EtimologaLa palabra qumica procede de la palabra alquimia, un antiguo conjunto de prcticas protocientficas que abarcaba diversos elementos de la actual ciencia, adems de otras disciplinas muy variadas como la metalurgia, la astronoma, la filosofa, el misticismo o la medicina.6 La alquimia, practicada al menos desde alrededor del ao 330, adems de buscar la fabricacin de oro estudiaba la composicin de las aguas, la naturaleza del movimiento, del crecimiento, de la formacin de los cuerpos y su descomposicin, la conexin espiritual entre los cuerpos y los espritus.7 Un alquimista sola ser llamado en lenguaje cotidiano qumico, y posteriormente se denominara qumica al arte que practicaba.A su vez alquimia deriva de la palabra rabe al-km (). En origen el trmino fue un prstamo tomado del griego, de las palabras o (quemia y quemeia respectivamente).1 8 La primera podra tener origen egipcio. Muchos creen que al-km deriva de , que a su vez deriva de la palabra Chemi o Kimi, que es el nombre antiguo de Egipto en egipcio.1 La otra alternativa es que al-km derivara de , que significa fusionar.9DefinicinLa definicin de qumica ha cambiado a travs del tiempo a medida que nuevos descubrimientos se han aadido a la funcionalidad de esta ciencia. El trmino qumica, a vista del reconocido cientfico Robert Boyle, en 1661, se trataba del rea que estudiaba los principios de los cuerpos mezclados.10En 1663, qumica se defina como un arte cientfico por el cual se aprende a disolver cuerpos, obtener de ellos las diferentes substancias de su composicin, y como unirlos despus para alcanzar un nivel mayor de perfeccin. Esto segn el qumico Christopher Glaser.11La definicin de 1730 para la palabra qumica, usada por Georg Ernst Stahl, era el arte de entender el funcionamiento de las mezclas, compuestos, o cuerpos hasta sus principios bsicos; y luego volver a componer esos cuerpos a partir de esos mismos principios.12En 1837, Jean-Baptiste Dumas, consider la palabra qumica para referirse a la ciencia que se preocupaba de la leyes y efectos de las fuerzas moleculares.13 Esta definicin luego evolucionara hasta que, en 1947, se le denomin la ciencia que se preocupaba de las substancias: su estructura, sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras substancias (caracterizacin dada por Linus Pauling).14Ms recientemente, en 1988, la definicin de qumica fue ampliada para ser el estudio de la materia y los cambios que implica, esto, en palabras del profesor Raymond Chang.15IntroduccinLa ubicuidad de la qumica en las ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias bsicas. La qumica es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biologa, la farmacia, la medicina, la geologa, la ingeniera y la astronoma, entre otros.Los procesos naturales estudiados por la qumica involucran partculas fundamentales (electrones, protones y neutrones), partculas compuestas (ncleos atmicos, tomos y molculas) o estructuras microscpicas como cristales y superficies.Desde el punto de vista microscpico, las partculas involucradas en una reaccin qumica pueden considerarse un sistema cerrado que intercambia energa con su entorno. En procesos exotrmicos, el sistema libera energa a su entorno, mientras que un proceso endotrmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energa al sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones qumicas hay flujo de energa entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse la definicin de reaccin qumica e involucrar la energa cintica (calor) como un reactivo o producto.Aunque hay una gran variedad de ramas de la qumica, las principales divisiones son:Bioqumica, constituye un pilar fundamental de la biotecnologa, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como elcambio climtico, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de poblacin mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fsiles, la aparicin de nuevas formas de alergias, el aumento delcncer, las enfermedades genticas, la obesidad, etc.

Fisicoqumica, establece y desarrolla los principios fsicos fundamentales detrs de las propiedades y el comportamiento de los sistemas qumicos.16 17

Qumica analtica, (delgriego) es la rama de laqumicaque tiene como finalidad el estudio de la composicin qumica de un material o muestra, mediante diferentes mtodos delaboratorio. Se divide en qumica analtica cuantitativa y qumica analtica cualitativa.

Qumica inorgnica, se encarga del estudio integrado de la formacin, composicin, estructura y reacciones qumicas de loselementosycompuestos inorgnicos(por ejemplo, cido sulfrico o carbonato clcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrgeno, porque stos pertenecen al campo de laqumica orgnica. Dicha separacin no es siempre clara, como por ejemplo en laqumica organometlicaque es una superposicin de ambas.

