Sobre o Diário

Astroquímica

Astroquímica é o estudo da abundância e das reações das moléculas no universo e sua interação com a radiação. A disciplina é uma sobreposição de astronomia e química. A palavra "astroquímica" pode ser aplicada tanto ao Sistema Solar quanto ao meio interestelar. O estudo da abundância de elementos e proporções de isótopos em objetos do Sistema Solar, como meteoritos, também é chamado de cosmoquímica, enquanto o estudo de átomos e moléculas interestelares e sua interação com a radiação é às vezes chamado de astrofísica molecular. A formação, composição atômica e química, evolução e destino das nuvens de gases moleculares são de especial interesse, porque é a partir dessas nuvens que os sistemas solares se formam.

Química bioinorgânica

A química bioinorgânica é um campo que examina o papel dos metais na biologia. A química bioinorgânica inclui o estudo tanto de fenômenos naturais, como o comportamento de metaloproteínas, quanto de metais introduzidos artificialmente, incluindo aqueles que não são essenciais, na medicina e na toxicologia. Muitos processos biológicos, como a respiração, dependem de moléculas que se enquadram no domínio da química inorgânica. A disciplina também inclui o estudo de modelos inorgânicos ou mímicos que imitam o comportamento de metaloproteínas. Como uma mistura de bioquímica e química inorgânica, a química bioinorgânica é importante para elucidar as implicações das proteínas de transferência de elétrons, ligações e ativação de substratos, química de transferência de átomos e grupos, bem como propriedades metálicas na química biológica. O desenvolvimento bem-sucedido de um trabalho verdadeiramente interdisciplinar é necessário para o avanço da química bioinorgânica.

Composto iônico

Em química, um composto iônico é um composto químico composto de íons mantidos juntos por forças eletrostáticas denominadas ligações iônicas. O composto é neutro em geral, mas consiste em íons carregados positivamente chamados cátions e íons carregados negativamente chamados ânions. Estes podem ser íons simples, como o sódio e o cloreto no cloreto de sódio, ou espécies poliatômicas, como os íons amônio e carbonato no carbonato de amônio. Os íons individuais dentro de um composto iônico geralmente têm vários vizinhos mais próximos, portanto não são considerados parte de moléculas, mas sim parte de uma rede tridimensional contínua. Os compostos iônicos geralmente formam estruturas cristalinas quando sólidos.

Química bioorgânica

A química bioorgânica é uma disciplina científica que combina química orgânica e bioquímica. É o ramo das ciências da vida que trata do estudo dos processos biológicos por meio de métodos químicos. A função proteica e enzimática são exemplos desses processos. Às vezes, a bioquímica é usada de forma intercambiável com a química bioorgânica; a distinção é que a química bioorgânica é a química orgânica focada nos aspectos biológicos. Enquanto a bioquímica visa compreender os processos biológicos usando a química, a química bioorgânica tenta expandir as pesquisas químico-orgânicas (isto é, estruturas, síntese e cinética) em direção à biologia. Ao investigar metaloenzimas e cofatores, a química bioorgânica se sobrepõe à química bioinorgânica.

Química biofísica

A química biofísica é uma ciência física que utiliza os conceitos da física e da físico-química para o estudo de sistemas biológicos. A característica mais comum da pesquisa neste assunto é buscar uma explicação dos diversos fenômenos em sistemas biológicos em termos das moléculas que compõem o sistema ou da estrutura supramolecular desses sistemas. Além das aplicações biológicas, pesquisas recentes também mostraram progresso na área médica.

Compostos aromáticos

Os compostos aromáticos, também conhecidos como “hidrocarbonetos aromáticos mono e policíclicos”, são compostos orgânicos que contêm um ou mais anéis aromáticos. A palavra "aromático" origina-se do agrupamento anterior de moléculas com base no cheiro, antes que suas propriedades químicas gerais fossem compreendidas. A definição atual de compostos aromáticos não tem qualquer relação com o seu cheiro. Os heteroarenos estão intimamente relacionados, uma vez que pelo menos um átomo de carbono do grupo CH é substituído por um dos heteroátomos oxigênio, nitrogênio ou enxofre. Exemplos de compostos não benzênicos com propriedades aromáticas são furano, um composto heterocíclico com um anel de cinco membros que inclui um único átomo de oxigênio, e piridina, um composto heterocíclico com um anel de seis membros contendo um átomo de nitrogênio. Hidrocarbonetos sem anel aromático são chamados alifáticos.

