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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Chemometría


La chemometría es un campo de la química que aplica métodos matemáticos y estadísticos a los datos químicos. Involucra muchos problemas complejos, como extraer información significativa de los datos químicos, diseñar experimentos y modelar procesos químicos usando fórmulas matemáticas. La chemometría encuentra su aplicación en varias ramas de la química y se ha convertido en una herramienta importante para los químicos analíticos.

Importancia de la chemometría en la química analítica

La química analítica implica el estudio de la estructura de la materia, a menudo manejando datos ricos, multidimensionales y complejos. La chemometría ayuda a dar sentido a estos datos proporcionando modelos cuantitativos y técnicas que pueden explicar patrones y analizar la incertidumbre asociada a los datos químicos.

Conceptos y técnicas clave en chemometría

La chemometría involucra varios conceptos y técnicas clave que son esenciales para modelar y entender los datos químicos. Algunos de los conceptos clave son los siguientes:

1. Análisis multidisciplinario

El análisis multivariado es un enfoque estadístico utilizado para analizar datos que surgen de más de una variable. Es importante en química, donde los experimentos a menudo involucran múltiples mediciones. Técnicas como el análisis de componentes principales (PCA) y mínimos cuadrados parciales (PLS) son una parte integral de la chemometría.

Componente 1 Componente 2

En el ejemplo anterior, los dos ejes representan dos componentes principales obtenidos de datos multivariables, que ayudan a visualizar los principales patrones en las variables originales.

2. Diseño experimental

Es esencial diseñar experimentos de manera eficiente para obtener datos de calidad. La chemometría ayuda en el diseño de experimentos utilizando métodos como el diseño factorial, la metodología de superficie de respuesta y el diseño de mezclas. Estos diseños ayudan a explorar eficazmente todo el espacio de parámetros con un mínimo de experimentos.

Diseño (factorial): 2^n experimentos
Ejemplo: Dos factores (temperatura y presión) cada uno en dos niveles (+, -)
Combinación:
1. (temp+, pres+)
2. (temp+, pres-)
3. (temp-, pres+)
4. (temp-, pres-)

3. Calibración y verificación

Para interpretar con precisión las mediciones químicas, la chemometría utiliza técnicas de calibración. La calibración implica establecer un modelo matemático que relacione los datos observados de los instrumentos con las concentraciones reales de los productos químicos. La validación, por otro lado, evalúa la predictibilidad y confiabilidad de estos modelos de calibración.

Aplicaciones de la chemometría

La chemometría se utiliza en varias ramas de la química y la industria, incluyendo:

  • Industria farmacéutica: Análisis de formulaciones de medicamentos complejas y optimización de procesos de fabricación.
  • Química ambiental: Monitoreo de contaminantes y estudio de la variabilidad en condiciones ambientales.
  • Química de alimentos: Garantizar el control de calidad y la autenticidad de los productos alimenticios.

Ejemplo: Uso en análisis farmacéutico

En la industria farmacéutica, la chemometría se utiliza para optimizar el proceso de fabricación de medicamentos analizando los efectos de diferentes ingredientes activos y excipientes. La optimización se puede representar con un gráfico de superficie de respuesta.

Componente A Componente B Respuesta

El diagrama anterior muestra una región óptima para las concentraciones del componente A y el componente B que resultan en una respuesta farmacéutica deseada. La chemometría permite analizar sistemas como estos de manera exhaustiva.

Conclusión

A medida que los datos se vuelven más complejos, el papel de la chemometría en la química analítica se vuelve más importante. Sus técnicas permiten a los químicos diseñar mejores experimentos, analizar datos con mayor profundidad y extraer información valiosa. El campo sigue siendo un recurso indispensable para llevar a cabo investigaciones químicas avanzadas y resolver problemas químicos complejos.

A través de esta visión general completa de la chemometría, queda claro que adoptar su metodología puede llevar a avances significativos en la precisión, exactitud y utilidad de la química analítica.


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