Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

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Polímeros biodegradables y no biodegradables


Los polímeros son moléculas grandes compuestas por subunidades repetidas, conocidas como monómeros. Juegan un papel vital en la vida cotidiana, formando materiales que van desde botellas de plástico hasta contenedores y los neumáticos de nuestros coches. Sin embargo, su capacidad variable para descomponerse en el medio ambiente es una diferencia clave que los clasifica en dos categorías principales: polímeros biodegradables y no biodegradables.

¿Qué son los polímeros?

Los polímeros son sustancias que consisten en moléculas grandes que contienen unidades estructurales repetitivas llamadas monómeros. Estos monómeros están unidos en cadenas largas. Los polímeros son conocidos por sus diversas propiedades y usos, que van desde plásticos sintéticos hasta proteínas naturales.

Ejemplo de estructura química: 
    - Polietileno: -( CH2 -CH2 )- n
    - Polipropileno: -(C 3 H 6 )- n

Polímero biodegradable

Los polímeros biodegradables son polímeros que pueden ser descompuestos por la acción de organismos vivos, generalmente bacterias. Se descomponen en subproductos naturales como agua, dióxido de carbono y biomasa. Estos polímeros ayudan a reducir el problema de los residuos y la contaminación.

Cómo funcionan los polímeros biodegradables

La descomposición de los polímeros biodegradables ocurre principalmente a través de la acción microbiana. Los microorganismos digieren el polímero, descomponiéndolo de nuevo en sus monómeros componentes o convirtiéndolo en una forma más simple que puedan asimilar.

Ejemplos de polímeros biodegradables

  • Ácido poliláctico (PLA): Un polímero derivado del almidón vegetal fermentado (generalmente maíz). Se utiliza en una variedad de aplicaciones como implantes médicos biodegradables, utensilios desechables y envases de alimentos.
  • Policaprolactona (PCL): Otro polímero biodegradable sintético que se usa a menudo en dispositivos médicos y sistemas de liberación controlada de fármacos.
  • Polihidroxialcanoatos (PHAs): Son plásticos biodegradables derivados de la fermentación bacteriana. Pueden usarse en materiales de embalaje, películas agrícolas y artículos desechables.
Reacción de polimerización del PLA: 
    C 3 H 6 O 3 (ácido láctico) ⟶ [-C(CH 3 )HC(=O)O-] n (ácido poliláctico)

Aplicaciones y beneficios

Los polímeros biodegradables son parte integral de las prácticas sostenibles, ya que tienen la capacidad de descomponerse, reduciendo así la contaminación y la creación de residuos. Sus aplicaciones abarcan una variedad de sectores:

  • Industria médica: Utilizados en suturas quirúrgicas, sistemas de liberación de fármacos e implantes temporales como stents y dispositivos de estabilización ósea.
  • Agricultura: Las películas biodegradables pueden usarse como películas de mantillo, que se descomponen y enriquecen el suelo en lugar de convertirse en residuos.
  • Embalaje: Se utilizan en materiales de embalaje que reducen la huella de residuos ambientales.

Ejemplo visual

Biodegradable

Polímeros no biodegradables

Los polímeros no biodegradables no se descomponen naturalmente y, por lo tanto, persisten durante mucho tiempo en el medio ambiente. Estos generalmente se refieren a la mayoría de los plásticos sintéticos utilizados hoy en día. Su acumulación plantea serios desafíos ambientales, contribuyendo a la contaminación y al desbordamiento de vertederos.

Cómo persisten los polímeros no biodegradables

La mayoría de los polímeros no biodegradables como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP) no se descomponen naturalmente bajo la influencia de microorganismos. Esta resistencia a la descomposición se debe a sus largas y estables cadenas poliméricas, que no se dañan fácilmente por las condiciones ambientales.

Ejemplos de polímeros no biodegradables

  • Polietileno (PE): Ampliamente utilizado en bolsas de plástico, botellas y contenedores. Altamente resistente a la degradación ambiental.
  • Policloruro de vinilo (PVC): Utilizado en tuberías, cables y como material de construcción. Es conocido por su durabilidad y flexibilidad.
  • Poliestireno (PS): A menudo utilizado en envases de espuma de poliestireno, aislamiento y vasos desechables. Tarda cientos de años en descomponerse.
Estructura del polietileno: 
    [-CH 2 -CH 2 -] n

Desafíos y desventajas

La persistencia de los polímeros no biodegradables en el medio ambiente causa varios problemas:

  • Contaminación ambiental: La acumulación en vertederos y en el medio natural causa contaminación.
  • Amenazas a la fauna: Los animales pueden ingerir residuos plásticos o quedar atrapados en ellos.
  • Consumo de recursos: La producción depende de combustibles fósiles no renovables.

Ejemplo visual

No bio

Conclusión

La diferencia entre los polímeros biodegradables y no biodegradables es esencial para comprender su impacto ambiental. Los polímeros biodegradables ofrecen soluciones más sostenibles, descomponiéndose naturalmente y reduciendo la contaminación. Sin embargo, los polímeros no biodegradables, si bien ofrecen durabilidad y conveniencia, plantean desafíos ambientales significativos debido a su persistencia.

Los esfuerzos por reemplazar materiales no biodegradables con alternativas biodegradables siguen siendo cruciales para mantener un equilibrio entre las necesidades humanas y la protección ambiental.

Comparación resumida

Polímero biodegradable:
  • Se descompone naturalmente.
  • Amigable con el medio ambiente.
  • A menudo obtenido de recursos renovables.
Polímeros no biodegradables:
  • Persiste en el medio ambiente.
  • Crea problemas de contaminación y residuos.
  • Suele derivarse de combustibles fósiles.

Perspectivas futuras

La investigación e innovación son cruciales para desarrollar polímeros biodegradables más eficientes y optimizar su producción para satisfacer las demandas industriales. Mientras tanto, el reciclaje y la mejora en la gestión de residuos de polímeros no biodegradables son esenciales para reducir su huella ambiental.

Al comprender y actuar sobre las propiedades y efectos únicos de los polímeros biodegradables y no biodegradables, la sociedad puede abordar mejor las preocupaciones ambientales y promover prácticas sostenibles.


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Polímeros biodegradables y no biodegradables

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