QuQuíímica generalmica general

Primera UnidadPrimera Unidad

1. LA MATERIA Y SUS CAMBIOS 1.1Química, Ciencia, Tecnología y Sociedad.1.2 Concepto de materia.1.3 Estados de la materia: sólido, líquido, gas y plasma.1.4 Composición de la materia (sustancias puras y mezclas) Mezclas

homogéneas y heterogéneas.1.5 Propiedades de la materia: físicas, organolépticas, químicas, intensivasy extensivas.1.6 Cambios de estado: fusión, evaporación, condensación, sublimación,solidificación, deposición.1.7 Métodos de separación de mezclas: filtración, cristalización, destilación, cromatografía.

Segunda UnidadSegunda UnidadCLASIFICACIÓN PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS.2.1Estructura del átomo.2.2 Partículas subatómicas: electrones, protones, neutrones.2.3 Antecedentes históricos de la clasificación periódica: tabla deDöbereiner, Newlands, Mendeleiev, Moseley.2.4 Ley periódica en función de: masas atómicas, números atómicos y configuraciones electrónicas.2.5 La periodicidad en la tabla larga. Familias y períodos. Puntos de fusión yebullición, volúmenes atómicos, electronegatividades. Tipos de óxidos ytipos de halogenuros. Valencia y estados de oxidación.

Tercera UnidadTercera UnidadNOCIONES SOBRE EL ENLACE QUÍMICO3.1 Nociones de termoquímica (energía de enlace) y evolución del conceptode enlace químico.3.2 Fórmulas desarrolladas de barras y de Lewis de los compuestos químicos.3.3 Interacciones fuertes (enlaces iónico, covalente polar, no polar ymetálico).3.4 Interacciones débiles.3.5 Explicación de las propiedades y los estados de agregación en loscompuestos químicos en función de los tipos de enlace.

Cuarta UnidadCuarta UnidadNOMENCLATURA DE LOS COMPUESTOS INORGÁNICOS4.1Nombre y símbolos de los elementos4.2 Número de oxidación y valencia.4.3 Nomencaltura trivial y sistemática (IUPAC). Aniones y cationesmonoatómicos. Compuestos binarios (óxidos, hidruros, hidrácidos ysales binarias). Oxianiones, oxoácidos, óxisales(neutras, ácidas, básicas,dobles y complejas.)4.4 Nociones de nomenclatura de compuestos orgánicos y de coordinación.

Quinta UnidadQuinta UnidadFUNDAMENTOS DE ESTEQUIOMETRÍA5.1Leyes ponderales y volumétricas: Ley de la conservación de la masa, Leyde las proporciones definidas. Ley de las proporciones múltiples, Ley delos volúmenes de combinación.5.2 Conceptos de masa molar y volumen molar.5.3 Principio de Avogadro.5.4 Unidad de cantidad de sustancias MOL.5.5 Composición porcentual y fórmulas mínima y molecular.5.6 Leyes de los gases ideales.

Sexta UnidadSexta UnidadREACCIÓN QUÍMICA6.1 Representación de las reacciones químicas. Simbología.6.2 Tipos de ecuaciones químicas: iónicas y moleculares. Operaciones conlas ecuaciones químicas.6.3 Criterios de clasificación de reacciones: clasificación analítica(comportamiento químico), clasificación termodinámica, clasificaciónpor la naturaleza de la reacción (síntesis, descomposición, sustituciónsimple y metátesis)6.4 Balanceo de ecuaciones. Balanceo por inspección. Concepto deoxidación, reducción, oxidante y reductor. Balanceo por el método deion electrón

BibliografBibliografííaa1. Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten, Bruce E. Química, la Ciencia Central, 7 ed.Pearson Educación, México, 1998.2. Chang, Raymond Química, 6ª ed McGraw-Hill, México, 1999.3. Ebbing, Darrell D. Química General, 5ª ed. McGraw-Hill, México, 1997.4. Moore, John W. El Mundo de la Química Conceptos y Aplicaciones. 2 ed. Addison-Wesley,México, 2000.5. Petrucci Ralph y Harwood, William, S. Química General, 7ª ed. Prentice Hall.6. Umland, Jean B., Bellama, Jon M. Química General, 3ª ed. InternationalThomson, 2000.7. Brady, James E. Química básica 2ª. Edición Limusa-Willey, México, 1999.8. Sherman, Alan, Sherman, Sharon. Conceptos básicos de Química. 6ª ed. C.E.C.S.A., México,1999.9. Spencer, James N., Bodner, George M., Rickard, Lymantl. Química, estructura y dinámica,CECSA, México, 2000.

