Química orgánica
Mecanismos de reacción y estereoquímica orgánica.
Mecanismos SN1 · SN2 · E1 · E2
Geometrías 3D, flechas de movimiento de electrones, orbitales, perfiles de energía y un predictor de mecanismo según sustrato, nucleófilo/base y disolvente.
Carbohidratos: Fischer → Haworth → silla
De la proyección de Fischer a la de Haworth: piranosas y furanosas de aldosas y cetosas, carbono anomérico (α/β), conformación silla o sobre y repulsiones 1,3-diaxiales, con lección guiada y desafío.
Estereoquímica R/S (CIP) 3D
Prioridades Cahn–Ingold–Prelog, asignación R/S mirando desde el lado opuesto al grupo de menor prioridad, enantiómeros en espejo y desafío de configuración.
Conformaciones: etano, butano y ciclohexano 3D
Proyecciones de Newman con energía torsional, conformaciones anti/gauche/eclipsada, silla del ciclohexano con inversión, valores A y repulsión 1,3-diaxial.
Grupos funcionales 3D
Veinte moléculas con quince grupos funcionales resaltados, bandas IR características, prioridad de nomenclatura y desafío de identificación.
Adición electrofílica y SEAr 3D
Adición de HBr, HCl, H₂O y Br₂ a alquenos (Markovnikov, carbocatión, ion bromonio) y sustitución electrofílica aromática con complejo σ y efecto de sustituyentes (o/m/p).
Adición nucleófila al carbonilo 3D
Aldehídos y cetonas frente a distintos nucleófilos: ángulo de Bürgi–Dunitz, intermediario tetraédrico, hemiacetal/acetal y sustitución nucleofílica acílica.
Espectroscopía IR y RMN ¹H 3D
Vibraciones animadas de enlaces y bandas IR, desplazamiento químico, integración y multiplicidad (regla n+1) con espectros asignados a átomos de la molécula.
Química general
Estructura atómica, enlace, periodicidad y electroquímica. Cada simulación es independiente.
AtomLab: modelos atómicos
Modelos atómicos en 3D de Dalton a Schrödinger, orbitales s, p y d con nodos y fase, y los experimentos de Millikan, Davisson–Germer y el espectro del hidrógeno.
Configuración electrónica
Orbitales, notación completa y reducida, diagramas de orbitales e iones.
Propiedades periódicas
Siete propiedades con datos de referencia (Pauling, ionización, afinidad, radios) y gráfico interactivo para comparar tendencias.
LewisLab: estructuras de Lewis
Cargas formales en vivo, polaridad de enlaces, resonancia, excepciones al octeto y enlace directo a GeoMol.
GeoMol: geometría molecular
VSEPR en 3D, ángulos, polaridad y dipolo neto vectorial, con modo práctica y exportación.
Enlaces sigma y pi
Hibridación y enlaces simples, dobles y triples en 3D; benceno con π deslocalizado.
Ensayo a la llama y transiciones cuánticas
Relaciona el color de la llama de cada elemento con las transiciones electrónicas entre niveles de energía.
Electrólisis del agua 3D
Celda electrolítica con control de voltaje y electrolito, semirreacciones en cátodo y ánodo, y vista molecular del proceso.
Enlace químico 3D
Enlace iónico (NaCl, LiF, KBr, MgO), covalente (apolar y polar) y metálico (mar de electrones): transferencia, solapamiento, red cristalina, curvas de energía y predictor por ΔEN.
Colisiones y estado de transición 3D
Teoría de las colisiones (energía, orientación, temperatura, catalizador) y estado de transición con diagrama de coordenada de reacción, postulado de Hammond y gráfico de Arrhenius.
Estequiometría y reactivo limitante 3D
Reacciones balanceadas por tandas de moléculas: reactivo limitante y en exceso, producto teórico, sobrante, conservación de la masa, calculadora en gramos con % de rendimiento y desafío.
Ácido–base, pH y titulación 3D
Bureta y vaso con indicador: ácidos y bases fuertes, débiles y poliprótico (H₃PO₄), curva de titulación, zona tampón (Henderson–Hasselbalch), distribución de especies, punto de equivalencia y elección del indicador.
