Grado 12
  1. Estado sólido  1.1. Clasificación de sólidos  1.2. Celosía cristalina y celda unitaria  1.3. Eficiencia de Embalaje  1.4. Densidad de la celda unidad  1.5. Imperfecciones en sólidos (defectos puntuales y lineales)  1.6. Propiedades Eléctricas de los Sólidos (Conductores, Aislantes y Semiconductores)  1.7. Propiedades Magnéticas de los Sólidos (Materiales Diamagnéticos, Paramagnéticos y Ferromagnéticos)
  2. Solución  2.1. Tipos de Soluciones (Homogéneas y Heterogéneas)  2.2. Expresando la concentración de soluciones (masa %, volumen %, molaridad, molalidad, normalidad, fracción molar)  2.3. Solubilidad de sólidos y gases en líquidos (ley de Henry)  2.4. La ley de Raoult y las soluciones ideales y no ideales  2.5. Propiedades del síndrome  2.6. Masa molar anormal y factor de Van't Hoff
  3. Electroquímica  3.1. Celdas electroquímicas (celdas galvánicas y electrolíticas)  3.2. Célula galvánica y EMF de la célula  3.3. Pontencial de electrodo estándar y serie electroquímica  3.4. Ecuación de Nernst y sus aplicaciones  3.5. Conductividad y celdas electrolíticas (conductividad específica, molar y equivalente)  3.6. La ley de Kohlrausch y sus aplicaciones  3.7. Baterías (celdas primarias y secundarias)  3.8. Corrosión y su prevención
  4. Cinética química  4.1. Velocidad de reacción química  4.2. Factores que afectan la velocidad de reacción (concentración, temperatura, catalizador, área superficial)  4.3. Orden y molecularidad de la reacción  4.4. Ecuaciones de tasa integrada (orden cero, primero y segundo)  4.5. Vida media de una reacción  4.6. Teoría de colisiones y energía de activación  4.7. Ecuación de Arrhenius y sus aplicaciones
  5. Química de superficies  5.1. Adsorción y sus tipos (Fisisorción y Quimisorción)  5.2. Catalisis y sus tipos (homogénea y heterogénea)  5.3. Coloides y sus propiedades (efecto Tyndall, movimiento Browniano, coagulación)  5.4. Emulsiones y geles  5.5. Aplicaciones de los coloides
  6. Principios generales y procesos de separación de elementos  6.1. Presencia de metales y minerales  6.2. Concentración de minerales (separación por gravedad, flotación por espuma, separación magnética)  6.3. Extracción de metales en bruto (tostado, calcinación, reducción)  6.4. Principios termodinámicos y electroquímicos de la metalurgia  6.5. Refinación de Metales
  7. Elementos del bloque p  7.1. Elementos del grupo 15 (nitrógeno y fósforo)  7.2. Elementos del Grupo 16 (Oxígeno, Azufre y sus Compuestos)  7.3. Elementos del Grupo 17 (Halógenos y sus Compuestos)  7.4. Elementos del Grupo 18  7.5. Propiedades y Tendencias en Elementos del Bloque p  7.6. Compuestos importantes de los elementos del bloque p (amoníaco, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico)  7.7. Compuestos interhalógenos y sus aplicaciones
  8. Elementos del bloque d y del bloque f  8.1. Propiedades Generales de los Metales de Transición  8.2. Propiedades de los metales de transición interna (lantanoides y actinoides)  8.3. Contracciones de los lantanoides y actinoides  8.4. Química de Coordinación de Elementos del Bloque d
  9. Compuestos de coordinación  9.1. La teoría de Werner y los conceptos modernos  9.2. Número de coordinación y tipo de ligando  9.3. Nomenclatura de Compuestos de Coordinación  9.4. Isomería (geométrica y óptica) en compuestos de coordinación  9.5. Enlace en compuestos de coordinación (Teoría del enlace de valencia y teoría del campo cristalino)  9.6. Estabilidad y aplicaciones de los compuestos de coordinación en medicina e industria
  10. Haloalcanos y haloarenos  10.1. Clasificación y nomenclatura de haloalcanos y haloarenos  10.2. Propiedades Físicas y Químicas de Haloalcanos y Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN1 y SN2)  10.4. Usos y efectos ambientales (agotamiento del ozono, CFCs)
  11. Alcohol, fenol y éter  11.1. Estructura y clasificación de alcoholes, fenoles y éteres  11.2. Preparación y propiedades de los alcoholes  11.3. Preparación y propiedades del fenol  11.4. Preparación y propiedades de los éteres  11.5. Reacciones y Usos Químicos
  12. Aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.1. Estructura y nomenclatura de aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos  12.2. Preparación y propiedades de aldehídos y cetonas  12.3. Reacciones químicas en aldehídos, cetonas y ácidos carboxílicos (adición nucleofílica, oxidación y reducción)  12.4. Preparación y propiedades de los ácidos carboxílicos  12.5. Reacciones químicas y usos de los ácidos carboxílicos
  13. Compuestos orgánicos que contienen nitrógeno  13.1. Aminas (clasificación, estructura, basicidad)  13.2. Preparación y propiedades de las aminas  13.3. Reacciones de Aminas (Diazotización, Reacción de Carbylamina)  13.4. Sales de diazonio y sus aplicaciones en la industria de pinturas
  14.1. Carbohidratos (clasificación y propiedades)  14.2. Proteínas (Estructura y Función)  14.3. Enzimas (Mecanismo y Función)  14.4. Ácidos nucleicos (ADN y ARN)  14.5. Vitaminas y hormonas
  15. Polímero  15.1. Clasificación de polímeros (Adición, Condensación, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerización (radical libre, iónica, condensación)  15.3. Polímeros importantes y sus usos  15.4. Polímeros biodegradables y no biodegradables
  16. La química en la vida cotidiana  16.1. Medicamentos y su clasificación (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Químicos en alimentos y cosméticos (conservantes, edulcorantes artificiales, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpieza y detergentes (jabones, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Contaminación, Química Verde, Química Sostenible)

