Química
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Química é a ciência que trata das substâncias da natureza, dos elementos que a constituem, de suas características, de suas propriedades combinatórias, de processos de obtenção, de suas aplicações e de sua identificação. Estuda a maneira que os elementos se juntam e reagem entre si, bem como, a energia desprendida ou absorvida durante estas transformações. Diferentemente da Física, que se dedica a um estudo integral da matéria, sua natureza e das leis fundamentais que a regem, O interesse principal da Química é focado na estrutura principal de organização da matéria: o átomo.
Índice |
[editar] História
A história da química está intensamente ligada ao desenvolvimento do homem já que engloba todas as transformações de matérias e as teorias correspondentes. Com frequência a história da química se relaciona intimamente com a história dos químicos e —segundo a nacionalidade ou tendência política do autor— ressalta em maior ou menor medida os sucessos feitos num determinado campo ou por uma determinada nação.
[editar] Os primeiros passos
A ciência química surge no século XVII a partir dos estudos de alquimia populares entre muitos dos cientistas da época. Considera-se que os princípios básicos da química se recolhem pela primeira vez na obra do cientista britânico Robert Boyle: The Sceptical Chymist (1661). A química, como tal, começa suas andares um século mais tarde com os trabalhos do francês Antoine Lavoisier e suas descobertas em relação ao oxigênio, à lei da conservação da massa e à refutação da teoria do flogisto como teoria da combustão.
[editar] A racionalização da Química
Um ponto crucial no desenvolvimento da química como ciência foi a racionalização dos conhecimentos empíricos obtidos, procurando criar leis racionais e simplificar de forma coerente as informações obtidas. O principio de conservação da massa e o entendimento da influência da composição da atmosfera nos experimentos, ambos amplamente disseminados a partir dos trabalhos de A. Lavoisier no final do século XVIII, permitiram que os experimentos se tornassem cada vez mais rigorosos e precisos, em oposição ao caráter qualitativo das experimentações alquimistas.
A partir desse momento, a medição de massas assume um caráter fundamental na história da química, tendo sido esse o principal impulsor para o desenvolvimento da balança a partir da época de Lavoisier, tendo ele próprio construído os equipamentos mais precisos desse período.
[editar] A hipótese atomística
Uma das maiores vitórias devida ao uso de balanças nos experimentos foi sem dúvida devida a John Dalton. Esse cientista inglês ficou intrigado com o fato de que, ao decompor qualquer substância em seus constituintes mais simples, as razões entre as massas das diversas substâncias obtidas podem ser sempre escritas a partir de números inteiros de pequeno valor, ocorrendo freqüentemente razões do tipo 1:2, 2:3, 5:2, etc.
Com base nesse curioso dado experimental, Dalton propôs em 1881 um modelo para a constituição da matéria: Tais dados seriam facilmente explicados se toda a matéria fosse constituída de unidades indivisíveis, nomeadas de átomo (do grego, indivisível). Tal conceito, cuja primeira descrição provinha do Filósofo grego Demócrito, agora surgia naturalmente de medidas quantitativas rigorosas.
[editar] A racionalização da matéria
A teoria atomística de Dalton teve importantes repercussões. Baseado em dados experimentais, um cientista francês chamado Joseph Proust já tinha proposto formalmente o conceito de que toda substância tinha uma composição constante e homogênea. Assim, a água, por exemplo, independente de sua origem, era sempre composta pela mesma proporção de dois gases: oxigênio e hidrogênio. Juntando esse conceito e seus postulados atomísticos, Dalton organizou de forma racional as diversas substâncias conhecidas, criando uma tabela de substâncias que seriam formadas por apenas mesmo tipo de átomo, e substâncias que eram formadas por uma combinação característica de átomos.
Assim, o tanto o grafite como os gases hidrogênio e oxigênio, por exemplo, eram formados apenas por um tipo de átomo, enquanto que outras substâncias, como a água, eram formadas pela combinação de dois ou mais átomos. Nesse caso, dos elementos hidrogênio e oxigênio (As dificuldades de obter certos dados com uma precisão razoável levaram Dalton a propor erroneamente para a água à fórmula HO, em vez de H2O). Apesar das dificuldades experimentais, Dalton propôs formulas certas para diversos compostos conhecidos na época, tendo seu trabalho revolucionado de forma definitiva o entendimento da matéria.
[editar] Conceitos fundamentais
[editar] Estados da matéria
Fases ou estados da matéria são conjuntos de configurações que objetos macroscópicos podem apresentar. Canonicamente são três os estados ou fases considerados: sólido, líquido e gasoso. Outros tipos de fases da matéria, como o estado pastoso ou o plasma são estudados em níveis mais avançados de física.
[editar] Substâncias e Misturas
O Elemento quimico é um conjunto de átomos com o mesmo número de prótons. O Número átomico é o número de prótons que um átomo possui.
Uma substância possui uma composição característica, determinada e um conjunto definido de propriedades. Um dos exemplos de substâncias são o cloreto de sódio, a sacarose, o oxigênio , entre outros. Uma substância pode ser composta por um único elemento químico, como por exemplo o ouro, ferro ou o cobre. Ou pode ser támbem composto por dois ou mais elementos numa proporção definida, como é o caso do cloreto de sódio (39,34% de sua massa é de sódio e 60,66%,de cloro).
