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Química III – Breviario Académico – Examen Colegiado
Tabla Periódica:
IA VIIIA
Metales Fam. IA= Alcalinos
Metaloides Fam. IIA= Alcalinotérreos
No Metales Fam. VIIA= Halógenos Fam. VIIIA= Gases Nobles Fam. VIIA= Haló Fam. VIIIA= Gases Nobles
Valencias de elementos según su familia: o Fam. IA = +1 o Fam. IIA = +2 o Fam. IIIA = +3, +1 o Fam. IVA = +4, +2 o Fam. VA = +5, +3, +1, -3 o Fam. VIA = +6, +4, +2, -2 o Fam. VIIA = +7, +5, +3, +1, -1
H IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
He
Li Be B C N O F Ne
Na
Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Cr
Mn Fe
Co
Ni Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se Br Kr
Rb
Sr Pd
Ag
Cd
In Sn
Sb
Te I Xe
Cs
Ba Pt Au
Hg
Tl Pb
Bi Po At Rn
Fr Ra
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Nomenclatura: Compuestos Binarios
o Óxidos (Metal + O) Óxido ___Metal ___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla:
Valencia: Terminación:
7 Per_________ico
5,6 _____________ico
3,4 _____________oso
1,2 Hipo________oso
o Anhídridos (No Metal + O)
Anhídrido ___No Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla o Hidruros (Metal + H)
Hidruro ___Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla o Sales Binarias (Metal + No Metal)
___No Metal-uro ___Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla o Hidróxidos (Metal + OH)
Hidróxido ___Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla o Oxácidos (H + No Metal + O)
Ácido ___No Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ico) y Menor (-oso)
3 o más valencias: Tabla o Oxisales (Metal + No Metal + O)
___No Metal___ ___Metal___
1 Valencia: de + metal
2 Valencias: Mayor (-ato) y Menor (-ito)
3 o más valencias: Tabla:
Valencia: Terminación:
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3
7 Per_________ato
5,6 _____________ato
3,4 _____________ito
1,2 Hipo________ito
Reglas de Números de Oxidación:
1. Los elementos no combinados (Libres) su numero es 0 2. Los metales alcalinos (Familia IA) siempre son +1, los alcalinotérreos
(Familia IIA) son +2 3. El numero Oxidación del Oxigeno siempre es -2, excepto en Peróxido que
es -1 4. El # de oxidación del H siempre es +1 excepto en hidruros 5. El Flúor siempre será -1 los demás halógenos serán negativos, excepto al
combinarse con oxigeno 6. La suma de los números debe ser 0
Reducción (Gana electrones) ( -) <- 0(Cero) -> Oxidación (Pierde Electrones) (+) Balanceo por ion-electrón Pasos:
Colocar # de oxidación Escribir ecuaciones iónicas Balancear Átomos excepto hidrogeno y oxigeno Balancear oxígenos e hidrógenos según sea el caso
o Reacción en Medio ACIDO
Se Necesita Se Agrega Se Agrega Del Otro Lado
H H -----------
O H2O 2H
o Reacción en Medio BASICO
Se Necesita Se Agrega Se Agrega Del Otro Lado
H H2O OH
O 2OH H2O
Se escriben los electrones involucrados y se balancean Se suman las ecuaciones parciales y se simplifican
Soluciones Mezcla de un solido con un liquido
Soluto_ Solido (Menor proporción) Solvente_ Liquido (Mayor Proporción)
Concentración [ ] Esta puede ser:
Porcentaje % o m/m o v/v o m/v
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Molaridad
o
Normalidad
o
#= H (Acido), OH (Bases) o # de metal/valencia (Sal) Partes Por Millón
o
Dilución y Titulación
Dilución-> Proceso de adicionar un disolvente para disminuir la concentración de soluto en una solución
Titulación-> Proceso en el cual se miden la cantidad de volumen requerido para alcanzar el punto de equivalencia
La solución stock es la solución madre (la 1era) de donde se hacen las disoluciones
Algunas Formulas: Densidad:
pH:
[Concentración] = Molaridad
Estequiometria
Medición de las cantidades relativas de los reactivos y productos en una relación
Reacción Teórica
Relación de reactivos y productos si reaccionaran al 100% Tipos de Relación:
Masa-masa
Mol-mol
Masa-mol Algunas Fórmulas de Utilidad
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ó
pH + pOH = 14
Reactivo Limitante y Exceso
Reactivo Limitante (R.L) o Reactivo que se utiliza por completo
Reactivo en Exceso (R.E) o Reactivo sobrante
Porcentaje de Rendimiento
Porcentaje de rendimiento teórico realmente obtenido
Ácidos y Bases Ácidos
Sabor Agrio
Rx con metales producen H2
Papel Tornasol cambia de azul a rojo Bases
Sabor Amargo
Tienen sensación jabonosa
Papel tornasol cambia de rojo a azul Según:
Arrhenius o Acido -> Libera H+ en agua o Base-> Libera OH
- en agua
Bronsted – Lowry o Acido -> Dona protones H+ o Base -> Acepta protones H+
Lewis o Acido-> Acepta un par de electrones o Base-> Cede un par de electrones
Bronsted – Lowry
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Pares Conjugados o
Acido + Base -> Acido Conjugado + Base Conjugada
o Acido + Base -> Acido Conjugado + Base Conjugada
Agua = Anfótera -> Puede reaccionar ya sea como un ácido o como una base
Fuerza de los ácidos
Ácidos Fuertes o Se ioniza por completo (se disocia)
Ácidos Débiles o Se ionizan parcialmente o La reacción inversa tiene “fuerza”
Equilibrio Químico
Ley de acción de masas o Relación entre las concentraciones de los reactivos y los productos
presentes en el equilibrio
o aA + bB dD + eE
o A,B,C,D -> Compuestos a,b,c,d -> Coeficientes en la ecuación
Relación División
o
Coeficientes pasan a ser los exponentes
o
Auto ionización del agua
Ácidos Débiles en Solución
El agua es solvente por lo que se omite la ecuación de equilibrio
o
Ka= Constante de Acidez. Tendencia a ionizarse con Agua
Mayor Ka = + Fuerte es el ácido
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Ejemplos: 1. Se preparó una solución 0.1 M de ácido fórmico (CHOOH) y se midió el pH = 2.38. Calcula la Ka Pasos
1. Escribir la reacción de Disociación
a. 2. Obtener la [H+] a partir del pH
a. b. -> = 4.168x
3. Realizar tabla de Equilibrio con [H]
[ ] CHOOH H CHOO
Inicial 0.1 0 0
Cambio - 4.168x 4.168x 4.168x
Equilibrio
0.1 - 4.168x 4.168x 4.168x
4. Sustituir valores de equilibrio en ecuación Ka
a.
