple como entender porqué una hoja de otoño vira al color rojo o porqué el jabón nos limpia, se requiere, en primer lugar, una comprensión básica de la química.
Es una ciencia fundamental en el planeta, juega un rol importante en la vida de cada individuo y explica la razón de nuestra existencia de muchas maneras.
El estudio de la química nos prepara para afrontar el mundo real con propuestas que impulsan el desarrollo. La tecnología química provee nuevas soluciones a:
- Los problemas de salud.
- Disponibilidad de materiales
- Energía.
El comportamiento de átomos, moléculas y iones determina el tipo de mundo en el que vivimos, las formas y tamaños de los seres vivos e incluso nuestro estado de ánimo en diferentes días. Los químicos que son capaces de comprender tales fenómenos están preparados para desarrollar actividades como:
- Estudiar el mecanismo de recombinación del ADN.
- Medir la cantidad de insecticida en el agua potable y analizar el impacto que tiene en el estilo de vida de los ciudadanos.
- Cuantificar el contenido de proteínas en las carnes.
- Desarrollar nuevos antibióticos.
- Diseñar un nuevo fármaco para enfermedades poco
Puede que resulte obvia la necesidad de la química cuando se quiere trabajar en la industria desarrollando productos como polímeros, medicamentos, aromatizantes, colorantes, etc.
Sin embargo, a veces se olvida que para ciencias de la salud la química representa una piedra angular, por lo tanto, carreras como odontología, medicina, microbiología, enfermería y nutrición se basan en la ciencia del cambio.
