Química Preparativa

Química, como todas las ciencias experimentales, tiene una rama que se dedica pura y exclusivamente a ello. Así, nos topamos con La Química Preparativa. Esta rama, en rasgos generales, es la que se encarga de marcar los procedimientos, protocolos y estándares para la preparación – Valga la redundancia – de los compuestos y sustancias en los laboratorios.

Históricamente, se encontraba que todos los profesionales e investigadores que se desarrollaban en las ramas de la química solo se guiaban por sus propios medios y realizaban todo como a ellos les parecía. Entonces, si dos personas en diferentes países llegaban a la misma solución/sustancia/compuesto, lo hacían por métodos totalmente diferentes y quizás hasta peligrosos para la vida de quienes están involucrados. Por esta razón, y para buscar que exista un estándar, se comenzaron a establecer los primeros puntos de la Química Preparativa.

Allá por los años ’50, cuando ya las grandes empresas comenzaron a preocuparse por la seguridad de sus empleados e investigadores, decidieron invertir dinero en la profundización de estos estándares que la química preparativa estaba planteando. Esta iniciativa se inició en Estados Unidos, puesto que estaba en medio de la Guerra Fría y tenía muchas empresas trabajando para la investigación y el desarrollo. Ya en la siguiente década, se expandió a Europa convirtiéndose ya en estándares muy populares y aceptados. Ya en el siglo XXI, estos estándares están documentados y hasta tienen organismos que los regulan. Estos organismos están establecidos por continente.

Dentro de los protocolos que esta rama de la química tiene, se encuentran dos grandes grupos en donde se diferencian mucho entre ellos. Uno de ellos es Preparación de sustancias, en este apartado se comenta y documenta como deben realizarse los preparados y como asegurar la seguridad de quienes están involucrados. El otro es Purificación, puesto que los métodos de este grupo son esencialmente diferentes a la preparación de sustancias, es necesario que se especifiquen bien los estándares y protocolos.

Cristaloquímica

Dentro de la química, como esta es una ciencia, tiene muchas ramas que se dedican a tocar temas específicos que a su vez también son muy complejos y en sus investigaciones se avanza mucho. Así es como en esta oportunidad trataremos a La Cristaloquímica. Ésta es una de las especialidades que tiene la química que se combina con otra ciencia, la cristalografía. En general, esta especialidad química se ocupa del estudio de las composiciones y estructuras de los átomos, moléculas y todos los componentes que existen en el mundo de la química.

Profundizando un poco en los temas de estudio de esta ciencia, encontramos que aquí se tratan las configuraciones de los enlaces químicos, las morfologías y las estructuras cristalinas que se dan dentro del mundo de la química. Gracias a ésta se han logrado grandes avances en el desarrollo de materiales mas resistentes y duraderos, de los cuales se le dieron las propiedades que se piden en los nuevos inventos e industrias emergentes. Aquí también se estudian e investigan todas las características y posibles avances que se pueden lograr desde configuraciones especiales y particulares de átomos, iones o moléculas, según como sean sus enlaces entre elementos.

Hablando un poco sobre la ciencia que se complementa con la cristaloquímica, la Cristalografia es una ciencia que se enfoca en el estudio de las redes cristalinas que existen en el mundo. Cabe destacar que eso que llamamos “Redes Cristalinas” son la forma en que se ubican los átomos en el nivel mas simple y básico de las moléculas. La cristalografía se centra particularmente en los elementos que se encuentran en la naturaleza, para extraer las propiedades de sus configuraciones de átomos y luego poder innovar en conjunción con la cristaloquímica. Uno de los principales métodos que tiene la cristalografía para el estudio de los cristales es la información que se obtiene a través de la emisión de rayos X y lo que estos difractan sobre una pantalla especial.

La iatroquimica

Con la evolución de las prácticas médicas, en conjunto con los avances en los estudios de la química se encontraron especialidades que contribuyeron, en algunos casos y en otros no, a la medicina y la química de hoy en día. Así es como, dentro de las ramas de la química, encontramos a la Iatroquímica, teniendo fuertes bases en la alquimia. Fue una disciplina completamente teórica por muchos de los años que duraron sus estudios.

Esta especialidad química, que estaba aplicada completamente a la medicina intentaba encontrar explicaciones a los procesos que sucedían en el cuerpo humano. Ubicándonos en la época, en el siglo XVI, fue cuando se dio el mayor desarrollo de esta práctica médica. Los puntos en los que más se investigaron fueron las razones químicas de las patologías y fisiologías que ocurrían en los seres humanos. Quienes comenzaron con estos estudios fueron alquimistas, históricamente, se marca a Paracelsus como el padre de esta doctrina. Es importante destacar que estos científicos, los iantroquímicos creían que los procesos fisiológicos dependían de los balances de los fluidos corporales en zonas específicas.

Ya hoy en día está completamente obsoleta, puesto que en la antigüedad los resultados no fueron los óptimos en materia de cura para enfermedades, al momento de poner en práctica toda la teoría estudiada y desarrollada, fracasaron. Aunque, desde el punto de vista de la información que tenemos hoy en día, la Iatroquímica, aportó su grano de arena. Por ejemplo, uno de los mayores exponentes de estas prácticas Francisco Leboé, encontró que la saliva, la bilis y el jugo pancreático (Fluidos a los que llamo Triunvirato) intervienen en la digestión, aunque también marco que no pudo encontrarle razones químicas y le atribuyó a espíritus volátiles las razones por las cuales se generan estos líquidos.

