Grado 10
  1. Materia y sus propiedades  1.1. Estados de la materia  1.2. Propiedades físicas y químicas de la materia  1.3. Clasificación de sustancias (elementos, compuestos, mezclas)  1.4. Cambios en la Materia (Cambios Físicos y Químicos)  1.5. Ley de conservación de la masa y ley de proporciones definidas
  2. Estructura Atómica  2.1. Desarrollo histórico del modelo atómico  2.2. Partículas subatómicas (protones, neutrones, electrones)  2.3. Número atómico, número de masa e isótopos  2.4. Configuración Electrónica y Niveles de Energía  2.5. Valencia, formación de iones y estado de oxidación
  3. Tabla periódica  3.1. Historia y desarrollo de la tabla periódica  3.2. Ley periódica moderna y tendencias periódicas  3.3. Grupos y períodos en la tabla periódica  3.4. Tendencias en la Tabla Periódica  3.5. Metales, no metales, metaloides y sus propiedades  3.6. Gases nobles y su inercia química
  4. Enlace químico  4.1. Formación de Enlaces Químicos (Regla del Octeto)  4.2. Enlace iónico y propiedades de los compuestos iónicos  4.3. Enlace covalente y propiedades de los compuestos covalentes  4.4. Enlace metálico y sus propiedades  4.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  4.6. Polaridad y momento dipolar de las moléculas  4.7. Fuerzas intermoleculares
  5. Reacciones y Ecuaciones Químicas  5.1. Tipos de Reacciones Químicas  5.2. Escribir y balancear ecuaciones químicas  5.3. Ley de conservación de la masa en reacciones químicas  5.4. Factores que afectan las reacciones químicas  5.5. Catalizadores y su papel en las reacciones químicas  5.6. Reacciones exotérmicas y endotérmicas
  6. Estequiometría y Cálculos Químicos  6.1. Concepto del mol y número de Avogadro  6.2. Masa molar y conversiones gramo-mol  6.3. Fórmula empírica y molecular  6.4. Cálculos estequiométricos y rendimiento químico  6.5. Reactivos Limitantes y en Exceso
  7. Ácidos, Bases y Sales  7.1. Propiedades y Definiciones de Ácidos y Bases (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis)  7.2. Escala de pH, pOH e Indicadores  7.3. Reacciones de neutralización y formación de sales  7.4. Fuerza de Ácidos y Bases (Ácidos y Bases Fuertes vs. Débiles)  7.5. Ácidos y Bases Comunes en la Vida Diaria  7.6. Sales, su solubilidad y aplicaciones
  8. Metales y No Metales  8.1. Propiedades físicas y químicas de los metales  8.2. Propiedades físicas y químicas de los no metales  8.3. Serie de Reactividad de Metales y Reacciones de Desplazamiento  8.4. Extracción de metales de los minerales  8.5. Corrosión, sus causas y prevención  8.6. Aleaciones, su composición y usos
  9. El carbono y sus compuestos  9.1. Alótropos del Carbono  9.2. Hidrocarburos y su clasificación (alcanos, alquenos, alquinos)  9.3. Grupos funcionales en compuestos orgánicos  9.4. Nomenclatura de compuestos orgánicos (sistema IUPAC)  9.5. Isomería en química orgánica (estructural y geométrica)  9.6. Reacciones orgánicas importantes (combustión, adición, sustitución, polimerización)  9.7. Aplicaciones de compuestos orgánicos en la industria y la vida diaria
  10. Química Ambiental  10.1. Contaminación del Aire (Fuentes, Efectos y Control)  10.2. Contaminación del agua (causas, efectos y remedios)  10.3. Efecto invernadero y calentamiento global  10.4. Agotamiento de la capa de ozono y sus efectos  10.5. La química verde y sus aplicaciones  10.6. práctica de química sostenible
  11. Termoquímica  11.1. Cambios de Calor y Energía en Reacciones Químicas  11.2. Reacciones Exotérmicas y Endotérmicas  11.3. Entalpía, cambio de entalpía y calor de reacción  11.4. Capacidad calorífica específica y calorimetría  11.5. Cambios de Energía en Reacciones de Combustión
  12. Electroquímica  12.1. Electrolitos y no electrolitos  12.2. Electrólisis y sus aplicaciones (galvanoplastia, extracción de metales)  12.3. Reacciones Redox (oxidación y reducción)  12.4. Celda galvánica y serie electroquímica  12.5. Corrosión y métodos de prevención electroquímica
  13. Cinética química y equilibrio  13.1. Tasa de reacciones químicas y su medición  13.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (catalizador, temperatura, concentración)  13.3. Reversible and irreversible reactions  13.4. Equilibrio dinámico y constante de equilibrio  13.5. El principio de Le Chatelier y sus aplicaciones
  14. Gases y Leyes de los Gases  14.1. Propiedades de los gases y teoría cinético-molecular  14.2. Ley de Boyle (Relación Presión-Volumen)  14.3. La Ley de Charles  14.4. Ley de Gay-Lussac  14.5. Ley combinada de los gases y ley de los gases ideales  14.6. Gases reales vs gases ideales
  15. Química Nuclear  15.1. Introducción a la radiactividad y las reacciones nucleares  15.2. Tipos de desintegración radiactiva (alfa, beta, gamma)  15.3. Vida media y aplicaciones de los isótopos radiactivos  15.4. Reacciones de fisión y fusión nuclear  15.5. Generación de energía nuclear y su impacto ambiental

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La química verde y sus aplicaciones


La química verde, también conocida como química sostenible, es un campo de la química que se enfoca en el diseño de productos y procesos que reducen el uso y la producción de sustancias peligrosas. Es un campo de la química dedicado a encontrar formas de reducir el impacto ambiental de los procesos químicos convencionales y hacerlos más sostenibles.