Química de fluxo

Na química de fluxo, uma reação química é executada em um fluxo contínuo, em vez de na produção em lote. Em outras palavras, as bombas movem o fluido para um reator e, onde os tubos se unem, os fluidos entram em contato entre si. Se esses fluidos forem reativos, ocorre uma reação. A química de fluxo é uma técnica bem estabelecida para uso em larga escala na fabricação de grandes quantidades de um determinado material. No entanto, o termo só foi cunhado recentemente para a sua aplicação em escala laboratorial por químicos e descreve pequenas plantas piloto e plantas contínuas em escala laboratorial. Freqüentemente, microrreatores são usados.

Química Agrícola

A química agrícola é o estudo da química, especialmente da química orgânica e da bioquímica, relacionadas à agricultura. Isto inclui a produção agrícola, o uso de amônia em fertilizantes, pesticidas e como a bioquímica vegetal pode ser usada para alterar geneticamente as colheitas. A química agrícola não é uma disciplina distinta, mas um fio condutor que une a genética, a fisiologia, a microbiologia, a entomologia e inúmeras outras ciências que afetam a agricultura. A química agrícola estuda as composições químicas e reações envolvidas na produção, proteção e uso de culturas e gado. Seus aspectos de ciência e tecnologia aplicadas estão direcionados ao aumento da produtividade e à melhoria da qualidade, o que traz múltiplas vantagens e desvantagens.

Química forense

A química forense é a aplicação da química e de seu subcampo, a toxicologia forense, em um ambiente jurídico. Um químico forense pode ajudar na identificação de materiais desconhecidos encontrados na cena do crime. Os especialistas nesta área possuem uma ampla gama de métodos e instrumentos para ajudar a identificar substâncias desconhecidas. Isso inclui cromatografia líquida de alta eficiência, cromatografia gasosa-espectrometria de massa, espectroscopia de absorção atômica, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e cromatografia em camada fina. A variedade de diferentes métodos é importante devido à natureza destrutiva de alguns instrumentos e ao número de possíveis substâncias desconhecidas que podem ser encontradas em uma cena. Os químicos forenses preferem usar primeiro métodos não destrutivos, para preservar as evidências e determinar quais métodos destrutivos produzirão os melhores resultados. Juntamente com outros especialistas forenses, os químicos forenses geralmente testemunham em tribunal como peritos sobre suas descobertas. Os químicos forenses seguem um conjunto de padrões que foram propostos por várias agências e órgãos governamentais, incluindo o Grupo de Trabalho Científico sobre Análise de Drogas Apreendidas. Além dos procedimentos operacionais padrão propostos pelo grupo, agências específicas possuem padrões próprios quanto à garantia e controle de qualidade de seus resultados e de seus instrumentos. Para garantir a precisão do que relatam, os químicos forenses verificam rotineiramente se os seus instrumentos estão funcionando corretamente e ainda são capazes de detectar e medir várias quantidades de diferentes substâncias.

Geoquímica

A geoquímica é a ciência que utiliza as ferramentas e os princípios da química para explicar os mecanismos por trás dos principais sistemas geológicos, como a crosta terrestre e seus oceanos. O domínio da geoquímica estende-se para além da Terra, abrangendo todo o Sistema Solar, e tem feito contribuições importantes para a compreensão de uma série de processos, incluindo a convecção do manto, a formação de planetas e as origens do granito e do basalto. É um campo integrado de química e geologia.

Petroquímica

Petroquímicos (às vezes abreviados como petchems) são os produtos químicos obtidos do petróleo por refino. Alguns compostos químicos produzidos a partir do petróleo também são obtidos a partir de outros combustíveis fósseis, como o carvão ou o gás natural, ou de fontes renováveis, como o milho, a palmeira ou a cana-de-açúcar. As duas classes petroquímicas mais comuns são as olefinas (incluindo etileno e propileno) e aromáticos (incluindo isômeros de benzeno, tolueno e xileno). As refinarias de petróleo produzem olefinas e aromáticos por craqueamento catalítico fluido de frações de petróleo. As fábricas de produtos químicos produzem olefinas por meio do craqueamento a vapor de líquidos de gás natural, como etano e propano. Os aromáticos são produzidos pela reforma catalítica da nafta. Olefinas e aromáticos são os blocos de construção de uma ampla gama de materiais, como solventes, detergentes e adesivos. As olefinas são a base para polímeros e oligômeros usados ​​em plásticos, resinas, fibras, elastômeros, lubrificantes e géis.

