Fundamentos de química

1. Conceptos fundamentales 1
OBJETIVO GENERAL 1
OBJETIVOS PARTICULARES 1
CONCEPTOS FUNDAMENTALES 2
1.1 INTRODUCCIÓN 2
1.2 LOS ELEMENTOS 2
1.3 MATERIA Y ENERGÍA 3
1.4 PROPIEDADES 4
1.5 CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA 5
1.6 REPRESENTACIÓN DE LOS ELEMENTOS 8
1.7 LEYES, HIPÓTESIS Y TEORÍAS 9
PROBLEMAS RESUELTOS 10

2. El método matemático en química 13
OBJETIVO GENERAL 13
OBJETIVOS PARTICULARES 13
EL MÉTODO MATEMÁTICO EN QUÍMICA 14
2.1 INTRODUCCIÓN 14
2.2 SISTEMA MÉTRICO 14
2.3 NÚMEROS EXPONENCIALES 18
2.4 MÉTODO DEL FACTOR MARCADO 23
2.5 DÍGITOS SIGNIFICATIVOS 26
2.6 DENSIDAD 30
2.7 ESCALAS DE TEMPERATURA 32
PROBLEMAS RESUELTOS 34
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 49

3. Átomos y pesos atómicos 55
OBJETIVO GENERAL 55
OBJETIVOS PARTICULARES 55
ÁTOMOS Y PESOS ATÓMICOS 56
3.1 INTRODUCCIÓN 56
3.2 LA TEORÍA ATÓMICA 56
3.3 PESOS ATÓMICOS 57
3.4 ESTRUCTURA ATÓMICA 58
3.5 ISÓTOPOS 62
3.6 LA TABLA PERIÓDICA 63
PROBLEMAS RESUELTOS 65
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 71

4. Fórmulas y pesos fórmula 73
OBJETIVO GENERAL 73
OBJETIVOS PARTICULARES 73
FÓRMULAS Y PESOS FÓRMULA 74
4.1 INTRODUCCIÓN 74
4.2 MOLÉCULAS Y UNIDADES FÓRMULA 74
4.3 FÓRMULAS QUÍMICAS 75
4.4 PESOS FÓRMULA 76
4.5 LA MOL 76
4.6 COMPOSICIÓN PORCENTUAL DE LOS COMPUESTOS 80
4.7 FORMULAS EMPÍRICAS 81
4.8 FORMULAS MOLECULARES 83
PROBLEMAS RESUELTOS 84
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 100

5. Enlace químico 103
OBJETIVO GENERAL 103
OBJETIVOS PARTICULARES 103
ENLACE QUÍMICO 104
5. 1 INTRODUCCIÓN 104
5. 2 LA REGLA DEL OCTETO 104
5. 3 IONES 105
5. 4 NOTACIÓN PUNTUAL DE ELECTRONES 107
5.5 ENLACE COVALENTE 108
5. 6 DIFERENCIA ENTRE ENLACE IÓNICO Y COVALENTE 112
5. 7 PREDICCIÓN DE LA NATURALEZA DEL ENLACE EN LOS COMPUESTOS 113
PROBLEMAS RESUELTOS 115
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 122

6. Nomenclatura química inorgánica 126
OBJETIVO GENERAL 126
OBJETIVOS PARTICULARES 126
NOMENCLATURA INORGÁNICA 127
6. 1 INTRODUCCIÓN 127
6. 2 COMPUESTOS BINARIOS DE NO METALES 127
6. 3 MANERA DE NOMBRAR COMPUESTOS IÓNICOS 130
6. 3. 1 Manera de nombrar al catión 130
6. 3. 2 Cationes poliatómicos 131
6. 3. 3 Sistema clásico de nomenclatura 131
6. 3. 4 Manera de nombrar los aniones 132
6. 3. 5 Manera de formar los nombres de los iones 134
6. 3. 6 Manera de escribir las fórmulas de compuestos iónicos 134
6. 4 MANERA DE NOMBRAR LOS ÁCIDOS INORGÁNICOS 135
6. 5 SALES ACIDAS 136
6. 6 HIDRATOS 137
PROBLEMAS RESUELTOS 137
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 144

