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Ejercicios de matemáticas para químicos

junio 18, 2022
Ejercicios de matemáticas para químicos

Matemáticas básicas para químicos

La química -el estudio de la composición, las propiedades y las interacciones de la materia- es un campo de estudio fascinante e importante. Explica por qué los distintos materiales tienen propiedades diferentes, cuando todo está hecho de los mismos bloques de construcción, los átomos. La química también explica de qué manera las propiedades de los materiales y las sustancias químicas están relacionadas con su composición y cómo pueden verse afectadas.

La química desempeña un papel esencial a la hora de aportar nuevas soluciones a los problemas globales. Por ejemplo, la lucha contra el cambio climático, la mejora de la economía circular, la consecución de la seguridad alimentaria y el avance en el mantenimiento de la salud y la prevención de las enfermedades tienen que ver con la química. Además, la química y la industria química contribuyen significativamente a la riqueza y la prosperidad de la humanidad.

¿Quieres estudiar química a nivel universitario? ¿Busca un colaborador para la investigación? ¿Necesita ayuda para resolver un problema relacionado con la química? ¿O simplemente la química es lo tuyo? Nuestro Departamento está aquí para apoyarte.

Matemáticas para el curso de química

Bonus: Como mucha gente antes que yo ha sugerido, ve a 6-8 clases el día del plan de estudios incluso si sólo te has apuntado y tienes la intención de coger 4. Siempre es mejor conocer tus opciones y no hay riesgo en ir y ver lo que hay disponible. En este caso, sabrás si tienes los conocimientos que el profesor espera para este curso y podrás compararlo con otras opciones.

Es necesario tener conocimientos sólidos de álgebra, trigonometría y diferenciación/integración. Otros temas más avanzados que pueden ser útiles son las derivadas parciales, la resolución de ecuaciones diferenciales simples de primer y segundo orden, la resolución de ecuaciones diferenciales parciales, la teoría de grupos y las transformadas de Fourier.

La apreciación de la teoría de grupos, en particular, es importante para una buena comprensión de la espectroscopia y la mecánica cuántica. Una buena (¡pero difícil!) introducción a este tema con ejemplos adecuados es Chemical Applications of Group Theory de F.A. Cotton. Para el resto de las matemáticas puede ser útil Mathematics for Engineers and Scientists, de Alan Jeffrey, aunque hay muchos otros textos que cubren bien este tipo de material.

Ejemplos de matemáticas en química

Como puedes ver, la potencia a la que se eleva el 10 es igual al número de ceros que siguen al 1. Esto será útil para determinar qué exponente utilizar cuando expresemos los números utilizando la notación científica.

El número de espacios a la derecha del punto decimal para nuestro 1 es igual al número del exponente que está detrás del signo negativo. Esto es útil para tenerlo en cuenta cuando expresamos números muy pequeños en notación científica.

Este número se multiplicará por 10 elevado a alguna potencia, que será negativa. Averigüemos la potencia correcta. Podemos averiguarlo contando cuántas posiciones hay entre el punto decimal de nuestro coeficiente y el punto decimal de nuestro número original.

Existen siete unidades de base, que se enumeran en la tabla 1.2.    La química utiliza principalmente cinco de las unidades básicas: el mol para la cantidad, el kilogramo para la masa, el metro para la longitud, el segundo para el tiempo y el kelvin para la temperatura. El grado Celsius (oC) también se utiliza habitualmente para la temperatura. La relación numérica entre los kelvins y los grados Celsius es la siguiente

Matemáticas en la química orgánica

La química es el estudio científico de las propiedades y el comportamiento de la materia[1]. Es una ciencia natural que abarca desde los elementos que constituyen la materia hasta los compuestos formados por átomos, moléculas e iones: su composición, estructura, propiedades, comportamiento y los cambios que sufren durante una reacción con otras sustancias[2][3][4][5].

En el ámbito de su materia, la química ocupa una posición intermedia entre la física y la biología[6]. A veces se la denomina la ciencia central porque proporciona una base para comprender tanto las disciplinas científicas básicas como las aplicadas a un nivel fundamental. [7] Por ejemplo, la química explica aspectos del crecimiento de las plantas (botánica), la formación de las rocas ígneas (geología), cómo se forma el ozono atmosférico y cómo se degradan los contaminantes ambientales (ecología), las propiedades del suelo de la Luna (cosmoquímica), cómo funcionan los medicamentos (farmacología) y cómo recoger pruebas de ADN en la escena de un crimen (medicina forense).

La química aborda temas como el modo en que los átomos y las moléculas interactúan mediante enlaces químicos para formar nuevos compuestos químicos. Hay dos tipos de enlaces químicos 1. los enlaces químicos primarios -por ejemplo, los enlaces covalentes, en los que los átomos comparten uno o más electrones; los enlaces iónicos, en los que un átomo dona uno o más electrones a otro átomo para producir iones (cationes y aniones); los enlaces metálicos- y 2. los enlaces químicos secundarios -por ejemplo, los enlaces de hidrógeno; los enlaces de fuerza de Van der Waals; la interacción ion-ion; la interacción ion-dipolo-.

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