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La química, como ciencia central, tiene una relación intrínseca con diversas disciplinas científicas. Por ejemplo, en la biología, la química es fundamental para entender los procesos biológicos a nivel molecular, como la estructura y función de las proteínas, los ácidos nucleicos y las rutas metabólicas. En la física, la química se entrelaza a través de la química física, que estudia los principios y leyes físicas que gobiernan las propiedades y comportamientos de los compuestos químicos. La química también se conecta estrechamente con la geología mediante la geoquímica, que analiza la composición y los procesos químicos de la Tierra.

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La relación de la química con otras ciencias es fundamental porque permite una comprensión más profunda y completa de los fenómenos naturales y facilita el avance tecnológico y científico.

La química influye significativamente en la vida cotidiana a través de la salud, la alimentación, el hogar, la energía, los materiales y el medio ambiente. Facilita el desarrollo de medicamentos, alimentos seguros, productos de limpieza, fuentes de energía y materiales modernos, mientras aborda desafíos ambientales como la contaminación y el cambio climático.

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La materia puede experimentar cambios físicos y químicos, y los estados de agregación de la materia se involucran en ambos:

Cambios físicos

Son cambios que alteran la forma o el estado de agregación de la materia sin cambiar su composición. Por ejemplo, cortar, plegar o fundir algo son cambios físicos. Otro ejemplo es el agua, que a temperatura ambiente está en estado líquido, pero si se deja en el congelador se convierte en hielo. Los fenómenos físicos también pueden involucrar la mezcla de sustancias heterogéneas.

Cambios químicos

Son cambios que ocurren cuando la materia se divide en dos o más sustancias o cuando más de una sustancia se combina para formar una nueva sustancia. Por ejemplo, cuando una o más sustancias puras "desaparecen" en una transformación de la materia, se está produciendo un cambio químico. Sin embargo, la materia no puede desaparecer, así que al mismo tiempo "aparecen" una o más sustancias puras nuevas formadas con los átomos de las que "desaparecieron".

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John Dalton (1803): Postuló átomos indivisibles idénticos en masa y propiedades, formando compuestos en proporciones fijas.

J.J. Thomson (1897): Descubrió el electrón y propuso el modelo del "Pudín de Pasas".

Ernest Rutherford (1911): Descubrió el núcleo atómico y propuso el modelo nuclear del átomo.

Niels Bohr (1913): Propuso el modelo donde los electrones orbitan el núcleo en niveles de energía definidos.

Louis de Broglie (1924): Postuló propiedades ondulatorias en partículas subatómicas.

Erwin Schrödinger (1926): Desarrolló la ecuación de Schrödinger y los orbitales.

Werner Heisenberg (1927): Estableció el principio de incertidumbre.

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Las partículas radiactivas, emitidas por materiales radiactivos, incluyen alfa (α), beta (β) y radiación gamma (γ).

1. Partículas Alfa (α):

- Composición: 2 protones y 2 neutrones.

- Penetración: Baja, detenidas por papel o piel.

- Peligro: Alto si inhaladas o ingeridas.

2. Partículas Beta (β):

- Composición: Electrones o positrones.

- Penetración: Moderada, detenidas por vidrio o aluminio.

- Peligro: Pueden penetrar la piel y causar daños internos.

3. Radiación Gamma (γ):

- Composición: Fotones de alta energía.

- Penetración: Alta, requiere plomo para detenerla.

- Peligro: Daño profundo en tejidos y órganos internos.

Protección:

- Usar barreras (plomo para gamma, ropa para alfa y beta).

- Limitar la exposición y mantener distancia de fuentes radiactivas.

Las partículas radiactivas tienen aplicaciones en medicina, industria y energía, pero requieren manejo seguro para evitar riesgos.

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Usos y Aplicaciones:

1. Electricidad: Generación en centrales nucleares.

2. Medicina: Radioterapia y diagnóstico con radioisótopos.

3. Industria: Radiografía industrial y control de procesos.

4. Agricultura: Conservación de alimentos y mejoramiento genético.

5. Investigación Científica: Estudios de física y producción de radioisótopos.

Ventajas:

1. Alta eficiencia energética.

2. Bajas emisiones de CO2.

3. Fuente de energía confiable.

Desventajas:

1. Residuos radiactivos peligrosos.

2. Riesgo de accidentes nucleares.

3. Alto costo inicial.

4. Proliferación nuclear.

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La tabla periódica se organiza en grupos (columnas) y periodos (filas). Los grupos comparten propiedades químicas similares, mientras que los periodos indican el número de capas electrónicas en un átomo.

En cuanto a los enlaces químicos, hay tres tipos principales:

1. Enlaces iónicos: Se forman cuando un átomo cede electrones a otro, creando iones con cargas opuestas que se atraen.

2. Enlaces covalentes: Se producen cuando dos átomos comparten pares de electrones para completar sus capas de valencia, común en moléculas de átomos no metálicos.

3. Enlaces metálicos: Se forman entre átomos de metales, donde los electrones de valencia se desplazan libremente entre los átomos, proporcionando propiedades únicas a los metales como la conductividad eléctrica y térmica.

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Los compuestos químicos se pueden clasificar de varias formas:

1. Compuestos iónicos: Formados por iones positivos y negativos unidos por enlaces iónicos, como el cloruro de sodio (NaCl).

2. Compuestos covalentes: Los átomos comparten pares de electrones para completar sus capas de valencia, pueden ser moleculares (como el agua, H2O) o de red (como el diamante, C).

3. Compuestos orgánicos: Contienen carbono y están asociados con organismos vivos, incluyen hidrocarburos, alcoholes, ácidos carboxílicos, entre otros.

4. Compuestos inorgánicos: No contienen carbono o si lo tienen, no se consideran orgánicos, como el agua (H2O), cloruro de sodio (NaCl) y dióxido de carbono (CO2).

5. Compuestos moleculares: Formados por átomos unidos por enlaces covalentes, se presentan como moléculas discretas, como el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4).

6. Compuestos de coordinación: Contienen un ion central rodeado por ligandos unidos mediante enlaces coordinados.

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1-. ESTHELA DEL SOCORRO MEDINA , MARIA DEL PILAR VERA y RAUL

ZARATE (2024) “LA MATERIA Y SUS TRANSFORMACIONES”

CIUDAD DE MEXICO

2-. Libreta de la materia https://courier.unesco.org/es/articles/la-quimica-ciencia-y-arte-de-lamateria https://www.educ.ar/recursos/124625/que-es-una-mezcla

3-. Day, M. C., Jr.; Selbin, J. (1969). Theoretical inorganic chemistry (2da edición). Nueva York: Nostrand-Rienhold Book Corporation. p. 103.Lavelle, L. (2009). «Response to Misapplying the periodic law». Journal of Chemical Education (10): 1187.«

4-. Schändel, M (2003). The Chemistry of Superheavy Elements . Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. p. 277.Day, M. C., Jr.; Selbin, J. (1969). Theoretical inorganic chemistry (2da edición). Nueva York: Nostrand-Rienhold Book Corporation. p. 103.Lavelle, L. (2009). «Response to Misapplying the periodic law». Journal of Chemical Education (10): 1187.«IUPAC». Periodic Table of Elements (30 de noviembre de 2016). Consultado el 30 de noviembre de 2016. «Cuatro nuevos elementos aprobados oficialmente por la IUPACFichas bibliograficas