En los libros y cursos introductorios de química, ...
Muchas "definiciones" contienen palabras como: típicamente, más, a menudo, probablemente, generalmente.
He leído preguntas en este sitio que mencionan diferentes definiciones del mismo concepto en diferentes libros.
Acabo de leer sobre un concepto donde la explicación contenía algo como "algunos otros químicos creen que debería ser de otra manera".
¿Por qué hay muchas definiciones no rigurosas en química introductoria?
Me gusta esta definición rigurosa de Merriam-Webster:
hecho cuidadosamente y con mucha atención al detalle
La química es una ciencia experimental, hay muchos patrones que funcionan bien en la mayoría de los casos pero no en todos (por ejemplo, la regla del octeto) a estos se les llama reglas empíricas. La química es, sin embargo, una ciencia rigurosa, simplemente hay excepciones que no siguen patrones claros o simplificaciones fáciles, por lo que son más difíciles de predecir o de comprender para un estudiante en un texto introductorio.
Al igual que en todas las ciencias (física, matemáticas, etcétera) hay algunos temas que aún se debaten, esto no significa que la química introductoria sea no rigurosa. Te sugiero que leas algunos libros sobre la historia de la química (p. ej. Asimov, Una breve historia de la química), encontrarás que la química ha sido durante la mayor parte de su historia (y lo es en parte en la actualidad) una investigación de ensayo y error, seguida del intento de encontrar una teoría, un patrón o un sentido a las observaciones realizadas, esto no significa que no haya un enfoque riguroso, sino simplemente que la realidad no se ajusta tan fácilmente al esquema que proponemos.
Creo que tal vez la mayoría de los libros de texto no enfatizan este aspecto de la química, pero la mayoría del razonamiento es a posteriori.
El problema que estás enfrentando tiene dos orígenes:
Históricamente, la química ha acumulado muchos modelos de comportamiento químico que funcionan la mayoría de las veces. Algunos de estos modelos se basan en teorías completamente inválidas (VSEPR), pero proporcionan un conjunto de reglas que funcionan. Algunos se basan en teorías decentes (la regla del octeto, la hibridación), pero generan inconsistencias porque la teoría subyacente es incompleta. La mayoría de estos modelos funcionan en la mayoría de los casos, por lo que permanecen porque son fáciles de usar.
Existen teorías/modelos de un nivel superior que contienen menos inconsistencias y menos excepciones, pero las matemáticas son difíciles. En el nivel más simple, estos modelos requieren cálculo multivariable, álgebra lineal y/o ecuaciones diferenciales. En un nivel más complejo, estamos hablando de una computadora que dedica 30 minutos (o más) iterando a través de las aproximaciones matriciales a funciones de onda de muchos electrones (para las cuales aún no hay soluciones exactas) para encontrar la mejor solución mínima de energía autoconsistente. Estamos hablando de problemas en química teórica que solían consumir la tesis de doctorado de una persona solo para derivar una prueba y completar un cálculo (o un pequeño grupo de cálculos relacionados).
El campo de la química ha elegido ser más accesible para principiantes al permitir la continuidad de tales modelos imperfectos. Hay varias razones para esto. En primer lugar, permite a los estudiantes avanzar en los cursos de química más cualitativa mientras se preparan para los requisitos matemáticos. En segundo lugar, permite a los estudiantes de otras ciencias (especialmente biología y medicina) desarrollar una comprensión conceptual de la química (lo que necesitan mucho más que una comprensión basada en cálculos).
Solía enseñar un curso introductorio de química y descubrí que la comprensión de la mayoría de los capítulos habría mejorado al haber conocido previamente otros capítulos, pero hay que empezar en algún lugar con algo. Diferentes textos tienen cosas ordenadas de manera diferente y diferentes instructores presentan el material en diferentes órdenes, incluso utilizando el mismo texto.
La química introductoria por naturaleza abarca una amplia variedad de temas. Como ejemplo, tuve que cubrir los conceptos básicos de la nomenclatura orgánica como parte de una clase introductoria de química y tenía alrededor de 5 semanas para cubrir la sección orgánica, tal vez menos si necesitaba más tiempo para cubrir el material que enseñé al principio del semestre. Obviamente, incluso la parte de nomenclatura de la química orgánica será más rigurosa en una secuencia orgánica de dos semestres.
La química introductoria es una clase desafiante de enseñar: si no planificas lo suficientemente bien cuánto tiempo dedicar a un tema específico, corres el riesgo de quedarte sin tiempo para cubrir algo o de que la mayoría de tu clase no entienda algo importante.
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