Química, Ciencia, Tecnología y Sociedad

AguaAguaRecursos quRecursos quíímicosmicosPetrPetróóleoleoAlimentosAlimentosAire y climaAire y climaSaludSaludEnergEnergííaaMaterialesMaterialesEtc.Etc.

MateriaMateriaLa materia es todo lo que existe en el universo y estLa materia es todo lo que existe en el universo y estáácompuesto por partcompuesto por partíículas elementales culas elementales MateriaMateria es la realidad primaria de la que estes la realidad primaria de la que estáán hechas n hechas las cosas. Realidad espacial y perceptible por los las cosas. Realidad espacial y perceptible por los sentidos, que con la sentidos, que con la energenergííaa, constituye el mundo , constituye el mundo ffíísicosico. . Materia, es pues, todo lo que ocupa un lugar en el Materia, es pues, todo lo que ocupa un lugar en el UniversoUniverso. Por tanto, la principal caracter. Por tanto, la principal caracteríística de la stica de la materia es que tiene materia es que tiene volumenvolumen. . La famosa ecuaciLa famosa ecuacióón de n de AlbertAlbert EinsteinEinstein relaciona la relaciona la materia y la energmateria y la energíía, de tal modo que podra, de tal modo que podrííamos decir amos decir en sus propias palabras que Materia es Energen sus propias palabras que Materia es Energíía a superconcentradasuperconcentrada y que Energy que Energíía es Materia a es Materia superdiluidasuperdiluida. Y puede transformarse de energ. Y puede transformarse de energíía a a a materia y viceversa conservando la energmateria y viceversa conservando la energíía total que es a total que es indestructible indestructible

ClasificaciClasificacióón de la materian de la materia

Materia

Mezclas Sustancias puras

CompuestoElementoHomogéneaHeterogénea

Estados de agregaciEstados de agregacióón de la n de la materiamateria

SSóólidolidoLLííquidoquidoGasGasPlasmaPlasma

Gas, lGas, lííquido y squido y sóólidolido

SSóólidoslidos

SSóólidoslidos

FORMA Todos los sólidos tienen forma propia.

VOLUMEN Todos los sólidos tienen volumen propio.

COMPRESIBILIDAD Los sólidos no pueden comprimirse.

FUERZAS INTERMOLECULARES En un sólido las fuerzas intermoleculares que predominan son las de ATRACCIÓN.

SSóólidolidoCARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE LOS SSTICAS DE LOS SÓÓLIDOS:LIDOS:Las partLas partíículas que lo forman se encuentran ordenadas espacialmente, ocupaculas que lo forman se encuentran ordenadas espacialmente, ocupando ndo posiciones fijas, dando lugar a una estructura interna cristalinposiciones fijas, dando lugar a una estructura interna cristalina, debido a que las a, debido a que las fuerzas intermoleculares son muy fuertes.fuerzas intermoleculares son muy fuertes.Las partLas partíículas pueden ser: molculas pueden ser: molééculas, culas, áátomos o iones.tomos o iones.Si las partSi las partíículas son culas son ÁÁTOMOSTOMOS, los mismos est, los mismos estáán unidos por enlaces covalentes que n unidos por enlaces covalentes que son muy fuertes, pero los son muy fuertes, pero los áátomos deben mantener una posicitomos deben mantener una posicióón fija, sino el enlace se n fija, sino el enlace se rompe. Estos srompe. Estos sóólidos son muy duros, pero frlidos son muy duros, pero fráágiles, y presentan punto de fusigiles, y presentan punto de fusióón y n y ebulliciebullicióón elevados, como el DIAMANTE.n elevados, como el DIAMANTE.Si las partSi las partíículas son culas son MOLMOLÉÉCULASCULAS, las mismas se encuentran unidas entre si por las , las mismas se encuentran unidas entre si por las fuerzas de dfuerzas de déébiles. Estos sbiles. Estos sóólidos son blandos, y presentan puntos de fusilidos son blandos, y presentan puntos de fusióón y n y ebulliciebullicióón bajos, como el AZn bajos, como el AZÚÚCAR.CAR.Si las partSi las partíículas son culas son IONESIONES::•• puede tratarse de compuestos ipuede tratarse de compuestos ióónicos: nicos: debido a la fuerte atraccidebido a la fuerte atraccióón electrostn electrostáática tica entre los iones opuestos, son sentre los iones opuestos, son sóólidos duros, pero frlidos duros, pero fráágiles y no conducen la corriente giles y no conducen la corriente elelééctrica. Cuando se encuentran en solucictrica. Cuando se encuentran en solucióón diluida, dicha solucin diluida, dicha solucióón conduce la n conduce la corriente elcorriente elééctrica.ctrica.puede tratarse de metales:puede tratarse de metales: iones positivos rodeados de electrones, que son buenos iones positivos rodeados de electrones, que son buenos conductores de la corriente elconductores de la corriente elééctrica, duros y presentan puntos de fusictrica, duros y presentan puntos de fusióón y ebullicin y ebullicióón n altos, como por ejemplo COBRE, ORO, PLATAaltos, como por ejemplo COBRE, ORO, PLATA

