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La historia de la química comienza en la prehistoria, cuando el ser humano manipuló los elementos por primera vez para su beneficio. Se considera que la primera reacción química que se usó de forma consciente y controlada fue el fuego.
La historia de la química comienza en la prehistoria, cuando el ser humano manipuló los elementos por primera vez para su beneficio. Se considera que la primera reacción química que se usó de forma consciente y controlada fue el fuego.

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Empédocles de Agrigento (ca. 490-430 a.n.e.)

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Empédocles de Agrigento (ca. 490-430 a.n.e.)

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Empédocles de Agrigento (Sicilia) (ca. 490-430 a.n.e.). Filósofo materialista antiguo griego, ideólogo de la democracia esclavista. En su poema filosófico De la Naturaleza reduce toda la variedad de las cosas a cuatro elementos de la naturaleza: tierra, agua, aire y fuego. Esta doctrina se mantuvo durante muchos siglos en la filosofía antigua y medieval.

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Demócrito (Abdera, 460-370 a.C) desarrolló la teoría atomista. ... Al negar a dios y presentar a la materia como autocreada, e integrada por átomos, se convirtió en el primer ateo y en el primer materialista (atomista). Los cambios físicos y químicos se debían a la física, no a la magia.
Democrito desarrolló la teoría atómica del universo, concebida por su mentor, el filósofo Leucipo.
La teoría atomística de Demócrito y Leucipo se puede esquematizar así:
Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incompresibles e invisibles.

Los átomos se diferencian solo en forma y tamaño, pero no por cualidades internas.

Las propiedades de la materia varian según el agrupamiento de los átomos.

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Fueron los filósofos griegos los primeros en preguntarse acerca de la naturaleza de la materia. Si una piedra puede transformarse en un metal, ¿cuál es su naturaleza, la primera o la segunda? Todo apuntaba a que las substancias se componen de unas cuantas materias básicas o elementos. Finalmente, como recoge Aristóteles, se pensó en cuatro: tierra, agua, aire (que representarían lo que ahora conocemos como los tres estados de agregación de la materia), a los que se añadió el fuego, principal impulsor de los cambios (la “energía”). Demócrito intuyó que la materia no podría dividirse indefinidamente, y por tanto deberían existir los á-tomos.
La alquimia es una creencia esotérica que está vinculada a la transmutación de la materia. Las prácticas y experiencias de la alquimia fueron clave en el desarrollo original de la química, mientras los alquimistas buscaban la piedra filosofal para transformar cualquier metal en oro

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¿QUÉ ES LA IATROQUÍMICA? (Está ciencia fue tendencia entre los años 1525 y 1660, pero quedó obsoleta por los descubrimientos de la medicina moderna.) La Iatroquímica, es una rama de la ciencia que unió la Química con la medicina, está buscaba principalmente encontrar una explicación química a los procesos que ocurrían en el cuerpo humano (fisiológicos y patológicos) y encontrar tratamientos con sustancias químicas. Se le considera la “madre” de la farmacología y de la bioquímica.

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El francés  Antoine-Laurent    Lavoisier    ( 1743-1794) se le conoce como el padre de la química.
Se puede enunciar de distintas formas:
La materia ni se crea ni se destruye, sólo se transforma.
En una reacción química la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos.
En una reacción química los átomos no desaparecen, simplemente se ordenan de otra manera.

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1808
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON. En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas de Leucipo y Demócrito. Según la teoría de Dalton: 1) Los elementos están formados por partículas discretas, diminutas e indivisibles, llamadas átomos, que no se alteran en los cambios químicos.
2) Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en el resto de las propiedades físicas o químicas
3) Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos según una relación numérica sencilla y constante

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Dmitri Ivánovich Mendeléiev (Tobolsk, 1834 – San Peterburgo, 1907) fue un químico ruso, célebre por haber descubierto el patrón subyacente en lo que ahora se conoce como la tabla periódica de los elementos.

La ordenación de los elementos químicos en una tabla periódica fue el gran aporte de Mendeleiev a la Ciencia, pues esta agrupación por pesos atómicos y valencias permite observar una regularidad en las propiedades de los elementos

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Joseph John Thomson fue un químico destacado por diversos aportes, como el descubrimiento del electrón, su modelo atómico, el descubrimiento de los isótopos o el experimento de rayos catódicos.

Principales aportes de Thomson a la ciencia

Descubrimiento del electrón

En 1897, J.J. Thomson descubrió una nueva partícula más liviana que el hidrógeno, que fue bautizada “electrón”.

