Grado 7
  1. Introducción a la Química  1.1. ¿Qué es la Química?  1.2. Importancia de la química en la vida diaria  1.3. Ramas de la química  1.4. Scientific Method in Chemistry  1.5. Reglas y precauciones de seguridad en el laboratorio  1.6. Equipos de laboratorio comunes y sus usos  1.7. Unidades de medida en química
  2. La materia y sus propiedades  2.1. Definición de Materia  2.2. Clasificación de la materia  2.3. Propiedades de la materia  2.3.1. Propiedades físicas  2.3.2. Propiedades químicas  2.4. Estados de la materia  2.4.1. Estado sólido  2.4.2. Estado fluido  2.4.3. Estado gaseoso  2.4.4. Plasma y condensados de Bose–Einstein  2.5. Cambios en los estados de la materia  2.5.1. Fusión y congelación  2.5.2. Evaporación y Condensación  2.5.3. Sublimación y deposición  2.6. Densidad y sus aplicaciones  2.7. Difusión y su importancia
  3. Elementos, Compuestos y Mezclas  3.1. Definición del elemento  3.2. Clasificación de los elementos  3.3. Metales, No metales y Metaloides  3.4. Gases nobles y sus propiedades  3.5. Introducción a la Tabla Periódica  3.6. Definición de Compuesto  3.7. Propiedades de los compuestos  3.8. Introducción a las Fórmulas Químicas  3.9. Definición de Mezcla  3.10. Tipos de mezclas  3.10.1. Mezcla homogénea  3.10.2. Mezclas heterogéneas  3.11. Diferencia entre compuestos y mezclas  3.12. Soluciones, Coloides y Suspensiones
  4. Separación de mezclas  4.1. Necesidad de la separación de mezclas  4.2. Métodos de separación  4.2.1. Filtración  4.2.2. Sedimentación y decantación  4.2.3. Evaporación  4.2.4. Cristalización  4.2.5. Destilación  4.2.6. Cromatografía  4.2.7. Separación Magnética  4.2.8. Centrifugación
  5. Estructura Atómica  5.1. Introducción a los átomos  5.2. Estructura del átomo  5.2.1. Núcleo y nube de electrones  5.3. Partículas subatómicas  5.3.1. Protón  5.3.2. Neutrón  5.3.3. Electrones  5.4. Número atómico y número de masa  5.5. Isótopos y sus usos  5.6. Iones y formación de iones
  6. Tabla periódica  6.1. Introducción a la Tabla Periódica  6.2. Grupos y períodos  6.3. Tendencias en la Tabla Periódica  6.3.1. Tamaño Atómico  6.3.2. Carácter metálico y no metálico  6.3.3. Electronegatividad  6.3.4. Reactividad de los elementos  6.4. Metales alcalinos y sus propiedades
  7. Enlace químico  7.1. ¿Por qué los átomos forman enlaces?  7.2. Tipos de enlaces químicos  7.2.1. Enlace iónico  7.2.2. Covalent bond  7.2.3. Enlace Metálico  7.3. Propiedades de los Compuestos Iónicos y Covalentes  7.4. Fuerzas intermoleculares
  8. Reacciones químicas  8.1. Introducción a las Reacciones Químicas  8.2. Señales de una reacción química  8.3. Tipos de Reacciones Químicas  8.3.1. Reacciones de Combinación  8.3.2. Decomposition reactions  8.3.3. Reacciones de desplazamiento  8.3.4. Reacciones de doble desplazamiento  8.3.5. Reacciones de combustión  8.4. Ley de conservación de la masa  8.5. Balanceo de ecuaciones químicas simples
  9. Ácidos, Bases y Sales  9.1. Definición de Ácido y Base  9.2. Propiedades de los Ácidos  9.3. Propiedades de las bases  9.4. Escala de pH e Indicadores  9.5. Reacciones de neutralización  9.6. Ácidos y bases comunes en la vida cotidiana  9.7. Preparación y uso de sales  9.8. Ácidos y bases fuertes y débiles
  10. Soluciones y Solubilidad  10.1. Definición de Solución  10.2. Componentes de la solución  10.2.1. Solvente  10.2.2. Soluto  10.3. Factores que afectan la solubilidad  10.4. Concentración de soluciones  10.5. Soluciones saturadas e insaturadas  10.6. Colloids and suspensions  10.7. Curva de solubilidad y su interpretación
  11. Aire y atmósfera  11.1. Composición del aire  11.2. Propiedades de los gases en el aire  11.3. Importancia del Oxígeno y el Dióxido de Carbono  11.4. La contaminación del aire y sus efectos  11.5. Efecto invernadero y calentamiento global  11.6. Formas de reducir la contaminación del aire  11.7. Capa de ozono y su importancia
  12. El agua y su importancia  12.1. Propiedades del Agua  12.2. El agua como disolvente universal  12.3. Importancia del agua para la vida  12.4. Contaminación del agua y sus efectos  12.5. Purificación del agua  12.5.1. Filtración  12.5.2. hervir  12.5.3. Cloración en la purificación del agua  12.5.4. ósmosis inversa  12.6. Agua dura y agua blanda  12.7. Ciclo del agua y su importancia
  13. Combustible y energía  13.1. Types of fuel  13.1.1. Combustibles fósiles  13.1.2. Fuentes de energía renovable  13.2. Combustión y liberación de energía  13.3. Calentamiento global y sus efectos  13.4. Fuentes alternativas de energía  13.5. Formas de conservar energía
  14. Metales y No Metales  14.1. Propiedades físicas y químicas de los metales  14.2. Propiedades Físicas y Químicas de los No Metales  14.3. Diferencia entre metales y no metales  14.4. Usos de metales y no metales  14.5. Corrosión de metales y su prevención  14.6. Aleaciones y su importancia
  15. Plásticos y polímeros  15.1. Polímeros naturales y sintéticos  15.2. Propiedades de los plásticos  15.3. Plásticos Biodegradables y No Biodegradables  15.4. Impacto ambiental del plástico  15.5. Reciclaje y gestión de residuos en plásticos y polímeros  15.6. Usos Diarios de los Polímeros
  16. Introducción a la Química Orgánica  16.1. Definiciones básicas de química orgánica  16.2. Compuestos de carbono en la vida diaria  16.3. Hidrocarburos  16.4. Grupos funcionales simples (alcoholes y ácidos carboxílicos)  16.5. Importancia de los compuestos orgánicos en la industria

