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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.
História
Ver artigo principal: História da química, Alquimia.
O Alquimista, de Pietro LonghiA história da química está intensamente ligada ao desenvolvimento do homem já que abarca 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.
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.
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.
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, 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.
Conceitos fundamentais
Estados físicos da matéria
Ver artigo principal: Estados físicos 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 em níveis mais avançados de física.
Substâncias e Misturas
Ver artigo principal: Substância, Mistura.
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.
Átomo
Ver artigo principal: Átomo.
Um átomo é a menor porção em que pode ser dividido um elemento químico, mantendo ainda as suas propriedades físico-químicas mínimas.
Elementos
Ver artigo principal: Elemento químico.
Denomina-se elemento químico todos os átomos que possuem o mesmo número atômico (Z), ou seja, o mesmo número de prótons.
Compostos
Ver artigo principal: Composto químico.
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.
Moléculas
Ver artigo principal: Molécula.
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.
Íons
Ver artigo principal: Íon.
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).
Energia química
Ver artigo principal: 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.
Reações químicas
Ver artigo principal: Reação química.
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.
Ligações químicas
Ver artigo principal: Ligação química.
Tabela periódica
Ver artigo principal: Tabela periódica.
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:
Química orgânica
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.
Química inorgânica
É o ramo da química que trata das propriedades e das reações dos compostos inorgânicos. Neste é incluída a geoquímica
Físico-Química ou Química Física
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.
Bioquímica
É o estudo dos compostos químicos, das reações químicas e das interações químicas que acontecem nos organismos vivos.
Química analítica
É o estudo de amostras de material para conhecer a sua composição química e sua estrutura.
Química nuclear
É o estudo dos fenômenos materiais e energéticos que aparecem no nível do núcleo dos átomos.
Química dos polímeros
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.
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.
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 -
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
Funções e grupos químicos
Acetato | Ácido | Ácidos Orgânicos | Açúcar | Albumina | Alcali | Alcalóide | Alcool | Alcoolato | Aldeído | Amálgama | Amido | Amina | Aminoácido | base | bicarbonato | borato | brometo
Produtos e substâncias
Lista de produtos e substâncias químicas
Procedimentos e processos
batimento | branqueamento
Calcinação | Cromatografia
Micro-análise
Titração/Titulação
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
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