QUÍMICA GENERAL I
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QUÍMICA GENERAL I http://dec.fq.edu.uy/ecampos/catedra_inorg anica/ino_menu.html Introducción La Química es la Ciencia que estudia y describe la materia, sus propiedades químicas y físicas, los cambios químicos y físicos que sufre y las variaciones de energía que acompañan a estos procesos. ¿Qué se estudia en un curso de Química General? Los fundamentos de todas las ramas de la Química Introducción TEMARIO DEL CURSO DE QUÍMICA GENERAL I Conceptos básicos de la estructura de la materia (2 clases) Estructura electrónica de los átomos hidrogenoides (2 clases) Estructura electrónica de los átomos polielectrónicos (1clase) Propiedades periódicas (1 clase) Estados físicos de la materia (1 clase) Termoquímica (1 clase) Enlace iónico (1 clase) Enlace covalente (3 clases) Otras fuerzas químicas (2 clases) Introducción 1 TEMARIO DEL CURSO DE QUÍMICA GENERAL II La reacción química Relaciones ponderales en las reacciones La velocidad de las reacciones El grado de avance de las reacciones: equilibrio en fase gaseosa, reacciones ácido base, reacciones de precipitación y complejación Aspectos energéticos de las reacciones Procesos redox: igualación, electrólisis, sistemas redox pilas y Introducción MODALIDADES DEL CURSO PRESENCIAL: 1 clase teórica semanal de 1,5 horas, no obligatoria 1 clase teórico-práctica semanal de 3 horas, obligatoria: ¾ hora inicial de consultas (no obligatoria) ejercicios de aplicación ejercicios de autoevaluación FLEXIBLE: no presencial Introducción CONCEPTOS BÁSICOS MATERIA SUSTANCIA MEZCLA: homogénea, heterogénea ELEMENTO químico, símbolos Tabla periódica: grupos, períodos, bloques Metales, no metales, semimetales Estado físico de los elementos COMPUESTO: ley de las proporciones definidas Moléculas, iones NOMENCLATURA de compuestos inorgánicos binarios y no binarios Introducción 2 MATERIA masa volumen sustancia mezcla elemento compuesto Introducción SUSTANCIA Forma de materia con composición química definida y constante y propiedades definidas y constantes Diferentes sustancias tienen diferente composición y diferentes propiedades agua, azúcar, plata, nitrógeno Introducción MEZCLA Formada por cantidades variables de 2 ó más sustancias Cada sustancia de la mezcla retiene su identidad y propiedades Presenta composición variable Se forma o separa en sus componentes inalterados por medio de métodos físicos aire, bebida gaseosa Introducción 3 MEZCLA Mezcla homogénea: mezcla de composición y propiedades uniformes aleación Mezcla heterogénea: mezcla que no tiene ni composición ni propiedades uniformes arena y trozos de hierro Introducción ELEMENTO Sustancia que no puede descomponerse en otras más simples por medios químicos Elementos naturales: 83 Elementos artificiales: 29 112 Introducción SÍMBOLO Letra o grupo de letras que representa a un elemento Introducción 4 Argón Ar Bromo Br argos = inerte bromos = hediondo Cromo Cr chroma = color Curio Cm Pierre y Marie Curie Fósforo P phosphorus = portador de luz Helio He Hidrógeno H helios = sol hydro = agua, genes = generador Tecnecio Tc technetos = artificial Yodo I iodes = violeta Vanadio V vanadis = diosa nórdica del amor y la belleza Plomo Pb plumbum = pesado Introducción TABLA PERIÓDICA: símbolos H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub La Ac Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMd No Lr Introducción A Z E n± X Z = n° atómico = n° de protones A = n° de masa = n° de protones + n° de neutrones X = atomicidad = n° de átomos por molécula n ± = carga Introducción 5 TABLA PERIÓDICA: estructura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 GRUPOS O FAMILIAS 1 H 2 Li Be He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar 3 Na Mg 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub PERÍODOS Introducción TABLA PERIÓDICA: estructura alcalinos gases nobles