química (do grego quemia e quemeia ) é a ciência responsável pelo estudo do assunto , tanto em sua composição quanto em sua estrutura e propriedades . A química abrange objetos como átomos , moléculas e substâncias , as reações químicas pelas quais passam e suas relações com diferentes formas de energia.

A pessoa que se dedica a esta atividade científica é chamada de químico . A palavra química também é usada para se referir ao relacionamento positivo e à conexão emocional que pode ocorrer entre duas pessoas (por exemplo: “ambas têm boa química”). 

História da química

O estudo da matéria e de sua natureza remonta aos tempos antigos, por meio de disciplinas como a alquimia , mas a química faz parte da ciência moderna e adota as diretrizes e métodos do pensamento e da pesquisa científica (elaboração de hipóteses, realização de observações e experiências, construção de teorias).

A química moderna surge através da chamada Revolução da química ocorrida no século XVIII, através da formulação da lei da conservação da massa e das teorias da combustão do oxigênio da qual é considerada o pai da química : Francês Antoine Lavoisier.

Disciplinas de Química

A química pode ser dividida em duas áreas principais: química orgânica e química inorgânica . Por um lado, a química orgânica se dedica a estudar todos os compostos químicos à base de carbono e diferentes tipos de hidrocarbonetos.

Esses compostos moleculares são extremamente importantes nos processos orgânicos dos seres vivos e podem ser constituídos por ligações carbono-carbono ou ligações carbono-hidrogênio.

 Esta disciplina possui inúmeras aplicações que vão desde o desenvolvimento de novos medicamentos, a criação de materiais não poluentes para o meio ambiente ( biodegradáveis ) até a compreensão das funções vitais dos seres vivos.

Por outro lado, a química inorgânica é responsável pelo estudo de minerais não orgânicos e produtos químicos artificiais projetados e construídos em laboratórios . Em geral, ele estuda todos os produtos químicos que não são baseados em ligações de carbono (como água e óxido férrico).

Outras disciplinas que compõem o campo da química são físico-química (que estuda a relação entre compostos químicos e energia), bioquímica (que estuda as substâncias presentes nos organismos biológicos), química analítica (que estuda a composição dos uma amostra ou material de forma quantitativa ou qualitativa), neuroquímica (que estuda o papel dos compostos químicos na transmissão de sinais nervosos no cérebro humano) e química industrial (que se dedica ao design e produção de novos materiais e substâncias que pode ter aplicação na fabricação industrial).

Reações químicas

Um elemento central no estudo desta ciência são os processos de mudança que podem ocorrer em um ou mais elementos químicos: as chamadas reações químicas.

Podem ocorrer substâncias reativas ou reagentes , e dar origem a novos compostos chamados produtos químicos . As reações químicas podem ser de diferentes tipos, entre os quais podemos distinguir síntese, decomposição, reações de substituição, etc.

A palavra química vem de uma variável latina e das raízes árabes chimica, chimia, alquimia , uma referência à alquimia , que mais tarde se transforma em química moderna. Começou a se diferenciar da alquimia por referir-se à variedade dos componentes e composições de um elemento, definindo as propriedades de um ou de uma matéria e as possíveis transformações que surgem ou sofrem sem causar quaisquer mudanças, alterações ou modificações nela, de o qual uma matéria é conformada.

O que é quimica

Diz-se que a química é a ciência que estuda a estrutura, composição e propriedades da matéria, bem como as mudanças que acontecem durante as reações químicas e sua conexão com a energia. Em outra definição da química, ele destaca que ela é a principal responsável por grupos supraatômicos, como moléculas, gases, metais e cristais , analisando suas propriedades estatísticas, composições, reações e transformações. No conceito de química, também inclui o discernimento das propriedades e interação da matéria no nível molecular.

Por outro lado, o químico Linus Pauling afirma que a química é uma ciência que analisa a estrutura (formas e tipos de arranjo dos átomos), as substâncias, as reações e as propriedades que as transformam em diferentes substâncias em relação ao tempo.

