Quimica.txt

Qu�mica Ir a la navegaci�nIr a la b�squeda Soluciones sustancias en botellas de reactivos, incluyendo hidr�xido de amonio y �cido n�trico, iluminados de diferentes colores Representaci�n de un �tomo de helio en el antiguo modelo at�mico de Rutherford. La qu�mica es la ciencia que estudia tanto la composici�n, la estructura y las propiedades de la materia, como los cambios que esta experimenta durante las reacciones qu�micas y su relaci�n con la energ�a.1? Linus Pauling la define como la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los �tomos), sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias en referencia con el tiempo.2? La qu�mica moderna se desarroll� a partir de la alquimia, una pr�ctica protocient�fica de car�cter filos�fico, que combinaba elementos de la qu�mica, la metalurgia, la f�sica, la medicina, la biolog�a, entre otras ciencias y artes. Esta fase termina al ocurrir la llamada Revoluci�n de la qu�mica, basada en la ley de conservaci�n de la materia y la teor�a de la combusti�n por ox�geno postuladas por el cient�fico franc�s Antoine Lavoisier.3? Las disciplinas de la qu�mica se agrupan seg�n la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre estas se encuentran la qu�mica inorg�nica, que estudia la materia inorg�nica; la qu�mica org�nica, que estudia la materia org�nica; la bioqu�mica, que estudia las sustancias existentes en organismos biol�gicos; la fisicoqu�mica que comprende los aspectos estructurales y energ�ticos de sistemas qu�micos a escalas macrosc�pica, molecular y at�mica, y la qu�mica anal�tica, que analiza muestras de materia y trata de entender su composici�n y estructura mediante diversos estudios y reacciones. Tabla Peri�dica Actual tabla peri�dica actual �ndice 1 Etimolog�a 2 Definici�n: terminolog�a 3 Introducci�n 4 Historia 4.1 Qu�mica como ciencia 4.2 Estructura qu�mica 5 Principios de la qu�mica moderna 5.1 Materia 5.2 �tomos 5.3 Elemento qu�mico 5.4 Compuesto qu�mico 6 Subdisciplinas de la qu�mica 7 Los aportes de c�lebres autores 8 Campo de trabajo: el �tomo 9 Conceptos fundamentales 9.1 Part�culas 9.2 De los �tomos a las mol�culas 9.3 Orbitales 9.4 De los orbitales a las sustancias 9.5 Disoluciones 9.6 Medida de la concentraci�n 9.7 Acidez 9.8 Formulaci�n y nomenclatura 10 V�ase tambi�n 11 Referencias

11.1 Bibliograf�a 12 Enlaces externos Etimolog�a La palabra qu�mica procede de la palabra �alquimia�, el nombre de un antiguo conjunto de pr�cticas protocient�ficas que abarcaba diversos elementos de la actual ciencia, adem�s de otras disciplinas muy variadas como la metalurgia, la astronom�a, la filosof�a, el misticismo o la medicina.4? La alquimia, practicada al menos desde alrededor del a�o 330, adem�s de buscar la fabricaci�n de oro, estudiaba la composici�n de las aguas, la naturaleza del movimiento, del crecimiento, de la formaci�n de los cuerpos y su descomposici�n, la conexi�n espiritual entre los cuerpos y los esp�ritus.5? Un alquimista sol�a ser llamado en lenguaje cotidiano �qu�mico�, y posteriormente (oficialmente, a partir de la publicaci�n, en 1661, del libro El qu�mico esc�ptico, del qu�mico irland�s Robert Boyle6?) se denominar�a qu�mica al arte que practicaba. A su vez, alquimia deriva de la palabra �rabe al-kimia (????????). En su origen, el t�rmino fue un pr�stamo tomado del griego, de las palabras ??�?a o ??�e?a (khemia y khemeia, respectivamente).7?8? La primera podr�a tener origen egipcio. Muchos creen que al-kimia deriva de ??�?a, que a su vez deriva de la palabra Chemi o Kimi o Kham, que es el nombre antiguo de Egipto en egipcio. Seg�n esa hip�tesis, khemeia podr�a ser "el arte egipcio".7? La otra alternativa es que al-kimia derivara de ?? �e?a, que significa �fusionar�.9? Una tercera hip�tesis, con m�s adeptos en la actualidad, dice que khemeia deriva del griego khumos, el jugo de una planta, y que vendr�a a significar "el arte de extraer jugos", y en este caso "jugo" podr�a ser un metal, y por tanto podr�a ser "el arte de la metalurgia"10? Definici�n: terminolog�a La definici�n de qu�mica ha cambiado a trav�s del tiempo, a medida que nuevos descubrimientos se han a�adido a la funcionalidad de esta ciencia. El t�rmino qu�mica, a vista del reconocido cient�fico Robert Boyle, en 1661, se trataba del �rea que estudiaba los principios de los cuerpos mezclados.11? En 1662, la qu�mica se defin�a como un arte cient�fico por el cual se aprende a disolver cuerpos, obtener de ellos las diferentes sustancias de su composici�n y c�mo unirlos despu�s para alcanzar un nivel mayor de perfecci�n. Esto seg�n el qu�mico Christopher Glaser.12? La definici�n de 1730 para la palabra qu�mica, usada por Georg Stahl, era el arte de entender el funcionamiento de las mezclas, compuestos o cuerpos hasta sus principios b�sicos, y luego volver a componer esos cuerpos a partir de esos mismos principios.13? En 1837, Jean-Baptiste Dumas consider� la palabra qu�mica para referirse a la ciencia que se preocupaba de las leyes y efectos de las fuerzas moleculares.14? Esta definici�n luego evolucionar�a hasta que, en 1947, se le defini� como la ciencia que se preocupaba de las sustancias: su estructura, sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras substancias (caracterizaci�n dada por Linus Pauling).15? M�s recientemente, en 1988, la definici�n de qu�mica se ampli�, para ser �el estudio de la materia y los cambios que implica�, seg�n palabras del profesor Raymond Chang.16? Introducci�n La ubicuidad de la qu�mica en las ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias b�sicas. La qu�mica es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biolog�a, la farmacia, la medicina, la geolog�a, la ingenier�a y la astronom�a, entre otros.