7. Ecuaciones químicas 147
OBJETIVO GENERAL 147
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 147
ECUACIONES QUÍMICAS 148
7. 1 INTRODUCCIÓN 148
7. 2 BALANCEO DE ECUACIONES SIMPLES 149
7. 3 MANERA DE PREDECIR LOS PRODUCTOS DE UNA REACCIÓN 151
PROBLEMAS RESUELTOS 159
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 166

8. Estequiometría 168
OBJETIVO GENERAL 168
OBJETIVOS PARTICULARES 168
ESTOQUIOMETRÍA 169
8. 1 CÁLCULOS MOLARES 169
8. 2 CÁLCULOS CON RESPECTO A LA MASA 171
8. 3 CANTIDADES LIMITANTES 172
PROBLEMAS RESUELTOS 176
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 190

9. Ecuaciones iónicas netas 198
OBJETIVO GENERAL 198
OBJETIVOS PARTICULARES 198
ECUACIONES IÓNICAS NETAS 199
9.1 INTRODUCCIÓN 199
9.2 MANERA DE ESCRIBIR ECUACIONES IÓNICAS NETAS 199
9.3 CÁLCULOS QUE SE BASAN EN ECUACIONES IÓNICAS NETAS 202
PROBLEMAS RESUELTOS 203
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS 208

10. Molaridad 212
OBJETIVO GENERAL 212
OBJETIVOS PARTICULARES 212
MOLARIDAD 213
10.1 INTRODUCCIÓN 213
10.2 CÁLCULOS DE MOLARIDAD 213
10.3 MOLARIDADES DE IONES 216
10.4 REACCIONES EN SOLUCIÓN 217
10.5 TITULACIÓN 219
10.6 ESTEQUIOMETRÍA DE SOLUCIONES 221

11. Gases 235
OBJETIVO GENERAL 235
OBJETIVOS PARTICULARES 235
GASES 236
11.1 INTRODUCCIÓN 236
11.2 PRESIÓN DE LOS GASES 236
11.3 LEY DE BOYLE 237
11.4 REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE DATOS 239
11.5 LEY DE CHARLES 241
11.6 LEY COMBINADA DE LOS GASES 244
11.7 LEY DE LOS GASES IDEALES 247
11.8 LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES 249

12. Teoría cinética molecular 267
OBJETIVO GENERAL 267
OBJETIVOS PARTICULARES 267
TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR 268
12.1 INTRODUCCIÓN 268
12.2 POSTULADOS DE LA TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR 268
12.3 PRESIÓN DE LOS GASES, LEYES DE BOYLE Y DE CHARLES 269
12.4 LEY DE GRAHAM 270

13. Números de oxidación 276
OBJETIVO GENERAL 276
OBJETIVOS PARTICULARES 276
NÚMEROS DE OXIDACIÓN 277
13.1 INTRODUCCIÓN 277
13.2 MANERA DE ASIGNAR LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN 277
13.3 RELACIONES PERIÓDICAS DE LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN 280
13.4 LOS NÚMEROS DE OXIDACIÓN EN LA NOMENCLATURA INORGÁNICA 282
13.5 BALANCEO DE ECUACIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN 282

14. Electroquímica 297
OBJETIVO GENERAL 297
OBJETIVOS PARTICULARES 297
ELECTROQUÍMICA 298
14.1 INTRODUCCIÓN 298
14.2 UNIDADES ELÉCTRICAS 298
14.3 ELECTRÓLISIS 299
14.4 CELDAS GALVÁNICAS 300
14.5 LA ECUACIÓN DE NERNST 303
14.6 CELDAS PRÁCTICAS 304

