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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


2

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___



3 o más valencias: Tabla o Hidruros (Metal + H)

Hidruro ___Metal___



3 o más valencias: Tabla o Sales Binarias (Metal + No Metal)

___No Metal-uro ___Metal___



3 o más valencias: Tabla o Hidróxidos (Metal + OH)

Hidróxido ___Metal___



3 o más valencias: Tabla o Oxácidos (H + No Metal + O)

Ácido ___No Metal___



3 o más valencias: Tabla o Oxisales (Metal + No Metal + O)

___No Metal___ ___Metal___


2 Valencias: Mayor (-ato) y Menor (-ito)

3 o más valencias: Tabla:

Valencia: Terminación:


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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