Qumica orgnica oqumica del carbono,es la rama de laqumicaque estudia una clase numerosa demolculasque contienencarbonoformando enlaces covalentescarbono-carbonoocarbono-hidrgenoy otrosheterotomos, tambin conocidos comocompuestos orgnicos.Friedrich WhleryArchibald Scott Couperson conocidos como los padres de la qumica orgnica.

La gran importancia de los sistemas biolgicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en qumica sea de naturaleza bioqumica. Entre los problemas ms interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de protenas y la relacin entre secuencia, estructura y funcin de protenas.Si hay una partcula importante y representativa en la qumica, es el electrn. Uno de los mayores logros de la qumica es haber llegado al entendimiento de la relacin entre reactividad qumica y distribucin electrnica de tomos, molculas o slidos. Los qumicos han tomado los principios de la mecnica cuntica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones matemticas para sistemas ms complejos. La idea de orbital atmico y molecular es una forma sistemtica en la cual la formacin de enlaces es comprensible y es la sofisticacin de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza cuntica del electrn hace que la formacin de enlaces sea entendible fsicamente y no se recurra a creencias como las que los qumicos utilizaron antes de la aparicin de la mecnica cuntica. An as, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis.HistoriaArtculos principales: Historia de la qumica y Cronologa de la qumica.Las primeras civilizaciones, como los egipcios18 y los babilnicos, concentraron un conocimiento prctico en lo que concierne a las artes relacionadas con la metalurgia, cermica y tintes, sin embargo, no desarrollaron teoras complejas sobre sus observaciones.Hiptesis bsicas emergieron de la antigua Grecia con la teora de los cuatro elementos propuesta por Aristteles. Esta postulaba que el fuego, aire, tierra y agua, eran los elementos fundamentales por los cuales todo est formado como mezcla. Los atomicistas griegos datan del ao 440 A.C, en manos de filsofos como Demcrito y Epicuro. En el ao 50 Antes de Cristo, el filosof romano Lucrecio, expandi la teora en su libro De Rerum Natura (En la naturaleza de las cosas)19 20Al contrario del concepto moderno de atomicismo, esta teora primitiva estaba enfocada ms en la naturaleza filosfica de la naturaleza, con un inters menor por las observaciones empricas y sin inters por los experimentos qumicos.21En el mundo Helnico la Alquimia en principio prolifer, en combinacin con la magia y el ocultismo, como una forma de estudio de las substancias naturales para transmutarlas en oro y descubrir el elixir de la eterna juventud.22 La Alquimia fue descubierta y practicada ampliamente en el mundo rabe despus de la conquista de los musulmanes, y desde ah, fue difuminndose hacia todo el mundo medieval y la Europa Renacentista a travs de las traducciones latinas.23Qumica como ciencia Robert BoyleBajo la influencia de los nuevos mtodos empricos propuestas por Sir Francis Bacon, Robert Boyle, Robert Hooke, John Mayow, entre otros, comenzaron a remodelarse las viejas tradiciones acientificas en una disciplina cientfica. Boyle, en particular, es considerado como el padre fundador de la qumica debido a su trabajo ms importante, El Qumico Escptico donde se hace la diferenciacin entre las pretensiones subjetivas de la alquimia y los descubrimientos cientficos empricos de la nueva qumica.24 l formul la ley de Boyle, rechaz los cuatro elementos y propuso una alternativa mecnica de los tomos y las reacciones qumicas las cuales podran ser objeto de experimentacin rigurosa, demostrndose o siendo rebatidas de manera cientfica.25La teora del flogisto (una substancia que, suponan, produca toda combustin) fue propuesta por el alemn Georg Ernst Stahl en el siglo XVIII y solo fue rebatida hacia finales de siglo por el qumico francs Antoine Lavoisier, quien dilucido el principio de conservacin de la masa y desarrollo un nuevo sistema de nomenclatura qumica utilizada para el da de hoy.26Antes del trabajo de Lavoisier, sin embargo, se han hecho muchos descubrimientos importantes, particularmente en lo que se refiere a lo relacionado con la naturaleza de "aire", que se descubri, que se compone de muchos gases diferentes. El