Máster de ingeniería química

Máster de Ingeniería Química

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La química es la ciencia que se va a encargar de estudiar la materia, la energía y sus cambios continuos. La finalidad de estudiar química es comprender las sustancias y las interacciones que se producen en ellas. Esta ciencia, que estudia la forma de los elementos, los compuestos, las mezclas u otras especies, analiza también los cambios que se experimentan durante las reacciones que se producen en ellas, así como la relación que tienen con la energía química.

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La química como ciencia

La industria química es aquella que se encarga del estudio del conjunto de gases, moléculas y cristales, es decir, analizar tanto las composiciones como las propiedades y correspondientes trasformaciones que sufren los cuerpos tras las reacciones de agrupaciones supratómicas. Es por ello la correspondiente y cercana relación con la biología y con parte de la física.

¿Cuáles son los principios de la química?

Entre los principales elementos que componen esta ciencia, destacamos:

• Átomos y elementos: Se trata de todas las unidades que componen una estructura. Estos son, principalmente, el electrón, protón y neutrón. Los elementos subatómicos son aquellos que están compuestos a su vez por otros elementos subatómicos.
• Enlace iónico covalente: Se trata de aquello que se forma entre los átomos químicos, que hacen que estos puedan estar unidos y, por tanto, le otorgue la característica de estabilidad a la molécula y a la sustancia.
• Termodinámica: Se trata del estudio de la trasferencia de calor, que se produce bajo una reacción química. Es por ello que se establecieron una serie de leyes que cumplen toda reacción de este tipo.

¿De qué se encarga la biotecnología?

Es aquella que se caracteriza por el empleo, como su propio nombre indica, de la tecnología, sobre los sistemas biológicos. Su principal objetivo es realizar estudios de células vivas, para la creación de determinados productos específicos. Sus principales aplicaciones son en el área biosanitaria, como en los fármacos, en la explotación tanto agrícola como ganadera, para poder mejorar los cultivos y aportar más beneficios, en el área del medioambiente, para evitar la contaminación y finalmente en los procesos industriales, es decir, en aquellos como son, la alimentación, las sustancia químicas, combustibles, etc.

También es necesario destacar la existencia de diferentes tipos, como la biotecnología verde, aplicada en todo lo relacionado con los procesos agrícolas, o la azul, aquella que aplica directamente sobre el mar.

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Introducción a la química cuántica

La química es aquella ciencia que pretende estudiar y analizar la materia, la energía y sus cambios. El objeto de estudio de la química son las diferentes sustancias y sus interacciones.

La química cuántica la podemos definir como aquella rama de la química teórica donde se va a aplicar la mecánica cuántica y la teoría de la cuántica de campos. Esta, investiga las estructuras moleculares, la reactividad y la estabilidad de los compuestos químicos, los mecanismos de reacción de los mismos, la selectividad y los espectros moleculares. Podemos afirmar que las aplicaciones que se pueden realizar a través de la química cuántica son muy variadas, ya que esta nos permite estudiar la reactividad química o la capacidad de las moléculas de una sola sustancia para ver cómo reacciona con otras moléculas de la misma u otra sustancia diferente.

Una aplicación interesante de la química cuántica es el estudio del comportamiento que tienen los átomos y las moléculas. Esto se hace en referencia a sus propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas y mecánicas. Además, también podemos tener en cuenta su reactividad química y sus propiedades redox, entre otras. También, se estudian los materiales sólidos extendidos como las superficies.

¿Qué es la Teoría Funcional de la densidad?

Esta teoría aplicada a sistemas electrónicos, es un procedimiento variacional alternativo a la solución de la ecuación de Schrödinger, donde el funcional de la energía electrónica es minimizado con respecto a la densidad electrónica. Es uno de los métodos más utilizados en los cálculos cuánticos de la estructura electrónica de la materia, tanto en la física de la materia condensada como en la química cuántica.

Los orígenes de la teoría del funcional de la densidad electrónica se encuentran en un modelo desarrollado por Llewellyn Thomas y Enrico Fermi a final de los años 1920. Sin embargo, no fue hasta mediados de los años 1960 cuando las contribuciones de Pierre Hohenberg, Walter Kohn y Lu Sham establecieron el formalismo teórico en el que se basa el método usado actualmente. En 1998, Walter Kohn recibió el premio Nobel de Química por sus aportes al desarrollo de esta teoría.

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