Duas ou mais substâncias agrupadas constituem uma mistura, cuja composição e propriedade são variáveis. O leite, por exemplo, é uma mistura. Fases ou estados da matéria são conjuntos de configurações que objetos macroscópicos podem apresentar. Canonicamente são três os estados ou fases considerados: sólido, líquido e gasoso. Outros tipos de fases da matéria, como o estado pastoso ou o plasma são estudados em em níveis mais avançados de física.
No estado sólido considera-se que a matéria do corpo mantém a forma macroscópica e a posição relativa de suas partícula. É particularmente estudado nas áreas da estática e da dinâmica.
No estado líquido, o corpo mantém a quantidade de matéria e aproximadamente o volume; a forma e posição relativa da partículas não se mantém. É particularmente estudado nas áreas da hidrostática e da hidrodinâmica.
No estado gasoso, o corpo mantém apenas a quantidade de matéria, podendo variar amplamente a forma e o volume. É particularmente estudado nas áreas da aerostática e da aerodinâmica.
[editar] Átomo
Um átomo é a menor porção em que pode ser dividido um elemento químico, mantendo ainda as suas propriedades físico-químicas mínimas.
[editar] Elementos
Denomina-se elemento químico todos os átomos que possuem o mesmo número atômico (Z), ou seja, o mesmo número de prótons.
[editar] Compostos
Um composto químico é uma substância química constituída por moléculas ou cristais de 2 ou mais átomos ou íons ligados entre si. As proporções entre elementos de uma substância não podem ser alterados por processos físicos.
Em química, um composto é uma substancia formada por dois ou mais elementos, ligados numa proporção fixa e definida. Por exemplo, a água é um composto formado por hidrogênio e oxigênio na proporção de dois para um.
[editar] Moléculas
Uma molécula é um conjunto electricamente neutro de dois ou mais átomos unidos por pares compartilhados de elétrons (ligações covalentes) que se comportam como uma única partícula. Uma substância que apresente somente ligações covalentes e formada por moléculas discretas é chamada de substância molecular cuja ligação suficientemente forte caracteriza como uma identidade estável.
[editar] Íons
Um íon, ou ião é uma espécie química eletricamente carregada, geralmente um átomo ou molécula que perderam ou ganharam elétrons. Íons carregados negativamente são conhecidos como ânions, ou aniões (que são atraídos para ânodos), enquanto íons carregados positivamente são conhecidos como cátions, ou catiões (que são atraídos por cátodos).
[editar] Energia química
Energia química é a energia potencial das ligações químicas entre os átomos. Sua liberação é percebida mais claramente, por exemplo, numa combustão. A energia química é liberada ou absorvida em qualquer reação química.
[editar] Reações químicas
Uma reação química é uma transformação da matéria em que ocorrem mudanças qualitativas na composição química de uma ou mais substâncias reagentes, resultando em um ou mais produtos.
[editar] Ligações químicas
[editar] Tabela periódica
[editar] Áreas de estudo e algumas de suas subdivisões
A divisão da química pode ser feita de diversas maneiras.
Por exemplo, a IUPAC divide a química em :
- Química física e biofísica
- Química inorgânica
- Química orgânica e química biométrica
- Polímeros
- Química analítica
- Química e meio ambiente
- Química e saúde humana
- Nomenclatura química e representação estrutural
Mais tradicionalmente, a química pode, também, ser dividida em diversas modalidades:
- É a ciência da estrutura, das propriedades, da composição e das reações químicas dos compostos orgânicos que, em principio, são os compostos cujo elemento principal é o carbono. O limite entre a química orgânica e a química inorgânica, que segue, não é sempre nítido; por exemplo, o óxido de carbono (CO) e o anidrido carbônico (CO2) não fazem parte da química orgânica.
- É o ramo da química que trata das propriedades e das reações dos compostos inorgânicos. Neste é incluída a geoquímica
- É o estudo dos fundamentos físicos dos sistemas químicos e dos processos físicos. Em particular, a descrição energética das diversas transformações faz, por exemplo, parte deste ramo da química. Nela encontram-se disciplinas importantes como a termodinâmica química e a termoquímica, a cinética química, a mecânica estatística, a espectroscopia e a eletroquímica.
- É o estudo dos compostos químicos, das reações químicas e das interações químicas que acontecem nos organismos vivos.
- É o estudo de amostras de material para conhecer a sua composição química e sua estrutura.
- É o estudo dos fenômenos materiais e energéticos que aparecem no nível do núcleo dos átomos.
- Alguns elementos como o carbono e o silício têm a propriedade de poder formar cadeias repetindo numerosos vezes a mesma estrutura. Estas macromoléculas tem propriedades químicas e físicas exploradas pela indústria.
[editar] Química em tópicos
- Química inorgânica : estuda as substâncias inorgânicas
- Química orgânica - estuda as substância orgânicas.
- Química analítica - trata da análise química de produtos.
- Físico-química - estuda as propriedades químicas e físicas da matéria.