Los procesos naturales estudiados por la qu�mica involucran part�culas fundamentales (electrones, protones y neutrones), part�culas compuestas (n�cleos at�micos, �tomos y mol�culas) o estructuras microsc�picas como cristales y superficies. Desde el punto de vista microsc�pico, las part�culas involucradas en una reacci�n qu�mica pueden considerarse un sistema cerrado que intercambia energ�a con su entorno. En procesos exot�rmicos, el sistema libera energ�a a su entorno, mientras que un proceso endot�rmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energ�a al sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones qu�micas hay flujo de energ�a entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse la definici�n de reacci�n qu�mica e involucrar la energ�a cin�tica (calor) como un reactivo o producto. Aunque hay una gran variedad de ramas de la qu�mica, las principales divisiones son: Bioqu�mica, constituye un pilar fundamental de la biotecnolog�a, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio clim�tico, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de poblaci�n mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles f�siles, la aparici�n de nuevas formas de alergias, el aumento del c�ncer, las enfermedades gen�ticas, la obesidad, etc. Fisicoqu�mica, establece y desarrolla los principios f�sicos fundamentales detr�s de las propiedades y el comportamiento de los sistemas qu�micos.17?18? Qu�mica anal�tica, (del griego ??a???) es la rama de la qu�mica que tiene como finalidad el estudio de la composici�n qu�mica de un material o muestra, mediante diferentes m�todos de laboratorio. Se divide en qu�mica anal�tica cuantitativa y qu�mica anal�tica cualitativa. Qu�mica inorg�nica, se encarga del estudio integrado de la formaci�n, composici�n, estructura y reacciones qu�micas de los elementos y compuestos inorg�nicos (por ejemplo, �cido sulf�rico o carbonato c�lcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidr�geno, porque �stos pertenecen al campo de la qu�mica org�nica. Dicha separaci�n no es siempre clara, como por ejemplo en la qu�mica organomet�lica que es una superposici�n de ambas. Qu�mica org�nica o qu�mica del carbono, es la rama de la qu�mica que estudia una clase numerosa de mol�culas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidr�geno y otros hetero�tomos, tambi�n conocidos como compuestos org�nicos. Friedrich W�hler y Archibald Scott Couper son conocidos como los padres de la qu�mica org�nica. La gran importancia de los sistemas biol�gicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en qu�mica sea de naturaleza bioqu�mica. Entre los problemas m�s interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de prote�nas y la relaci�n entre secuencia, estructura y funci�n de prote�nas. Si hay una part�cula importante y representativa en la qu�mica, es el electr�n. Uno de los mayores logros de la qu�mica es haber llegado al entendimiento de la relaci�n entre reactividad qu�mica y distribuci�n electr�nica de �tomos, mol�culas o s�lidos. Los qu�micos han tomado los principios de la mec�nica cu�ntica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones matem�ticas para sistemas m�s complejos. La idea de orbital at�mico y molecular es una forma sistem�tica en la cual la formaci�n de enlaces es comprensible y es la sofisticaci�n de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza cu�ntica del electr�n hace que la formaci�n de enlaces sea entendible f�sicamente y no se recurra a creencias como las que los qu�micos utilizaron antes de la aparici�n de la mec�nica cu�ntica. Aun as�, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis. Historia

Art�culos principales: Historia de la qu�mica y Cronolog�a de la Qu�mica. Las primeras civilizaciones, como los egipcios19? y los babil�nicos, concentraron un conocimiento pr�ctico en lo que concierne a las artes relacionadas con la metalurgia, cer�mica y tintes, sin embargo, no desarrollaron teor�as complejas sobre sus observaciones. Hip�tesis b�sicas emergieron de la antigua Grecia con la teor�a de los cuatro elementos propuesta por Arist�teles. Esta postulaba que el fuego, aire, tierra y agua, eran los elementos fundamentales por los cuales todo est� formado como mezcla. Los atomistas griegos datan del a�o 440 a. C., en manos de fil�sofos como Dem�crito y Epicuro. En el a�o 50 antes de Cristo, el fil�sofo romano Lucrecio, expandi� la teor�a en su libro De Rerum Natura (De la naturaleza de las cosas).20? 21? Al contrario del concepto moderno de atomicismo, esta teor�a primitiva estaba enfocada m�s en la naturaleza filos�fica de la naturaleza, con un inter�s menor por las observaciones emp�ricas y sin inter�s por los experimentos qu�micos.22? En el mundo Hel�nico, la Alquimia en principio prolifer� en combinaci�n 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.23? La Alquimia fue descubierta y practicada ampliamente en el mundo �rabe despu�s de la conquista de los musulmanes, y desde ah�, fue difumin�ndose hacia todo el mundo medieval y la Europa Renacentista a trav�s de las traducciones latinas.24? Qu�mica como ciencia Robert Boyle Bajo la influencia de los nuevos m�todos emp�ricos propuestos por sir Francis Bacon, Robert Boyle, Robert Hooke, John Mayow, entre otros, comenzaron a remodelarse las viejas tradiciones acient�ficas en una disciplina cient�fica. Boyle, en particular, es