Outra resposta ao que é química, é que é uma das ciências mais significativas ao longo da história, e seus estudos têm revelado descobertas em tantos assuntos, alguns anedóticos, outros de grande importância como os medicamentos e a cura para diferentes doenças.

A competência desta ciência no estudo das chamadas reações químicas, ou seja, o sistema pelo qual dois elementos são conectados e ocorre uma mudança em um deles. Desta forma, é permitido dar alguns elementos básicos a partir de outras ciências como engenharia, biologia, farmacologia e geologia, entre outras; para sua própria análise.

A definição de química evoluiu ao longo do tempo, à medida que novas descobertas foram adicionadas à funcionalidade desta ciência. A palavra química, na visão do cientista Robert Boyle, em 1661, referia-se à área que analisava os princípios dos corpos mistos.

Em 1662, esse conceito foi tratado como a arte científica pela qual você aprende a dissolver corpos.

Alquimia: a origem da química

O termo “química” vem da palavra “alquimia”, nome dado a um antigo grupo de práticas protocientíficas que abrangiam diversos elementos da ciência atual, além de outras disciplinas como astronomia, metalurgia, misticismo, filosofia ou medicina.

A alquimia era praticada há aproximadamente 330 anos, que além de explorar a manufatura do ouro, analisava a natureza do movimento, a composição das águas, o crescimento, a ligação espiritual entre corpos e espíritos, a formação dos corpos e sua decomposição. No início, um alquimista era comumente chamado de “químico” e, mais tarde, o ofício que ele praticava seria chamado de química.

História da quimica

Está fortemente ligada à evolução do homem, uma vez que abrange todas as transformações dos elementos e as teorias correspondentes.

Nasceu no século 18 a partir dos estudos da alquimia, muito populares entre os cientistas da época. Acredita-se que os fundamentos básicos da química foram coletados pela primeira vez no livro do cientista britânico “Robert Boyle” (o quimista cético, 1661).

Sua história realmente começa um século depois com os estudos do francês Antoine Lavoisier e seus trabalhos sobre o oxigênio, a lei da conservação da massa e a objeção da teoria do flogisto como teoria da combustão.

O início do domínio químico é o manejo do fogo . Há evidências que datam de mais de 500.000 anos, indicando que na época do homo erectus, certas tribos estimavam essa conquista que ainda hoje continua sendo uma das tecnologias mais importantes para a evolução do homem. Uma vez que produzia luz e calor à noite e também os ajudava a se protegerem de animais selvagens. Também lhes permitiu fazer sua comida. Continha menos patógenos e era muito mais fácil de digerir. Desta forma, a mortalidade diminuiu e os padrões gerais de vida foram melhorados.

O filósofo Aristóteles pensava que as substâncias químicas eram compostas por quatro elementos: ar, terra, fogo e água. Ele acreditava que existia outro movimento paralelo, o atomismo, que afirmava que os elementos eram compostos por átomos, que são partículas invisíveis que podem ser descritas como a unidade mínima da matéria.

Depois que os princípios da combustão foram compreendidos, outra discussão de grande importância tomou conta da química. Vitalismo e a diferenciação fundamental entre química orgânica e inorgânica. Essa teoria pressupõe que a química orgânica só poderia ser originada por organismos vivos atribuindo esse fato a um vis vitalis intrínseco da própria vida.

Ramos da química

Ele é dividido em uma série de ramos que são descritos a seguir:

Quimica Organica

Na definição de química orgânica, ele ressalta que se trata do estudo de substâncias químicas formadas por carbono e hidrogênios, uma vez que essas são as estruturas, os componentes celulares vivos, estudando os seres vivos e as funções primárias e vitais como a respiração, a alimentação e os forma como se reproduzem, englobando as biomoléculas que os compõem como hormônios de forma natural e artificial, sendo o carbono o elemento comum entre eles.