LLííquidosquidos

LLííquidosquidosFORMA Adoptan la forma del recipiente que

los contiene.

VOLUMEN No varía.COMPRESIBILIDAD Son incompresibles.

FUERZAS INTERMOLECULARES QUE PREDOMINAN

En un líquido las fuerzas intermoleculares de ATRACCIÓN y REPULSIÓN se encuentran igualadas.

LLííquidosquidosSi pasamos 250 cm3 de un líquido, cualquiera que este sea, de un vaso a un jarro, tomará la forma del jarro, pero ocupará el mismo volumen.

PRESIÓNSupongamos que tenemos una jeringa a la cual se le quitó la aguja y se ha sellado con calor el orificio por el que normalmente sale el líquido.A esta jeringa le agregamos una cierta cantidad de agua o alcohol o el líquido que deseemos para el ensayo.Una vez hecho esto colocamos en su lugar el émbolo e intentamos vencer la resistencia del líquido utilizado comprobaremos que no podemos vencer dicha resistencia, por lo que podemos inducir quetodos los líquidos son incompresibles.

FUERZAS INTERMOLECULARESCada molécula se encuentra rodeada por otras moléculas que la atraen, en el interior del líquido, siendo iguales todas las fuerzas de atracción, por lo que es como si no se efectuara ninguna fuerza sobre la misma. Las moléculas de la superficie se mantienen unidas a través de una fuerza que se manifiesta en la TENSIÓN SUPERFICIAL.Las fuerzas intermoleculares son lo suficientemente fuertes como para impedir que las moléculas se separen, pero no para mantenerlas fijas.Debido a las fuerzas de atracción los líquidos tienen volumen propio.

GasGas

GasGasFORMA Los gases adoptan la forma total del

recipiente que los contiene.

VOLUMEN Ocupan el mayor volumen posible.

COMPRESIBILIDAD Los gases pueden comprimirse.

FUERZAS INTERMOLECULARES En un gas las fuerzas intermoleculares que predominan son las de EXPANSIÓN.

GasGasAdoptan la forma del recipiente que los contiene, pero ocupando todo su volumen.

PRESIÓNA un recipiente le agregamos una cierta cantidad de gas para el ensayo. El gas ocupará todo el espacio del recipiente.Utilizando el émbolo del recipiente hacemos presión sobre la masa de gas (aumentando la presión), observaremos que podemos reducir el volumen que ocupaba originalmente.Podemos repetir la experiencia con otros gases, por lo que se puede inducir que todos los gases son compresibles.Luego, también podemos aumentar, en la medida que el recipiente lo permita, el volumen que ocupa el gas, o sea descomprimirlo (disminuyendo la presión sobre la masa de gas).

FUERZAS INTERMOLECULARESLas moléculas de un gas se encuentran unidas por fuerzas intermoleculares muy débiles, por lo que están muy separadas y se mueven al azar.

PlasmaPlasmaGas compuesto de iones Gas compuesto de iones óó molmolééculas culas fragmentadasfragmentadas

¿¿Hay mHay máás estados de agregacis estados de agregacióón?n?Condensado de Bose-Einstein

compartieron el de por este hecho). Este estado se consigue a temperaturas cercanas al . Un ejemplo sería: Si sentaramos a cien personas en una misma silla, pero no una encima de la otra, sino que ocupando el mismo espacio, estaríamos en presencia del condensado de Bose-Einstein.