considerado como el padre fundador de la qu�mica debido a su trabajo m�s importante, �El Qu�mico Esc�ptico� donde se hace la diferenciaci�n entre las pretensiones subjetivas de la alquimia y los descubrimientos cient�ficos emp�ricos de la nueva qu�mica.25? �l formul� la ley de Boyle, rechaz� los �cuatro elementos� y propuso una alternativa mec�nica de los �tomos y las reacciones qu�micas las cuales podr�an ser objeto de experimentaci�n rigurosa, demostr�ndose o siendo rebatidas de manera cient�fica.26? La teor�a del flogisto (una substancia que, supon�an, produc�a toda combusti�n) fue propuesta por el alem�n Georg Ernst Stahl en el siglo XVIII y solo fue rebatida hacia finales de siglo por el qu�mico franc�s Antoine Lavoisier, quien dilucid� el principio de conservaci�n de la masa y desarroll� un nuevo sistema de nomenclatura qu�mica utilizada para el d�a de hoy.27? Antes del trabajo de Lavoisier, sin embargo, se han hecho muchos descubrimientos importantes, particularmente en lo que se refiere a lo relacionado con la naturaleza del "aire", que se descubri�, que se compone de muchos gases diferentes. El qu�mico escoc�s Joseph Black (el primer qu�mico experimental) y el holand�s J. B. van Helmont descubrieron di�xido de carbono, o lo que Black llamaba "aire fijo" en 1754; Henry Cavendish descubre el hidr�geno y dilucida sus propiedades. Finalmente, Joseph Priestley e, independientemente, Carl Wilhelm Scheele a�slan ox�geno puro. El cient�fico ingl�s John Dalton propone en 1803 la teor�a moderna de los �tomos en su libro, La teor�a at�mica, donde postula que todas las substancias est�n compuestas de "�tomos" indivisibles de la materia y que los diferentes �tomos tienen diferentes pesos at�micos.

El desarrollo de la teor�a electroqu�mica de combinaciones qu�micas se produjo a principios del siglo XIX como el resultado del trabajo de dos cient�ficos en particular, J. J. Berzelius y Humphry Davy, gracias a la invenci�n, no hace mucho, de la pila voltaica por Alessandro Volta. Davy descubri� nueve elementos nuevos, incluyendo los metales alcalinos mediante la extracci�n de ellos a partir de sus �xidos con corriente el�ctrica.28? El brit�nico William Prout propuso el ordenar a todos los elementos por su peso at�mico, ya que todos los �tomos ten�an un peso que era un m�ltiplo exacto del peso at�mico del hidr�geno. J. A. R. Newlands ide� una primitiva tabla de los elementos, que luego se convirti� en la tabla peri�dica moderna creada por el alem�n Julius Lothar Meyer y el ruso Dmitri Mendeleev en 1860.29? Los gases inertes, m�s tarde llamados gases nobles, fueron descubiertos por William Ramsay en colaboraci�n con lord Rayleigh al final del siglo, llenando por lo tanto la estructura b�sica de la tabla. Antoine Lavoisier La qu�mica org�nica ha sido desarrollada por Justus von Liebig y otros luego de que Friedrich Wohler sintetizara urea, demostrando que los organismos vivos eran, en teor�a, reducibles a terminolog�a qu�mica30? Otros avances cruciales del siglo XIX fueron: la comprensi�n de los enlaces de valencia (Edward Frankland,1852) y la aplicaci�n de la termodin�mica a la qu�mica (J. W. Gibbs y Svante Arrhenius, 1870). Estructura qu�mica Llegado el siglo XX los fundamentos te�ricos de la qu�mica fueron finalmente entendidos debido a una serie de descubrimientos que tuvieron �xito en comprobar la naturaleza de la estructura interna de los �tomos. En 1897, J. J. Thomson, de la Universidad de Cambridge, descubri� el electr�n y poco despu�s el cient�fico franc�s Becquerel, as� como la pareja de Pierre y Marie Curie investig� el fen�meno de la radiactividad. En una serie de experimentos de dispersi�n, Ernest Rutherford, en la Universidad de M�nchester, descubri� la estructura interna del �tomo y la existencia del prot�n, clasificando y explicando los diferentes tipos de radiactividad, y con �xito, transmuta el primer elemento mediante el bombardeo de nitr�geno con part�culas alfa. El trabajo de Rutheford en la estructura at�mica fue mejorado por sus estudiantes, Niels Bohr y Henry Mosley. La teor�a electr�nica de los enlaces qu�micos y orbitales moleculares fue desarrollada por los cient�ficos americanos Linus Pauling y Gilbert N. Lewis. El a�o 2011 fue declarado por las Naciones Unidas como el A�o Internacional de la Qu�mica.31? Esta iniciativa fue impulsada por la Uni�n Internacional de Qu�mica Pura y Aplicada, en conjunto con la Organizaci�n de las Naciones Unidas para la Educaci�n, la Ciencia y la Cultura. Se celebr� por medio de las distintas sociedades de qu�micos, acad�micos e instituciones de todo el mundo y se bas� en iniciativas individuales para organizar actividades locales y regionales. Principios de la qu�mica moderna El actual modelo de la estructura at�mica es el modelo mec�nico cu�ntico.32? La qu�mica tradicional comenz� con el estudio de las part�culas elementales: �tomos, mol�culas,33? sustancias, metales, cristales y otros agregados de la materia. La materia pod�a ser estudiada en estados l�quido, de gas o s�lidos, ya sea de manera aislada o en combinaci�n. Las interacciones, reacciones y transformaciones que se estudian en qu�mica son generalmente el resultado de las interacciones entre �tomos, dando lugar a direccionamientos de los enlaces qu�micos que los mantienen unidos a otros �tomos. Tales comportamientos son estudiados en un laboratorio de qu�mica.