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Cromatografía


La cromatografía es un método fascinante de separación de mezclas que los científicos utilizan para descubrir, analizar y entender los componentes de diferentes sustancias. En esencia, cromatografía significa separar las partes de una mezcla para que cada parte pueda ser estudiada de cerca y se pueda obtener más información sobre el todo. Es un proceso increíblemente útil en muchos campos como la química, la biología e incluso la medicina.

¿Qué es una mezcla?

Antes de profundizar en la cromatografía, entendamos qué es una mezcla. Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias, donde cada sustancia conserva sus propiedades químicas individuales. Por ejemplo, si mezclas arena con sal, obtienes una mezcla. Cada parte de la mezcla (arena y sal) conserva sus propias propiedades.

Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:

  • Mezclas homogéneas son completamente uniformes. Un ejemplo de esto es el agua salada. No puedes ver las partículas individuales de sal porque están completamente disueltas en el agua.
  • Mezclas heterogéneas tienen diferentes regiones y las distintas sustancias se pueden ver. Un ejemplo de esto es una ensalada, donde puedes ver diferentes componentes como lechuga, tomates y pepinos.

Fundamentos de la cromatografía

La cromatografía se basa en el principio de separar una mezcla en dos fases:

  • Fase estacionaria: Es la fase que no se mueve. Puede ser sólida o líquida.
  • Fase móvil: Esta es la fase que se mueve. Puede ser un líquido o un gas.

La idea básica de la cromatografía es mover los componentes de una mezcla a diferentes velocidades sobre o a través de la fase estacionaria usando la fase móvil. Esto hace que se separen y se recojan en diferentes puntos. En otras palabras, cada componente de la mezcla interactúa de manera diferente con las fases estacionaria y móvil, lo que hace que viajen de diferentes maneras.

Tipos de cromatografía

Hay muchos tipos de cromatografía, pero nos centraremos en tres tipos comunes que demuestran bien el proceso:

  1. Cromatografía en papel:

    La cromatografía en papel es una de las formas más simples de cromatografía y es una gran manera de demostrar el proceso. Utiliza una tira de papel como fase estacionaria y un disolvente (generalmente un líquido) como fase móvil.

