Bienvenidos estudiantes de ciencias de la salud, comenzaremos este curso de Química Básica preguntandonos sobre ¿Qué es la Química?
La Química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Es frecuente que se le considere como la ciencia central, ya que los conocimientos básico en química son indispensables para los estudiantes de biología, física, geología, ecología y muchas otras disciplinas. De hecho, la química es parte central de nuestro estilo de vida: a falta de ella, nuestra vida sería más breve en lo que llamaríamos condiciones primitivas, sin automóviles, electricidad, computadoras, discos compactos y muchas otras comodidades modernas. Es por esto, que la química es una ciencia activa y en evolución que tiene importancia vital en nuestro planeta, tanto en la naturaleza como en la sociedad. Aunque sus raíces son antiguas, la química es en todos sentidos una ciencia moderna, como veremos un poco más adelante.
Salud y medicina
Tres logros importantes en el siglo XX han permitido la prevención y tratamiento de enfermedades. Se trata de medidas de salud pública que establecieron sistemas sanitarios para proteger a numerosas personas contra enfermedades infecciosas; la cirugía con anestesia, que ha posibilitado a los médicos curar enfermedades posiblemente mortales, como la apendicitis, y el advenimiento de vacunas y antibióticos, que hicieron factible la prevención de enfermedades causadas por microorganismos. La terapia genética será la cuarta revolución en la medicina. (Los genes son la unidad básica de la herencia.) Se cuentan por miles las enfermedades conocidas, entre ellas la fibrosis quística y la hemofilia, ocasionada por un daño heredado de un solo gen. Muchos otros padecimientos, como cáncer, enfermedades cardiacas, sida y artritis, resultan hasta cierto punto de alteraciones de uno o más genes relacionadas con los sistemas de defensa del organismo. En la terapia génica se inserta un gen sano específico en las células del paciente paa curar o aminorar esos trastornos. A fin de ejecutar esos procedimientos, el médico debe tener conocimientos sólidos de las propiedades químicas de los componentes moleculares implicados. La descodificación del genoma humano, que comprende todo el material genético de nuestro organismo y desempeña una función esencial en la terapia genética, se basa principalmente en técnicas químicas.
Figura 1.2
Los químicos de la industria farmacéutica investigan fármacos potentes con pocos o nulos efectos adversos para el tratamiento del cancer, sida y otras enfermeades, además de fármacos para aumentar el número de transplantes exitosos de órganos. En una escala más amplia, mejorar nuestra compresión sobre el mecanismo del envejecimiento permitirá lograr esperanza de vida más prolongada y saludables para los habitantes del planeta.
Historia de la Química
Como estudiantes de ciencias deben de comprender las raíces de todo lo que estudian, es por eso que se explicará brevemente la historia de la química para tener una mayor compresión de esta ciencia tan importante.
Figura 1.3Para la historia de la química se ha acordado en dividirla en seis periodos importantes, como se puede observar en la figura 1.3.
En el siguiente vídeo se describen los periodos históricos en el desarrollo de la Química hasta convertirse en una ciencia natural. Se describen cada uno de estos periodos históricos, los cuales son: prehistórico, griego, alquimia, iatroquímica, flogisto y moderno. Se presentan los aportes de importantes figuras históricas al desarrollo de la Química, como: Demócrito, Leucipo, Aristóteles, Empédocles, Paracelso, Robert Boyle, George Sthal, Lavoisier, entre otros.
Tema 2. Estructura del átomo. Elementos químicas. Tabla periódica.
Teoría atómica
En el siglo V a.C., el filósofo griego Demócrito expresó la idea de que toda la materia estaba formada por muchas partícula pequeñas e indivisibles que llamó átomos (que significa indestructible o indivisible). A pesar de que la idea de Demócrito no fue aceptada por muchos de sus contemporáneos (entre ellos Platón y Aristóteles), ésta se mantuvo. Las evidencias experimentales de algunas investigaciones científicas apoyaron el concepto del "atomismo", lo que condujo, de manera gradual, a las definiciones modernas de elementos y compuestos. En 1808, el científico inglés, profesor John Dalton, formuló una definición precisa de las unidades indivisibles con las que está formada la materia y que llamamos átomos.
El trabajo de Dalton marcó el principio de la era de la química moderna. La hipótesis sobre la naturaleza de la materia, en las que se basa la teoría atómica de Dalton, puede resumirse como sigue:
1. Los elementos están formados por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
2. Todos los átomos de un mismo elemento son idénticos, tienen igual tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son diferentes a los átomos de todos los demás elementos.
3. Los compuestos están formados por átomos de más de un elemento. En cualquier compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes siempre es un número entero o una fracción sencilla.
4. Una reacción química implica sólo la separación, combinación o reordenamientos de los átomos; nunca supone la creación o destrucción de los mismos.
Estructura del átomo
Con base en la teoría de Dalton, un átomo se define como la unidad básica de un elemento que puede intervenir en una combinación química. Dalton describió un átomo como una partícula extremadamente pequeña e indivisible. Sin embargo, una serie de investigaciones iniciadas alrededor de 1850, y que continuaron hasta el siglo XX, demostraron claramente que los átomos tienen estructura interna, es decir, que están formados por partículas aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas. Estas investigaciones condujeron al descubrimiento de tres partículas: electrones, protones y neutrones.
Figura 1.6 Modelo atómico de Joseph John Thomson
(Modelo del pudin de pasas)
(Modelo del pudin de pasas)
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