Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Introducción a la Química


La química es una rama de la ciencia que estudia la composición, estructura, propiedades y cambios de la materia. Intenta entender las sustancias que componen nuestro mundo y cómo interactúan entre sí.

¿Qué es la materia?

La materia es todo lo que tiene masa y ocupa espacio. Incluye todo lo que puedes ver y tocar, como aire, agua, rocas, plantas, animales e incluso personas. La materia puede existir en diferentes estados, principalmente conocidos como sólido, líquido y gas. Cada estado tiene diferentes propiedades:

  • Sólido: Tiene una forma y volumen definidos.
  • Líquido: Tiene un volumen definido, pero toma la forma de su recipiente.
  • Gas: No tiene ni forma ni volumen definidos y se expande para llenar su recipiente.

Visualización de átomos en diferentes estados:

Sólido Líquido Gas

Átomos y Moléculas

En el núcleo de la química está el concepto de átomos, que son los bloques de construcción básicos de la materia. Un átomo consiste en un núcleo compuesto por protones y neutrones, rodeado por electrones.

Estructura del átomo

Un átomo puede ser representado por esta estructura simple:

núcleo (protones + neutrones)
|
|
electrones

Moléculas

Las moléculas se forman cuando dos o más átomos se unen. Por ejemplo, una molécula de agua (H2O) está compuesta por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno.

Ejemplo visual de moléculas

Aquí tienes una representación simplificada de moléculas:

H2O

Reacciones químicas

Cuando los átomos y las moléculas interactúan, experimentan reacciones químicas. Estas reacciones resultan en cambios en la materia, formando a menudo nuevas sustancias con diferentes propiedades. Las reacciones químicas se guían por la ley de conservación de la masa, que dice que la masa no se crea ni se destruye.

Las reacciones químicas se representan mediante ecuaciones químicas. Por ejemplo:

2H2 + O2 → 2H2O

Visualización de reactivos y productos

Los reactivos y productos en una ecuación química pueden representarse de la siguiente manera:

H2 O2 H2O

Tabla periódica de los elementos

La tabla periódica es una herramienta importante para los químicos, sirviendo como un mapa completo de los elementos conocidos. Cada elemento se coloca en la tabla de acuerdo con su número atómico, que indica el número de protones en su núcleo. La tabla se organiza en filas llamadas períodos y columnas llamadas grupos o familias.

Estructura de la tabla periódica

Esta tabla ayuda a mostrar tendencias en las propiedades de los elementos, como las electronegatividades, las energías de ionización y los radios atómicos. Por ejemplo, los elementos en el mismo grupo a menudo comparten propiedades químicas y físicas.

Ejemplo de elemento

Resaltemos algunos elementos de ejemplo:

Hidrógeno (H) - Número Atómico: 1
Oxígeno (O) - Número Atómico: 8
Carbono (C) - Número Atómico: 6
Sodio (Na) - Número Atómico: 11
Cloro (Cl) - Número Atómico: 17

Conceptos Básicos de Química

Número atómico y número de masa

El número atómico de un elemento es el número de protones en su núcleo. El número de masa es la suma de los protones y neutrones en el núcleo. Considera el carbono:

Carbono (C) Número atómico: 6
Número de masa: 12 (6 protones + 6 neutrones)

Isótopos

Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones. Por ejemplo, el hidrógeno tiene tres isótopos comunes:

  • Protio: 1 protón, 0 neutrones
  • Deuterio: 1 protón, 1 neutrón
  • Tritio: 1 protón, 2 neutrones

Enlace covalente e iónico

Los enlaces químicos mantienen a los átomos unidos en moléculas. Hay dos tipos principales de enlaces químicos:

  • Enlace covalente: Los átomos comparten electrones. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno comparten electrones para formar una molécula de H2.
  • Enlace iónico: Los átomos transfieren electrones. Un ejemplo de esto es el enlace formado entre el sodio y el cloro en el cloruro de sodio (sal de mesa), NaCl.

Conclusión

La química es un campo vasto y fascinante que afecta cada aspecto de nuestras vidas diarias. Comprender los conceptos básicos de la materia, los átomos, las moléculas y las reacciones químicas proporciona una base valiosa para explorar conceptos más complejos en la ciencia de la química. Al estudiar la tabla periódica y los enlaces químicos fundamentales, apreciamos la diversidad de sustancias que componen el universo y cómo estas sustancias interactúan para crear lo que vemos a nuestro alrededor.


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