Doctorado
  1. Química inorgánica  1.1. Química de coordinación  1.1.1. Teoría del campo de ligandos  1.1.2. Teoría del campo de cristales  1.1.3. Teoría del Orbital Molecular para Compuestos de Coordinación  1.1.4. Estabilidad de los compuestos de coordinación  1.1.5. Espectros electrónicos de compuestos de coordinación  1.1.6. Isomería en Compuestos de Coordinación  1.1.7. Cinética y mecanismo de reacciones de coordinación  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos Metálicos  1.2.2. Alquilo y arilo metálico  1.2.3. Carbenos de Fischer y Schrock  1.2.4. Añadido Oxidativo y Eliminación Reductiva  1.2.5. Hidruros Metálicos  1.2.6. Catalysis por compuestos organometálicos  1.2.7. Metalocénicos y Complejos Sandwich  1.2.8. CH activation  1.3. Química del estado sólido  1.3.1. Estructuras y redes cristalinas  1.3.2. Teoría de bandas y propiedades eléctricas  1.3.3. Defectos en el cristal  1.3.4. Síntesis de materiales en estado sólido  1.3.5. Propiedades magnéticas y ópticas de los sólidos  1.3.6. Superconductividad  1.3.7. Ionics de estado sólido  1.4. Química bio-inorgánica  1.4.1. Metaloproteínas y enzimas  1.4.2. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  1.4.3. El papel de los metales en la medicina  1.4.4. Catalización bioinspirada  1.4.5. Interacciones Metal-ADN  1.4.6. Complejos metálicos en la ciencia médica  1.5. Lantánidos y actínidos  1.5.1. Configuración electrónica y estados de oxidación en lantánidos y actínidos  1.5.2. Propiedades Espectrales y Magnéticas en Lantánidos y Actínidos  1.5.3. Separación y Extracción de Lantánidos y Actínidos  1.5.4. Química de coordinación de los elementos del bloque f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de los compuestos de boro  1.6.2. Química de los compuestos de silicio y germanio  1.6.3. Química de los Compuestos de Fósforo y Azufre  1.6.4. Química organosilícica  1.6.5. Química de Gases Nobles
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición y sustitución electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones Pericíclicas  2.1.7. Reacciones fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidad y actividad óptica  2.2.2. Análisis estructural  2.2.3. Efectos estereolectrónicos  2.2.4. Síntesis asimétrica  2.2.5. Estereoquímica dinámica  2.3. Química Organometálica en la Síntesis Orgánica  2.3.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.3.2. Reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición  2.3.3. Reacciones catalizadas por paladio  2.3.4. Metátesis de olefinas  2.3.5. Catalización de oro y plata  2.4. Química de productos naturales  2.4.1. Alcaloides y terpenoides  2.4.2. Esteroides y Flavonoides  2.4.3. Síntesis total de productos naturales  2.4.4. Biosíntesis de productos naturales  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química huésped-invitado  2.5.2. Autoensamblaje y reconocimiento molecular  2.5.3. Catalisis Supramolecular  2.5.4. Máquinas moleculares
  3. Química Física  3.1. T termodinámica  3.1.1. Leyes de la Termodinámica  3.1.2. Potencial Químico y Equilibrio  3.1.3. Termodinámica estadística  3.1.4. Termodinámica de no equilibrio  3.2. Química Cuántica  3.2.1. Ecuación de Schrödinger y sus aplicaciones  3.2.2. Teoría de orbitales moleculares  3.2.3. Teoría del funcional de la densidad  3.2.4. Métodos post-Hartree–Fock  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoría de la velocidad de reacción  3.3.2. Mechanism and rate laws  3.3.3. Catalisis y cinética enzimática  3.3.4. Dinámica de reacción  3.4. Espectroscopía y estructura molecular  3.4.1. Espectroscopia Infrarroja  3.4.2. Espectroscopia UV-visible  3.4.3. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometría de Masas  3.4.5. Espectroscopía Raman  3.5. Química de Superficies y Coloides  3.5.1. Absorción y Catálisis  3.5.2. Surfactantes y micelas  3.5.3. Estabilidad Coloidal  3.5.4. Nanomateriales e Interfaces
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.1.4. Cromatografía iónica  4.2. Técnicas electroanalíticas  4.2.1. Voltametría y Polarografía  4.2.2. Conductometría y potenciometría  4.2.3. Colometría  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.3.2. Espectroscopía de Fluorescencia  4.3.3. Difracción de rayos X  4.3.4. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  4.4. Quimiometría  4.4.1. Procesamiento de datos y métodos estadísticos  4.4.2. Análisis multidisciplinario  4.4.3. Aprendizaje Automático en Química Analítica
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.2. Métodos de química cuántica  5.3. Diseño de fármacos computacional  5.4. Aprendizaje automático en química  5.5. Dinámica molecular ab initio
  6. Biofísica y Química Medicinal  6.1. Descubrimiento y diseño de fármacos  6.2. Cinética enzimática e inhibición  6.3. Enfoque de biología química  6.4. Interacciones proteína-ligando  6.5. Química bioortogonal
  7. Química de materiales  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerización  7.1.2. Polímeros Funcionales  7.1.3. Polímero Biodegradable  7.1.4. Polímeros conductores y semiconductores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas y nanoestructuras  7.2.2. Nanomateriales basados en carbono  7.2.3. Quantum dots  7.3. Química Energética y Ambiental  7.3.1. Química de Baterías y Pilas de Combustible  7.3.2. Química verde y materiales sostenibles  7.3.3. Fotocatálisis

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Conductometría y potenciometría


En el campo de las técnicas electroanalíticas en química analítica, la conductometría y la potenciometría desempeñan roles importantes. Estos métodos son centrales para comprender los aspectos cuantitativos del análisis químico a través de sus formas únicas de medir propiedades químicas.

