Los conceptos básicos de química son los fundamentos esenciales que nos permiten entender cómo funciona la materia y cómo interactúan sus componentes a nivel atómico y molecular.
Conocer estos conceptos es esencial porque la química es una ciencia central que se aplica en numerosos aspectos de la vida cotidiana, desde la producción de alimentos y medicamentos hasta la conservación del medio ambiente y la tecnología.
A continuación te muestro algunos de los conceptos básicos de química:
Átomos y elementos
Todo en el universo está formado por átomos, que son las unidades básicas de la materia. Los átomos están compuestos por un núcleo central que contiene protones con carga positiva y neutrones sin carga, rodeados por electrones con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo. Cada tipo de átomo se llama elemento y se representa en la tabla periódica de los elementos.
Por ejemplo, el uranio es un elemento químico que tiene 92 protones en su núcleo. Los elementos pueden combinarse para formar compuestos químicos.
Compuestos químicos
Los compuestos químicos son sustancias formadas por la combinación de dos o más elementos en proporciones fijas. Cada compuesto tiene una fórmula química que muestra la cantidad de átomos de cada elemento en la molécula. Por ejemplo, el agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Los compuestos químicos tienen propiedades distintas de los elementos que los componen. La combinación de átomos en un compuesto determina sus propiedades físicas y químicas únicas.
Enlaces químicos
Los enlaces químicos son fuerzas que mantienen unidos a los átomos en las moléculas y compuestos químicos. Estos enlaces se forman cuando los átomos buscan alcanzar una configuración electrónica más estable, es decir, cuando llenan sus niveles de energía o capas electrónicas. Hay dos tipos principales de enlaces químicos: los enlaces covalentes y los enlaces iónicos.
Enlaces covalentes
En los enlaces covalentes, los átomos comparten pares de electrones para alcanzar la estabilidad. Este tipo de enlace es común en moléculas formadas por elementos no metálicos.
Enlaces iónicos
En los enlaces iónicos, los átomos transfieren electrones para formar iones cargados positiva y negativamente que se atraen mutuamente. Esto ocurre en compuestos formados por elementos metálicos y no metálicos.
Reacciones químicas
Las reacciones químicas son procesos en los cuales los enlaces entre átomos se rompen y se forman nuevos enlaces, dando lugar a la creación de nuevas sustancias. En una reacción química, los reactivos se transforman en productos.
Por ejemplo, la combustión del metano (CH4) en el aire produce dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Esta reacción química libera energía en forma de calor y luz.
Estado de la materia
La materia puede existir en tres estados principales: sólido, líquido y gaseoso. Estos estados dependen de la temperatura y la presión. En un sólido, las partículas están cercanas y tienen una estructura ordenada. En un líquido, las partículas están más separadas y pueden fluir. En un gas, las partículas están muy separadas y se mueven libremente.
El cambio de un estado a otro se llama cambio de fase. Por ejemplo, la evaporación del agua líquida a vapor es un cambio de fase.
La química se enfoca en las propiedades y comportamientos de las sustancias químicas en diferentes estados de la materia, así como en cómo estas sustancias pueden transformarse a través de reacciones químicas.
El pH y la acidez
El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una sustancia. La escala de pH va de 0 (más ácido) a 14 (más alcalino), con 7 siendo neutral. Las sustancias con un pH por debajo de 7 son ácidas, mientras que las que tienen un pH por encima de 7 son alcalinas o básicas.
Por ejemplo, el jugo de limón tiene un pH ácido debido a su contenido de ácido cítrico, mientras que el bicarbonato de sodio es alcalino.
