Ideas fundamentales de la química

La química es una ciencia que incluye un número enorme de ideas (conocimientos). Pero, si quisiéramos entresacar unas cuantas ideas que sean las fundamentales, las más importantes, sobre las cuales se erigen todas las demás, ¿cuáles serían esas ideas básicas de la química? Considero que son las siguientes:

1. Toda la materia está constituida por partículas extremadamente pequeñas.

Todas las sustancias que observamos en la naturaleza y en nuestro entorno cotidiano, (el agua, las rocas, los metales, el aire, la sal, los plásticos, la madera, el vidrio, la tierra, etc., etc., etc.), están formadas por partículas tan pequeñas que no podemos percibir, ni aun con los microscopios más potentes. Estas partículas son principalmente átomos, moléculas y iones. Por ejemplo, la punta de un lápiz está constituida por trillones y trillones de átomos de carbono; una gota de lluvia está constituida por trillones y trillones de moléculas de agua; un grano de sal está constituido por trillones y trillones de iones de sodio y cloro. Estos son sólo tres ejemplos pero, en general, toda sustancia es el conglomerado de un número enorme de partículas.

2. Las propiedades de la materia se deben al movimiento y al ordenamiento de sus partículas.

Las partículas que constituyen la materia (átomos, moléculas, iones) ejercen entre ellas fuerzas que pueden ser de atracción o de repulsión, lo que provoca que se agrupen en distintas formas; además estas partículas siempre están en movimiento, que puede ser lento o rápido. Las características (propiedades) que observamos en las sustancias se deben a la forma en que se agrupan sus partículas y al modo en que se mueven. Por ejemplo, la sal (cloruro de sodio) es un sólido duro porque sus iones ejercen una gran fuerza de atracción entre ellos, por lo que se compactan mucho entre sí y su movimiento es mínimo (sólo vibran en torno a puntos fijos). En cambio el agua es un líquido (a temperatura ambiente) porque sus moléculas no se atraen tan fuertemente, por lo que no se compactan tanto y su movilidad es mayor. Debido a esto, los grupos de moléculas de agua pueden desplazarse libremente “unos sobre otros”, y en consecuencia forman una sustancia líquida. Estos son sólo dos ejemplos pero, de manera similar, todas las propiedades de toda sustancia dependen del comportamiento de sus partículas.

3. Las transformaciones que sufre la materia son cambios en el movimiento y en el ordenamiento de sus partículas.

Las partículas que constituyen la materia pueden sufrir cambios en su forma de ordenarse o de moverse, y esto provoca modificaciones en las propiedades de las sustancias. Existen muchos modos de cambiar la condición de las partículas; un modo es calentar o enfriar la sustancia. Cuando una sustancia se calienta sus partículas se mueven más rápidamente y cuando se enfría sus partículas se mueven más lentamente. Es por esto que las sustancias cambian de estado físico (sólido, líquido o gas) cuando se calientan o se enfrían.

Otro modo de modificar la condición de las partículas son las reacciones químicas. Durante una reacción química las partículas se reordenan, enlazándose entre ellas de formas distintas, por lo que se producen sustancias con propiedades diferentes a las originales. Las reacciones químicas son muy diversas, pero en todas ellas lo fundamental es este reordenamiento de las partículas.

Otra forma más drástica de modificar la condición de las partículas son las reacciones nucleares (fusión y fisión). Durante una reacción nuclear los núcleos de los átomos se “pegan” (fusionan) o se rompen (fisionan), por lo que se producen nuevos elementos, diferentes a los originales.

Resumiendo, aunque la variedad de transformaciones que pueden sufrir las sustancias es enorme, todas se deben fundamentalmente a los cambios que ocurren en las partículas.

En conclusión, el mundo y el universo está constituido por diminutas partículas y todo lo que ocurre se debe al comportamiento y los cambios de dichas partículas.