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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Química orgánica


La química orgánica es una rama de la química que se ocupa del estudio de la estructura, propiedades, composición, reacciones y síntesis de compuestos que contienen carbono. Esto incluye no solo hidrocarburos (compuestos compuestos de carbono e hidrógeno), sino también compuestos que contienen muchos otros elementos, incluidos nitrógeno, oxígeno, halógenos, fósforo, silicio y azufre. El término "orgánico" se utilizó originalmente para describir compuestos que se pensaba que se derivaban de organismos vivos. Sin embargo, esta definición ha evolucionado para incluir compuestos sintéticos.

Conceptos básicos

Una idea fundamental en química orgánica es la capacidad de los átomos de carbono para formar cuatro enlaces covalentes. Esta característica única permite a los átomos de carbono formar una gran variedad de moléculas, desde alcanos simples hasta proteínas complejas y ADN.

Estructura de los compuestos orgánicos

La estructura de los compuestos orgánicos puede representarse utilizando varios métodos diferentes, incluidas las fórmulas de línea-ángulo y las fórmulas estructurales.

Fórmula de línea-ángulo

    CCCC

Esta es una representación simplificada del butano, un alcano de cuatro carbonos. Cada vértice en la fórmula de línea-ángulo representa un átomo de carbono, y las líneas representan los enlaces entre ellos.

Fórmula estructural

    hhhh,
    HCCCCH,
    hhhh

La fórmula estructural del butano muestra cada enlace entre átomos, y proporciona una representación completa de la molécula.

Grupo funcional

Los grupos funcionales son grupos específicos de átomos dentro de las moléculas que son responsables de reacciones químicas específicas de esas moléculas. Estos incluyen los siguientes:

  • Alcohol: Contiene un grupo -OH. Ejemplos incluyen el etanol (CH3CH2OH).
  • Ácido carboxílico: Contiene un grupo -COOH. Ejemplos incluyen el ácido acético (CH3COOH).
  • Amina: Contiene un grupo -NH2. Ejemplos incluyen la metilamina (CH3NH2).

Reacciones químicas en química orgánica

Las reacciones orgánicas a menudo implican la ruptura y formación de enlaces carbono-carbono (C-C) o carbono-hidrógeno (C-H). Estas pueden clasificarse en varios tipos:

Reacciones de sustitución

En una reacción de sustitución, un átomo o grupo de átomos en una molécula se reemplaza por otro átomo o grupo de átomos. Un ejemplo simple de esto es reemplazar el átomo de hidrógeno en metano (CH4) con un átomo de cloro para formar clorometano (CH3Cl).

Reacciones de adición

Las reacciones de adición implican la unión de átomos o grupos de átomos en enlaces dobles o triples. Considere agregar bromuro de hidrógeno (HBr) al eteno (C2H4) para formar bromoetano (C2H5Br).

    C2H4 + HBr → C2H5Br

Reacciones de eliminación

En las reacciones de eliminación, se eliminan elementos de la molécula, lo que a menudo resulta en la formación de un enlace doble. Un ejemplo de esto es la deshidratación del etanol para formar eteno y agua.

    2H2O + 2O

Isomería

Los isómeros son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferentes disposiciones de átomos. Hay varios tipos de isomería:

Isomería estructural

Los isómeros estructurales difieren en la disposición covalente de sus átomos. El butano y el isobutano son ejemplos. El butano tiene una estructura de cadena recta, mientras que el isobutano tiene una estructura ramificada.

    Butano: C4H10
    Isobutano: C4H10

Isomería estereoquímica

Los estereoisómeros tienen la misma fórmula estructural, pero difieren en la configuración espacial de los átomos. Esto puede incluir isomería geométrica y isomería óptica.

Isomería geométrica

Los isómeros geométricos se observan generalmente en compuestos que contienen enlaces dobles donde la rotación está restringida. Por ejemplo, cis-buteno y trans-buteno:

HH C=C CH3 CH3 cis-buteno H CH3 C=C CH3 H trans-buteno

Isomería óptica

Los isómeros ópticos son estereoisómeros que difieren en la forma en que rotan la luz polarizada en plano. Las moléculas con centros quirales, como el ácido láctico, pueden tener imágenes especulares no superponibles conocidas como enantiómeros.

Macromoléculas

Las macromoléculas son grandes moléculas formadas por la polimerización de subunidades más pequeñas. Los ejemplos incluyen proteínas, ácidos nucleicos y polímeros sintéticos como plásticos.

Proteína

Las proteínas son polímeros de aminoácidos enlazados por enlaces peptídicos. Desempeñan funciones importantes en los procesos biológicos. La secuencia de aminoácidos determina la estructura y función de la proteína.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos como el ADN y el ARN son polímeros de nucleótidos. Almacenan y transfieren información genética en las células.

Polímeros sintéticos

Los polímeros como el polietileno y el poliestireno se fabrican a partir de unidades de monómero. Se utilizan en una variedad de productos, desde empaques hasta ropa.

    Polietileno: —(CH2—CH2)n—
    Poliestireno: —(C8H8)n—

La química orgánica en la vida cotidiana

La química orgánica es fundamental para muchos aspectos de la vida moderna. Es fundamental en la industria farmacéutica, la agricultura y el desarrollo de nuevos materiales. Los compuestos orgánicos también son vitales para la vida, afectando todo, desde las vías metabólicas que sustentan la vida hasta la estructura de las membranas celulares.


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