El hidrógeno era considerado una unidad de medición de peso atómico. Hasta ese momento, el átomo era la división más pequeña de la materia.

En este sentido, Thomson fue el primero en descubrir las partículas subatómicas corpusculares cargadas negativamente.

Modelo atómico de Thomson

El modelo atómico de Thomson era la estructura que el físico inglés le atribuía a los átomos. Para el científico, los átomos eran una esfera de carga positiva.

Allí se incrustaban los electrones de carga negativa distribuidos uniformemente sobre esa nube de carga positiva, es decir que neutraliza la carga positiva de la masa del átomo.

Este nuevo modelo sustituye al elaborado por Dalton y posteriormente será refutado por Rutherford, discípulo de Thomson en los Laboratorios Cavendish, de Cambridge.

Separación de átomos

Thomson utilizó los rayos positivos o anódicos para separar átomos de distinta masa. Este método le posibilitó poder calcular la electricidad transportada por cada átomo y el número de moléculas por centímetro cúbico.

Al poder dividir los átomos de distinta masa y carga, el físico descubrió la existencia de los isótopos. También de este modo, con su estudio de los rayos positivos produjo un gran avance hacia la espectrometría de masas.

Descubrimiento de los isótopos

J.J. Thomson descubrió que los iones de neón tenían diferentes masas, es decir, diferente peso atómico. Así fue como Thomson demostró que el neón tiene dos subtipos de isótopos, el neón-20 y el neón-22.

Los isótopos, estudiados hasta el día de hoy, son átomos de un mismo elemento pero sus núcleos tienen diferente número másico, ya que están compuestos por diferentes cantidades de neutrones en su centro.

Experimentos con rayos catódicos

Los rayos catódicos son corrientes de electrones en tubos de vacío, es decir, tubos de cristal con dos electrodos, uno positivo y otro negativo.

Cuando se calienta el electrodo negativo, o también llamado cátodo, emite radiación que se dirige hacia el electrodo positivo, o ánodo, en línea recta si no se presenta ningún campo magnético en ese trayecto.

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En el año 1895 Wilhelm Röentgen descubrió los rayos X. Estudiando las emisiones de luz de un tubo de descarga eléctrica observó que una pantalla cubierta con una sal fluorescente destellaba cada vez que conectaba el tubo de descarga. Röentgen tenía claro que los rayos catódicos eran emisiones que no podían atravesar el tubo de vidrio, sin embargo y por alguna razón, una radiación “invisible” atravesaba las paredes e impactaba la pantalla. Comprobó también que el poder de penetración era sorprendente. Puso ciertos obstáculos entre la pantalla y la emisión (metales, madera, vidrio, etc.) y sin embargo, persistía la luminosidad. Supuso que era radiación de alta energía pero de naturaleza desconocida. Por esta razón le denominó radiaciones X. Sólo en 1912 el físico alemán Max Von Laue determinó la naturaleza electromagnética de los rayos X

Estado energético de los electrones en un átomo del ánodo que va a ser alcanzado por un electrón del filamento.
Estado energético de los mismos electrones después del impacto con un electrón del filamento. El electrón incidente rebota, pero consigue expulsar a un electrón del ánodo, dejando el hueco correspondiente.
Un electrón de un nivel energético superior cae y ocupa el hueco. Este salto energético, perfectamente definido, genera los llamados rayos X característicos del material anódico.

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Ernest Rutherford (1871-1937) fue un científico neozelandés que hizo grandes contribuciones al campo de la física y de la química a través de sus estudios en la radioactividad y en la estructura del átomo. Es considerado como el padre de la física nuclear por sus descubrimientos pioneros sobre la estructura atómica.
Entre sus aportes a la ciencia destacan el descubrimiento de la radioactividad alfa y beta, un modelo atómico del átomo, el detector de ondas de radio, las reglas de la desintegración radioactiva y la identificación de las partículas alfa como núcleos de helio.

Descubrió la radioactividad alfa y beta
Encontró que las partículas alfa están cargadas positivamente y que los rayos beta tienen más poder de penetración que los rayos alfa

Descubrió que los átomos no eran indestructibles
Junto con el químico Frederick Soddy, creó la Teoría de la Desintegración de los Átomos, implicando la desintegración espontánea de átomos en otros tipos de átomos.

Inventó un detector de ondas de radio
El físico alemán Heinrich Hertz probó la existencia de las ondas electromagnéticas a finales de 1.880.

