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Lectura Introductoria a la asignatura y al curso
Alguna vez se ha preguntado ¿por qué el hielo se derrite y el agua se
evapora? ¿Por qué las hojas cambian de color en el otoño y cómo una
batería genera electricidad? ¿Por qué si mantenemos fríos los alimentos
se retarda su descomposición y cómo nuestros cuerpos usan los
alimentos para mantener la vida? La química proporciona respuestas a
estas preguntas y a un sinnúmero de otras similares. La química es la
ciencia que estudia las propiedades de los materiales y los cambios que
sufren éstos. Uno de los atractivos de aprender química es ver cómo los
principios químicos operan en todos los aspectos de nuestra vida, desde
actividades cotidianas como encender un fósforo hasta cuestiones más
trascendentes como el desarrollo de fármacos para curar el cáncer.
Este texto aporta una perspectiva de lo que trata la química.
El estudio de la química
La química implica estudiar las propiedades y el comportamiento de la
materia. La materia es el material físico del universo; es todo aquello que
tiene masa y ocupa espacio. Este libro, su cuerpo, la ropa que lleva y el aire
que respira son ejemplos de materia. Desde luego, no todas las formas de la
materia son tan comunes o tan conocidas. No obstante, incontables
experimentos han demostrado que la enorme variedad de la materia en
nuestro mundo se debe a combinaciones de apenas poco más de un ciento
número de elementos.
La química también proporciona antecedentes para entender las propiedades de la materia en términos de átomos, los bloques de construcción casi
infinitesimalmente pequeños de la materia. Cada elemento se compone de
una clase única de átomo. Trataremos de entender la relación entre las
propiedades de la materia y las clases de átomos que contiene (su
composición), y también con la organización de dichos átomos (su
estructura).
Los átomos se pueden combinar para formar moléculas, que se mantienen
unidas en formas específicas. En todo este texto veremos moléculas
representadas con esferas para mostrar cómo sus átomos constituyentes se
conectan entre sí (Fig. 1.1). Las esferas son una forma sencilla de distinguir
los átomos de diferentes elementos. Dos de las moléculas representadas en
la figura 1.1 son las de etanol y etilenglicol. El etanol consiste en moléculas
que contienen dos átomos de carbono, seis de hidrógeno y uno de oxígeno. El
etanol, también llamado alcohol de grano, es el alcohol de las bebidas tales
como la cerveza y el vino. La adición de un átomo de oxígeno más a una
molécula de etanol la convierte en etilenglicol. El etilenglicol es un líquido
viscoso que se emplea en los anticongelantes para automóviles; es tóxico
para las personas y animales. Cambios sutiles en la composición y la
estructura de la materia pueden causar cambios profundos en sus
propiedades. Uno de los retos que enfrentan los químicos es efectuar tales
cambios de forma controlada, creando nuevas sustancias con diferentes
propiedades.
FIGURA 1.1 Modelos moleculares. Las esferas blancas, gris oscuro y rojo
representan átomos de hidrógeno, carbono y oxígeno, respectivamente.
¿Por qué estudiar química?
La química permite obtener un entendimiento importante de nuestro mundo
y su funcionamiento. Se trata de una ciencia eminentemente práctica que ha
tenido una influencia enorme sobre nuestra vida diaria. De hecho, la química
está en el centro de muchas cuestiones que preocupan a casi todo mundo: el
mejoramiento de la atención médica, la conservación de los recursos
naturales, la protección del ambiente, la satisfacción de nuestras
necesidades diarias en cuanto a alimento, vestido y vivienda.
Empleando la química, hemos descubierto sustancias farmacéuticas que
fortalecen nuestra salud y prolongan nuestra vida. Hemos aumentado la
producción de alimentos mediante el desarrollo de fertilizantes y
plaguicidas. Hemos creado plásticos y otros materiales que se usan en casi
todas las facetas de nuestra vida. Desafortunadamente, algunos productos
químicos también tienen el potencial de dañar nuestra salud o el ambiente.
Nos conviene, como ciudadanos educados y consumidores, entender los
profundos efectos, tanto positivos como negativos, que las sustancias
químicas tienen sobre nuestra vida, y encontrar un equilibrio informado en
cuanto a su uso.
No obstante, casi todos los lectores de esta obra están estudiando química
no sólo para satisfacer su curiosidad o para convertirse en consumidores o
ciudadanos más informados, sino porque es una parte esencial de su plan de
estudios.
La química proporciona respuestas a variadas e innumerables preguntas
como son: ¿Qué composición y propiedades tienen? ¿Cómo interactúan con
nosotros y con su entorno? ¿Cómo, por qué y cuándo sufren cambios? Estas
preguntas son importantes ya sea porque el material forme parte de un chip
de computadora de alta tecnología, un pigmento añejo empleado por un
pintor del Renacimiento o el DNA que transmite información genética en
nuestro cuerpo.
Al estudiar química, aprenderemos a usar el potente lenguaje y las ideas que
han evolucionado para describir y entender la materia. El lenguaje de la química es un lenguaje científico universal que se emplea ampliamente fuera de
la química. Además, el entendimiento del comportamiento de los átomos y
las moléculas nos permite comprender mejor otras áreas de la ciencia, la
tecnología y la ingeniería modernas. Por esta razón, es probable que la
química desempeñe un papel importante en su futuro.
Ustedes
estarán mejor
preparados
1
para el futuro
si
amplían su
entendimiento de los principios químicos, y el objetivo de este curso es
ayudarle a alcanzar esa meta. Muchos de los temas mencionados en este
texto los trataremos este año y cualquier inquietud que presenten trataré
de atenderla. No lo necesitamos saber todo pero sí tener la disposición y los
medios para lograrlo.
1
Texto extraído y modificado de “Química, La Ciencia Central”. Brown, Lemay y Burstein.7ª edición. Pág.
1-3
Emprendamos este año con ganas de aprender, saber y entender más
nuestro mundo.
Liliana
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