¿Qué es la química y cuáles son sus campos principales?

¿Qué es la química y cuáles son sus campos principales?

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“La química es el estudio de la materia, de sus propiedades, de cómo y porqué se combinan o separan substancias para formar otras, así como éstas interactúan con la energía.”

 

Muchas personas creen que los químicos son científicos con bata blanca que se encuentran dentro de un laboratorio mezclando extraños líquidos, pero lo cierto es que todos y cada uno de nosotros somos químicos.

 

Los doctores, las enfermeras y los veterinarios deben estudiar química, sin embargo comprender todos los conceptos básicos de esta materia es importante para prácticamente todas las profesiones. La química es parte de todo en nuestras vidas.

 

Cada material en existencia está formado de materia – incluso nuestros propios cuerpos. La química está involucrada en todo lo que hacemos, desde el crecimiento y la cocción de alimentos hasta la limpieza de nuestros hogares y cuerpos. La química es la única de las ciencias físicas que nos ayuda a describir y explicar nuestro mundo.

 

Cinco ramas principales

Hay cinco ramas principales en la química, cada una de las cuales cuenta con multitud de áreas de estudio.

La quimica analitica se encarga de medir las cualdidades fisicas y quimicas de las substancias
La quimica analitica se encarga de medir las cualdidades fisicas y quimicas de las substancias

 

La química analítica utiliza la observación cualitativa y la cuantitativa para identificar y medir las propiedades físicas y químicas de las substancias, como si fuera el análisis de la materia. De cierta forma, toda la química es analítica.

 

La química física como su nombre indica combina la física con la química. Los físico-químicos estudian cómo interactúan la materia y la energía. La termodinámica y la mecánica cuántica son dos campos importantes dentro de esta rama de la química.

 

La química orgánica estudia específicamente los componentes que contienen el elemento de carbono. El carbono cuenta con gran cantidad de propiedades únicas que le permiten formar complejas cadenas químicas y moléculas muy complejas.

La química orgánica es conocida como “La química de la vida” porque todas las moléculas que forman el tejido vivo cuentan con carbono como parte de su composición.

 

La química inorgánica estudia la formación, la síntesis y las propiedades de los componentes de aquellos materiales que no contienen enlaces de carbono-hidrógeno. Las substancias químicas que contienen enlaces de estas substancias son estudiados por la química orgánica.

 

La bioquímica es el estudio de los procesos químicos que suceden dentro de los organismos vivos. Utiliza técnicas y el conocimiento químico, por lo que las personas que desempeñan esta labor, los bioquímicos, pueden comprender y resolver problemas biológicos.

 

Campos de estudio

Dentro de estas amplias categorías hay incontables campos de estudio, muchos de los cuales tienen importantes efectos en nuestra vida diaria. Los químicos mejoran muchos productos, desde la comida que comemos y la ropa que nos ponemos hasta los materiales que utilizamos para construir nuestros hogares. La química ayuda a proteger nuestro medio ambiente y a buscar nuevas fuentes de energía.

 

1. Química de alimentos

La química de alimentos lidia con los tres componentes biológicos de la comida – los carbohidratos, los lípidos y las proteínas. Los carbohidratos son azúcares y almidones, los combustibles químicos que necesitan nuestras células para funcionar.

La quimica de los alimentos mejora el sabor y la estetica de estos
La quimica de los alimentos mejora el sabor y la estetica de estos

 

Los lípidos son las grasas y aceites esenciales para las membranas celulares, para lubricar y amortiguar los órganos dentro del cuerpo. Debido a que las grasas tienen 2.25 veces más energía por gramo que los carbohidratos o proteínas, muchas personas intentan limitar su ingesta para evitar la ganancia de sobrepeso.

 

Las proteínas son moléculas complejas compuestas de 100 a 500 o más amino ácidos que están encadenados unos a otros y doblados en forma tridimensional, necesaria para la estructura y la función de cada célula. Nuestros cuerpos pueden sintetizar algunos amino-ácidos, sin embargo otros deben proceder de la comida. Los científicos de este campo también están preocupados con los componentes inorgánicos de la comida como el contenido de agua, los minerales, las vitaminas y las enzimas.

 

Estos químicos mejoran la calidad, la seguridad, el almacenaje y el sabor de nuestra comida. Pueden trabajar para la industria privada, desarrollando nuevos productos o mejorando el proceso. No obstante, también trabajan para agencias gubernamentales como la Administración de Comida y Droga, con el objetivo de inspeccionar los productos alimenticios y los comerciantes, para protegernos de posibles contaminaciones o prácticas dañinas.

 

Los químicos de la comida testan los productos para suministrar información a los laboratorios de nutrición o para determinar cómo afecta el embalaje y almacenaje a la seguridad y calidad de la comida. Los saboristas trabajan con los químicos para cambiar el sabor de las comidas, mientras que los químicos trabajan de otras formas para mejorar el atractivo sensorial, como el resaltar el color, el olor o la textura.