Química Medicinal

A química medicinal ou farmacêutica é uma disciplina científica na intersecção da química e da farmácia, envolvida na concepção e desenvolvimento de medicamentos farmacêuticos. A química medicinal envolve a identificação, síntese e desenvolvimento de novas entidades químicas adequadas para uso terapêutico. Também inclui o estudo de medicamentos existentes, suas propriedades biológicas e suas relações quantitativas estrutura-atividade (QSAR). A química medicinal é uma ciência altamente interdisciplinar que combina química orgânica com bioquímica, química computacional, farmacologia, biologia molecular, estatística e físico-química. .

Fitoquímica

Fitoquímica é o estudo dos fitoquímicos, que são produtos químicos derivados de plantas. Os fitoquímicos se esforçam para descrever as estruturas do grande número de metabólitos secundários encontrados nas plantas, as funções desses compostos na biologia humana e vegetal e a biossíntese desses compostos. As plantas sintetizam fitoquímicos por vários motivos, inclusive para se protegerem contra ataques de insetos e doenças de plantas. Os compostos encontrados nas plantas são de vários tipos, mas a maioria pode ser agrupada em quatro classes biossintéticas principais: alcalóides, fenilpropanóides, policetídeos e terpenóides. A fitoquímica pode ser considerada um subcampo da botânica ou da química. As atividades podem ser realizadas em jardins botânicos ou na natureza com o auxílio da etnobotânica. Os estudos fitoquímicos direcionados ao uso humano (isto é, descoberta de medicamentos) podem cair na disciplina da farmacognosia, enquanto os estudos fitoquímicos focados nas funções ecológicas e na evolução dos fitoquímicos provavelmente se enquadram na disciplina da ecologia química. A fitoquímica também tem relevância para o campo da fisiologia vegetal.

Radioquímica

Radioquímica é a química de materiais radioativos, onde isótopos radioativos de elementos são usados ​​para estudar as propriedades e reações químicas de isótopos não radioativos (muitas vezes na radioquímica, a ausência de radioatividade leva a que uma substância seja descrita como inativa, pois os isótopos são estáveis) . Grande parte da radioquímica trata do uso da radioatividade para estudar reações químicas comuns. Isto é muito diferente da química da radiação, onde os níveis de radiação são mantidos demasiado baixos para influenciar a química. A radioquímica inclui o estudo de radioisótopos naturais e artificiais.

Estereoquímica

A estereoquímica, uma subdisciplina da química, envolve o estudo do arranjo espacial relativo dos átomos que formam a estrutura das moléculas e sua manipulação. O estudo da estereoquímica concentra-se nas relações entre estereoisômeros, que por definição possuem a mesma fórmula molecular e sequência de átomos ligados (constituição), mas diferem no posicionamento geométrico dos átomos no espaço. Por esta razão, também é conhecida como química 3D - o prefixo "estéreo" significa "tridimensionalidade". A estereoquímica abrange todo o espectro da química orgânica, inorgânica, biológica, física e especialmente supramolecular. A estereoquímica inclui métodos para determinar e descrever essas relações; o efeito nas propriedades físicas ou biológicas que essas relações conferem às moléculas em questão e a maneira como essas relações influenciam a reatividade das moléculas em questão (estereoquímica dinâmica).

Química teórica

A química teórica é o ramo da química que desenvolve generalizações teóricas que fazem parte do arsenal teórico da química moderna: por exemplo, os conceitos de ligação química, reação química, valência, superfície de energia potencial, orbitais moleculares, interações orbitais e moléculas ativação.A química teórica une princípios e conceitos comuns a todos os ramos da química. No quadro da química teórica, ocorre a sistematização das leis, princípios e regras químicas, o seu refinamento e detalhamento, a construção de uma hierarquia. O lugar central na química teórica é ocupado pela doutrina da interconexão da estrutura e propriedades dos sistemas moleculares. Utiliza métodos matemáticos e físicos para explicar as estruturas e dinâmicas dos sistemas químicos e para correlacionar, compreender e prever suas propriedades termodinâmicas e cinéticas. No sentido mais geral, é a explicação dos fenômenos químicos por métodos da física teórica. Ao contrário da física teórica, devido à alta complexidade dos sistemas químicos, a química teórica, além de métodos matemáticos aproximados, utiliza frequentemente métodos semi-empíricos e empíricos.