En el laboratorio de qu�mica se suelen utilizar diversos materiales de cristaler�a. Sin embargo, la cristaler�a no es fundamental en la experimentaci�n qu�mica ya que gran cantidad de experimentaci�n cient�fica (as� sea en qu�mica aplicada o industrial) se realiza sin ella. Una reacci�n qu�mica es la transformaci�n de algunas sustancias en una o m�s sustancias diferentes.34? La base de tal transformaci�n qu�mica es la reordenaci�n de los electrones en los enlaces qu�micos entre los �tomos. Se puede representar simb�licamente como una ecuaci�n qu�mica, que por lo general implica �tomos como la part�cula central. El n�mero de �tomos a la izquierda y la derecha en la ecuaci�n para una transformaci�n qu�mica debe ser igual (cuando es desigual, la transformaci�n, por definici�n, no es qu�mica, sino m�s bien una reacci�n nuclear o la desintegraci�n radiactiva). El tipo de reacciones qu�micas que una sustancia puede experimentar y los cambios de energ�a que pueden acompa�arla, son determinados por ciertas reglas b�sicas, conocidas como leyes qu�micas. Las consideraciones energ�ticas y de entrop�a son variables importantes en casi todos los estudios qu�micos. Las sustancias qu�micas se clasifican sobre la base de su estructura, estado y composiciones qu�micas. Estas pueden ser analizadas usando herramientas del an�lisis qu�mico, como por ejemplo, la espectroscopia y cromatograf�a. Los cient�ficos dedicados a la investigaci�n qu�mica se les suele llamar �qu�micos�.35? La mayor�a de los qu�micos se especializan en una o m�s �reas o subdisciplinas. Varios conceptos son esenciales para el estudio de la qu�mica, y algunos de ellos son:36? Materia En qu�mica, la materia se define como cualquier cosa que tenga masa en reposo, volumen y se componga de part�culas. Las part�culas que componen la materia tambi�n poseen masa en reposo, sin embargo, no todas las part�culas tienen masa en reposo, un ejemplo es el fot�n. La materia puede ser una sustancia qu�mica pura o una mezcla de sustancias.37? �tomos El �tomo es la unidad b�sica de la qu�mica. Se compone de un n�cleo denso llamado n�cleo at�mico, el cual es rodeado por un espacio denominado �nube de electrones�. El n�cleo se compone de protones cargados positivamente y neutrones sin carga (ambos denominados nucleones). La nube de electrones son electrones que giran alrededor del n�cleo cargados negativamente. En un �tomo neutro, los electrones cargados negativamente equilibran la carga positiva de los protones. El n�cleo es denso; La masa de un nucle�n es 1836 veces mayor que la de un electr�n, sin embargo, el radio de un �tomo es aproximadamente 10 000 veces mayor que el de su n�cleo38?39? El �tomo es la entidad m�s peque�a que se debe considerar para conservar las propiedades qu�micas del elemento, tales como la electronegatividad, el potencial de ionizaci�n, los estados de oxidaci�n preferidos, los n�meros de coordinaci�n y los tipos de enlaces que un �tomo prefiere formar (met�licos, i�nicos, covalentes, etc.). Elemento qu�mico Art�culo principal: Elemento qu�mico Un elemento qu�mico es una sustancia pura que se compone de un solo tipo de �tomo, caracterizado por su n�mero particular de protones en los n�cleos de sus �tomos, n�mero conocido como �n�mero at�mico� y que es representado por el s�mbolo Z. El n�mero m�sico es la suma del n�mero de protones y neutrones en el n�cleo. Aunque todos los n�cleos de todos los �tomos que pertenecen a un elemento tengan el mismo n�mero at�mico, no necesariamente deben tener el mismo n�mero m�sico; �tomos de un elemento que tienen diferentes n�meros de masa se conocen como is�topos. Por

ejemplo, todos los �tomos con 6 protones en sus n�cleos son �tomos de carbono, pero los �tomos de carbono pueden tener n�meros m�sicos de 12 o 13.39? La presentaci�n est�ndar de los elementos qu�micos est� en la tabla peri�dica, la cual ordena los elementos por n�mero at�mico. La tabla peri�dica se organiza en grupos (tambi�n llamados columnas) y per�odos (o filas). La tabla peri�dica es �til para identificar tendencias peri�dicas.40? Compuesto qu�mico Art�culo principal: Compuesto qu�mico Un compuesto qu�mico es una sustancia qu�mica pura compuesta de m�s de un elemento. Las propiedades de un compuesto tienen poca similitud con las de sus elementos.41? La nomenclatura est�ndar de los compuestos es fijada por la Uni�n Internacional de Qu�mica Pura y Aplicada (IUPAC). Los compuestos org�nicos se nombran seg�n el sistema de nomenclatura org�nica.42? Los compuestos inorg�nicos se nombran seg�n el sistema de nomenclatura inorg�nica.43? Adem�s, el Servicio de Res�menes Qu�micos ha ideado un m�todo para nombrar sustancias qu�micas. En este esquema cada sustancia qu�mica es identificable por un n�mero conocido como n�mero de registro