qumico escocs Joseph Black (el primer qumico experimental) y el holands J. B. van Helmont descubrieron dixido de carbono, o lo que Black llamaba "aire fijo" en 1754; Henry Cavendish descubre el hidrgeno y dilucida sus propiedades. Finalmente, Joseph Priestley e, independientemente, Carl Wilhelm Scheele aislan oxgeno puro.El cientfico Ingls John Dalton propone en 1803 la teora moderna de los tomos en su libro, La Teora Atmica, donde postula que todas las substancias estn compuestas de "tomos" indivisibles de la materia y que los diferentes tomos tienen diferentes pesos atmicos.El desarrollo de la teora electroqumica de combinaciones qumicas se produjo a principios del siglo XIX como el resultado del trabajo de dos cientficos en particular, J. J. Berzelius y Humphry Davy, gracias a la invencin, no hace mucho, de la pila voltaica por Alessandro Volta. Davy descubri nueve elementos nuevos, incluyendo los metales alcalinos mediante la extraccin de ellos a partir de sus xidos con corriente elctrica.27El Britnico William Prout propuso el ordenar a todos los elementos por su peso atmico, ya que todos los tomos tenan un peso que era un mltiplo exacto del peso atmico del hidrgeno. J. A. R. Newlands ide una primitiva tabla de los elementos, que luego se convirti en la tabla peridica moderna creada por el alemn Julius Lothar Meyer y el ruso Dmitri Mendeleev en 1860.28 Los gases inertes, ms tarde llamados gases nobles, fueron descubiertos por William Ramsay en colaboracin con Lord Rayleigh al final del siglo, llenando por lo tanto la estructura bsica de la tabla. Antoine LavoisierLa qumica orgnica ha sido desarrollada por Justus von Liebig y otros luego de que Friedrich Wohler sintetizara urea, demostrando que los organismos vivos eran, en teora, reducibles a terminologa qumica29 Otros avances cruciales del siglo XIX fueron: la comprensin de los enlaces de valencia (Edward Frankland,1852) y la aplicacin de la termodinmica a la qumica (J. W. Gibbs y Svante Arrhenius, 1870).Estructura QumicaLlegado el siglo XX los fundamentos tericos de la qumica fueron finalmente entendidos debido a una serie de descubrimientos que tuvieron xito en comprobar la naturaleza de la estructura interna de los tomos. En 1897, J.J. Thomson, de la Universidad de Cambridge, descubri el electrn y poco despus el cientfico francs Becquerel, as como la pareja de Pierre y Marie Curie investig el fenmeno de la radiactividad. En una serie de experimentos de dispersin, Ernest Rutherford, en la Universidad de Mnchester, descubri la estructura interna del tomo y la existencia del protn, clasificando y explicando los diferentes tipos de radiactividad, y con xito, transmuta el primer elemento mediante el bombardeo de nitrgeno con partculas alfa.El trabajo de Rutheford en la estructura atmica fue mejorado por sus estudiantes, Niels Bohr y Henry Mosley. La teora electrnica de los enlaces qumicos y orbitales moleculares fue desarrollado por los cientficos americanos Linus Pauling y Gilbert N. Lewis.El ao 2011 fue declarado por las Naciones Unidas como el Ao Internacional de la Qumica.30 Esta iniciativa fue impulsada por la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada, en conjunto con la Organizacin de las Naciones Unidas para la Educacin, la Ciencia y la Cultura. Se celebr por medio de las distintas sociedades de qumicos, acadmicos e instituciones de todo el mundo y se bas en iniciativas individuales para organizar actividades locales y regionales.Principios de la qumica modernaEl actual modelo de la estructura atmica es el modelo mecnico cuntico.31 La qumica tradicional comenz con el estudio de las partculas elementales: tomos, molculas,32 sustancias, metales, cristales y otros agregados de la materia. La materia poda ser estudiada en estados lquido, de gas o slidos, ya sea de manera aislada o en combinacin. Las interacciones, reacciones y transformaciones que se estudian en qumica son generalmente el resultado de las interacciones entre tomos, dando lugar a recordenamientos de los enlaces qumicos que los mantienen unidos a otros tomos. Tales comportamientos son estudiados en un laboratorio de qumica.En el laboratorio de qumica se suelen utilizar diversos tiles de cristalera. Sin embargo, la cristalera no es fundamental en la experimentacin qumica ya que gran cantidad