Principios de la química verde

La química verde se basa en doce principios fundamentales que guían a los químicos en el diseño de productos químicos y procesos más seguros. Estos principios son:

  1. Prevención: Es mejor prevenir los residuos que tratarlos o limpiarlos después de que se hayan generado.
  2. Economía atómica: Los métodos sintéticos deben diseñarse para maximizar la incorporación de todos los materiales utilizados en el proceso en el producto final.
  3. Síntesis química menos peligrosa: Siempre que sea posible, los métodos sintéticos deben diseñarse para usar y producir sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad para la salud humana y el medio ambiente.
  4. Diseño de productos químicos más seguros: Los productos químicos deben diseñarse para desempeñar su función prevista siendo también lo menos tóxicos posible.
  5. Solventes y excipientes seguros: El uso de excipientes (como solventes) debe hacerse innecesario siempre que sea posible, y deben ser inofensivos cuando se usen.
  6. Diseño para la eficiencia energética: Los requisitos energéticos deben identificarse por sus impactos ambientales y económicos y minimizarse. Los métodos sintéticos deben operar a temperatura y presión ambientes siempre que sea posible.
  7. Uso de materias primas renovables: Siempre que sea técnica y económicamente factible, la materia prima o materia base no debe ser agotable sino renovable.
  8. Minimizar derivatización: La derivatización innecesaria (uso de grupos protectores, protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos) debe minimizarse o evitarse si es posible.
  9. Catalisis: Los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a los reactivos estequiométricos.
  10. Diseño para la degradación: Los productos químicos deben diseñarse de modo que al final de su vida útil se descompongan en productos de degradación inofensivos y no persistan en el medio ambiente.
  11. Análisis en tiempo real para la prevención de la contaminación: Los métodos analíticos deben desarrollarse aún más para monitorear y controlar el proceso en tiempo real antes de que se formen sustancias peligrosas.
  12. Productos químicos intrínsecamente seguros para la prevención de accidentes: Los materiales y la naturaleza de las sustancias utilizadas en el proceso químico deben seleccionarse de manera que la probabilidad de accidentes químicos, incluidas emisiones, explosiones e incendios, se minimice.

Aplicaciones de la química verde

La química verde se utiliza en muchas áreas y puede tener beneficios tanto para el medio ambiente como para la salud humana. Aquí hay algunos ejemplos de sus aplicaciones:

Química verde en la producción industrial

Los fabricantes de productos industriales se están centrando en utilizar procesos más ecológicos para reducir los residuos y disminuir el consumo de energía. Por ejemplo, la fabricación de Nylon-6 se está mejorando al utilizar agua en lugar de disolventes orgánicos peligrosos en algunos procesos.

        Nylon-6: Un polímero sintético resistente utilizado para fabricar fibras, productos moldeados y películas.

Plástico biodegradable

Los plásticos convencionales son conocidos por su durabilidad y resistencia a la descomposición, pero estas propiedades también los convierten en una preocupación seria para el medio ambiente. La química verde promueve el desarrollo de plásticos biodegradables que se descomponen fácilmente en el medio ambiente. Estos se fabrican utilizando materiales naturales como almidón y celulosa, proporcionando una alternativa más sostenible.

Producción de hidrógeno verde

El hidrógeno es una fuente de energía limpia que produce solo agua al quemarse. Usando métodos innovadores como la energía solar y eólica, los científicos están produciendo hidrógeno a partir del agua de una manera ecológica. Este método reduce la dependencia de los combustibles fósiles.

Medicinas con menos efectos secundarios

El objetivo de la química verde es diseñar medicamentos que produzcan menos subproductos nocivos y tengan menos efectos secundarios. Una forma de lograr esto es utilizar rutas sintéticas más eficientes que eliminen o reduzcan el uso de disolventes tóxicos y reactivos peligrosos.

Ilustrar los principios de la química verde

Para comprender la esencia de la química verde, visualicemos estos conceptos:

Principios de la química verde Prevención de residuos Economía Atómica

Conclusión

El concepto de química verde es fundamental para crear un futuro sostenible. Al adoptar estos principios, la industria química puede desarrollar procesos y productos que no solo sean económicamente viables sino también beneficiosos para el medio ambiente. Aunque hemos destacado solo algunas prácticas y aplicaciones de la química verde, su ámbito es vasto y está en constante crecimiento. A medida que continuamos innovando y adoptando métodos más sostenibles, la química verde ofrece un camino para reducir la huella ecológica de los procesos químicos y garantizar un planeta saludable.

Estudio adicional

Se anima a los estudiantes a profundizar en las aplicaciones prácticas y las innovaciones que surgen de la química verde. Comprender y aplicar estos principios desde una etapa temprana fomentará una nueva generación de químicos conscientes del medio ambiente que estén preparados para enfrentar futuros desafíos ambientales.


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La química verde y sus aplicaciones

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