Quimica Raymond Chang 10ma Edicion

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CAPÍTULO 1 Química: El estudio del cambio

1.1 Química: una ciencia para el siglo xxi

El ideograma chino para el término
química significa “el estudio del cambio”.

La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Es frecuente que se
le considere como la ciencia central, ya que los conocimientos básicos de química son indispensables para los estudiantes de biología,física, geología, ecología y muchas otras disciplinas. De hecho, la química es parte central de nuestro estilo de vida; a falta de ella, nuestra vida
sería más breve en lo que llamaríamos condiciones primitivas, sin automóviles, electricidad,
computadoras, discos compactos y muchas otras comodidades modernas.
Aunque la química es una ciencia antigua, sus fundamentos modernos se remontan al
siglo xix,cuando los adelantos intelectuales y tecnológicos permitieron que los científicos
separaran sustancias en sus componentes y, por tanto, explicaran muchas de sus características
físicas y químicas. El desarrollo acelerado de tecnología cada vez más refinada durante el siglo xx nos ha brindado medios cada vez mayores para estudiar lo que es inapreciable a simple
vista. El uso de las computadoras ymicroscopios especiales, por citar un ejemplo, permite que
los químicos analicen la estructura de los átomos y las moléculas (las unidades fundamentales
en las que se basa el estudio de la química) y diseñen nuevas sustancias con propiedades específicas, como fármacos y productos de consumo no contaminantes.
En este principio del siglo xxi conviene preguntarnos qué función tendrá la cienciacentral en esta centuria. Es casi indudable que la química mantendrá una función fundamental en
todas las áreas de la ciencia y la tecnología. Antes de profundizar en el estudio de la materia
y su transformación, consideremos algunas fronteras que los químicos exploran actualmente
(figura 1.1). Sin importar las razones por las que tome un curso de introducción a la química,
el conocimiento adecuado deesta disciplina le permitirá apreciar sus efectos en la sociedad
y en usted.

Salud y medicina
Tres logros importantes en el siglo xx han permitido la prevención y tratamiento de enfermedades. Se trata de medidas de salud pública que establecieron sistemas sanitarios para
proteger a numerosas personas contra enfermedades infecciosas; la cirugía con anestesia, que
ha posibilitado a los médicos curarenfermedades posiblemente mortales, como la apendicitis,
y el advenimiento de vacunas y antibióticos, que hicieron factible la prevención de enfermedades causadas por microorganismos. La terapia génica al parecer será la cuarta revolución
en la medicina. (Los genes son la unidad básica de la herencia.) Se cuentan por miles las enfermedades conocidas, entre ellas la fibrosis quística y lahemofilia, ocasionadas por un daño
heredado de un solo gen. Muchos otros padecimientos, como cáncer, enfermedades cardiacas,
sida y artritis, resultan hasta cierto punto de alteraciones de uno o más genes relacionados
con los sistemas de defensa del organismo. En la terapia génica se inserta un gen sano específico en las células del paciente para curar o aminorar esos trastornos. A fin de ejecutar esosprocedimientos, el médico debe tener conocimientos sólidos de las propiedades químicas de
los componentes moleculares implicados. La descodificación del genoma humano, que comprende todo el material genético de nuestro organismo y desempeña una función esencial en
la terapia génica, se basa principalmente en técnicas químicas.
Los químicos de la industria farmacéutica investigan fármacos potentescon pocos o nulos
efectos adversos para el tratamiento del cáncer, sida y muchas otras enfermedades, además
de fármacos para aumentar el número de trasplantes exitosos de órganos. En una escala más
amplia, mejorar nuestra comprensión sobre el mecanismo del envejecimiento permitirá lograr
esperanza de vida más prolongada y saludable para los habitantes del planeta.

Energía y ambiente
La energía...