de experimentacin cientfica (as sea en qumica aplicada o industrial) se realiza sin ella.Una reaccin qumica es la transformacin de algunas sustancias en una o ms sustancias diferentes.33 La base de tal transformacin qumica es la reordenacin de los electrones en los enlaces qumicos entre los tomos. Se puede representar simblicamente como una ecuacin qumica, que por lo general implica tomos como la partcula central. El nmero de tomos a la izquierda y la derecha en la ecuacin para una transformacin qumica debe ser igual (cuando es desigual, la transformacin, por definicin, no es qumica, sino ms bien una reaccin nuclear o la desintegracin radiactiva). El tipo de reacciones qumicas que una sustancia puede experimentar y los cambios de energa que pueden acompaarla, son determinados por ciertas reglas bsicas, conocidas como leyes qumicas.Las consideraciones energticas y de entropa son variables importantes en casi todos los estudios qumicos. Las sustancias qumicas se clasifican en base a su estructura, estado y composiciones qumicas. Estas pueden ser analizadas usando herramientas del anlisis qumico, como por ejemplo, la espectroscopia y cromatografa. Los cientficos dedicados a la investigacin qumica se les suele llamar qumicos.34 La mayora de los qumicos se especializan en una o ms reas subdisciplinas. Varios conceptos son esenciales para el estudio de la qumica, y algunos de ellos son:35MateriaEn qumica, la materia se define como cualquier cosa que tenga masa en reposo, volumen y se componga de partculas. Las partculas que componen la materia tambin poseen masa en reposo, sin embargo, no todas las partculas tienen masa en reposo, un ejemplo es el fotn. La materia puede ser una sustancia qumica pura o una mezcla de sustancias.36tomosEl tomo es la unidad bsica de la qumica. Se compone de un ncleo denso llamado ncleo atmico, el cual es rodeado por un espacio denominado nube de electrones. El ncleo se compone de protones cargados positivamente y neutrones sin carga (ambos denominados nucleones). La nube de electrones son electrones que giran alrededor del ncleo cargados negativamente.En un tomo neutro, los electrones cargados negativamente equilibran la carga positiva de los protones. El ncleo es denso; La masa de un nuclen es 1836 veces mayor que la de un electrn, sin embargo, el radio de un tomo es aproximadamente 10000 veces mayor que la de su ncleo37 38El tomo es la entidad ms pequea que se debe considerar para conservar las propiedades qumicas del elemento, tales como la electronegatividad, el potencial de ionizacin, los estados de oxidacin preferidos, los nmeros de coordinacin y los tipos de enlaces que un tomo prefiere formar (metlicos, inicos, covalentes, etc).ElementoUn elemento qumico es una sustancia pura que se compone de un solo tipo de tomo, caracterizado por su nmero particular de protones en los ncleos de sus tomos, nmero conocido como nmero atmico y que es representados por el smbolo Z. El nmero msico es la suma del nmero de protones y neutrones en el ncleo. Aunque todos los ncleos de todos los tomos que pertenecen a un elemento tengan el mismo nmero atmico, no necesariamente deben tener el mismo nmero msico; tomos de un elemento que tienen diferentes nmeros de masa se conocen como istopos. Por ejemplo, todos los tomos con 6 protones en sus ncleos son tomos de carbono, pero los tomos de carbono pueden tener nmeros msicos de 12 o 13.39La presentacin estndar de los elementos qumicos est en la tabla peridica, la cual ordena los elementos por nmero atmico. La tabla peridica se organiza en grupos (tambin llamados columnas) y perodos (o filas). La tabla peridica es til para identificar tendencias peridicas.40CompuestoUn compuesto es una sustancia qumica pura compuesta de ms de un elemento. Las propiedades de un compuesto tienen poca similitud con las de sus elementos.41 La nomenclatura estndar de los compuestos es fijado por la Unin Internacional de Qumica Pura y Aplicada (IUPAC). Los compuestos orgnicos se nombran segn el sistema de nomenclatura orgnica.42 Los compuestos inorgnicos se nombran segn el sistema de nomenclatura inorgnica.43 Adems, el Servicio de Resmenes Qumicos ha ideado un mtodo para nombrar sustancias qumicas. En este esquema cada sustancia qumica es identificable por un nmero conocido como nmero de registro CAS.