Química Inorgânica

A química inorgânica é chamada o fato de não ter vida própria ou de não poder obter nenhuma substância de forma natural, esta química consegue constantemente fazer estudos sobre a composição, estrutura, integração e variedade de recursos destes elementos, corpos ou materiais como carbonato de sódio ou ácido sulfúrico, essa química inorgânica classifica as soluções químicas em função da função que cada uma desempenha, de acordo com a base, oxidação metálica e não metálica e sais.

Química Analítica

Para compreender as diferentes composições da química de uma matéria, uma molécula, uma amostra ou um objeto, é necessário conhecimento analítico e é aí que entra este ramo da química, a química analítica. Dos diferentes métodos científicos que são gerados em um laboratório subdivide-se em dois ramos que são: química analítica quantitativa e química analítica qualitativa.

Química Física

É quando a variedade de métodos que a física possui é aplicada aos diferentes problemas que os químicos apresentam, estudando a física, sua estrutura, as propriedades de uma matéria, as leis, as interações e as teorias químicas que as regem, descrevendo os procedimentos aplicando termos físicos ser capaz de compreender como prever e desta forma controlar tais procedimentos para a sua posterior utilização, descrevendo as bases dos princípios teóricos e quantitativos.

Bioquímica

Este ramo da química estuda a base química das moléculas e também dos tecidos, ou seja, estuda a forma de composição química dos diferentes seres vivos, suas células, bem como os componentes, proteínas, carboidratos, lipídios. E ácidos nucléicos, para saber como eles atuam com as diferentes mudanças e suas reações à medida que são metabolizados para obter energia, acoplando o que é a química biomolecular e o biossistema, sendo uma disciplina que integra esses estudos.

Petroquímica

Pertence à área de indústrias que utilizam petróleo e gás natural como matéria-prima. É responsável pelo estudo dos diversos derivados químicos e seus derivados oriundos do petróleo e do gás, extraindo substâncias como combustíveis fósseis, metano, butano, gasolina, querosene, diesel , asfalto e plástico, entre outros. , essas indústrias em seus diferentes produtos obtidos, que por sua vez assumem o conhecimento e a forma do mecanismo utilizado para sua extração.

O que é engenharia química

É um ramo da engenharia responsável pelo desenvolvimento, estudo, síntese, operação, desenho e otimização de todos os sistemas industriais que provocam alterações químicas, físicas e bioquímicas nos materiais.

Com foco no design de novas tecnologias e materiais, é um importante estilo de desenvolvimento e pesquisa. Ele também é um líder na área ambiental, pois ajuda a projetar sistemas ambientais amigáveis ​​e sistemas de descontaminação do meio ambiente.

A engenharia química é baseada em ciências básicas, como matemática (cálculo, álgebra linear ou superior, métodos numéricos, equações diferenciais, matemática avançada), outras ciências básicas incluídas são: cinética química, termodinâmica e fenômenos de transporte, e disciplinas aplicadas, como projeto de reator, engenharia de processos, projetos de equipamentos para sistemas químicos e mecanismos de separação. Além disso, aos poucos foram incorporando elementos de estudos ambientais, engenharia de alimentos, biotecnologia e engenharia de materiais.

Onde estudar Engenharia Química

É uma profissão na qual os conhecimentos de matemática, química e outras disciplinas básicas, obtidos através do estudo, prática e experiência, são aplicados judiciosamente para desenvolver formas econômicas de usar energia e materiais em benefício da sociedade.

No México, por exemplo, há um grande número de universidades em todo o país que possuem um corpo docente de química onde você pode estudar esta carreira, entre esses institutos se destacam:

  • INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES.
  • INSTITUTO TECNOLÓGICO EL LLANO AGUASCALIENTES.
  • UNIVERSIDADE AUTÔNOMA DE AGUASCALIENTES.

Os engenheiros químicos dedicam-se a todas as atividades associadas ao processamento de matérias-primas (de origem vegetal, animal ou mineral) que tenham por objetivo a obtenção de produtos de grande utilidade e valor. Portanto, eles poderiam desenvolver suas atividades em:

  • Plantas industriais / empresas produtivas.
  • Empresas de construção e / ou montagem de instalações e equipamentos.
  • Empresas fornecedoras de serviços técnicos (manutenção, consultoria, controle de qualidade, etc.).
  • Entidades governamentais ou não governamentais de controle, credenciamento e padrões.
  • Universidades de ensino superior.
  • Centros de Pesquisa e Desenvolvimento (Industrial / Acadêmico).

