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 Analítica


La química analítica es una rama de la química que implica analizar muestras de materiales para comprender su composición química y estructura. Es un campo vital de la ciencia, que proporciona métodos y herramientas esenciales para todo, desde el monitoreo ambiental hasta el desarrollo de fármacos. Vamos a profundizar en este fascinante campo de estudio, explorando sus métodos, aplicaciones y su papel en el descubrimiento científico.

Conceptos fundamentales

La química analítica se ocupa esencialmente de la identificación y cuantificación de los componentes químicos de las sustancias. En este contexto, existen dos grandes categorías: análisis cualitativo y análisis cuantitativo.

Análisis cualitativo

El análisis cualitativo se utiliza para determinar qué sustancias están presentes en una muestra. Por ejemplo, supongamos que tienes una mezcla de diferentes sales y quieres saber qué tipo de iones están en la mezcla. Se pueden realizar diversas pruebas para identificar iones tales como Na +, Cl -, SO 4 2- etc. Estas pruebas pueden implicar reacciones químicas que producen cambios de color, precipitados o gases que indican la presencia de iones particulares.

Análisis cuantitativo

El análisis cuantitativo, por otro lado, determina cuánto de una sustancia está presente. Continuando con el ejemplo anterior, ahora que sabes qué iones hay en tu muestra, puedes querer calcular sus concentraciones exactas. Instrumentos como la titulación, el análisis gravimétrico o los espectrómetros pueden usarse para tales fines.

Técnicas y herramientas clave

Titulación

La titulación es un método de laboratorio común utilizado para el análisis químico cuantitativo para determinar la concentración de un analito identificado. Un ejemplo de esto es la titulación ácido-base, donde un ácido reacciona con una base hasta que se neutraliza. Una reacción bien conocida sería:

HCl (aq) + NaOH (aq) → NaCl (aq) + H 2 O (l)

En este proceso, a menudo se utiliza un indicador de pH para indicar visualmente el punto final de la reacción, que generalmente se marca por un cambio de color.

Curva de titulaciónBaseÁcido

Cromatografía

La cromatografía es otra técnica analítica esencial que se utiliza a menudo para separar componentes en una mezcla. Este método explota las diferencias en la velocidad de diferentes sustancias a través de una fase estacionaria, a menudo una columna o una capa de papel. Un ejemplo de esto es la cromatografía en papel, que se puede utilizar para separar diferentes pigmentos según su solubilidad en un solvente particular.

Espectroscopía

La espectroscopía se refiere al estudio de cómo la radiación electromagnética interactúa con la materia. Incluye métodos tales como la espectrometría de masas, la espectroscopía infrarroja y la espectroscopía UV-Vis. Examinemos la espectroscopía UV-Vis, que analiza la absorción de luz en las regiones ultravioleta y visible del espectro electromagnético. Un uso común es determinar la concentración de una sustancia aplicando la ley de Beer-Lambert:

A = εlc

donde A es la capacidad de absorción, ε es la capacidad de absorción molar, l es la longitud del camino, y c es la concentración de la solución.

Ejemplo visual de la configuración del experimento Beer-Lambert

Muestracamino de luzDetectores

Aplicaciones de la química analítica

La química analítica tiene aplicaciones en numerosas áreas. Por ejemplo:

  • Análisis ambiental: Monitorear la calidad del aire y el agua identificando y cuantificando contaminantes.
  • Industria farmacéutica: Asegurar la seguridad y eficacia de los medicamentos analizando su composición química e impurezas.
  • Industria alimentaria: Detectar contaminantes en productos alimenticios para asegurar que cumplan con las regulaciones de seguridad.
  • Ciencia forense: Analizar sustancias encontradas en escenas del crimen para identificar materiales y vincular pruebas.

Desafíos y tendencias futuras

El campo de la química analítica está en constante evolución, a medida que la tecnología expande su alcance y precisión. Los desafíos incluyen el manejo de matrices de muestras complejas, el aumento de la sensibilidad y especificidad, y garantizar la precisión en análisis a nivel microscópico. Las tendencias futuras pueden incluir miniaturización, automatización y desarrollos en técnicas computacionales que integren inteligencia artificial para la interpretación de datos.

Conclusión

La química analítica es indispensable en la ciencia moderna, proporcionando los métodos y equipos necesarios para un análisis químico cuidadoso y preciso. A medida que la tecnología avanza, las técnicas y aplicaciones de la química analítica seguirán expandiéndose, desempeñando un papel vital en el descubrimiento científico y el control de procesos industriales.


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