->
->
= 1.812x
2. Calcular el pH de una solución de ácido acético (CH3COOH) 0.3 M si su Ka = 1m8 x10-5
1. Escribir la reacción de disociación
a. 2. Realizar Tabla de equilibrio de [ ]‟s
[ ] H
Inicial 0.3 0 0
Cambio -x x x
Equilibrio (Inicial – Cambio)
0.3 - x x x
3. Sustituir valores de [ ]‟s en equilibrio en ecuación de Ka
->
=
->
->
4 Acomodar e igualar la ecuación a 0
b. -> Realizo la multiplicación
c.
d. a b c
5. Encontrar el valor de “X” por formula general (Chicharronero)
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a. –
b. X1 = 2.329 x10-3 X2= -2.311 x 10-3 -> No hay negativos 6. Calcular el pH con la [H] recién obtenida (X)
a. pH = -log (2.329 x10-3) = 2.635 Porcentaje de Ionización
Medida para saber la fuerza de un acido
*
+
o Más fuerte es el ácido, mayor será su porcentaje Ejemplo: Se tiene una solución de ácido nitroso (HNO2) 0.035 M con una [H] de 3.7 x 10-3 M ¿Cuál es el % de ionización?
*
+ = 10.57 %
Soluciones Buffer
Aquella que resiste un cambio en su pH
Está regulada por la presencia de un ácido débil y una base conjugada Ecuación Henderson – Hasselbach Deducción:
-> (
) -> ((
) (
)) ->
(
) -> (
) ->
Si “p” = -log ->
(
) (
)
[A-] = Base Conjugada [HA] = Acido [H+]= Hidrogeno Teorías Atómicas
Demócrito: o Átomo -> Partícula Indivisible
Dalton: o Átomo -> Esfera Indivisible
Thompson: o Masa solida de Electrones -> Modelo de Pudin con Pasas
Rutherford: o Modelo Nuclear Atómico
Bohr o Modelo del Sistema Solar o Los electrones están en niveles (orbitas) y se mueven alrededor del
núcleo
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Schrödinger o Espacios (orbitales) dentro de cada nivel
Cada átomo tiene 7 niveles (orbitas), cada nivel (orbita) tiene 4 subniveles u orbitales
Niveles o 1 o 2 o 3 o 4 o 5 o 6 o 7
Subniveles o s o p o d o f
Cada Subnivel tendrá un número limitado de electrones o s-2 o p-6 o d-10 o f-14
Números Cuánticos
1. n a. Nivel (1 al 7)
2. l a. Subnivel
i. s-0 ii. p-1 iii. d-2 iv. f-3
3. m a. Momento magnético b. De –l a l (pasando por el 0)
4. S a. Spin
i. ½ ii. - ½
Principio de Aurfbau
Los electrones ocupan los orbitales de menor energía primero
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Principio de exclusión de Paul
Dos electrones no tienen números cuánticos iguales Regla de Hund
Los electrones de un elemento giran primero en un solo sentido antes de ser apareados
Hibridación de Orbitales Es la combinación de orbitales s y p para permitir los enlaces entre átomos sp3-> Alcano -> Angulo 109.5º -> Forma trigonal Piramidal sp2 -> Alqueno -> Angulo 120º -> Trigonal Plano sp-> Alquino -> 180º -> Trigonal Lineal Química Orgánica Compuestos Orgánicos
Hidrocarburos o Aromáticos o Alifáticos
Alcanos
Cíclicos
Lineales Alquenos
Cíclicos
Lineales Alquinos
Cíclicos
Lineales
Grupos Funcionales O o Ácidos Carboxílicos
Acido _____________oico OH
o Esteres O O
o Amidas O NR2
o Aldehídos
O
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#C + Al o Cetonas
O
o #C + ona o Alcoholes
R- OH
#C+ol
Hidroxi
o Aminas NR3
#C + -amina o Éteres
R-O-R Prefijos (por número de carbonos)
1. Met 2. Et 3. Prop 4. But 5. Pent
Ramificaciones Terminación „il”
Iso-propil ter-butil sec-butil iso-butil Isómeros
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o Compuestos diferentes con la misma fórmula condensada pero diferente formula desarrollada
o Estructurales (Constitucional) o Posición o Función o Geométricos
Recuerda que esto no garantiza tu calificación en el examen, no pretende ser una
guía, sino un recurso de apoyo para que domines los contenidos de la materia) ¡Indivisa Manent!
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Trabajo realizado en cooperación por: Héctor Jiménez Córdova
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