Conceitos essenciais de química

O que são reações químicas

Uma reação química é o processo de ajustar átomos e encadear quando certas substâncias entram em contato. As características químicas variam, alterando o ajuste dos átomos nessa substância.

O que é uma reação química também pode ser definido a partir de dois pontos de vista, um macroscópico que a conceitua como “um método através do qual uma substância ou muitas substâncias são criadas a partir de uma ou mais outras” e o nanoscópico, que é definido como “uma redistribuição de íons e átomos, criando outras estruturas (redes ou moléculas)”.

A conceituação simbólica de cada uma das reações é chamada de equação química.

Os resultados obtidos a partir de alguns tipos de reagentes dependem do estado em que ocorre a reação química. No entanto, após um estudo meticuloso, descobriu-se que, embora os resultados possam mudar conforme as condições variam, certas quantidades permanecem constantes em qualquer reação. Esses números constantes, as quantidades conservadas, envolvem o número de cada tipo de átomo presente, a massa total e a carga elétrica.

O que é uma ligação química

É entendida como a mistura de átomos e moléculas para criar compostos químicos mais complexos e grandes, dotados de estabilidade. Nesse sistema, as moléculas ou átomos alteram suas propriedades químicas e físicas, formando novos elementos químicos homogêneos (não misturas), inseparáveis ​​por sistemas físicos como estofamento ou filtragem.

É uma realidade que os átomos que compõem a matéria tendem a se unir e atingir condições mais estáveis ​​do que sozinhos, por meio de diferentes técnicas que compartilham ou equilibram suas cargas elétricas naturais. Sabe-se que os prótons no núcleo de cada molécula têm cargas positivas e os elétrons em seu entorno têm cargas negativas, enquanto os nêutrons que estão no núcleo não têm carga, mas fornecem massa (e portanto gravidade).

As ligações químicas ocorrem na natureza e fazem parte tanto da matéria inorgânica quanto das formas de vida, pois sem elas não seria possível construir as proteínas e os aminoácidos complexos que compõem nosso corpo.

Quais são os elementos químicos

Um elemento químico é uma substância composta por moléculas que possuem o mesmo número de prótons em seu núcleo, esse número é conhecido como o número atômico do elemento. Os elementos não podem ser decompostos, por meio de uma reação química, em outros mais simples. Eles são representados por símbolos.

Um elemento químico não se decompõe em uma substância mais simples por meio de uma reação química. Por isso, suas moléculas possuem características físicas únicas. No entanto, é importante não misturar elementos (cujas moléculas têm o mesmo número de prótons em seu núcleo) com substâncias simples (cujos átomos têm apenas um tipo de molécula).

Devemos lembrar que, no conceito de química, uma reação química é a mudança ou fenômeno químico em qualquer mecanismo termodinâmico (o desenvolvimento de algumas magnitudes em relação a um processo termodinâmico, ou seja, uma parte do universo isolado a ser analisado) em que a metamorfose de um mínimo de duas substâncias, cuja estrutura e ligações atômicas se transformam para dar lugar ao nascimento de novas substâncias, esse resultado é conhecido como produto.

O que é energia química

Quando falamos de energia química, nos referimos àquela que se origina por meio de reações entre átomos de um ou mais compostos. Em outras palavras, é a energia interna que uma substância ou um corpo possui, dependendo dos tipos de ligações que se originam entre seus componentes químicos e da quantidade de energia que pode ser liberada nas reações entre eles.

Este tipo de energia na química é uma das maneiras pelas quais a energia se revela, na verdade ela está sempre associada à matéria e é mostrada quando uma modificação específica se origina nela. Isso poderia acontecer na presença de fontes de calor, ou de qualquer outra substância, o que provoca uma troca de partículas que, normalmente, provoca luz, calor e outra forma de energia da reação.

