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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Métodos electroanalíticos


Los métodos electroanalíticos son un grupo de técnicas en química analítica que estudian los analitos midiendo el potencial (voltios) y/o la corriente (amperios) en una celda electroquímica que contiene el analito. Estos métodos son importantes para avanzar la investigación química y las industrias como la alimentación, los productos farmacéuticos y el monitoreo ambiental. A diferencia de algunos otros enfoques analíticos, las técnicas electroanalíticas proporcionan una visión única de las propiedades redox (reducción-oxidación) de una sustancia química.

Descripción general de los métodos electroanalíticos

Los métodos electroanalíticos se clasifican ampliamente en varios tipos:

  • Potenciometría: Medición del potencial químico (voltaje) sin extraer una corriente apreciable.
  • Voltametría: Medición de la corriente en función del potencial aplicado.
  • Coulometría: Mide la carga total pasada durante una reacción química.
  • Conductometría: La medición de la conductividad eléctrica.

Echemos un vistazo más de cerca a cada uno de estos métodos.

Potenciometría

La potenciometría implica la medición del potencial eléctrico en una solución. Un componente clave de esto es el electrodo, que puede medir selectivamente la concentración de iones específicos.

Un ejemplo común de esto es la medición del pH utilizando un medidor de pH, que incluye un electrodo de vidrio sensible a las concentraciones de iones de hidrógeno.

E = E° + (RT/nF) * ln(a)

En la ecuación anterior, E es el potencial del electrodo, E° es el potencial estándar del electrodo, R es la constante de gas, T es la temperatura, n es el número de electrones transferidos, y a es la actividad del analito.

Representación visual de un montaje potenciométrico simple:

electrodo de referencia Electrodo de Trabajo Solución

Voltametría

La voltametría mide la corriente en función del voltaje aplicado. Un tipo común de voltametría es la voltametría cíclica, donde el voltaje se desvía linealmente de un lado a otro y se mide la respuesta de la corriente.

Un resultado típico de la voltametría cíclica es el voltamperograma cíclico, que muestra picos anódicos y catódicos.

Voltaje (V) Corriente(A)

Ejemplo de un par redox reversible:

Fe^(2+) ⇌ Fe^(3+) + e^(-)

Los dos picos en el voltamperograma representan las reacciones de ida y vuelta.

Coulometría

La coulometría involucra la medición de la carga eléctrica requerida para convertir completamente un reactante en un producto. Es altamente precisa ya que se basa en las leyes de electrolisis de Faraday.

Q = nF

Aquí, Q es la carga eléctrica total, n es la cantidad de sustancia, y F es la constante de Faraday.

Un ejemplo de esto es determinar el contenido de cloruro en una muestra por coulometría de plata:

Ag^+ + Cl^(-) → AgCl

Conductometría

La conductometría mide la conductividad eléctrica de una solución. Esta medición a menudo indica el contenido total de iones. Es simple y rápida, lo que la hace ideal para una variedad de aplicaciones.

La conductividad (G) está relacionada con la conductividad (κ) de la siguiente manera:

G = κA/l

A es el área de la sección transversal, y l es la distancia entre los electrodos.

Por ejemplo, la conductividad de una solución aumenta con la concentración de iones, lo que puede usarse para monitorear las titulaciones ácido-base.

Aplicaciones de los métodos electroanalíticos

Los métodos electroanalíticos se utilizan en una amplia variedad de campos:

  • Determinación de iones metálicos en muestras ambientales.
  • Pruebas de calidad y seguridad de productos farmacéuticos.
  • Monitoreo de niveles de glucosa en sangre en el cuidado de la salud.
  • Detección de contaminantes en instalaciones de tratamiento de agua.

Cada método ofrece ventajas únicas en términos de selectividad, sensibilidad y simplicidad. Los métodos electroanalíticos están en constante evolución, incorporando nuevas técnicas y materiales, brindando posibilidades emocionantes para futuras investigaciones y desarrollos en química.


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