Conductometría

La conductometría gira en torno a la medición de la conductividad eléctrica de una solución. El principio aquí es que la conductividad de una solución es directamente proporcional a la concentración de iones presentes en ella. Esta propiedad hace de la conductometría una herramienta poderosa para analizar soluciones de electrolitos.

Principios básicos

El principio principal de la conductometría es la medición de la capacidad de una solución para conducir electricidad. Esta capacidad está afectada por muchos factores, incluyendo la concentración de iones, la movilidad de los iones y la valencia de las especies iónicas. La conductividad (G) se define como el inverso de la resistencia (R), medida en siemens (S), y se calcula como:

G = 1/R

Donde la conductividad está afectada por el área de los electrodos y la distancia entre ellos, lo cual se describe como:

G = k * (A/l)

Donde:

  • k es la constante de celda
  • A es el área del electrodo
  • l es la distancia entre los electrodos
Distancia entre electrodos

Aplicación

La conductometría tiene amplias aplicaciones en química analítica, incluyendo valoraciones y la evaluación de la pureza del agua. En particular, las valoraciones conductométricas eliminan la necesidad de indicadores que puedan interferir con la reacción, conduciendo a claros cambios en la conductividad a medida que avanza la reacción.

Ejemplo: valoración conductométrica

Durante una valoración conductométrica típica, considere la valoración de una base con un ácido. A medida que avanza la reacción, los iones de hidrógeno son reemplazados por iones hidróxido, y la conductividad cambia. Esto proporciona un punto final visible cuando se traza en un gráfico.

H 3 O + + OH - → 2H 2 O
Volumen de base añadida conductividad

Este gráfico muestra el cambio abrupto en la conductividad en el punto final.

Potenciometría

La potenciometría implica la medición del potencial (voltaje) de una celda electroquímica. Esta técnica mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos electrodos en solución sin extraer una corriente significativa de la celda.

Principios básicos

En potenciometría, se utiliza un electrodo específico de iones y un electrodo de referencia. La diferencia de potencial entre estos electrodos está directamente relacionada con la concentración de un analito en la solución. La ecuación fundamental que rige la potenciometría es la ecuación de Nernst:

E = E° + (RT/nF) * ln([Red]/[Ox])

Donde:

  • E es el potencial del electrodo
  • E° es el potencial estándar del electrodo
  • R es la constante universal de los gases
  • T es la temperatura en Kelvin
  • n es el número de electrones transferidos
  • F es la constante de Faraday
  • [Red] y [Ox] son las concentraciones de las especies reducidas y oxidadas

Aplicación

La potenciometría se utiliza ampliamente para determinar el pH de una solución usando un electrodo de pH y en valoraciones. Proporciona mediciones precisas de concentraciones de iones en matrices complejas sin necesidad de calibraciones individuales contra estándares para cada ion.

Ejemplo: medición de pH

Un ejemplo clásico de potenciometría es la medición de pH utilizando un electrodo de vidrio. Esto implica medir la diferencia de potencial que se desarrolla a través de una membrana de vidrio cuando entra en contacto con la solución de prueba.

Electrodo de pH

La diferencia de potencial corresponde a la actividad de los iones hidrógeno, lo que permite una medición precisa del pH.

Valoración potenciométrica

Las valoraciones potenciométricas implican monitorear el potencial de la solución durante la valoración para detectar el punto final. A diferencia de las valoraciones conductométricas, funcionan efectivamente en soluciones turbias y coloreadas, ya que son menos afectadas por la presencia de partículas.

Combinación de conductometría y potenciometría

Aunque la conductometría y la potenciometría son potentes de forma independiente, también pueden usarse juntas para validar y complementar resultados. Un enfoque combinado puede establecer puntos finales más confiables en valoraciones y analizar mezclas complejas con mayor precisión.

La conductometría permite un análisis robusto de solubilidad iónica y reacciones de precipitación, mientras que la potenciometría sobresale al proporcionar información sobre reacciones de oxidación y reducción. Juntas, amplían la capacidad analítica de los investigadores en el estudio de sistemas químicos diversos.

Ejemplo de integración

Las mediciones conductométricas pueden proporcionar información preliminar sobre el progreso de una reacción, mientras que los puntos finales potenciométricos confirman la finalización de pasos específicos, como la neutralización o la estabilización del potencial redox en valoraciones ácido-base.

Para los investigadores enfocados en técnicas electroanalíticas, la conductometría y la potenciometría proporcionan ricos datos sobre la actividad iónica y la electronegatividad que ayudan a comprender mecanismos bioquímicos complejos y sintetizar nuevos compuestos con propiedades electroquímicas únicas.

En resumen, aprovechar estos métodos podría transformar el trabajo analítico, allanando el camino para avances en pruebas ambientales, fabricación farmacéutica y análisis industrial, y marcando el comienzo de la próxima generación de análisis precisos en sistemas acuosos.


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Conductometría y potenciometría

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