Dentro de lo que es y qué estudia la química no podemos obviar que tenemos varias ramas o divisiones. Entre las cuales podemos considerar como principales:

La química orgánica o química del carbono estudia los compuestos del carbono. Está encargada del estudio de la materia orgánica, es decir, los compuestos orgánicos de los seres vivos (carbono, hidrogeno, exógeno y nitrógeno).

Estudia los elementos y compuestos que no están formados por cadenas de carbono, como los metales, minerales y compuestos organometálicos.

Si hablamos de lo que estudia la química general. Estudia las leyes, reglas, teorías y otros principios teóricos que explican el comportamiento y la composición de la materia y la energía.

Es una rama de la química que pretende utilizar los conocimientos científicos para el desarrollo de muchos campos. En otras palabras, la química aplicada pretende integrar los principios de la química en nuestra vida cotidiana. Aborda problemas concretos y los relaciona con otras ciencias. Entre ellas:

Se ha desarrollado en un entorno empresarial que busca una rentabilidad ambiental y económica óptima a un coste mínimo y aceptable. Ahora ya sabes lo que estudia la química industrial.

En la bioquímica. Se estudia la composición, las interacciones y las reacciones químicas a nivel molecular de los organismos vivos. Por lo tanto, se centra en comprender cómo funcionan los organismos.

Entre otras cosas, en lo que estudia la química nuclear encontramos las modificaciones que se producen natural o artificialmente en el núcleo de un átomo. También analiza las reacciones de tipo químico que tienen las sustancias radiactivas.

Cultura y ocio: El papel y la tinta, las fotografías, las películas, los disquetes, los discos compactos y los DVD son el resultado de procesos en los que interviene la Química. Las pinturas, los pigmentos, los adhesivos, los nuevos materiales como plásticos y aleaciones, están presentes en el desarrollo de las artes.

Transporte: Tres cuartas partes de los materiales utilizados en la fabricación de automóviles son productos químicos. Desde los combustibles, lubricantes y aditivos hasta el caucho de los neumáticos, de la pintura metalizada a los materiales cerámicos o de la fibra de carbono a los múltiples polímeros y composites que los hacen más ligeros, eficientes, duraderos, ecológicos, silenciosos y cómodos.

Deporte: La evolución de los materiales con los que se fabrica el equipamiento,  permite a los deportistas obtener más rendimiento de su esfuerzo. La ropa deportiva que mejora la transpiración, permite mayor circulación de aire y optimiza la temperatura corporal

Vestido: las fibras sintéticas permiten vestir a cada vez mayor número de personas sin necesidad de intensificar la explotación ganadera u agrícola en todo el mundo. Una sola plante de fabricación de fibras químicas sintéticas proporciona la misma materia prima que un rebaño de 12 millones de ovejas, que también necesitarían unos pastos del tamaño de Bélgica para alimentarse.

Construcción: se emplean infinidad de productos químicos con fines variados: acero, hormigón, yeso, vidrio, pinturas, etc

  Materiales:

        - Polímeros como el PVC, el polietileno, el poliestireno, el nilon, el rayón, los acrílicos, el poliéster, el teflón, las poliamidas, el plexiglás o el poliuretano, obtenidos a partir del petróleo. De propiedades muy dispares, se utilizan en la fabricación de coches, elctrodomésticos, envases, pinturas, revestimientos, prendas de vestir y calzado, entre otros.

Aleaciones: Algunas como el bronce son conocidas desde la antigüedad. Más reciente es el uso del acero y en los últimos 20 años se han usado titanio y aluminio para desarrollar nuevas aleaciones ligeras y resistentes a un tiempo, que encuentran aplicación en la fabricación de vehículos, monturas de gafas o prótesis para cirugía.

Cristales líquidos: son materiales que en estado líquido tienen una estructura interna perfectamente ordenada, como si fuesen cristales. Estos materiales tienen un comportamiento muy particular, con el cambio de color al variar la temperatura o con un pequeño cambio de voltaje, por eso se usan para fabricar termómetros o pantallas flexibles y extraplanas, como las LCD de los reproductores de música. 

Algunos personajes en el ámbito científico suelen referirse a la química como la ciencia de centro o ciencia central, y esto porque tiene como base a la matemática y a la física, pero también se sustenta en ciencias de la vida, como la biología y la medicina. Para dar una mejor explicación a este marco teórico hemos creado el siguiente cuadro sinóptico, que explica la relación de la química con las ciencias ya mencionadas.  

Cada uno de los estados de agregación posee características físicas diferentes, como volumen, fluidez o resistencia, a pesar de que no exista una diferencia química real entre un estado y otro. Por ejemplo, el agua sólida (hielo) y el agua líquida (agua) son químicamente idénticas.

Puede obligarse a la materia a pasar de un estado de agregación a otro, tan solo alterando la temperatura y la presión en las que se encuentra. Así, se puede hervir agua líquida para llevarla al estado gaseoso (vapor) o se puede enfriar lo suficiente como para llevarla al estado sólido (hielo).