15. Equivalentes y normalidad 310
OBJETIVO GENERAL 310
OBJETIVOS PARTICULARES 310
EQUIVALENTES Y NORMALIDAD 311
15.1 INTRODUCCIÓN 311
15.2 EQUIVALENTES 311
15.3 NORMALIDAD 313
15.4 PESO EQUIVALENTE 314

16. Soluciones 321
OBJETIVO GENERAL 321
OBJETIVOS PARTICULARES 321
SOLUCIONES 322
16.1 TÉRMINOS CUALITATIVOS DE CONCENTRACIÓN 322
16.2 MOLALIDAD 323
16.3 FRACCIÓN MOLAR 324

17. Configuración electrónica del átomo 330
OBJETIVO GENERAL 330
OBJETIVOS PARTICULARES 330
CONFIGURACIÓN ELETRONICA DEL ÁTOMO 330
17.1 INTRODUCCIÓN 331
17.2 TEORÍA DE BOHR 331
17.3 NÚMEROS CUÁNTICOS 334
17.4 NÚMEROS CUÁNTICOS Y ENERGÍA DE LOS ELECTRONES 336
17.5 CAPAS, SUBCAPAS Y ORBITALES 337
17.6 FORMAS DE LOS ORBITALES 340
17.7 PRINCIPIO DE CONSTRUCCIÓN 341
17.8 LA ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y LA TABLA PERIÓDICA 343
17.9 CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA DE LOS IONES 346

18. Termoquímica 354
OBJETIVO GENERAL 354
OBJETIVOS PARTICULARES 354
TERMOQUÍMICA 355
18.1 INTRODUCCIÓN 355
18.2 CAMBIO DE ENERGÍA, CALOR Y TRABAJO 355
18.3 CAPACIDAD CALORÍFICA 357
18.4 CAMBIOS DE FASE 361
18.5 CAMBIOS DE ENTALPIA EN REACCIONES QUÍMICAS 363

19. Velocidades y equilibrio 372
OBJETIVO GENERAL 372
OBJETIVOS PARTICULARES 372
VELOCIDADES Y EQUILIBRIO 372
19.1 INTRODUCCIÓN 373
19.2 VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS 373
19.3 EQUILIBRIO QUÍMICO 376
19.4 CONSTANTES DE EQUILIBRIO 379

20. Teoría ácido-base 397
OBJETIVO GENERAL 397
OBJETIVOS PARTICULARES 397
TEORÍA ÁCIDA-BASE 397
20.1 INTRODUCCIÓN 398
20.2 TEORÍA DE BR0NSTED 398
20.3 EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE 400
20.4 AUTOIONIZACIÓN DEL AGUA 402
20.5 pH 403
20.6 SOLUCIONES AMORTIGUADORAS 405

21. Química orgánica 417
OBJETIVO GENERAL 417
OBJETIVOS PARTICULARES 417
QUÍMICA ORGÁNICA 417
21.1 INTRODUCCIÓN 418
21.2 ENLACE EN COMPUESTOS ORGÁNICOS 418
21.3 FÓRMULAS ESTRUCTURALES Y LINEALES 420
21.4 HIDROCARBUROS 421
21.5 ISOMERISMO 424
21.6 RADICALES Y GRUPOS FUNCIONALES 425
21.7 ALCOHOLES 427
21.8 ÉTERES 428
21.9 ALDEHIDOS Y CETONAS 429
21.10 ÁCIDOS Y ESTERES 429
21.11 AMINAS 431

22. Reacciones nucleares 443
OBJETIVO GENERAL 443
OBJETIVOS PARTICULARES 443
REACCIONES NUCLEARES 443
22.1 INTRODUCCIÓN 444
22.2 RADIACTIVIDAD NATURAL 444
22.3 VIDA MEDIA 446
22.4 SERIE RADIACTIVA 448
22.5 FISIÓN Y FUSIÓN NUCLEAR 448
22.6 ENERGÍA NUCLEAR 450