Hoy hablaremos de la química orgánica, una de las ramas de la química, la cual se dedica al estudio de una clase bastante numerosa de moléculas que contienen carbono y que a su vez forman enlaces covalentes como pueden ser el carbono-carbono, heteroatomos y carbono-hidrógeno. A los que también podemos llamar compuestos orgánicos.

La química orgánica es una disciplina científica que estudia propiedades, estructura, reactividad y síntesis de compuestos químicos formados mayoritariamente por hidrógeno y carbono. Estos compuestos pueden contener otros elementos como oxigeno, nitrógeno, fosforo, silicio o azufre.

Los conceptos de esta rama de la química son los compuestos y los procesos vitales. Realmente hay muchos compuestos estudiados por la química orgánica que no están presentes en los seres vivos, mientras que innumerables compuestos inorgánicos forman parte de procesos vitales básicos, como pueden ser metales como el hierro, las sales minerales y mucho más.

Estos compuestos orgánicos son los que presentan una gran variedad de aplicaciones y propiedades y básicamente son la bases de muchos compuestos básicos en la vida de las personas, los cuales son: detergentes, colorantes, pinturas, plásticos, explosivos y muchos más.

Para la elaboración y obtención de compuestos orgánicos se realizan diferentes procesos, tales como la cristalización, la extracción, la re cristalización, la destilación, etc. Ahora os vamos a explicar cada una de las nombradas:

–          Re cristalización: Este procesos es cuando los productos solidos que se consiguen en una reacción están acompañados de impurezas que hay que eliminar para poder tener disponibilidad del producto deseado en el mayor grado de pureza que se pueda conseguir. Para conseguir esta pureza el mejor método es a base de varias cristalizaciones.

–          Montaje a reflujo: Este proceso nos permite mantener la reacción a una temperatura constante, si ponemos un ejemplo puede ser que en el punto de ebullición del disolvente hay que mantener una temperatura constante, el tiempo que se necesite si sobre todo sin que se produzca una perdida de disolvente.

–          El secado: Este proceso es muy importante en la química orgánica, ya que deriva el hecho por el cual pequeñas cantidades de humedad inhiben la cristalización de muchas sustancias. En un proceso químico orgánico el la eliminación del agua (Secado) tiene que ser antes que la recristalizacion de un solido y de la destilación de un líquido.

–          Cromatografía: Esta es una técnica muy interesante, porque esta técnica permite separar los componentes  de una mezcla. Para lograrlo se utiliza un sistema de dos fases: Fase estacionaria y fase móvil; en la primera es donde se retienen los compuestos a separar y en la segunda es donde se desplaza de forma diferencial los compuestos por medio de la fase estacionaria.

–          Destilación: Este sistema se utiliza para separa líquidos con puntos de ebullición inferiores a 150 grados de impurezas no volátiles. También se utiliza la destilación para separa mezclas de dos componentes que hiervan con una diferencia de al menos 60 u 80 Grados Centígrados.

–          Extracción: Esta técnica es utilizada para separar un producto orgánico de una mezcla de reacción o también para aislarlo de sus fuentes naturales.

En este artículo vamos a hablar de la “Química Física”que es una de las ramas de la química que hemos estado viendo en este blog, pero que estudia la Fisicoquimica ? Estudia la materia utilizando conceptos tanto químicos como físicos.

fisicoquimica

Esta rama de la química es donde sucede un cambio de distintas ciencias, es decir se combina la química, la física, la electroquímica, la mecánica cuántica y la termodinámica y en esta combinación surge la teoría fisicoquimica donde las funciones matemáticas representan interceptaciones a nivel atómico estructural y a nivel molecular. También podemos decir que están relacionados con la química física los cambios de presión, cambios de calor, de volumen, cambios de temperatura y todos los trabajos en sistemas tanto sólidos, líquidos o gaseosos.

Que es Fisicoquimica ? es una parte esencial  en el estudio de la ciencia de materiales y la química física moderna tiene firmes bases en la física pura e incluyen áreas de estudio muy importantes como la cinética, dinámica química, termoquímica, química cuántica, electroquímica, mecánica estadística, energética, química del estado solido, superficies y espectroscopia.

A esta rama de la química la podemos definir como la rama que estudia los principios de las propiedades y comportamiento de los sistemas químicos, este estudio lo podemos hacer a dos niveles, que son microscópicos y macroscópicos:

–          Macroscópico: Es cuando se estudian las propiedades de cantidades bastante importantes de la materia.

–          Microscópico: Es cuando se trabaja con las moléculas y los átomos.

Por ultimo decir que la química física o Fisicoquimica se puede dividir en cuatro partes:

–          Mecánica cuántica: Es la que rama de la química física que estudia la estructura atómica, la espectroscopia y los enlaces en las moléculas.

–          Mecánica estadística: Es la rama de la química física que permite a los químicos obtener propiedades macroscópicas de un sistema gracias alas propiedades moleculares y atómicas.

–          Cinética: Es la rama que estudia los procesos de difusión, la velocidad de las reacciones químicas y el flujo de carga en una célula electroquímica.

–          Termodinámica: Esta es la rama que investiga las propiedades de equilibrio de un sistema, también estudia los cambios que se producen dichas propiedades durante un proceso.

Esperamos haberte ayudado a saber que es la fisicoquimica