Estos procedimientos de transformación de un estado de agregación de la materia a otro suelen ser reversibles, aunque no sin cierto margen de pérdida de la sustancia. Los procesos más conocidos son los siguientes:

La energía térmica se asocia a la energía cinética de las partículas que componen un cuerpo.

Cuanto mayor sea la temperatura mayor será la energía de las partículas y mayor será la velocidad de las partículas.

Las partículas en los sólidos sólo pueden vibrar en torno a su posición de equilibrio, mientras que en los gases se mueven casi con total libertad.

Cuando a un sólido se le da calor, aumenta la energía térmica de sus partículas y éstas vibran con más velocidad. Cuando su velocidad es lo suficientemente grande ya no pueden mantenerse juntas y se separan. Así el sólido va pasando a estado líquido o gaseoso.

Lo contrario pasa cuando un gas pierde calor, sus partículas pierden energía y pueden terminar juntándose dando lugar a sólidos o líquidos.

El átomo tiene un núcleo central en el que están concentradas la carga positiva y prácticamente toda la masa.

La carga positiva de los protones es compensada con la carga negativa de los electrones, que se hallan fuera del núcleo. El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo.

Los electrones giran a gran velocidad alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia.

Rutherford supuso que el átomo estaba formado por un espacio fundamentalmente vacío, ocupado por electrones que giran alrededor de un núcleo central muy denso y pequeño.

BOHR.
Bohr propuso que los electrones estaban alejados a una distancia determinada del núcleo, girando en círculos. Cada círculo u órbita estaba provista de una cantidad predeterminada de energía. Si un electrón saltaba a una órbita de menor energía, este emitiría una radiación electromagnética.
El modelo más simple fue el hidrógeno, que consiste de un electrón y un protón. Calculando la energía que emite el hidrógeno cuando recibe una descarga, los valores experimentales se aproximaban a los valores calculados por Bohr.

SCHRODINGER.
Su modelo concibe los electrones como ondulaciones de la materia, es decir, describe el comportamiento ondulatorio del electrón.

Schrödinger sugirió que el movimiento de los electrones en el átomo correspondía a la dualidad onda-partícula y, en consecuencia, los electrones podían moverse alrededor del núcleo como ondas estacionarias.

BROGLIE.
La hipótesis de De Broglie consiste en que, al igual que un fotón lleva consigo una cantidad de movimiento p=E/c=h/λ, un electrón moviéndose con velocidad v y teniendo, por lo tanto, una cantidad de movimiento p=mv (m es la masa del electrón), tiene una longitud de onda asociada λ=h/p.

HEISENBERG.
El modelo atómico de Heisenberg introduce el principio de indecisión en las órbitas de los electrones que cubren al núcleo atómico, ingresando los principios de la mecánica cuántica para lograr. deducir el accionar de las partículas subatómicas de un átomo.
Este principio de indecisión nos comunica que la situación o instante lineal de un electrón es imposible saber con seguridad. Nos comunica que si se representa la situación del electrón, no vamos a conocer el instante lineal del electrón, y al reves. Esta indecisión sucede en el momento en que intentamos de comprender simultáneamente 2 proporciones conjugadas, como la situación y el instante lineal, y el tiempo adjuntado con la energía.

 

La energía nuclear produce residuos a partir del material utilizado y preocupan posibles accidentes o fugas, ya que el uranio no es renovable, al menos por ahora. Uno de los inconvenientes de este material es su alta radioactividad, además de contar con una vida media muy elevada.

 Ventajas de la energía nuclear:

Las ventajas de la energía nuclear, en cambio, contrarrestan las desventajas.  No produce gases de efecto invernadero. Y es una energía constante y planificable todo el año. También sus costes de funcionamiento son bajos. Si sumamos su alta producción energética con bajo combustible, hablamos de una energía eficaz y con claras perspectivas de futuro.

Metales alcalinos

Los metales alcalinos incluyen a los elementos del grupo 1, desde el Litio (Li) hasta el Francio (Fr). El Hidrógeno está en el grupo 1 pero no es un metal alcalino, de hecho el hidrógeno muestra muy pocas características metálicas y es frecuentemente categorizado como un no metal.

Metales alcalinotérreos

Los metales alcalinotérreos coinciden con el grupo 2, desde el berilio (Be) hasta el radio (Ra). Suelen tener un punto de fusión muy alto y sus compuestos óxidos forman soluciones alcalinas muy básicas.

Lantánidos

Los lantánidos son el grupo formado desde el elemento con número atómico 57, el lantano (La), que le da nombre al grupo, hasta el elemento de número atómico 71, el Lutecio (Lu). La capa de valencia de los lantánidos es 4f; junto a los actínidos (5f) forman el bloque f.