- Bioquímica - trata dos processos químicos relativos aos seres vivos.
- Química industrial - estudo de reações com interesse em processos industriais (ver verbetes Engenharia química e Cálculo de reatores).
- Química ambiental
- Química medicinal
- Petroquímica - trata da obtenção e refinação do petróleo.
- Mineralogia
- Engenharia Química - ramo da Engenharia dedicado ao projeto e estudo de Indústrias de Processos Químicos.
- Cálculo de Reatores - ramo da Engenharia Química que estuda o projeto de conjunto de reatores industriais.
- Carboquímica - trata de processos envolvendo o carvão mineral.
- Catálise química - trata de procedimentos que alteram as cinética das reações.
- Ciência dos materiais - trata da composição, resistência e durabilidade de materiais.
- Cinética química - trata da velocidade das reações químicas.
- Combustão - trata das substâncias usadas na produção de energia.
- Eletroquímica - trata de reações químicas envolvendo energia elétrica.
- Estequiometria:Estudo quantitativo acerca dos reagentes e produtos de uma reação química.
- Química quântica
- Operações Unitárias - ramo da Engenharia Química que estuda o projeto de equipamentos industriais de transformações físicas (por exemplo, filtração, destilação, cominuição, decantação, aquecimento) em oposição às Conversões Químicas (Cálculo de Reatores).
- Termoquímica - trata de reações químicas envolvendo energia térmica.
[editar] Tópicos Especiais
- Estudo da Corrosão
- Estudo da Combustão
- Estudo das Ligações químicas
- Estudo dos Orbitais atômicos
- Isomerismo
- Problemas insolúveis da Química
- Nomenclatura química
- Tabela periódica -
[editar] Literatura Química
Além dos livros didáticos ou específicos sobre tópicos da Química no mundo, são publicados diariamente centenas de artigos técnicos e científicos. Há milhares de jornais e revistas periódicas de Química. A principal fonte de referência para uma pesquisa bibliográfica sobre os assuntos tratados na área química é o Chemical Abstracts, publicado pela American Chemical Society, o qual contém resumos dos principais artigos publicados mundialmente.
Veja também em:
- Associações de Química
- Escolas de Química
- Instituições de Química
- Indústrias Químicas
- Periódicos de química
[editar] Funções e grupos químicos
Acetato | Ácido | Ácidos Orgânicos | Açúcar | Albumina | Alcali | Alcalóide | Alcool | Alcoolato | Aldeído | Amálgama | Amido | Amina | Aminoácido | base | bicarbonato | borato | brometo
[editar] Produtos e substâncias
Lista de produtos e substâncias químicas
[editar] Procedimentos e processos
batimento | branqueamento
[editar] Equipamentos e instrumentos químicos
balança | batedeira | batedor | balão de borracha | balão de destilação | balão graduado | becker | bico de bunsen | bureta | funil de Büchner | Mufla | pipeta | proveta | pHmetro | kitassato | bomba a vácuo | colorímetro | espectrofotômetro
[editar] Ver também
- Biografias de Químicos
- Bioquímica - trata dos processos químicos e substâncias relacionados aos seres vivos.
- Carboquímica - trata de processos envolvendo o Carvão Mineral.
- Catálise química - trata de procedimentos que alteram as cinética das reações.
- Ciências dos materiais - trata da composição, resistência e durabilidade de materiais
- Cinética química - trata da velocidade das Reações Químicas.
- Colóides -
- Combustão -
- Corrosão - veja o tópico.
- Cristais -
- Elementos químicos - veja também Tabela Periódica.
- Eletroquímica - trata de reações químicas envolvendo energia elétrica.
- Engenharia Química - veja o tópico.
- Equilíbrio iônico -
- Equivalente químico -
- Escolas de química
- Explosivos -
- Físico-química - trata das propriedades físicas gerais das substâncias.
- Fogo -
- Formula química
- Funções químicas -
- Halogênios -
- Hidratos -
- Historia da química -
- Indicador químico -
- Indústrias químicas
- Instituições de química
- Isomerismo -
- Ligação química -
- Luminoquímica - trata de reações químicas envolvendo emissão ou absorção de luz.
- Ligas metálicas -
- Metais -
- Mineralogia -
- Misturas -
- Nobel de química -
- Nomenclatura química
- Orbitais atômicos -
- Óxidos -
- Oximas -
- Periódicos de química -
- Petroquímica - trata da obtenção e refinação do Petróleo
- Polimeria -
- Prêmios Nobel de química -
- Proteinas -
- Química ambiental -
- Química analítica - trata das técnicas e equipamentos de identificação das substâncias.
- Química industrial -
- Química inorgânica - trata principalmente das substâncias de origem mineral.
- Química orgânica - trata principalmente das substâncias de origem animal ou vegetal.
- Química quântica -
- Químicos famosos -
- Quimioluminescência -
- Tabela periódica -
- Termodinâmica de processos irreversíveis -
- Termodinâmica -química -
- Termodinâmica -
- Termoquímica - trata de reações químicas envolvendo energia térmica.
- Tintas -
- Tinturaria -
- Tratamento de água industrial