CAS. Subdisciplinas de la qu�mica Instituto de Tecnolog�a Qu�mica Inorg�nica e Ingenier�a Ambiental, Instituto de Pol�meros e Instituto de Tecnolog�a Qu�mica Org�nica, Universidad Tecnol�gica de Pomerania Occidental, en Szczecin, Polonia. La qu�mica cubre un campo de estudios bastante amplio, por lo que en la pr�ctica se estudia cada tema de manera particular. Las seis principales y m�s estudiadas ramas de la qu�mica son: Qu�mica inorg�nica: s�ntesis y estudio de las propiedades el�ctricas, magn�ticas y �pticas de los compuestos formados por �tomos que no sean de carbono (aunque con algunas excepciones). Trata especialmente los nuevos compuestos con metales de transici�n, los �cidos y las bases, entre otros compuestos. Qu�mica org�nica: S�ntesis y estudio de los compuestos que se basan en cadenas de carbono. Bioqu�mica: estudia las reacciones qu�micas en los seres vivos, estudia el organismo y los seres vivos. Bioqu�mica es el estudio de las sustancias qu�micas, las reacciones qu�micas y las interacciones qu�micas que tienen lugar en los organismos vivos. Bioqu�mica y la qu�mica org�nica est�n estrechamente relacionados, como en la qu�mica m�dica o neuroqu�mica. Bioqu�mica tambi�n se asocia con la biolog�a molecular y la gen�tica. Qu�mica f�sica: tambi�n conocidas como fisicoqu�mica, estudia los fundamentos y bases f�sicas de los sistemas y procesos qu�micos. En particular, son de inter�s para el qu�mico f�sico los aspectos energ�ticos y din�micos de tales sistemas y procesos. Entre sus �reas de estudio m�s importantes se incluyen la termodin�mica qu�mica, la cin�tica qu�mica, la electroqu�mica, la mec�nica estad�stica y la espectroscopia. Usualmente se la asocia tambi�n con la qu�mica cu�ntica y la qu�mica te�rica. Qu�mica industrial: Estudia los m�todos de producci�n de reactivos qu�micos en cantidades elevadas, de la manera econ�micamente m�s beneficiosa. En la actualidad tambi�n intenta aunar sus intereses iniciales, con un bajo da�o al medio ambiente. Qu�mica anal�tica: estudia los m�todos de detecci�n (identificaci�n) y cuantificaci�n (determinaci�n) de una sustancia en una muestra. Se subdivide en Cuantitativa y Cualitativa.[cita requerida] La diferencia entre la qu�mica org�nica y la qu�mica biol�gica es que en la qu�mica biol�gica las mol�culas de ADN tienen una historia y, por ende, en su estructura nos hablan de su historia, del pasado en el que se han constituido, mientras que una mol�cula org�nica, creada hoy, es solo testigo de su presente, sin pasado y sin evoluci�n hist�rica.44?

Adem�s existen m�ltiples subdisciplinas que, por ser demasiado espec�ficas o bien multidisciplinares, se estudian individualmente:[cita requerida] astroqu�mica es la ciencia que se ocupa del estudio de la composici�n qu�mica de los astros y el material difuso encontrado en el espacio interestelar, normalmente concentrado en grandes nubes moleculares. electroqu�mica es una rama de la qu�mica que estudia la transformaci�n entre la energ�a el�ctrica y la energ�a qu�mica. fotoqu�mica, una subdisciplina de la qu�mica, es el estudio de las interacciones entre �tomos, mol�culas peque�as, y la luz (o radiaci�n electromagn�tica). magnetoqu�mica es la rama de la qu�mica que se dedica a la s�ntesis y el estudio de las sustancias de propiedades magn�ticas interesantes. nanoqu�mica (relacionada con la nanotecnolog�a). petroqu�mica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petr�leo o el gas natural como materias primas para la obtenci�n de productos qu�micos. geoqu�mica: estudia todas las transformaciones de los minerales existentes en la tierra. qu�mica computacional es una rama de la qu�mica que utiliza computadores para ayudar a resolver problemas qu�micos. Utiliza los resultados de la qu�mica te�rica, incorporados en alg�n software para calcular las estructuras y las propiedades de mol�culas y cuerpos s�lidos. Mientras sus resultados normalmente complementan la informaci�n obtenida en experimentos qu�micos, pueden, en algunos casos, predecir fen�menos qu�micos no observados a la fecha. qu�mica cu�ntica es una rama de la qu�mica te�rica en donde se aplica la mec�nica cu�ntica y la teor�a cu�ntica de campos. qu�mica macromolecular: estudia la preparaci�n, caracterizaci�n, propiedades y aplicaciones de las macromol�culas o pol�meros; qu�mica medioambiental: estudia la influencia de todos los componentes qu�micos que hay en la tierra, tanto en su forma natural como antropog�nica; qu�mica nuclear o f�sica nuclear es una rama de la f�sica que estudia las propiedades y el comportamiento de los n�cleos at�micos. qu�mica organomet�lica se encarga del estudio de los compuestos organomet�licos, que son aquellos compuestos qu�micos que poseen un enlace entre un �tomo de carbono y un �tomo met�lico, de su s�ntesis y de