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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Química analítica


La química analítica es una rama de la química que se centra en el análisis de sustancias físicas. Implica entender la composición de las sustancias y determinar la cantidad de diversos componentes presentes en ellas. La química analítica juega un papel vital en el control de calidad, la ciencia forense, el análisis clínico y varios procesos industriales. Garantiza que los compuestos químicos cumplan con los estándares y regulaciones requeridos.

Papel de la química analítica

La química analítica permite a los científicos y químicos determinar la identidad y las concentraciones de las sustancias. Hay dos tipos principales de análisis:

  • Análisis cualitativo: Determina qué componentes están presentes en una sustancia.
  • Análisis cuantitativo: Mide la cantidad o concentración de componentes dentro de una sustancia.

Este campo es esencial porque proporciona a los fabricantes los datos que necesitan para crear productos, asegura que los medicamentos farmacéuticos sean seguros y efectivos, y apoya los esfuerzos de monitoreo ambiental al analizar los contaminantes.

Principios y teorías

La química analítica se basa en principios y teorías científicas sólidas. Algunos de estos principios importantes son los siguientes:

  • Estequiometría: Calcular los reactivos y productos en reacciones químicas. Por ejemplo, la ecuación química balanceada para la reacción entre gas hidrógeno y gas oxígeno para formar agua es: 
    2H 2 + O 2 → 2H 2 O
  • Equilibrio: El concepto de reacciones reversibles que alcanzan un estado donde las tasas de reacción hacia adelante y atrás son iguales.
  • Teoría ácido-base: Comprender el pH, pKa y los sistemas buffer es importante en muchos procedimientos analíticos.

Técnicas en química analítica

Una serie de métodos y técnicas son fundamentales en la química analítica, cada uno con sus aplicaciones específicas:

Titulación

La titulación es una técnica en la que una solución de concentración conocida (titulante) se utiliza para determinar la concentración de una solución desconocida (analito). Por ejemplo, en una titulación ácido-base, el punto en el que el ácido está completamente neutralizado por la base se conoce como punto de equivalencia.

punto de inicio punto final Punto de equivalencia

Espectroscopía

La espectroscopía involucra la interacción de la luz con la materia para brindar información sobre la estructura de la sustancia. Los tipos incluyen:

  • Espectroscopía UV/visible: se utiliza para medir la absorción y transmisión de sustancias en las regiones UV y visible del espectro electromagnético.
  • Espectroscopía infrarroja (IR): Proporciona información sobre las vibraciones moleculares que pueden indicar grupos funcionales dentro de las moléculas.

Ejemplo de análisis espectroscópico del etanol: 

C 2 H 6 O
El espectro infrarrojo usualmente muestra picos asociados con enlaces O-H.

Estiramiento Oh

Cromatografía

La cromatografía separa los componentes de una mezcla en función de su distribución entre la fase estacionaria y la fase móvil. Los tipos incluyen:

  • Cromatografía de gases (GC): Ideal para compuestos volátiles.
  • Cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC): Esta se utiliza para compuestos que no se vaporizan fácilmente.

En cromatografía, el tiempo de retención puede ayudar a identificar un compuesto. Un cromatograma de ejemplo podría verse así:

Pico 1 Pico 2

Error e incertidumbre en la medición

En química analítica, es importante medir el error y la incertidumbre en cualquier experimento. Los errores pueden clasificarse como:

  • Error sistemático: Un error persistente que puede corregirse.
  • Error aleatorio: ocurre sin un patrón predecible, puede reducirse pero no eliminarse.

Es importante entender la exactitud y precisión de sus mediciones. La exactitud se refiere a cuán repetibles son los resultados, mientras que la precisión se refiere a cuán cercanos están los resultados del valor verdadero. Por ejemplo, medir consistentemente la concentración de una muestra en 50.5 M cuando la verdadera concentración es 50.0 M muestra exactitud pero no precisión.

Análisis e interpretación de datos

En cualquier proceso analítico, entender correctamente los datos es tan importante como recopilarlos. Aquí hay algunos aspectos clave a considerar:

  • Análisis estadístico: El uso de métodos estadísticos para evaluar la validez y fiabilidad de los resultados experimentales.
  • Calibración: Comparación de la respuesta de un instrumento con estándares conocidos.
  • Relación señal-ruido: Una medida utilizada para cuantificar cuánta información útil hay en el espectro en relación con el ruido de fondo.

Aplicaciones de la química analítica

La química analítica es indispensable en muchos campos, principalmente por su versatilidad. Sus aplicaciones incluyen:

  • Monitoreo ambiental: medición de contaminantes y evaluación del cumplimiento ambiental.
  • Farmacéuticos: Asegurar la consistencia y detectar impurezas en la fabricación de medicamentos.
  • Industria alimentaria: control de calidad y pruebas de seguridad, análisis de contenido nutricional.

Por ejemplo, medir la cantidad de residuos de pesticidas en productos alimenticios puede ayudar a garantizar la seguridad alimentaria. El análisis puede implicar extraer una muestra y usar técnicas cromatográficas para una medición precisa.

Conclusión

La química analítica es un campo amplio y dinámico que desempeña un papel esencial en una variedad de industrias. Sus métodos y principios sustentan nuestra capacidad para determinar con precisión y eficacia la composición de los materiales. Comprender las técnicas y procedimientos en química analítica es vital para avanzar en el conocimiento científico y el progreso tecnológico.


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