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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Petroquímica


La petroquímica es una rama especializada de la química que se ocupa de la conversión del petróleo crudo y del gas natural en productos valiosos como plásticos, fertilizantes, detergentes y muchos otros compuestos químicos. Este campo es importante en el sector industrial porque es la columna vertebral de la industria química moderna, suministrando las materias primas necesarias para innumerables productos que usamos a diario.

Origen e importancia de los petroquímicos

Los petroquímicos son químicos derivados del petróleo o del gas natural. Estas materias primas también se conocen como materias de alimentación. El estudio de la petroquímica implica comprender los procesos químicos involucrados en la transformación de estos materiales de alimentación de hidrocarburos en productos de consumo e industriales.

Los petroquímicos juegan un papel importante en la vida cotidiana, afectando varios sectores como la agricultura, la medicina, el transporte y la tecnología. Por ejemplo, los fertilizantes utilizados en la agricultura, los productos farmacéuticos en la medicina, el caucho sintético para neumáticos en el transporte y los plásticos en la tecnología se derivan todos de procesos petroquímicos.

Procesos petroquímicos básicos

1. Craqueo

El craqueo es un proceso fundamental en la petroquímica mediante el cual las grandes moléculas de hidrocarburos se descomponen en moléculas más pequeñas y útiles. Esto generalmente se hace aplicando calor y a veces presión. Existen diferentes tipos de procesos de craqueo:

  • Craqueo térmico
  • Craqueo catalítico
  • Hidrocracking

Craqueo térmico: Esto implica la descomposición de hidrocarburos utilizando calor, típicamente a temperaturas de 450°C a 750°C. La reacción general puede representarse como:

Hidrocarburo Pesado → Hidrocarburos Ligeros (Etileno, Propeno, etc.)

Craqueo catalítico: Este proceso utiliza catalizadores para reducir la temperatura y presión necesarias para craquear los hidrocarburos. Los catalizadores facilitan un craqueo más eficiente y selectivo, a menudo conduciendo a productos más deseados como la gasolina. Los catalizadores comunes incluyen zeolitas.

Hidrocracking: Este método combina el craqueo catalítico con la hidrogenación. El proceso utiliza un catalizador de hidrocracking, que generalmente consiste en una mezcla de metales como platino, paladio o níquel. El hidrocracking produce productos como gasolina de alto octanaje y diésel.

2. Reformado

El reformado es otro proceso petroquímico importante. Involucra la reorganización de la estructura molecular de los hidrocarburos para aumentar su número de octano, una medida de su eficiencia como combustible. Una aplicación común es convertir nafta en gasolina de alto octanaje.

Las reacciones de reformado incluyen deshidrogenación, ciclado e isomerización. Las reacciones se pueden clasificar de la siguiente manera:

Alcanos → Isómeros de Alto Octanaje

Los combustibles de alto octanaje son vitales en la industria automotriz para el rendimiento eficiente y suave de los motores.

Principales productos petroquímicos y sus aplicaciones

La industria petroquímica produce una variedad de productos, cada uno de los cuales tiene amplias aplicaciones:

  • Plásticos: Los plásticos como el polietileno y el polipropileno, hechos principalmente de etileno y propeno, se utilizan en empaques, contenedores, juguetes y partes de automóviles.
  • Fibras sintéticas: Fibras como el nylon, poliéster y acrílico se producen a través de procesos petroquímicos para su uso en ropa y textiles.
  • Elastómeros: Las gomas sintéticas, como el caucho de estireno-butadieno (SBR) y el caucho de polibutadieno (BR), son esenciales para los neumáticos de automóviles y otros materiales flexibles.
  • Detergentes: Los surfactantes se producen a partir de hidrocarburos de cadena larga derivados de los petroquímicos.
  • Disolventes: Productos como la acetona, el tolueno y el benceno se utilizan ampliamente como agentes de limpieza y desengrasantes.

Visualización de reacciones petroquímicas

Las reacciones petroquímicas se pueden entender mejor visualizándolas. Considere un simple proceso de craqueo representado esquemáticamente:

C 15 H 32 - hidrocarburos altos Calor C 7 H 16 - corto C 4 H 10 - gas C 3 H 8 - LPG

En esta vista, una molécula de hidrocarburo pesado se descompone en moléculas más pequeñas, que son más útiles como combustible o materia de alimentación para otros procesos petroquímicos.

Impacto ambiental y económico de la petroquímica

Los petroquímicos son importantes para una variedad de industrias, pero también plantean desafíos ambientales. La industria petroquímica es una fuente de gases de efecto invernadero, que contribuyen al cambio climático. Además, los productos hechos de petroquímicos, especialmente plásticos, pueden causar serios problemas de contaminación si no se eliminan adecuadamente.

Económicamente, la industria petroquímica es un enorme sector, proporcionando empleos y contribuyendo al PIB a nivel mundial. La demanda de productos petroquímicos está creciendo constantemente, especialmente en mercados emergentes, impulsando la inversión y las innovaciones tecnológicas en el sector.

Pasos hacia una petroquímica sostenible

Hay un enfoque creciente en hacer la petroquímica más sostenible. Esto incluye desarrollar procesos para reducir emisiones, aumentar la eficiencia energética y producir productos biodegradables. Las innovaciones como bioplásticos, técnicas de reciclaje y materias de alimentación alternativas son áreas clave para el desarrollo sostenible en la industria petroquímica.

Comprender el papel generalizado de la petroquímica en la vida diaria y sus implicaciones ambientales resalta la importancia de la educación y la innovación para impulsar mejoras duraderas en esta vital área de la química industrial.

Conclusión

En conclusión, la petroquímica es una parte fundamental de la química industrial que tiene un gran impacto en la sociedad moderna. Desde la producción de combustibles hasta la fabricación de productos de consumo diario, la industria petroquímica es una parte integral de la vida contemporánea. Sin embargo, debido a los impactos ambientales, existe una fuerte necesidad de prácticas sostenibles dentro de esta industria. La investigación continua y los avances tecnológicos jugarán un papel clave en dar forma al futuro de la petroquímica.

La información proporcionada es una introducción al vasto y complejo mundo de los petroquímicos dentro de la química industrial y sirve como base para un estudio y exploración adicionales.


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