su reactividad. qu�mica supramolecular es la rama de la qu�mica que estudia las interacciones supramoleculares, esto es, entre mol�culas. qu�mica te�rica incluye el uso de la f�sica para explicar o predecir fen�menos qu�micos. Los aportes de c�lebres autores Art�culo principal: Descubrimiento de los elementos qu�micos Hace aproximadamente 455 a�os solo se conoc�an doce elementos. A medida que fueron descubriendo m�s elementos, los cient�ficos se dieron cuenta de que todos guardaban un orden preciso. Cuando los colocaron en una tabla ordenada en filas y columnas, vieron que los elementos de una misma columna ten�an propiedades similares. Pero tambi�n aparec�an espacios vac�os en la tabla para los elementos a�n desconocidos. Estos espacios huecos llevaron al cient�fico ruso Dmitri Mendel�yev a pronosticar la existencia del germanio, de n�mero at�mico 32, as� como su color, su peso, su densidad y su punto de fusi�n. Su �predicci�n sobre otros elementos como �el galio y el escandio� tambi�n result� muy atinada�, se�ala la obra Chemistry, libro de texto de qu�mica editado en 1995.45? Campo de trabajo: el �tomo El origen de la teor�a at�mica se remonta a la escuela filos�fica de los atomistas, en la Grecia antigua. Los fundamentos emp�ricos de la teor�a at�mica, de acuerdo con el m�todo cient�fico, se debe a un conjunto de trabajos hechos por Antoine Lavoisier, Louis Proust, Jeremias Benjamin Richter, John Dalton, Gay-Lussac, Berzelius y Amadeo Avogadro entre muchos otros, hacia principios del siglo XIX. Los �tomos son la fracci�n m�s peque�a de materia estudiados por la qu�mica, est�n

constituidos por diferentes part�culas, cargadas el�ctricamente, los electrones, de carga negativa; los protones, de carga positiva; los neutrones, que, como su nombre indica, son neutros (sin carga); todos ellos aportan masa para contribuir al peso. Los tipos de �tomos que forman las c�lulas son relativamente pocos: Cada �tomo tiene en su parte central un n�cleo denso con carga positiva rodeado a cierta distancia por una nube de electrones con carga negativa que se mantienen en �rbita alrededor del n�cleo por atracci�n electrostatica. El n�cleo est� formado por dos tipos de part�culas subat�micas: los protones, que tienen carga positiva, y los neutrones, que son el�ctricamente neutros. El n�mero de protones presentes en el n�cleo del �tomo determina su numero at�mico. Un �tomo de hidr�geno tiene un s�lo prot�n en el n�cleo; por consiguiente el hidr�geno, cuyo n�mero at�mico es 1, es el elemento m�s liviano. La carga el�ctrica de un prot�n es exactamente igual y opuesta a la carga de un electr�n. El �tomo es el�ctricamente neutro; el n�mero de electrones con carga negativa que se encuentra alrededor del n�cleo es igual al n�mero de protones con carga positiva que se encuentran dentro del n�cleo; por ende, el n�mero de electrones de un �tomo tambi�n es igual al n�mero at�mico. Todos los �tomos de un elemento tienen el mismo n�mero at�mico. Conceptos fundamentales Part�culas Los �tomos son las partes m�s peque�as de un elemento (como el carbono, el hierro o el ox�geno). Todos los �tomos de un mismo elemento tienen la misma estructura electr�nica (responsable �sta de la mayor parte de las caracter�sticas qu�micas), y pueden diferir en la cantidad de neutrones (is�topos). Las mol�culas son las partes m�s peque�as de una sustancia (como el az�car), y se componen de �tomos enlazados entre s�. Si tienen carga el�ctrica, tanto �tomos como mol�culas se llaman iones: cationes si son positivos, aniones si son negativos. El mol se usa como contador de unidades, como la docena (12) o el millar (1000), y equivale a {\displaystyle 6,022045\cdot 10^{23}} 6,022045\cdot10^{23}. Se dice que 12 gramos de carbono o un gramo de hidr�geno o 56 gramos de hierro contienen aproximadamente un mol de �tomos (la masa molar de un elemento est� basada en la masa de un mol de dicho elemento). Se dice entonces que el mol es una unidad de cambio. El mol tiene relaci�n directa con el n�mero de Avogadro. El n�mero de Avogadro fue estimado para el �tomo de carbono por el qu�mico y f�sico italiano Carlo Amedeo Avogadro, Conde de Quarequa e di Cerreto. Este valor, expuesto anteriormente, equivale al n�mero de part�culas presentes en 1 mol de dicha sustancia: 1 mol de glucosa equivale a {\displaystyle 6,022045\cdot 10^{23}} 6,022045\cdot10^{23} mol�culas de glucosa. 1 mol de uranio equivale a {\displaystyle 6,022045\cdot 10^{23}} 6,022045\cdot10^{23} �tomos de uranio. Dentro de los �tomos puede existir un n�cleo at�mico y uno o m�s electrones. Los electrones son muy importantes para las propiedades y las reacciones qu�micas. Dentro del n�cleo se encuentran los neutrones y los protones. Los electrones se encuentran alrededor del n�cleo. Tambi�n se dice que el �tomo es la unidad b�sica de la materia con caracter�sticas propias. Est� formado por un n�cleo, donde se encuentran los protones. De los �tomos a las mol�culas Los enlaces son las uniones entre �tomos para formar mol�culas. Siempre que existe una mol�cula es porque �sta es m�s estable que los �tomos que la forman por separado. A la diferencia de energ�a entre estos dos estados se le denomina energ�a de enlace. Los �tomos se combinan en proporciones fijas para generar mol�culas concretas. Por

