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 Industrial


La química industrial es un subcampo importante de la química que se centra en la fabricación de productos químicos a gran escala. En términos simples, es la rama de la química que aplica procesos físicos y químicos para transformar materias primas en productos útiles para la sociedad. Los productos producidos a través de la química industrial afectan casi todos los aspectos de la vida moderna, desde la ropa que usamos hasta la comida que comemos, las medicinas que tomamos y los modos de transporte que usamos.

Fundamentos de la química industrial

En su esencia, la química industrial se trata de convertir materias primas químicas en productos químicos a través de diversos procesos. Esta conversión requiere una comprensión profunda de los principios de la química y la ingeniería. A continuación se presentan algunos de los conceptos y procesos fundamentales que se encuentran en la química industrial:

  • Materias primas: Estos son los materiales de partida utilizados en la industria química. Esto podría ser petróleo crudo, gas natural, metales, minerales, aire, agua o productos agrícolas.
  • Reacciones químicas: Las materias primas deben someterse a reacciones químicas para formar productos. Algunos ejemplos incluyen combustión, síntesis, reducción, oxidación y polimerización.
  • Catalizador: A menudo se utiliza para acelerar las reacciones y aumentar la eficiencia del proceso. El catalizador no se consume en la reacción que cataliza.
  • Técnicas de separación: Una vez que ha ocurrido una reacción química, el producto puede necesitar ser purificado. Técnicas como destilación, filtración, evaporación y centrifugación son importantes.
  • Control de calidad: Garantizar que el producto final cumpla con estándares y regulaciones específicas antes de ser lanzado al mercado.

Principales procesos industriales

En química industrial, se utilizan varios procesos para fabricar productos. A continuación se presentan algunos procesos comunes:

Proceso Haber-Bosch

El proceso Haber-Bosch se utiliza para sintetizar amoníaco a partir de gases de nitrógeno e hidrógeno. Esto fue un gran avance en la química industrial y la agricultura porque el amoníaco es un componente clave en los fertilizantes.

N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g)
N2 + 3H2 2NH3 alta presión y temperatura

Proceso de contacto

El proceso de contacto es un método utilizado para producir ácido sulfúrico, uno de los productos químicos industriales más utilizados.

2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g)
SO3 (g) + H2O(l) → H2SO4 (l)

Polimerización

La polimerización es vital para la producción de plásticos y caucho. Involucra la combinación de monómeros en polímeros.

N C2H4 → [C2H4]ₙ
Polietileno (PE)

Aplicaciones en la vida diaria

La química industrial tiene un impacto significativo en la vida diaria a través de una variedad de aplicaciones:

  • Farmacéuticos: Industrias que producen medicamentos vitales para mantener la salud y tratar enfermedades.
  • Industria alimentaria: Se utilizan productos químicos como conservantes, potenciadores del sabor y colorantes.
  • Textiles: Fibras sintéticas como el poliéster y el nylon son productos de la industria química.
  • Energía: La química industrial permite el desarrollo de combustibles eficientes y tecnologías de energía renovable.
  • Materiales de construcción: El desarrollo de cemento, pinturas y revestimientos se basa en gran medida en la química industrial.

Impacto ambiental y prácticas sostenibles

La química industrial también ha sido objeto de escrutinio por su impacto ambiental. Si los procesos químicos no se gestionan adecuadamente pueden causar contaminación. Implementar prácticas sostenibles es esencial para reducir la huella ecológica:

  • Química verde: Diseñar procesos y productos químicos que minimicen los residuos y el impacto ambiental.
  • Reciclaje y uso eficiente de recursos: Utilizar recursos y energía de manera eficiente mediante el reciclaje de materiales y la reducción de residuos.
  • Control de emisiones: Utilizar depuradores y filtros para minimizar la contaminación del aire y el agua.

Desafíos en la química industrial

La química industrial enfrenta desafíos constantes. Enfrentar estos desafíos requiere innovación y colaboración entre químicos, ingenieros, formuladores de políticas y el público en general. Algunos de los principales desafíos son:

  • Escasez de recursos: La disponibilidad limitada de ciertas materias primas, como los metales de tierras raras, crea restricciones de suministro.
  • Regulaciones ambientales: Las pautas estrictas requieren procesos limpios para reducir emisiones y residuos.
  • Competencia en el mercado: Las empresas deben innovar para seguir siendo competitivas y satisfacer las cambiantes preferencias de los consumidores.

Conclusión

La química industrial es un campo que combina el vasto mundo de la ciencia química con aplicaciones prácticas que dan forma a nuestra vida diaria. Desde la producción de bienes esenciales hasta enfrentar desafíos ambientales, la química industrial está en la vanguardia de nuestro avance tecnológico. Al comprender y mejorar estos procesos, la sociedad sigue beneficiándose y avanzando hacia prácticas de fabricación más sostenibles y responsables.


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