¿Qué es la química? Importancia, ramas y áreas de estudio

¿Quieres saber qué es la química? En este artículo podrás conocer su concepto, importancia, sus distintas ramas, así como la historia y algunas aplicaciones de la química.

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A lo largo del texto te ofrecemos una visión general de la química en un contexto histórico, social, tecnológico y ambiental, que te permitirá integrar nuevos conocimientos dentro del mundo que te rodea.

La comprensión de esta ciencia requerirá de una nueva manera de ver la naturaleza, por lo que al abrir la mente no solo podrás entenderla sino también disfrutarla.

¿Qué es la química?

La química es una ciencia activa en constante evolución que tiene importancia vital en nuestro planeta, tanto en nuestro entorno ambiental como en la sociedad. Estudia la materia y los cambios que tienen lugar en ella.

El ideograma chino para definir la química significa “el estudio del cambio”.

Importancia de la química

La química ha contribuido a la creación de nuevas industrias, materiales, productos farmacéuticos, agrícolas y más; con un impacto tan grande en la sociedad que ha modificado el estilo de las personas hasta la fecha y lo seguirá haciendo cada día gracias al conjunto de procedimientos científicos que se usan para el análisis químico de muestras, extracción o síntesis de sustancias.

Para comprender el concepto de química, sus ramas y en general todo sobre el área de estudio, lo primero que debes conocer es el concepto de materia.

¿Qué es la materia?

La materia es todo lo que ocupa un espacio y tiene masa.

La materia abarca lo que podemos observar y tocar (como la tierra, los objetos y los árboles) y lo que no podemos percibir ni tocar (como la brisa, el aire y los gases).

Así pues, podemos determinar que el universo entero posee un “centro químico” que interconecta todo lo que en él hay.

Los químicos separan varios subtipos de materia con base en sus propiedades. La clasificación de la materia comprende:

  • Sustancias
  • Mezclas
  • Elementos y compuestos
  • Átomos y moléculas.

Este último tema lo puedes estudiarlo a detalle en nuestra entrada:

Estados de la materia: tipos, características y propiedades.

Ramas de la química

La química es una ciencia que abarca muchas áreas de estudio, y se interrelaciona con muchas otras, de forma general podemos dividirla en cuatro grandes ramas:

  • Química general: Estudia los principios teóricos como las leyes, reglas y teorías que explican el comportamiento y composición de la materia y energía.
  • Química descriptiva: Estudia la composición, propiedades y métodos de obtención de diversas sustancias. A la vez se subdivide en inorgánica y orgánica.
  • Química analítica: Estudia los componentes de una muestra y sus cantidades. Puede ser cualitativa o cuantitativa.
  • Química aplicada: Atiende problemas específicos y se relaciona con otras ciencias. Entre ellas: fisicoquímica, bioquímica, petroquímica, agroquímica, geoquímica y más.

Igualmente puedes conocer a profundidad las ramas de la química en nuestro post: Ramas y áreas de estudio de la química. Allí explicamos a detalle todas las ciencias relacionadas con la química y sus divisiones.

¿Qué estudia la química?

En esencia estudia los cambios de materia (cómo lo habíamos mencionado).

Sin embargo, la química va mucho más allá y en comparación con otras disciplinas, es común la idea de que la química es muy difícil.

que estudia la quimica (1)

Podemos justificar dicha percepción porque posee un vocabulario específico, por ejemplo. Pero no es tan complicado como parece, la relación que muchos tienen con la química se establece, frecuentemente, desde temprana edad.

Algunos ejemplos de la presencia de la química en nuestra vida cotidiana:

  • Cuando nos enseñan que el agua junto al fuego se evapora luego de un rato a la llama.
  • Al utilizar la olla de presión para cocinar granos o guisos.
  • Al ver que el agua y el aceite no se mezclan.
  • Si diluyes el azúcar en el café.

En cada caso estás usando la química, solo que en términos más coloquiales y de poca rigurosidad científica.Por lo tanto, la química está más presente de lo que percibes.

El estudio de la química implica crear conciencia de que existe un mundo macroscópico con el que podemos interactuar a través de los sentidos, pero son las interacciones entre las partículas y los fenómenos microscópicos los que describen todo lo que percibimos.

¿Por qué es importante?

Porque la química es una ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables para los estudiantes de biología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas.

De hecho, la química rige nuestro comportamiento; a falta de ella, la vida sería más breve en lo que llamaremos condiciones primitivas: sin automóviles, sin electricidad, medicinas o dispositivos electrónicos.

¿Qué es la química como ciencia experimental?

Las ciencias experimentales, como la química, utilizan métodos rigurosos, pero dinámicos para resolver problemas, lo cual requiere de mucha creatividad por parte de los científicos para realizar experimentos controlados y estudiar los fenómenos naturales.

En ese sentido, un experimento controlado consiste en manipular una variable o factor sin variar el resto de los factores que influyen sobre el fenómeno observado.

que estudia la quimica como ciencia experimental

La investigación científica es un proceso que requiere de:

  1. Observación del fenómeno a estudiar.
  2. La búsqueda de información al respecto.
  3. Definición de un problema particular para estudiarlo.
  4. La formulación de posibles explicaciones comprobables (hipótesis).
  5. La experimentación para la obtención de datos reales.
  6. El análisis de los datos.
  7. La discusión de los resultados.
  8. La elaboración de conclusiones que pudieran generar nuevas leyes y teorías.
  9. Y finalmente, la comunicación de los resultados a la comunidad científica y otros ámbitos de interés.