Equilibrio químico y Le Châtelier 3D
Recipiente con émbolo y moléculas: cociente Q frente a K, perturbaciones por concentración, volumen, temperatura (van 't Hoff), catalizador y gas inerte, con tabla ICE, gráficos y desafío.
Gases ideales y reales 3D
Recipiente con partículas: leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac y Avogadro, mezcla de gases (Dalton), distribución de Maxwell–Boltzmann y desviaciones de van der Waals.
Disoluciones y propiedades coligativas 3D
Ley de Raoult, descenso de la presión de vapor, ascenso ebulloscópico, descenso crioscópico y presión osmótica con factor de van 't Hoff, en vasos y membrana semipermeable.
Termoquímica y calorimetría 3D
Calorímetro, calor específico, entalpía de reacción, ley de Hess y entalpías de formación con diagramas de niveles de energía.
Cinética: órdenes de reacción 3D
Leyes de velocidad integradas de orden 0, 1 y 2, vida media, linealización ([A], ln[A], 1/[A]) y experimento misterioso para determinar el orden por velocidades iniciales.
Pilas galvánicas y ecuación de Nernst 3D
Celdas con puente salino y voltímetro: potenciales estándar, E°celda, ecuación de Nernst, Q frente a K, ΔG° = −nFE° y masa transferida al descargar la pila.
Diagramas de fase 3D
Diagramas P–T de agua y CO₂: fases, curvas de equilibrio, punto triple y crítico, fluido supercrítico, curva de calentamiento y Clausius–Clapeyron.
Radiación electromagnética 3D
Onda E–B en 3D, polarización lineal y circular, vector de Poynting, fotón como paquete de ondas y espectro completo de radio a rayos γ con E = hf y efectos sobre la materia.
Transiciones electrónicas y átomo de Bohr 3D
Niveles de H, He⁺ y Li²⁺, absorción y emisión de fotones, series de Lyman, Balmer y Paschen, ondas de de Broglie, ionización y espectro de líneas.
Interacciones intermoleculares 3D
38 pares de especies: London, ion–ion, ion–dipolo, dipolo–dipolo, cuadrupolo, puente de H y enlace de halógeno, con curva U(r), promedio térmico y comparador de energías.
Química inorgánica
Química de coordinación: isomería y quiralidad en complejos.
Isomería · Laboratorio 3D
Misma fórmula, distinta estructura: isómeros cis/trans y fac/mer en modelos 3D, y el argumento de Werner para deducir la geometría contando isómeros.
Quiralidad Δ / Λ en complejos
Origen de la quiralidad en complejos de coordinación y distinción entre las configuraciones Δ y Λ en modelos 3D.
Teoría del campo cristalino 3D
Desdoblamiento d en campos octaédrico, tetraédrico y plano-cuadrado, serie espectroquímica, alto/bajo espín, EECC y color del complejo a partir de Δ.
Biología
Biología celular: modelos 3D con todos sus componentes rotulados.
Célula animal 3D
Núcleo, retículos, Golgi, mitocondrias, lisosomas, centrosoma y citoesqueleto en un modelo 3D con corte, etiquetas, funciones por sistema y desafío.
Célula vegetal 3D
Pared celular, vacuola central, cloroplastos, plasmodesmos y el resto de los orgánulos, con fotosíntesis animada y comparación con la célula animal.
Aminoácidos y estructura de proteínas 3D
Aminoácidos con carga según pH y pI, enlace peptídico, mapa de Ramachandran por impedimento estérico, hélice α y lámina β con puentes de hidrógeno.
ADN: estructura, replicación y transcripción 3D
Doble hélice B-DNA con pares de bases, horquilla de replicación, transcripción y traducción con tabla de codones.
Lípidos y membrana celular 3D
Fosfolípidos, bicapa fluida, efecto de temperatura y colesterol, transporte pasivo y activo con canales, GLUT y bomba Na⁺/K⁺.
Enzimas y cinética enzimática 3D
Llave–cerradura y ajuste inducido, ciclo catalítico, Michaelis–Menten con población de enzimas, inhibición competitiva y no competitiva, Lineweaver–Burk, pH y temperatura.
Metabolismo energético 3D
Glucólisis, ciclo de Krebs, cadena respiratoria y ATP sintasa, balance aerobio frente a fermentación e inhibidores (rotenona, cianuro, oligomicina, DNP).
Física
Astronomía y mecánica celeste.