Termoquímica

Termoquímica é o estudo da energia térmica associada a reações químicas e/ou mudanças de fase, como fusão e ebulição. Uma reação pode liberar ou absorver energia, e uma mudança de fase pode fazer o mesmo. A termoquímica concentra-se na troca de energia entre um sistema e seu entorno na forma de calor. A termoquímica é útil na previsão das quantidades de reagentes e produtos ao longo de uma determinada reação. Em combinação com determinações de entropia, também é usado para prever se uma reação é espontânea ou não espontânea, favorável ou desfavorável. As reações endotérmicas absorvem calor, enquanto as reações exotérmicas liberam calor. A termoquímica une os conceitos da termodinâmica com o conceito de energia na forma de ligações químicas. O assunto geralmente inclui cálculos de quantidades como capacidade térmica, calor de combustão, calor de formação, entalpia, entropia e energia livre. A termoquímica é uma parte do campo mais amplo da termodinâmica química, que trata da troca de todas as formas de energia entre o sistema e o ambiente, incluindo não apenas calor, mas também várias formas de trabalho, bem como a troca de matéria. Quando todas as formas de energia são consideradas, os conceitos de reações exotérmicas e endotérmicas são generalizados para reações exergônicas e reações endergônicas.

Química Computacional

A química computacional pode ser usada para calcular os espectros vibracionais e os modos vibracionais normais para moléculas relativamente simples. O custo computacional de tais cálculos com moléculas maiores rapidamente se torna proibitivo, exigindo métodos de análise empírica. Felizmente, certos grupos funcionais em moléculas orgânicas produzem consistentemente bandas IR e Raman numa região de frequência característica. Essas bandas características são denominadas frequências de grupo. Com base em argumentos mecânicos clássicos simples, a base das frequências de grupo é descrita. Os trechos do oscilador acoplado linear são descritos e o efeito da mudança do ângulo de ligação é apresentado. A consequência do aumento do comprimento da cadeia e, portanto, do número de osciladores acoplados é discutida e o exemplo análogo de vibrações de flexão é incluído. Com base nesta estrutura básica, são apresentadas regras gerais para algumas combinações de osciladores normalmente encontradas.

Química Analítica

A química analítica estuda e utiliza instrumentos e métodos para separar, identificar e quantificar matéria. Na prática, a separação, identificação ou quantificação podem constituir a análise completa ou ser combinadas com outro método. A separação isola os analitos. A análise qualitativa identifica os analitos, enquanto a análise quantitativa determina a quantidade ou concentração numérica. A química analítica consiste em métodos químicos clássicos e úmidos e métodos instrumentais modernos. Os métodos qualitativos clássicos usam separações como precipitação, extração e destilação. A identificação pode ser baseada em diferenças de cor, odor, ponto de fusão, ponto de ebulição, solubilidade, radioatividade ou reatividade. A análise quantitativa clássica utiliza alterações de massa ou volume para quantificar a quantidade. Métodos instrumentais podem ser usados ​​para separar amostras usando cromatografia, eletroforese ou fracionamento de fluxo de campo. Em seguida, análises qualitativas e quantitativas podem ser realizadas, muitas vezes com o mesmo instrumento e podem utilizar interação de luz, interação de calor, campos elétricos ou campos magnéticos. Muitas vezes o mesmo instrumento pode separar, identificar e quantificar um analito.

Ciência dos polímeros

A ciência dos polímeros ou ciência macromolecular é um subcampo da ciência dos materiais preocupado com polímeros, principalmente polímeros sintéticos, como plásticos e elastômeros. O campo da ciência dos polímeros inclui pesquisadores em diversas disciplinas, incluindo química, física e engenharia. A química dos polímeros ou química macromolecular preocupa-se com a síntese química e as propriedades químicas dos polímeros. A física dos polímeros se preocupa com as propriedades físicas dos materiais poliméricos e com aplicações de engenharia. Especificamente, procura apresentar as propriedades mecânicas, térmicas, eletrônicas e ópticas dos polímeros no que diz respeito à física subjacente que rege a microestrutura de um polímero. Apesar de ter origem como uma aplicação da física estatística a estruturas em cadeia, a física dos polímeros evoluiu agora para uma disciplina por si só. A caracterização de polímeros preocupa-se com a análise da estrutura química, morfologia e a determinação de propriedades físicas em relação aos parâmetros composicionais e estruturais.