Este proceso no ocurre necesariamente de manera lineal, ya que son muchos los errores y problemas que se encuentran en el camino y que hay que resolver para poder avanzar.

Los procesos de la ciencia, por lo tanto, son altamente dinámicos y complejos, y el científico se involucra en ellos para poder llegar a resultados que son perfectibles con el avance de la ciencia.

La investigación en el área de la química se rige por el método científicoy puede llevar a cabo experimentos básicos en los que el único fin ahondar en el conocimiento del origen y composición de los materiales en la naturaleza y la investigación aplicada busca desarrollar soluciones a problemas en la industria y la sociedad.

Aplicación de la química

Todo aquello que extraiga tecnología de la química es una aplicación. Entre ellas se mencionan:

  • En la industria petrolera la química permite la refinación del petróleo a través de procesos de: destilación, lubricación, integración y desintegración catalítica, alquilación, hidrogenación, isomerización, recuperación de azufre, coquización, hidrodesmetalización, y desintegración térmica.
  • Gracias a la refinación y transformación del petróleo la industria petroquímica puede producir: plástico, el cual es un polímero altamente moldeable bajo influencia del calor y fibras sintéticas. Caucho sintético, fertilizantes para acelerar el desarrollo de los cultivos, solventes y detergentes.
  • En la agroindustria la química permite la aplicación de fertilizantes a los cultivos para mejorar la producción. Puede generar dos tipos: Los llamados fertilizantes NPK (nitrógeno, fósforo y potasio) y los fertilizantes nitrogenados.
  • La industria alimenticia a través del uso de la química ha dedicado gran parte de su trabajo a generar conservantes para preservar los alimentos, crear potenciadores del sabor, agilizar los procesos de obtención de macronutrientes, y más. Dicha industria es una de las que más aplicaciones químicas posee.
  • La medicina es una disciplina que depende de la química para generar drogas dirigidas a mejorar la salud de los individuos mediante el desarrollo de antibióticos, analgésicos, antipiréticos, desparasitantes, anestesia, medicación tumoral, entre otros.
  • La evolución de la química hizo posible el avance de la industria cosmética, en la actualidad se desarrollan productos de higiene y belleza fabricados con componentes seguros, a diferencia de los utilizados en el antiguo Egipto.
  • Entre otras aplicaciones se encuentra, el desarrollo de chips, los utilizados en las tarjetas de pago tienen cristales de silicio ultrapuro en donde se almacena gran cantidad de información.
  • El diseño de conductores, la fabricación de materiales aislantes, construcción de dieléctricos, elaboración de conectores, material de seguridad técnico y la creación de materiales ferromagnéticos que se emplean en máquinas eléctricas se da gracias a la química.
  • La química es la pieza fundamental de la electrónica ya que por medio de ella se diseñan materiales semiconductores, técnicas para el grabado de silicio, capas aislantes, sistemas térmicos, encapsulado de microchips, y más.

Campo de estudio de la química

La química es un punto focal de la ciencia y la tecnología que define y caracteriza la materia, por ello sus aplicaciones son numerosas. Entre los campos de estudio podemos mencionar:

  • Espectroscopia.
  • Catálisis.
  • Química analítica.
  • Química aplicada.
  • Química computacional.
  • Química medioambiental.
  • Química de materiales.
  • Química física.
  • Química inorgánica.
  • Química biológica.
  • Química médica y farmacéutica.
  • Química nuclear.
  • Química orgánica.
  • Química teórica/computacional.
  • Toxicología.
  • Petroquímica.
  • Fisicoquímica.
  • Astroquímica.
  • Fotoquímica y más.

Temas de la química

Definir un temario de química es una tarea extensa, porque al tratarse de una ciencia central engloba una cuantiosa cantidad de definiciones necesarias para su comprensión en cualquier ámbito.

Podemos mencionar algunos temas de nivel básico indispensables para su estudio:

  1. La materia: composición y propiedades.
  2. Modelo atómico.
  3. Tabla periódica.
  4. Reacciones químicas.
  5. Enlace químico y relación con la electronegatividad.
  6. Nomenclatura inorgánica.
  7. Química orgánica y grupos funcionales.

Beneficios de la química

La química tiene un papel protagónico en la producción industrial. Desde la obtención de la materia prima, hasta la transformación y venta de un producto está presente.

Por ello, mencionar sus beneficios es hablar de las ventajas que ofrece la química para nuestro estilo de vida y cómo transforma el entorno que nos rodea.

  • Disminución de enfermedades infecciosas gracias a la experimentación en la industria farmacéutica que permite la elaboración de medicamentos de alta especificidad.
  • Fabricación de materiales de construcción con aleaciones metálicas mucho más resistentes, económicas y maleables.
  • Posibilita la mejora de los dispositivos electrónicos ya existentes a través de la creación de nuevas aleaciones que sean de conmutación más rápida, menor disipación de potencia y mayor respuesta en frecuencia.
  • Potencia la producción de los cultivos y la eliminación de la plaga.
  • Elaboración de combustibles con un menor impacto ambiental que el ocasionado por los hidrocarburos.
  • Facilita la creación de nuevas técnicas para el reciclaje de materiales.
  • Se utiliza en la industria textil para dar color, fuerza, textura, resistencia a las manchas y evitar que se arruguen las fibras de la tela.
  • Si bien se han desarrollado compuestos químicos que afectan el equilibrio medioambiental, en la actualidad también se desarrollan métodos químicos que mitigan las emisiones de carbono y diversos elementos perjudiciales para la naturaleza.

El estudio de la química es extenso, pero no deja de ser fascinante.

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