 

2. Química medioambiental

Los químicos medioambientales estudian cómo los químicos interactúan con el ambiente natural. La química medioambiental es un estudio interdisciplinar que involucra tanto la química analítica como una comprensión de la ciencia medioambiental. Los químicos medioambientales  deben comprender en primer lugar los químicos y las reacciones químicas presentes en los procesos naturales del agua, del suelo y del aire. El muestreo y el análisis pueden determinar si las actividades humanas han contaminado el medio ambiente o causa alguna reacción dañina que pueda afectarle.

La quimica medioambiental investiga las causas que perjudican al medio ambiente
La quimica medioambiental investiga las causas que perjudican al medio ambiente

 

La calidad del agua es un área importante de la química medioambiental. El agua “pura” no existe en la naturaleza; siempre contiene algunos minerales u otras substancias disueltas en ella. Los químicos prueban la calidad del agua en ríos, lagos y océanos para examinar características como el oxígeno disuelto, la salinidad, la turbiedad, sedimentos suspendidos, y el pH.

 

El agua destinada al consumo humano debe estar libre de contaminantes perjudiciales y ser tratada con aditivos como flúor y cloro para incrementar su seguridad.

 

3. Química agrícola

La química agrícola está relacionada con las substancias y reacciones químicas que están involucradas con la producción, la protección y la utilización de cultivos y ganado. Es un campo altamente interdisciplinar que se basa en otras ciencias. Los químicos agrícolas pueden trabajar con el Departamento de Agricultura, la Agencia de Protección Ambiental, la Administración de Comida y Droga, o la industria privada.

La quimica agricola estudia las plantas, pesticidas e insecticidas
La quimica agricola estudia las plantas, pesticidas e insecticidas

 

Los químicos agrícolas desarrollan fertilizantes, insecticidas y herbicidas necesarios para la producción a gran escala. También deben monitorizar cómo son utilizados estos productos y los impactos que causan en el medio ambiente. Los suplementos nutricionales son desarrollados para incrementar la producción de productos cárnicos y lácteos.

 

La biotecnología agrícola es un foco de crecimiento rápido para muchos químicos dedicados a este ámbito. Manipulan genéticamente los cultivos para que resistan a los herbicidas utilizados para controlar las malas hierbas de los campos, comprendiendo tanto a las plantas como a los químicos a nivel molecular.

 

Los bioquímicos deben comprender las necesidades genéticas, químicas y empresariales para desarrollar un tipo de cultivo que sea fácil de transportar o que tenga una vida útil más larga.

 

4. Ingeniería química

Los ingenieros químicos investigan y desarrollan nuevos materiales o procesos que involucran a las reacciones químicas. La ingeniería química cuenta con antecedentes comunes entre la química, la ingeniería y la economía con el objetivo de resolver problemas tecnológicos. Los trabajos de ingeniería química recaen en dos grupos principales: aplicaciones industriales y desarrollo de nuevos productos.

La ingenieria quimica analiza en detalle los compuestos de las substancias
La ingenieria quimica analiza en detalle los compuestos de las substancias

 

Las industrias requiere de ingenieros químicos para idea nuevas formas de hacer que la fabricación de sus productos sea más fácil y más rentable. Los ingenieros químicos se encargan de las plantas de procesamiento del diseño y de la operación, de desarrollar procedimientos seguros para manejar los materiales peligrosos, y de supervisar la fabricación de casi todos los productos que utilizamos. Trabajan para desarrollar nuevos productos y servicios en diferentes campos, desde las farmacéuticas hasta los componentes computacionales.

 

5. Geoquímica

La geoquímica combina la química con la geología para estudiar la composición y la interacción entre las substancias que se encuentran en la Tierra. Los geoquímicos pueden gastar más tiempo en el campo de estudio que otro tipo de químicos.

Los geoquimicos se encargan de las plataformas petroliferas, asi como de que no existan fugas o derrames
Los geoquimicos se encargan de las plataformas petroliferas, asi como de que no existan fugas o derrames

 

Uno de sus trabajos es el determinar cómo las operaciones mineras puede afectar a la calidad del agua y del medioambiente. Viajan a minas remotas y abandonadas, para recoger ejemplos y realizar las evaluaciones adecuadas, posteriormente evalúan cómo los contaminantes que contienen se trasladan al sistema.

 

Los geoquímicos del petróleo son contratados por las compañías de aceite y gas para ayudar a encontrar nuevas reservas energéticas. Deben trabajan en oleoductos y plataformas petrolíferas para prevenir que las reacciones químicas causen explosiones o derrames.

 

Fuentes:

http://www.chem1.com/acad/webtext/pre/chemsci.html­

http://encina.pntic.mec.es/jsaf0002/p1.htm

 

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