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Clasificación de sólidos


En el estudio de la química del estado sólido, la clasificación de los sólidos es un tema fundamental. Los sólidos son sustancias que tienen forma y volumen definidos debido a las fuertes fuerzas intermoleculares que mantienen sus partículas firmemente unidas. Los sólidos pueden clasificarse según diversos criterios como la naturaleza de las fuerzas de unión entre partículas, la conductividad eléctrica y propiedades como dureza, punto de fusión, etc. Es importante entender estas clasificaciones para predecir el comportamiento de las sustancias en diferentes condiciones y para sintetizar nuevas sustancias con propiedades deseadas.

Clasificación basada en fuerzas de enlace

Los sólidos pueden clasificarse en cuatro categorías principales según el tipo de fuerzas intermoleculares que mantienen unidas sus partículas constituyentes. Estas categorías son:

Sólidos iónicos

Los sólidos iónicos contienen iones con carga positiva y negativa que están unidos por fuerzas de atracción electrostática fuertes. Estas interacciones resultan en alta estabilidad y características comunes como altos puntos de fusión y dureza. Los sólidos iónicos suelen ser aislantes pero pueden conducir electricidad en el estado fundido o cuando se disuelven en agua debido a la movilidad de los iones.

            Ejemplos comunes: NaCl (cloruro de sodio), MgO (óxido de magnesio) y CaF2 (fluoruro de calcio).

Sólidos covalentes

Los sólidos covalentes, también llamados sólidos de red, están compuestos por átomos enlazados por enlaces covalentes en una red continua. Estos sólidos tienen puntos de fusión altos y suelen ser muy duros. La falta de electrones libres en su estructura los hace malos conductores de electricidad.

            Ejemplos incluyen el diamante y el carburo de silicio (SiC).

Sólidos moleculares

En los sólidos moleculares, las moléculas están unidas por fuerzas de van der Waals, interacciones dipolo-dipolo o enlaces de hidrógeno. Generalmente tienen un punto de fusión bajo y suelen ser blandos. Estos sólidos son a menudo aislantes eléctricos.

            Ejemplos comunes son CO2 sólido (hielo seco) y I2 sólido (yodo).

