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 inorgánica


La química inorgánica es una rama de la química que se ocupa de las propiedades y el comportamiento de los compuestos inorgánicos. A diferencia de la química orgánica, que se centra en compuestos que contienen carbono, la química inorgánica trata con compuestos que no están compuestos principalmente de carbono. El campo involucra muchos tipos de sustancias, incluidos minerales, metales y compuestos organometálicos. La química inorgánica es importante para una variedad de industrias, incluidas catalizadores, ciencia de materiales, pigmentos, tensioactivos, revestimientos, medicina, combustibles y agricultura. Esta narrativa proporciona información sobre algunos de los conceptos clave, principios y aplicaciones prácticas de la química inorgánica.

Importancia de la química inorgánica

La química inorgánica es fundamental para comprender el universo químico. La mayoría de los elementos en la tabla periódica son metales o no metales que caen dentro del campo de la química inorgánica. Aquí hay varias áreas donde la química inorgánica juega un papel importante:

  • Catalizadores: Los catalizadores son necesarios para acelerar las reacciones químicas. Muchos procesos industriales dependen de catalizadores hechos de compuestos inorgánicos, como el proceso Haber para la síntesis de amoníaco.
  • Ciencia de materiales: Los compuestos inorgánicos se utilizan para desarrollar materiales como cerámicas, superconductores y semiconductores, que tienen importantes aplicaciones tecnológicas.
  • Medicina: Muchos compuestos inorgánicos se utilizan en atención médica, incluidos agentes de diagnóstico y medicamentos. Por ejemplo, los compuestos a base de platino se utilizan en el tratamiento del cáncer.
  • Química ambiental: Los químicos inorgánicos estudian los efectos de los metales y otros compuestos inorgánicos en el medio ambiente, desarrollando métodos para el control de la contaminación y la gestión de residuos.

Estructura del átomo y la tabla periódica

Comprender la química inorgánica comienza con comprender la estructura de un átomo y la organización de los elementos en la tabla periódica. Cada átomo tiene un núcleo compuesto por protones y neutrones, rodeado por electrones en orbitales. El número de protones en el núcleo define el elemento, mientras que la disposición de los electrones determina las propiedades químicas.

La tabla periódica es un gráfico que organiza los elementos en función del número atómico creciente y propiedades químicas recurrentes. Los elementos se clasifican en grupos y periodos. Los grupos son columnas verticales que contienen elementos con un comportamiento químico similar debido a que tienen el mismo número de electrones en su capa exterior. Por ejemplo, el grupo 1 contiene los metales alcalinos como Li, Na y K, que son altamente reactivos, especialmente con agua.

Los periodos son filas horizontales en la tabla periódica. A medida que se avanza de izquierda a derecha a lo largo de un periodo, el número atómico aumenta, lo que generalmente disminuye el radio atómico y aumenta la energía de ionización y las electronegatividades. Este conocimiento es fundamental para predecir cómo reaccionan y se combinan diferentes elementos durante las reacciones químicas.

Química de coordinación

Los compuestos de coordinación son uno de los temas más interesantes en la química inorgánica. Estos compuestos contienen un átomo o ion metálico central que está unido a moléculas o iones circundantes, conocidos como ligandos. El número y tipo de ligandos, así como su disposición espacial alrededor del ion metálico central, afectan significativamente las propiedades del compuesto de coordinación.

Ejemplo: Un ejemplo común de un compuesto de coordinación es [Cu(NH 3) 4]SO 4, mejor conocido como sulfato de tetraaminacobre(II). En este compuesto, el ion cobre está rodeado por cuatro moléculas de amoníaco que actúan como ligandos.

Número de coordinación y geometría

El número de coordinación es el número de átomos de ligando unidos al ion metálico central. Los números de coordinación comunes son 4 y 6, que conducen a geometrías como tetraédrica, cuadrada planar y octaédrica. Por ejemplo, [Ni(CN) 4] tiene una geometría cuadrada planar, mientras que [Fe(CN) 6] 4- tiene una disposición octaédrica.

Teoría del campo cristalino (TCC)

La teoría del campo cristalino es un modelo que describe la estructura electrónica de los complejos de metales de transición. Asume que los ligandos actúan como cargas puntuales, que generan un campo cristalino que afecta la energía de los orbitales d del ion metálico central. Esta división de los orbitales d resulta en diferentes configuraciones electrónicas y afecta propiedades como el color, el comportamiento magnético y la reactividad.

Por ejemplo, en un campo octaédrico, los cinco orbitales d se dividen en un conjunto de mayor energía (ej. g, que incluye los orbitales d z² y d x²-y²) y un conjunto de menor energía (t 2g, que incluye los orbitales d xy, d yz, y d xz). Esta división se representa como Δ, que es la energía de división del campo cristalino.

Ácidos, bases y sales

La química inorgánica implica el estudio en profundidad de ácidos, bases y sales, que son sustancias fundamentales con una amplia gama de aplicaciones. Los ácidos son compuestos que donan protones (H +) en solución, mientras que las bases aceptan protones. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) es un ácido fuerte que se disocia completamente en agua, liberando iones H + y Cl-.

Las bases incluyen sustancias como el hidróxido de sodio (NaOH), que se disocia para formar iones hidróxido (OH -) en solución. La reacción entre un ácido y una base generalmente resulta en la formación de agua y una sal, como se muestra en la reacción:

    HCl + NaOH → NaCl + H 2 O

Oxidación y reducción

Las reacciones de oxidación y reducción (redox) son procesos en los que los electrones se transfieren entre sustancias. En estas reacciones, una especie gana electrones (reducción), mientras que la otra pierde electrones (oxidación). Estos procesos son importantes para la producción de energía, especialmente en células electroquímicas y baterías. Por ejemplo, considere la reacción redox entre zinc y sulfato de cobre:

    4Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Aquí, el zinc se oxida a Zn 2+ mientras que los iones de cobre (II) se reducen a cobre metálico. Los electrones transferidos facilitan esta reacción.

Este archivo HTML proporciona una base estructural para aprender y entender el campo diverso y complejo de la química inorgánica. Aunque podría extenderse con discusiones de temas como la química de los grupos principales, los elementos del bloque f y la química inorgánica industrial, la base presentada aquí proporciona un punto de partida sólido para una exploración más profunda de los compuestos inorgánicos y sus propiedades.

Conclusión

La química inorgánica es un campo de estudio vasto y fascinante, esencial para comprender una amplia gama de sustancias y su comportamiento. Desde la estructura fundamental de los átomos y la organización de la tabla periódica hasta las complejidades de los compuestos de coordinación complejos y la teoría del campo cristalino, los temas tratados son fundamentales para comprender cómo la química impulsa tanto fenómenos naturales como avances tecnológicos. Una comprensión profunda de la química inorgánica abre la puerta a numerosas aplicaciones, desempeñando un papel vital en la ciencia y la industria. Al aprender química inorgánica, se adquiere conocimiento no solo de reacciones y compuestos químicos, sino también de los materiales que constituyen nuestro mundo.


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