Desse modo, são um estilo de energia potencial, incluído em substâncias químicas, que uma vez que atuem em uma reação se transforma imediatamente em outra forma de energia utilizável. Dessa forma, por exemplo, funcionam os sistemas de combustão da gasolina e de outros hidrocarbonetos fósseis.

O que a química do sangue estuda

O que se chama popularmente de hemograma é na verdade a realização de um estudo químico do sangue, que consiste na extração e centrifugação de um pouco de sangue, já que nele se dissolvem diversos compostos que facilitam o conhecimento. Esse é o estado de saúde do indivíduo. e, caso seja identificada alguma doença, poder definir o tratamento correto.

Trata-se, então, da correta identificação e leitura dos níveis dos compostos químicos localizados no sangue. O estudo desses componentes pode ser muito útil, pois as quantidades de diferentes substâncias podem ajudar a saber como funcionam os diferentes sistemas do corpo.

O exame de sangue ajuda principalmente a avaliar de três a seis elementos, como uréia, ácido úrico , glicose, colesterol e triglicerídeos. Porém, dependendo das especificações do médico que indica este estudo, ele pode ser estendido para até 32 elementos.

O que é um ataque químico

É um ato perpetrado contra uma nação com armas químicas ou popularmente conhecidas como armas nucleares. Esses eventos são muito graves, pois deixam dezenas de mortos causando um grande impacto global onde obriga a maior parte da comunidade internacional a agir.

Ataques químicos podem ser feitos com sarin ou gás dicloro, por exemplo, o atentado ocorrido na cidade síria, Duma, em abril de 2018, durante uma guerra civil no país.

Além disso, outro ataque semelhante é conhecido na região síria de Ghouta em agosto de 2013 com gás sarin.

Como fazer uma fórmula química

As fórmulas químicas são uma representação abreviada de substâncias, são uma espécie de chave química ou notação (são simbolizadas por signos convencionais). Cada tipo de substância existente tem sua fórmula, ou seja, uma fórmula, em si mesma, servirá para representar uma única substância.

São compostos por símbolos químicos (letras) e subscritos (números), que identificam a classe de molécula presente na substância e sua quantidade. Embora, em alguns campos da química, como a chamada química orgânica, os compostos apresentem uma certa recorrência funcional e estrutural, o que ajuda a reconhecer fragmentos de átomos como radicais (unidade molecular com ligações livres) ou conjuntos funcionais (unidades atômicas completas e fechadas )

Essas fórmulas são representadas e registradas pela chamada tabela periódica dos elementos químicos.

Exemplos de fenômenos químicos

Há um grande número de fenômenos químicos, a seguir citaremos alguns deles:

  • Desintegração de um medicamento em água.
  • Extração de petróleo.
  • Oxidação de um metal.
  • Digestão de alimentos.
  • Fermentação do vinho em vinagre.
  • O leite se transformou em coalho.
  • A reação de duas ou mais substâncias (como a reação de oxigênio e hidrogênio para criar H2O).

Como descrever as propriedades químicas de um composto

As propriedades dos compostos são diferentes das dos elementos que os constituem. Cada um dos compostos tem uma fórmula e um nome diferentes. Esta fórmula mostra quantas moléculas de cada elemento o composto possui. Por exemplo: a fórmula para H2O (água), o 2 no meio indica que cada partícula de água tem 2 átomos de hidrogênio. O O simboliza o oxigênio; se não tiver um número, indica que cada partícula de água possui um átomo de oxigênio.

Qual é a nomenclatura química

Nomenclatura química refere-se às regras e regulamentos que orientam a designação (nome ou identificação) de produtos químicos.

Na nomenclatura química, os compostos orgânicos são aqueles que possuem carbono, geralmente ligados a oxigênio, hidrogênio, enxofre, boro, nitrogênio e alguns halogênios.

O resto dos compostos são determinados como compostos inorgânicos. Estes são nomeados de acordo com as regras estabelecidas pela IUPAC.