Posgrado
  1. Química Física  1.1. Termodinámica  1.1.1. Leyes de la Termodinámica  1.1.2. Entalpía y capacidad calorífica  1.1.3. Entropía y energía libre  1.1.4. Equilibrio de Fase  1.1.5. Termodinámica estadística  1.1.6. Ciclo termodinámico  1.1.7. Fugacidad y actividad  1.2. Química Cuántica  1.2.1. Principios de la mecánica cuántica  1.2.2. Ecuación de Schrödinger  1.2.3. Partícula en una caja  1.2.4. Operadores y valores propios  1.2.5. Orbitales atómicos  1.2.6. Teoría de orbitales moleculares  1.2.7. Teoría de perturbaciones  1.2.8. Teoría del enlace de valencia  1.2.9. Hibridación y enlace químico  1.3. Cinética química  1.3.1. Leyes de velocidad y mecanismos de reacción  1.3.2. Teoría de colisiones  1.3.3. Teoría del estado de transición  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reacciones en cadena y polimerización  1.3.6. Reacciones fotoquímicas  1.4. Mecánica estadística  1.4.1. Función de partición  1.4.2. Funciones de distribución molecular  1.4.3. Distribución de Boltzmann  1.4.4. Estadísticas de Bose–Einstein y Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopía  1.5.1. Espectroscopía Rotacional  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopía Electrónica  1.5.4. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear  1.5.5. Espectrometría de Masas  1.5.6. Espectroscopía Raman  1.5.7. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  1.6. Química de superficies y coloides  1.6.1. Isoterma de absorción  1.6.2. Tensión superficial y mojado  1.6.3. Estabilidad Coloidal  1.6.4. Catalisis  1.6.5. Emulsiones y micelas  1.7. Electroquímica  1.7.1. Ecuación de Nernst  1.7.2. Células electroquímicas  1.7.3. Conductividad y movilidad  1.7.4. Guerra  1.7.5. Celdas de combustible  1.7.6. Electrólisis
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones pericíclicas  2.2. Espectroscopia y determinación estructural  2.2.1. Espectroscopía UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopía de RMN  2.2.4. Espectrometría de Masa  2.2.5. Cristalografía de rayos X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidad y actividad óptica  2.3.2. Análisis estructural  2.3.3. Isomería geométrica  2.3.4. Estereoquímica Dinámica  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.4.2. Reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por paladio  2.4.3. Complejos de metales de transición  2.4.4. Enlace metal-carbono  2.5. Química de polímeros  2.5.1. Mecanismo de polimerización  2.5.2. Características de los Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradable  2.5.4. Polímero conductor  2.5.5. Polímeros supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Diseño y desarrollo de fármacos  2.6.2. Farmacocinética y farmacodinámica  2.6.3. Relaciones estructura-actividad  2.6.4. Acoplamiento molecular y selección de fármacos
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Teoría del campo cristalino  3.1.2. Teoría del campo de ligandos  3.1.3. Serie espectroquímica  3.1.4. Quelación y estabilidad  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalysis por complejos organometálicos  3.2.3. Metalocenos  3.3. Química bioinorgánica  3.3.1. Metaloproteínas y enzimas  3.3.2. El rol de los metales en los sistemas biológicos  3.3.3. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  3.4. Química del estado sólido  3.4.1. Estructuras Cristalinas  3.4.2. Teoría de bandas de los sólidos  3.4.3. Superconductors  3.4.4. Defectos en el cristal  3.5. Lantánidos y Actínidos  3.5.1. Configuración electrónica en lantánidos y actínidos  3.5.2. Química de coordinación de los lantánidos  3.5.3. Propiedades Magnéticas de los Lantánidos
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Resolución  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.2.2. Difracción de rayos X  4.2.3. Espectroscopía de plasma acoplado inductivamente  4.3. Métodos electroanalíticos  4.3.1. Potenciometría  4.3.2. Voltametría  4.3.3. Colometría  4.4. Espectrometría de masas  4.4.1. Técnica de Ionización  4.4.2. Patrón de Fragmentación  4.5. Chemometría  4.5.1. Análisis multidisciplinario  4.5.2. Aprendizaje Automático en Química
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.1.1. Force fields and energy minimization  5.1.2. Simulación de Monte Carlo en simulaciones de dinámica molecular  5.2. Métodos químicos cuánticos  5.2.1. Teoría de Hartree–Fock  5.2.2. Teoría del funcional de la densidad  5.2.3. Métodos semiempíricos  5.3. Diseño computacional de fármacos  5.3.1. Alineamiento Molecular  5.3.2. Modelado QSAR  5.3.3. Tamizaje Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Enzyme Kinetics  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inhibición  6.2. Metabolismo y Bioenergética  6.2.1. Glicólisis  6.2.2. Ciclo del ácido cítrico  6.2.3. Cadena de transporte de electrones  6.3. Biología Molecular  6.3.1. Replicación y reparación del ADN  6.3.2. La síntesis de proteínas  6.3.3. Regulación Génica  6.4. Bioquímica Estructural  6.4.1. Plegado de proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efecto invernadero  7.1.2. Agotamiento del ozono  7.1.3. Contaminantes del aire y humo  7.2. Química del Agua  7.2.1. pH y dureza del agua  7.2.2. Tratamiento de aguas residuales  7.2.3. Química Acuática  7.3. Química del Suelo  7.3.1. Contaminación por metales pesados  7.3.2. pH del Suelo y Amortiguación  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicología y Seguridad Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Evaluación de Riesgos en Toxicología y Seguridad Química en Química Ambiental  7.4.3. Efectos de los contaminantes en el medio ambiente