Otro estado de la materia es el condensado de Bose-(CBE), predicho en 1924Einstein por Santyendra Nath

Bose y Albert Einstein, y obtenido en 1995 (los físicos Eric A. Cornell, Carl E. Wieman y Wolfgang Ketterle

Premio Nobel de Física 2001

cero absoluto

Cambios de estadoCambios de estado

sólido a líquido = . sólido a gas = . gas a sólido = o sublimación inversa. gas a líquido = . líquido a gas = . líquido a sólido = .

fusiónsublimacióndeposicióncondensaciónevaporación

solidificación

Cambios de estadoCambios de estado

ElementoElemento

Un elemento quUn elemento quíímico, o solamente mico, o solamente elemento, es una sustancia formada por elemento, es una sustancia formada por áátomos con el mismo ntomos con el mismo núúmero de protones mero de protones en el nen el núúcleo. Este ncleo. Este núúmero se conoce mero se conoce como el ncomo el núúmero atmero atóómico del elemento. mico del elemento. Por ejemplo, todos los Por ejemplo, todos los áátomos con 6 tomos con 6 protones en sus nprotones en sus núúcleos son cleos son áátomos del tomos del elemento quelemento quíímico carbono, mientras que mico carbono, mientras que todos los todos los áátomos con 92 protones en sus tomos con 92 protones en sus nnúúcleos son cleos son áátomos del elemento uranio. tomos del elemento uranio.

ElementoElementoSe caracteriza por el nSe caracteriza por el núúmero de protones en el mero de protones en el nnúúcleocleo

Z=1Z=1 HH

Z=2Z=2 HeHe

Z=3Z=3 Li

En Estado basal a temperatura y presión ambiente

HH22

HeHe

Li LiLi

ElementoElemento

Azufre S8

Carbono C

AlAlóótropotropo

En QuEn Quíímica, se denomina alotropmica, se denomina alotropíía a la a a la propiedad que poseen determinados elementos propiedad que poseen determinados elementos ququíímicos de presentarse bajo estructuras micos de presentarse bajo estructuras moleculares diferentes, como el oxmoleculares diferentes, como el oxíígeno, que geno, que puede presentarse como oxpuede presentarse como oxíígeno atmosfgeno atmosféérico rico (O2) y como ozono (O3) , o con caracter(O2) y como ozono (O3) , o con caracteríísticas sticas ffíísicas distintas, como el fsicas distintas, como el fóósforo, que se sforo, que se presenta como fpresenta como fóósforo rojo y fsforo rojo y fóósforo blanco sforo blanco (P4), o el carbono, que lo hace como grafito y (P4), o el carbono, que lo hace como grafito y diamante. diamante.

AlAlóótropotropo

Carbono C

CompuestoCompuesto

Es una sustancia formada la Es una sustancia formada la unión de dos de dos o mo máás elementos de la tabla peris elementos de la tabla perióódica, en dica, en una razuna razóón fija. Una caractern fija. Una caracteríística esencial stica esencial es que tiene una fes que tiene una fóórmula qurmula quíímica. Por mica. Por ejemplo, el agua es un compuesto ejemplo, el agua es un compuesto formado por hidrformado por hidróógeno y oxgeno y oxíígeno en la geno en la razrazóón de dos a uno (en volumen). n de dos a uno (en volumen).

CompuestoCompuestoHClHCl

SFSF66

CC66HH6

H Cl

FSF

FFFF

HH

HH

H

H

6

MezclaMezcla

HomogHomogéénea: nea: CombinaciCombinacióón de dos o mn de dos o máás s sustancias en una sola fasesustancias en una sola fase

HeterogHeterogéénea: nea: CombinaciCombinacióón de dos o mn de dos o máás s sustancias en msustancias en máás de una sola fases de una sola fase

¿¿QuQuéé es homoges homogééneo?neo?

¿¿QuQuéé es homoges homogééneo?neo?

¿¿QuQuéé es homoges homogééneo?neo?

Mezcla homogMezcla homogééneanea--compuesto purocompuesto puro

¿¿QuQuéé es homoges homogééneo?neo?

Efecto Efecto TyndallTyndallEste es Juanito

Efecto Efecto TyndallTyndall

Efecto Efecto TyndallTyndall

¿¿y esto cy esto cóómo lo clasificas?mo lo clasificas?