Actínidos

Los actínidos es el grupo que comprende desde el número atómico 89, el Actinio (Ac), hasta el 103, el Lawrencio (Lr). La capa de valencia es 5f y son todos son radioactivos. Son elementos poco abundantes, de hecho solo el torio (Th) y el uranio (U) se dan en la naturaleza en cantidades significativas.

Metales de transición

Los metales o elementos de transición se sitúan en el centro de la tabla periódica, en el bloque d, que abarca desde el grupo 3 al grupo 12. Se caracterizan por tener un orbital d parcialmente ocupado en su configuración electrónica.

Publicidad

Metales postransicionales

Los metales postransicionales, a veces referidos simplemente como «otros metales», son el Aluminio (Al), Galio (Ga), Indio (In), Talio (Tl), Estaño (Sn), Plomo (Pb) y Bismuto (Bi). Estos elementos se consideran metales pero suelen tener características metálicas más moderadas; por ejemplo, suelen ser más blandos o relativamente peores conductores.

Metaloides

Los metaloides son sustancias con propiedades intermedias entre los metales y los no metales. Se comportan típicamente como no metales, pero pueden presentar aspecto metálico o conducir la electricidad en algunas circunstancias. Los elementos metaloides, también conocidos como semimetales, son el Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge), Arsénico (As), Antimonio (Sb), Telurio (Te) y Polonio (Po); a veces se incluye también al Astato (At).

No metales

Bajo el término «no metales» se englobarían a todos los demás elementos, desde los halógenos a los gases nobles, pero es muy frecuente que se utilice para elementos no metálicos que no se pueden clasificar como halógenos ni como gases nobles, es decir, para Hidrógeno (H), Carbono (C), Nitrógeno (N), Fósforo (P), Oxígeno (O), Azufre (S) y Selenio (Se).

Halógenos

Los halógenos son un tipo de elementos no metálicos que coinciden con el grupo 17 de la tabla periódica, lo que abarca desde el Flúor (F) hasta el Astato (At), este último a veces incluido en los metaloides. Los halógenos suelen ser elementos muy reactivos, por eso es común que se encuentren en la naturaleza formando parte de otras sustancias y rara vez en forma pura.

Gases nobles

Los conocidos como gases nobles coinciden con el grupo 18. Todos estos elementos son gaseosos en condiciones normales de presión y temperatura, no tienen color, no tienen olor, y su gran estabilidad les hace merecedores del adjetivo común de ser «inertes químicamente»

CLASIFICACIÓN DE ENLACES

El enlace metálico es la fuerza de atracción entre los iones positivos de los elementos metálicos y los electrones negativos que se encuentran libres moviéndose entre los iones. Los átomos de metal están fuertemente empaquetados, esto permite que los electrones se muevan dentro de la red de átomos.
En los metales, los electrones de valencia se liberan de su átomo original y forman un “mar” de electrones que flota alrededor de la estructura completa del metal. Esto hace que los átomos de metal se transformen en iones metálicos con carga positiva que se empaquetan entre sí.
El enlace metálico se establece entre los elementos metálicos como el sodio Na, bario Ba, calcio Ca, magnesio Mg, oro Au, plata Ag y alumino Al.

Enlace iónico

El enlace iónico es la fuerza que une un elemento metálico, como el sodio o el magnesio, con un elemento no metálico, como el cloro o el azufre. El metal pierde electrones y se transforma en un ion metálico positivo llamado catión. Estos electrones pasan al elemento no metálico y se transforma en un ion cargado negativamente llamado anión.
Los cationes y aniones se combinan y forman una red tridimensional que se mantiene por las fuerzas de atracción electrostática entre los iones con cargas diferentes. Estas fuerzas forman los compuestos iónicos.
La corteza terrestre está formada principalmente por compuestos iónicos. La mayoría de las rocas, minerales y piedras preciosas son compuestos iónicos. Por ejemplo:

El enlace covalente se forma cuando dos átomos no metálicos comparten electrones. Este enlace puede ser de varios tipos dependiendo de la afinidad por los electrones de los átomos y la cantidad de electrones compartidos.

El enlace covalente no polar es el enlace que se forma entre dos átomos donde se comparten los electrones por igual. Este enlace ocurre normalmente en moléculas simétricas, es decir, moléculas formadas por dos átomos iguales, como la molécula de hidrógeno H₂ y la molécula de oxígeno O₂.

Enlace covalente polar

El enlace covalente polar se forma cuando dos átomos comparten electrones pero uno de ellos tiene una mayor atracción por los electrones. Esto hace que la molécula tenga un "polo" más negativo con mayor número de electrones y el polo opuesto es más positivo.
Las moléculas con esta distribución o desequilibrio de electrones se conocen como polares. Por ejemplo, en el fluoruro de hidrógeno HF, existe un enlace covalente entre el hidrógeno y el flúor, pero el flúor tiene mayor electronegatividad, por lo que atrae con más fuerza a los electrones compartidos.