ejemplo, dos �tomos de hidr�geno se combinan con uno de ox�geno para dar una mol�cula de agua. Esta proporci�n fija se conoce como estequiometr�a. Sin embargo, el mismo n�mero y tipo de �tomos puede combinarse de diferente forma dando lugar a sustancias is�meras.46? Orbitales Diagrama espacial que muestra los orbitales at�micos hidrogenoides de momento angular del tipo d (l=2). Art�culos principales: Orbital at�mico y Orbital molecular. Para una descripci�n y comprensi�n detalladas de las reacciones qu�micas y de las propiedades f�sicas de las diferentes sustancias, es muy �til su descripci�n a trav�s de orbitales, con ayuda de la qu�mica cu�ntica. Un orbital at�mico es una funci�n matem�tica que describe la disposici�n de uno o dos electrones en un �tomo. Un orbital molecular es el an�logo en las mol�culas. En la teor�a del orbital molecular la formaci�n del enlace covalente se debe a una combinaci�n matem�tica de orbitales at�micos (funciones de onda) que forman orbitales moleculares, llamados as� porque pertenecen a toda la mol�cula y no a un �tomo individual. As� como un orbital at�mico (sea h�brido o no) describe una regi�n del espacio que rodea a un �tomo donde es probable que se encuentre un electr�n, un orbital molecular describe tambi�n una regi�n del espacio en una mol�cula donde es m�s factible que se hallen los electrones. Al igual que un orbital at�mico, un orbital molecular tiene un tama�o, una forma y una energ�a espec�ficos. Por ejemplo, en la mol�cula de hidr�geno molecular se combinan dos orbitales at�micos, ocupado cada uno por un electr�n. Hay dos formas en que puede presentarse la combinaci�n de orbitales: aditiva y substractiva. La combinaci�n aditiva produce la formaci�n de un orbital molecular que tiene menor energ�a y que presenta una forma casi ovalada, mientras que la combinaci�n substractiva conduce a la formaci�n de un orbital molecular con mayor energ�a y que genera un nodo entre los n�cleos. De los orbitales a las sustancias Los orbitales son funciones matem�ticas para describir procesos f�sicos: un orbital �nicamente existe en el sentido matem�tico, como pueden existir una suma, una par�bola o una ra�z cuadrada. Los �tomos y las mol�culas son tambi�n idealizaciones y simplificaciones: un �tomo y una mol�cula solo existen en el vac�o, y en sentido estricto una mol�cula solo se descompone en �tomos si se rompen todos sus enlaces. En el "mundo real" �nicamente existen los materiales y las sustancias. Si se confunden los objetos reales con los modelos te�ricos que se usan para describirlos, es f�cil caer en falacias l�gicas. Disoluciones Art�culo principal: Disoluci�n En agua, y en otros disolventes (como la acetona o el alcohol), es posible disolver sustancias, de forma que quedan disgregadas en las mol�culas o en los iones que las componen (las disoluciones son transparentes). Cuando se supera cierto l�mite, llamado solubilidad, la sustancia ya no se disuelve, y queda, bien como precipitado en el fondo del recipiente, bien como suspensi�n, flotando en peque�as part�culas (las suspensiones son opacas o trasl�cidas). Se denomina concentraci�n a la medida de la cantidad de soluto por unidad de cantidad de disolvente. Medida de la concentraci�n Art�culo principal: Concentraci�n

La concentraci�n de una disoluci�n se puede expresar de diferentes formas, en funci�n de la unidad empleada para determinar las cantidades de soluto y disolvente. Las m�s usuales son: g/l (gramos por litro) raz�n soluto/disolvente o soluto/disoluci�n, dependiendo de la convenci�n % p/p (concentraci�n porcentual en peso) raz�n soluto/disoluci�n % V/V (concentraci�n porcentual en volumen) raz�n soluto/disoluci�n M (molaridad) raz�n soluto/disoluci�n N (normalidad) raz�n soluto/disoluci�n m (molalidad) raz�n soluto/disolvente x (fracci�n molar) ppm (partes por mill�n) raz�n soluto/disoluci�n Acidez Art�culo principal: PH El pH es una escala logar�tmica para describir la acidez de una disoluci�n acuosa. Los �cidos, como por ejemplo el zumo de lim�n y el vinagre, tienen un pH bajo (inferior a 7). Las bases, como la sosa o el bicarbonato de sodio, tienen un pH alto (superior a 7). El pH se calcula mediante la siguiente ecuaci�n: {\displaystyle pH=-\log a_{H^{+}}\approx -\log[H^{+}]\,} pH= -\log