halógenos He H alcalinotérreos Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub La Ac Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMd No Lr Introducción TABLA PERIÓDICA: bloques s, p, d y f p s H Li Be d He B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub f La Ac Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMd No Lr Introducción 6 ELEMENTOS: abundancia oxígeno O sodio Na silicio Si potasio K aluminio Al titanio Ti hierro Fe hidrógeno H calcio Ca fósforo P magnesio Mg manganeso Mn 99,7% en masa de la corteza terrestre Introducción ELEMENTOS ESENCIALES O BIOELEMENTOS H B C N O F Na Mg Si P S Cl Ca V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn As Se Br Mo I Introducción METALES, NO METALES, SEMIMETALES H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub La Ac Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMd No Lr no metales metales semimetales Introducción 7 ESTADO FÍSICO DE LOS ELEMENTOS A 25ºC Y 1 atm H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Uuu Uub La Ac líquido Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMd No Lr sólido gas Introducción ELEMENTOS: Átomos: gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) Moléculas discretas: H2, N2, O2, F2, Cl2, Br2, I2, S8, P4 Sólidos macromoleculares: C, Si Sólidos metálicos: Na, Mn, Al Introducción ALOTROPÍA Oxígeno: O2 y O3 Estaño, Sn: α-Sn y β-Sn Introducción 8 COMPUESTO Sustancia formada por la unión química de átomos de dos o más elementos en proporciones fijas o definidas. Puede descomponerse en sus elementos constituyentes por métodos químicos. Tiene propiedades muy diferentes a sus elementos constituyentes. H2O Introducción MOLÉCULAS: elementos o compuestos IONES: cationes, aniones Un ión es una especie cargada, formada a partir de átomos o moléculas neutras que han ganado o perdido electrones como resultado de un cambio químico. Introducción NOMENCLATURA DE COMPUESTOS Formular Nombrar Introducción 9 Fórmulas Químicas Molecular o real Empírica o mínima H2O2 HO N2O4 NO2 Introducción Formulación NaCl NH4Cl Na2S HCl Na2SO4 PCl3 CuSO4·5H2O Introducción Formulación Moléculas discretas: CO2 Polímeros: P2O5 S4 P4O10 S6 S8 →S Redes infinitas: fórmula mínima NaCl Introducción 10 NaCl Introducción Nombrar Común Sistemático: IUPAC Stock Compuestos: binarios no binarios Introducción Prefijos Mono- 1 Di- 2 Tri- 3 Tetra- 4 Penta- 5 Hexa- 6 Hepta- 7 Octa- 8 Ene- 9 Deca- 10 Introducción 11 Aniones monoatómicos comunes -uro -ido fluoruro cloruro bromuro ioduro hidruro nitruro óxido fosfuro sulfuro FClBrIHN3O2P3S2Introducción Compuestos binarios entre no metales N2O5 pentóxido de dinitrógeno Cl2O7 heptóxido de dicloro Introducción Compuestos binarios metal-no metal K2O (mono)óxido de dipotasio (mono)óxido de potasio(I) hemióxido de potasio Fe2O3 trióxido de dihierro óxido de hierro(III) sesquióxido de hierro Introducción 12 Aniones poliatómicos comunes I Sulfato Sulfito Nitrato Nitrito Carbonato Hidrógenocarbonato Hidróxido SO42SO32NO3NO2CO32HCO3OH- Peróxido Ditionito Tiosulfato Fosfato Manganato Permanganato Tiocianato O22S2O42S2O32PO43MnO42MnO4SCNIntroducción Aniones poliatómicos comunes II Dicromato Cr2O72- Clorato ClO3- Cromato Cianato CrO42- Cianuro NCO- Ferricianuro CN[Fe(CN)6]3- Azida N3- [Fe(CN)6]4- Borato BO33- Ferrocianuro Introducción Ácidos y sales de aniones poliatómicos Ácido Anión -uro sulfuro per perclorato -ato clorato S2- -ato ClO4- -hídrico sulfhídrico H2S per -ico perclórico HClO4 -ico ClO3- clórico clorito ClO2- cloroso HClO2 hipo -ito hipo -oso -ito hipoclorito ClO- -oso hipocloroso HClO3 HClO Introducción 13 Cationes poliatómicos comunes Amonio NH4+ Fosfonio PH4+ Arsonio AsH4+ Oxonio H3O+ Introducción Al(ClO2)3 triclorito de (mono)aluminio clorito de aluminio(III) (NH4)2HPO4 monohidrógenofosfato de diamonio CuSO4 . 5H2O sulfato de cobre-agua (1/5) sulfato de cobre pentahidratado Introducción 14