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Isoterma de absorción


Las isotermas de absorción son importantes para entender cómo las sustancias se adhieren a las superficies. Al estudiar estas curvas obtenemos información sobre las interacciones en curso y la capacidad de la superficie para retener moléculas. Este conocimiento es particularmente importante en áreas como la catálisis, el diseño de sensores y los esfuerzos de limpieza ambiental.

¿Qué es la adsorción?

La adsorción es un proceso en el cual las moléculas (el "adsorbato") se acumulan en la superficie de un sólido o líquido (el "adsorbente"). Este proceso es diferente de la absorción, donde una sustancia penetra una porción más grande de la sustancia.

Entendiendo las isotermas de absorción

La isoterma de adsorción muestra la relación entre la cantidad de adsorbente en el adsorbente y la concentración (o presión) del adsorbente a una temperatura constante. Al investigar la isoterma de adsorción, podemos obtener información valiosa sobre el proceso de adsorción y las características del material adsorbente.

Tipos de isotermas de absorción

Existen varios modelos bien conocidos para las isotermas de adsorción. Los más comunes son las isotermas de Langmuir, Freundlich y BET.

Isoterma de Langmuir

Este modelo asume una sola capa de moléculas de adsorbente en una superficie adsorbente homogénea que tiene un número finito de sitios idénticos. La ecuación de la isoterma de Langmuir es:

θ = (K * P) / (1 + K * P)

Dónde:

  • θ es la fracción de la superficie cubierta por el adsorbato.
  • P es la presión de la sustancia adsorbida.
  • K es la constante de Langmuir.
Punto Langmuir Presión(P) Cobertura de superficie (θ) Ilustración de la isoterma de Langmuir

Isoterma de Freundlich

A diferencia del modelo de Langmuir, la isoterma de Freundlich describe la adsorción en superficies heterogéneas. La ecuación es:

q_e = K_F * C_e^(1/n)

Dónde:

  • q_e es la cantidad de adsorbato por unidad de masa de adsorbente.
  • C_e es la concentración de equilibrio del adsorbato.
  • K_F y n son constantes empíricas.
Concentración de equilibrio (C e ) Dosis absorbida (qe) Ilustración de la isoterma de Freundlich

Isoterma BET

La isoterma BET (Brunauer, Emmett y Taylor) extiende la teoría de Langmuir a la adsorción en multicapa y se utiliza comúnmente para superficies que contienen grupos de sitios de adsorción idénticos. La ecuación BET es:

(1/X)((P_0/P) - 1) = 1/(X_m * C) + ((C - 1)/(X_m * C))(P/P_0)

Dónde:

  • X es la masa de la sustancia adsorbida.
  • P es la presión de la sustancia adsorbida.
  • P_0 es la presión de saturación del adsorbato.
  • X_m es la masa de una capa simple de adsorbato.
  • C es la constante BET.
(P/P0) 1/(x ((p0/p) - 1)) Ilustración de la isoterma BET

Aplicaciones de la isoterma de adsorción

Las isotermas de adsorción se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones científicas e industriales. Ayudan en:

  • Diseño de catalizadores eficientes.
  • Purificación de gases y líquidos.
  • Preparación de productos farmacéuticos y cosméticos.
  • Control de la contaminación ambiental.

Conclusión

Comprender las isotermas de adsorción es esencial para una variedad de disciplinas científicas. Ya sea que estudies su base teórica o las apliques a problemas del mundo real, estas herramientas proporcionan información valiosa sobre cómo interactúan las moléculas con las superficies.


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