    Puedes probarlo de la siguiente manera:

    • Toma una tira de papel de cromatografía especial o papel de filtro regular.
    • Dibuja una línea usando un lápiz (no utilices un bolígrafo ya que la tinta se correrá) a 2cm del fondo.
    • Coloca un pequeño punto de tinta o tinte en la línea.
    • Coloca la tira en un recipiente con una pequeña cantidad de disolvente; asegúrate de que el nivel del disolvente esté por debajo de la línea de lápiz.
    • Observa cómo el disolvente se mueve hacia arriba del papel, separando la tinta o pintura en sus colores individuales.
    papel Frente del disolvente
  2. Cromatografía de capa fina (TLC):

    Al igual que la cromatografía en papel, la TLC utiliza una capa delgada de gel de sílice o alúmina extendida sobre un sustrato inerte plano como fase estacionaria. La fase móvil usada es generalmente un disolvente.

    La idea básica es esta:

    • Coloca una pequeña mancha de la mezcla cerca de la parte inferior de la placa TLC.
    • Sumerge la placa en una pequeña cantidad de disolvente en un recipiente sellado.
    • El disolvente asciende por la placa por acción capilar, separando la mezcla como en la cromatografía en papel.
    • Cuando el disolvente ha viajado una cierta distancia, retira la placa. Los componentes separados aparecen como manchas a diferentes alturas en la placa.
  3. Cromatografía en columna:

    La cromatografía en columna se usa a mayor escala que la de papel o la TLC. Implica una columna llena con una fase estacionaria (a menudo gel de sílice o alúmina) y una fase móvil líquida.

    Cómo funciona:

    • Vierte la mezcla en la parte superior de una columna llena con la fase estacionaria.
    • Vierte el disolvente (fase móvil) en la columna.
    • Diferentes componentes de la mezcla se mueven a diferentes velocidades y se separan al moverse por la columna.
    • Recoge los componentes separados a medida que pasan por la columna.
    Disolvente

¿Por qué es útil la cromatografía?

La cromatografía es increíblemente útil porque puede separar mezclas muy complejas en partes fácilmente comprensibles. Aquí hay algunas razones por las que destaca:

  • Identificación: Los científicos pueden identificar diferentes sustancias en una mezcla.
  • Purificación: Esto permite la purificación de componentes individuales de una mezcla.
  • Análisis: Se utiliza para analizar la presencia y cantidad de sustancias en una mezcla.

Aplicaciones en la vida real

La cromatografía está en todas partes en el mundo científico y más allá:

  • Pruebas médicas: Ayuda a identificar sustancias en análisis de sangre y orina.
  • Industria alimentaria: Asegura el sabor y la calidad nutricional.
  • Estudios medioambientales: Se utiliza para detectar contaminantes en el aire, agua y suelo.
  • Ciencia forense: Importante en el análisis de muestras de escenas del crimen.

Entendiendo los componentes de la cromatografía

Consideremos la mezcla que se está separando y el aparato utilizado. La interacción entre la mezcla y la fase estacionaria es importante porque ayuda a separar los componentes. Diferentes componentes tendrán diferentes afinidades con la fase estacionaria:

  • Alta afinidad: los componentes que interactúan fuertemente con la fase estacionaria se moverán lentamente.
  • Baja afinidad: Los componentes que interactúan menos se moverán más rápidamente.

La naturaleza de la fase móvil es igualmente importante porque afecta cómo interactúan los componentes con la fase estacionaria y entre sí. La selección de una fase móvil adecuada es a menudo una decisión clave en el diseño de una separación cromatográfica exitosa.

Ejemplo práctico usando cromatografía en papel

Imaginemos un experimento usando tinta de rotulador. Si usas un rotulador negro, en realidad puede ser una mezcla de varios colores. Así es como puedes descubrir colores ocultos a través de la cromatografía:

    1. Comienza marcando una línea de inicio en tu papel.
    2. Luego, haces varios puntos pequeños con diferentes colores de rotuladores negros.
    3. Coloca el lado inferior del papel en un disolvente, como agua o alcohol.
    4. Observa cómo el disolvente sube y comienza a llevarse la tinta consigo.
    5. A medida que el disolvente alcanza el papel, diferentes colores aparecerán en diferentes niveles.

A través de esta simple demostración, puedes ver cómo la cromatografía revela la complejidad detrás de algo tan simple como "tinta negra".

Conclusión

La cromatografía es una técnica elegantemente simple pero extremadamente poderosa para separar e identificar componentes en una mezcla. Desde sus humildes comienzos como herramienta experimental para los químicos, se ha convertido en una técnica esencial aplicada en innumerables laboratorios en todo el mundo. A medida que continúas explorando el mundo de las mezclas y sus separaciones, recuerda que la cromatografía proporciona una ventana al microcosmos de la química, revelando las maravillas ocultas de diversas sustancias.


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