¿¿QuQuéé es una fase?es una fase?Continuo donde las propiedades son iguales

¿¿QuQuéé es una fase?es una fase?

Cambio de faseCambio de fase

Diagrama de fasesDiagrama de fases

Físicas

Organolépticas

Químicas

Intensivas

Extensivas

Propiedades de la materia

Propiedades fPropiedades fíísicassicas

No cambian la composiciNo cambian la composicióón qun quíímicamica

Cambios de estadoCambios de estado

ColorColor

Etc.Etc.

DurezaDureza

Es para sEs para sóólidoslidosEn mineralogEn mineralogíía se utiliza la escala Mohs a se utiliza la escala Mohs creada por el creada por el austraustrííacoaco FriedrichFriedrich Mohs, Mohs, que mide la resistencia al rayado de los que mide la resistencia al rayado de los materiales materiales

Resistencia a la deformaciResistencia a la deformacióónn

DensidadDensidad

Cantidad de masa ejercida por un Cantidad de masa ejercida por un volumen dado de un material. Usualmente volumen dado de un material. Usualmente expresada en libras por pie cexpresada en libras por pie cúúbico (bico (lblb/ft3) /ft3) o gramos por cento gramos por centíímetro cmetro cúúbico (g/cm3). bico (g/cm3). En el caso de los gases, la densidad es En el caso de los gases, la densidad es afectada de manera importante por la afectada de manera importante por la temperatura y la presitemperatura y la presióón n

ViscosidadViscosidad

La viscosidad es la oposiciLa viscosidad es la oposicióón que muestra un n que muestra un fluido a las deformaciones tangenciales fluido a las deformaciones tangenciales

Es la propiedad de los fluidos por la que Es la propiedad de los fluidos por la que presentan resistencia a la velocidad de presentan resistencia a la velocidad de deformacideformacióón n

Resistencia que opone un liquido a fluir como Resistencia que opone un liquido a fluir como consecuencia de la atracciconsecuencia de la atraccióón molecular n molecular (cohesi(cohesióón) n)

Conductividad elConductividad elééctricactricaEs la capacidad de un medio de permitir el paso de la Es la capacidad de un medio de permitir el paso de la corriente elcorriente elééctrica a su travctrica a su travéés s

Inversa de la resistividad especInversa de la resistividad especíífica. Se mide en fica. Se mide en ohmohm--11

mm--11 o Siemens/m. La conductividad depende de la o Siemens/m. La conductividad depende de la migracimigracióón de cargas eln de cargas elééctricas (electrones o iones) ctricas (electrones o iones)

Georg Simon Ohm Nacido en Erlangen, Bavaria, en marzo 1787

Resistencia= Ohm Conductividad= Mho

PresiPresióón de vaporn de vaporLa presión de vapor o más comúnmente presión de saturación es la presión a la que a cada temperatura las fases líquida y vapor se encuentran en equilibrio; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado

PresiPresióón de vaporn de vapor

TensiTensióón superficialn superficialEn el interior de un líquido cualquier porción está sometida a iguales fuerzas de cohesión en todas las direcciones. No hay una fuerza neta desequilibrada en alguna dirección. Esta situación cambia en la superficie. Allí, el líquido (generalmente en contacto con el aire) sólo recibe fuerzas cohesivas desde el interior, ya que las fuerzas ejercidas por el aire son despreciables. ...Esto genera una mayor fuerza o tensión en las moléculas de la superficie.

Propiedades QuPropiedades Quíímicasmicas

Son el resultado de la recombinaciSon el resultado de la recombinacióón de la n de la sustancia, dependen de condiciones y sustancia, dependen de condiciones y frente a quifrente a quiéén.n.

Propiedades organolPropiedades organoléépticaspticas

Propiedades extensivasPropiedades extensivasDependen de la cantidad de materia, Dependen de la cantidad de materia,

volumen, longitud, peso, etc.volumen, longitud, peso, etc.

Propiedades intensivasPropiedades intensivasNo dependen de la cantidad de materia, No dependen de la cantidad de materia,

color, dureza, punto de fusicolor, dureza, punto de fusióón, densidad.n, densidad.

Métodos de separación de mezclas: filtración.

DecantaciDecantacióónn

CristalizaciCristalizacióónn

CromatografCromatografííaa

CromatografCromatografííaa

CromatografCromatografííaa