Sólidos metálicos

Los sólidos metálicos están compuestos por átomos de metal rodeados por un mar de electrones deslocalizados. Estos electrones pueden moverse libremente a través de la estructura, lo que explica la alta conductividad eléctrica y térmica, la ductilidad y la resistencia a la tracción que exhiben estos sólidos.

            Ejemplos comunes incluyen metales como Cu (cobre) y Fe (hierro).
Mar de electrones

Clasificación basada en conductividad eléctrica

Los sólidos también pueden clasificarse en conductores, semiconductores y aislantes según su capacidad para conducir electricidad. Esta capacidad se ve afectada principalmente por la disponibilidad y el movimiento de electrones libres dentro de su estructura.

Conductor

Los conductores son sustancias que permiten el fácil flujo de corriente eléctrica. Los metales son buenos conductores porque tienen electrones libres que se mueven fácilmente a través de la red metálica.

            Ejemplos incluyen Cu (cobre), Al (aluminio) y Ag (plata).

Semiconductores

Los semiconductores tienen una conductividad eléctrica que se encuentra entre la de los conductores y la de los aislantes. Su capacidad para conducir electricidad aumenta con el aumento de la temperatura. Son esenciales en dispositivos electrónicos,

            Ejemplos incluyen Si (silicio) y Ge (germanio).

Aislantes

Los aislantes no conducen electricidad en condiciones normales debido a la ausencia de electrones libres. Se utilizan para prevenir corrientes eléctricas no deseadas.

            Ejemplos incluyen goma, vidrio y plástico.

Clasificación basada en estructura cristalina

Los sólidos también pueden organizarse según su estructura cristalina, que involucra el arreglo ordenado de sus partículas. Hay muchos tipos, pero algunas de las estructuras cristalinas más comunes son:

Estructura cúbica

En la estructura cúbica, el arreglo de partículas es altamente simétrico, resultando en dimensiones celulares uniformes. Esta estructura subyace en metales como el cobre.

            Ejemplo: cúbica centrada en las caras (FCC) vista en Al (aluminio).

Estructura tetragonal

El sistema cristalino tetragonal tiene dos ejes iguales y uno de longitud diferente, entre los cuales hay un ángulo recto.

            Ejemplo: estaño blanco.

Estructura hexagonal

La estructura hexagonal está definida por una retícula donde los átomos están estrechamente empaquetados en un arreglo hexagonal específico.

            Ejemplo: Zn (zinc) y Mg (magnesio).

Sólidos amorfos y cristalinos

Los sólidos también pueden clasificarse en cristalinos y amorfos dependiendo del alargamiento de sus partículas constituyentes.

Sólidos cristalinos

Los sólidos cristalinos tienen un arreglo ordenado de partículas, resultando en puntos de fusión definidos y formas geométricas claras. La regularidad del arreglo de las partículas resulta en patrones de difracción característicos durante los estudios de rayos X.

            Ejemplos incluyen cuarzo y cloruro de sodio.

Sólidos amorfos

Los sólidos amorfos no exhiben formas geométricas definidas, ya que sus partículas no tienen una secuencia clara o un orden a largo plazo. No tienen puntos de fusión claros y pueden ser blandos en un rango de temperaturas.

            Ejemplos incluyen vidrio y plástico.

Importancia de la clasificación de sólidos

La clasificación detallada de los sólidos proporciona información invaluable sobre las propiedades de la materia, permitiendo a químicos, físicos y científicos de materiales predecir y manipular el comportamiento de los materiales. Esto forma una infraestructura esencial para una variedad de aplicaciones que van desde el avance tecnológico hasta la exploración científica.

Tener un buen entendimiento de estas clasificaciones lleva a una mejor comprensión de los tipos de enlace y las fuerzas intermoleculares y sus efectos en las propiedades físicas macroscópicas. Este conocimiento se utiliza en el desarrollo de nuevos materiales, la comprensión de estructuras geológicas, el diseño de productos farmacéuticos, etc. El estudio de los sólidos, sus tipos y comportamiento sigue siendo importante para el avance de la tecnología moderna y la mejora de las condiciones de vida.


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Clasificación de sólidos

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