a_{H^+} \approx -\log [H^+]\, donde {\displaystyle a_{H^{+}}\,} a_{H^+}\, es la actividad de iones hidr�geno en la soluci�n, la que en soluciones diluidas es num�ricamente igual a la molaridad de iones hidr�geno {\displaystyle [H^{+}]\,} [H^+]\, que cede el �cido a la soluci�n. una soluci�n neutral (agua ultra pura) tiene un pH de 7, lo que implica una concentraci�n de iones hidr�geno de 10-7 M; una soluci�n �cida (por ejemplo, de �cido sulf�rico)tiene un pH < 7, es decir, la concentraci�n de iones hidr�geno es mayor que 10-7 M; una soluci�n b�sica (por ejemplo, de hidr�xido de potasio) tiene un pH > 7, o sea que la concentraci�n de iones hidr�geno es menor que 10-7 M. Formulaci�n y nomenclatura La IUPAC, un organismo internacional, mantiene unas reglas para la formulaci�n y nomenclatura qu�mica. De esta forma, es posible referirse a los compuestos qu�micos de forma sistem�tica y sin equ�vocos. Mediante el uso de f�rmulas qu�micas es posible tambi�n expresar de forma sistem�tica las reacciones qu�micas, en forma de ecuaci�n qu�mica. Por ejemplo: {\displaystyle MgSO_{4}+Ca(OH)_{2}\rightleftharpoons CaSO_{4}+Mg(OH)_{2}} MgSO_{4} + Ca(OH)_{2} \rightleftharpoons CaSO_{4} + Mg(OH)_{2} V�ase tambi�n Ver el portal sobre Qu�mica Portal:Qu�mica. Contenido relacionado con Qu�mica. Absorci�n Biolog�a Catalizador Din�mica molecular Farmacia Filosof�a de la qu�mica F�sica IUPAC Lista de compuestos Matem�ticas Propiedades peri�dicas

Qu�mica (etimolog�a) Sustancia qu�mica Tabla peri�dica de los elementos Comparaci�n de la qu�mica y la f�sica Part�cula Sub�tomica Referencias [1] [2] [3] �History of Alchemy�. Alchemy Lab. Consultado el 12 de junio de 2011. Strathern, P. (2000). Mendeleyev's Dream � the Quest for the Elements. New York: Berkley Books. Asimov, I. (2014). Breve historia de la qu�mica: Introducci�n a las ideas y conceptos de la qu�mica. Madrid: Alianza Editorial/El Libro de Bolsillo. p. 57. ISBN 978-84-206-6421-7 Entrada "alchemy" del The Oxford English Dictionary, J. A. Simpson and E. S. C. Weiner, vol. 1, 2� ed., 1989, ISBN 0-19-861213-3. p. 854, "Arabic alchemy", Georges C. Anawati, pp. 853-885 in Encyclopedia of the history of Arabic science, eds. Roshdi Rashed and R�gis Morelon, London: Routledge, 1996, vol. 3, ISBN 0-415-12412-3. Weekley, E. (1967). Etymological Dictionary of Modern English. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-21873-2 Asimov, I. (2014). Breve historia de la qu�mica: Introducci�n a las ideas y conceptos de la qu�mica. Madrid: Alianza Editorial/El Libro de Bolsillo. pp. 19-20. ISBN 978-84-206-6421-7 Boyle, R. (1661). The Sceptical Chymist. New York: Dover Publications. (reprint). ISBN 0-486-42825-7. Glaser, Ch. (1663). �Trait� de la chymie.� Paris. En: Kim, M. G. (2003). Affinity, That Elusive Dream - A Genealogy of the Chemical Revolution. The MIT Press. ISBN 0262-11273-6. Stahl, G. E. (1730). Philosophical Principles of Universal Chemistry. London. Dumas, J. B. (1837). 'Affinite' (lecture notes), vii, p. 4. "Statique chimique", Paris: Academie des Sciences. Pauling, L. (1947). General Chemistry. Dover Publications. ISBN 0-486-65622-5. Chang, R. (1998). Chemistry, 6th. ed. New York: McGraw Hill. ISBN 0-07-115221-0. Levine, Ira N. (2004). FISICOQU�MICA 1 (5.� edici�n). Madrid: McGRAWHILL/INTERAMERICANA DE ESPA�A, S.A.U. p. 1. ISBN 9788448137861. Atkins, P. W. (1999). QU�MICA F�SICA (6.� edici�n). Barcelona: Ediciones Omega, S. A. p. 1. ISBN 9788428211819. �First chemists�, February 13, 1999, New Scientist. Lucretius (50 BCE). "de Rerum Natura (On the Nature of Things)". The Internet Classics Archive. Massachusetts Institute of Technology. Retrieved 2007-01-09. Simpson, David (29 June 2005). "Lucretius (c. 99 - c. 55 BCE)". The Internet History of Philosophy. Retrieved 2007-01-09. Strodach, George K. (2012). The Art of Happiness. New York: Penguin Classics. pp. 7-8. ISBN 0-14-310721-6. "International Year of Chemistry - The History of Chemistry". G.I.T. Laboratory Journal Europe. Feb. 25, 2011. Retrieved March 12, 2013. Morris Kline (1985) Mathematics for the nonmathematician. Courier Dover Publications. p. 284. ISBN 0-486-24823-2 Robert Boyle, Founder of Modern Chemistry Harry Sootin (2011) History - Robert Boyle (1627�1691)". BBC. Retrieved 2011-06-12. Mi Gyung Kim (2003). Affinity, that Elusive Dream: A Genealogy of the Chemical Revolution. MIT Press. p. 440. ISBN 0-262-11273-6. Davy, Humphry (1808). "On some new Phenomena of Chemical Changes produced by Electricity, particularly the Decomposition of the fixed Alkalies, and the Exhibition of the new Substances, which constitute their Bases". Philosophical Transactions of the Royal Society (Royal Society of London.) 98 (0): 1-45. doi:10.1098/rstl.1808.0001.

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