Hay una versión larga y corta de la respuesta.
Version corta :
La química es un subconjunto de la física, que trata de los electrones más externos en diferentes sustancias y cómo interactúan.
Versión larga:
Históricamente, la química fue la ciencia responsable de conocer las propiedades de diferentes sustancias. Era altamente empírico, ya que las leyes estaban escritas en piedra en lugar de derivarse de un principio guía básico. La gente buscó patrones y los encontró, dando lugar a la tabla periódica. Sin embargo, no estaba claro por qué tenía la tabla periódica, ¿por qué se repetían las propiedades?
Entra en la estructura del átomo. Cuando, en 1911, el equipo de Rutherford realizó el famoso experimento de dispersión alfa y descubrió que los átomos eran esencialmente un espacio vacío con un núcleo positivo compacto y electrones que lo rodeaban, una gran proporción del empirismo murió, reemplazado por una dependencia profundamente arraigada en el atómico. modelo. La gente supo de repente acerca de las estructuras atómicas, los enlaces atómicos, el intercambio de electrones, lo que explica en gran parte la repetición mencionada anteriormente de las propiedades elementales. Rutherford, después de haber sido reconocido como un físico durante toda su vida, obtuvo un Premio Nobel de Química, aunque esto fue antes del experimento de 1911. La cita dice que fue galardonado por investigar la desintegración de elementos, se pensaba que era un tema de Química en aquellos días, pero pronto veremos lo contrario. Quedaban dos grandes huecos, que pronto se resolverían.
El primero involucró al brillante físico Wolfgang Pauli: su contribución, el principio de exclusión de Pauli, es el bloque más fundamental de la química. ¿Por qué necesitas dos electrones para formar un enlace y no tres? Pregúntale a Pauli. Con esta pieza de tremenda percepción, la química cambiaría para siempre y se convertiría en un subconjunto de la física. El Principio de Exclusión de Pauli en sí mismo se derivó de reglas aún más fundamentales de la Mecánica Cuántica (QM).
Las décadas han pasado y la química ha crecido enormemente, alimentando un rápido crecimiento en biología y biotecnología.
Aquí radica la diferencia básica en la física y la química. En principio, puede resolver la ecuación de Schrodinger en QM y predecir la química de cualquier sustancia. Pero ese no es un buen enfoque cuando se mezcla base con ácido. Es mejor que sepas lo que va a pasar: el empirismo no estaba muerto, estaba más vivo que nunca.
La química es ahora el gran cuerpo de conocimiento que almacena toda la información que pueden producir las reacciones entre sustancias. Y algo más. Es como cocinar: no es posible saber lo que sucede con los pequeños sacos individuales de almidón cuando hierve una papa, pero sabes cómo se ve una papa hervida y qué sucederá si la pones en una preparación de curry. Es posible que no puedas identificar la razón por la que las piñas nunca se comen en una pizza de jamón y queso, solo sabes que no lo hacen.
La segunda brecha involucraba la desintegración radiactiva de los elementos. Una vez más, los químicos prepararon el escenario: personas como Madame Curie hicieron un trabajo fundamental en el reconocimiento de la radioactividad de ciertas sustancias. Sin embargo, la comprensión fundamental crucial del proceso vino otra vez de la física. El gran anciano Einstein nos enseñó cómo se pueden destruir pequeñas cantidades de masa para obtener enormes cantidades de energía y eso es lo que es la radiactividad.
Los químicos, al parecer, rápidamente dejaron que los físicos tomen el control del campo. Otto Hahn y la compañía dividieron los átomos, el proyecto de Manhattan creó un explosivo y Gamow nos mostró cómo QM explica la energía del sol. La espectroscopía, un campo largo y codiciado, casi exclusivo de los químicos, estaba a cargo de físicos, felices de manipular los diferentes espectros de emisión y hacerlos coincidir con las predicciones teóricas. La espectroscopia sería luego analizada por los astrofísicos, pero esa es otra historia.
La explicación de la radioactividad fue encontrada por el trabajo de algunos de los físicos más brillantes de la historia: Glashow, Salam, Weinberg y Feynman. Estas personas establecieron la base mecánica puramente cuántica, ahora conocida como Teoría del campo cuántico, que estudió las interacciones débiles. Esta es la comprensión más fundamental de la radioactividad.
Un tema, originalmente un bastión de la química, fue ampliamente expandido por la física y ahora es considerado como “física”.
Moraleja de toda la historia:
Hay ciertas áreas que son definitivamente físicas, pero en algunos puntos, la distinción se difumina. En este punto, una muy buena distinción se basa en las escalas de energía. La química es realmente interacciones de electrones de baja energía, que involucran voltios de electrones o voltios de energía de mili-electrones. La física, por otro lado, abarca desde voltios de mili- a tera-electrones.
Gracias por la A2A.