Rutherford decidió medir su efecto en agujas de acero magnetizadas. Este experimento lo llevó a inventar un detector de lo que hoy llamamos ondas radiales. Este recibidor de radio se convirtió en una parte de la revolución de comunicaciones conocida como la telegrafía inalámbrica.

Descubrió el protón

En 1.917, se convirtió en la primera persona en transformar un elemento en otro. Convirtió átomos de nitrógeno en átomos de oxígeno al bombardear al nitrógeno con partículas alfa.  Esta fue la primera observación de una reacción nuclear inducida y es considerado como el descubrimiento del protón.

Teorizó la existencia del neutrón

En 1.921 teorizó que debía haber una partícula neutral en el núcleo del átomo para compensar el efecto de repulsión de los protones cargados positivamente al crear una fuerza nuclear atractiva

Padre de la física nuclear

Gracias a su trabajo en el campo, como conducir la primera reacción nuclear, probar la naturaleza de la desintegración radioactiva como un proceso nuclear y establecer la estructura del átomo, es conocido como el padre de la física nuclear.

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En 1916, Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr intentando paliar los dos principales defectos de este. Para eso introdujo dos modificaciones básicas: Órbitas casi-elípticas para los electrones y velocidades relativistas. En el modelo de Bohr los electrones solo giraban en órbitas circulares. La excentricidad de la órbita dio lugar a un nuevo número cuántico: el número cuántico azimutal, que determina la forma de los orbitales, se lo representa con la letra L y toma valores que van desde 0 hasta n-1. Las órbitas son:

L = 0 se denominarían posteriormente orbitales s o sharp
L = 1 se denominarían p o principal.
L = 2 se denominarían d o diffuse.
L = 3 se denominarían f o fundamental.

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la bomba de hidrogeno y la energía nuclear

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la bomba de hidrogeno y la energía nuclear

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El primer disquete desarrollado por IBM, en 1971, medía ocho pulgadas y tenía una capacidad de almacenamiento de 79,7 kilobytes. Lo cual sonaba entonces a tecnología punta, y hoy sería como querer guardar a un elefante en una caja de cerillas. Con las armas de destrucción masiva ha ocurrido otro tanto de lo mismo. En 1945, dos bombas atómicas arrojadas sobre Hiroshima y Nagasaki causaron sendas explosiones de 13 y 21 kilotones, cientos de miles de muertos, la rendición incondicional de Japón y helaron la sangre al mundo. Durante un ensayo en 1961, los soviéticos lanzaron sobre el Ártico una enorme bomba con una potencia casi 3.800 veces superior a la de Hiroshima. Del mismo modo que le ocurrió al disquete frente al CD, la bomba de hidrógeno convirtió en una antigualla la tecnología atómica.

La bomba de hidrógeno o termonuclear, llamada bomba H, se basa en el principio de la fusión nuclear (en vez de en la fisión) y libera una energía superior a las temperaturas y a las presiones solares. Cuando una bomba H estalla se producen explosiones químicas, nucleares y termonucleares en un lapso de tiempo infinitesimal, lo que se traduce en una tecnología capaz de hacer desaparecer en la actualidad una capital europea como París o Londres.

La energía nuclear es la energía contenida en el núcleo de un átomo. Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividirse un elemento químico manteniendo sus propiedades. En el núcleo de cada átomo hay dos tipos de partículas (neutrones y protones) que se mantienen unidas.
La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los núcleos de los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un núcleo más grande. Así es como el sol produce energía. En la fisión nuclear, los núcleos se separan para formar núcleos más pequeños, liberando energía.

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CHEMICAL GENOMICS
Dirigido por Haian Fu. Cambridge University Press; Cambridge, 2012.
Los progresos en química, biología y genética, auspiciados por las técnicas de automatización y de computación, han desembocado en la creación y rápida expansión del campo multidisciplinar de la genómica química. Esfuerzo constante de la industria farmacéutica, y más reciente de la biotecnología, ha sido la recogida y almacenamiento de productos naturales y moléculas sintéticas para dirigirlos contra dianas perfectamente acotadas.
La genética utiliza micromoléculas en vez de mutaciones o mutágenos (práctica habitual en genética tradicional) para descubrir el gen o la proteína de interés. Suele distinguirse entre genética química prospectiva y genética química inversa. En el primer caso se parte de una micromolécula que produce un fenotipo específico y se intenta identificar la proteína que se enlaza con la molécula y causa el fenotipo al tener su función modulada.