quÍmica general i - universidad de la...
TRANSCRIPT
1
QUÍMICA GENERAL I
Introducción
http://dec.fq.edu.uy/ecampos/catedra_inorganica/ino_menu.html
¿Qué se estudia en un curso de Química General?
Los fundamentos de todas las ramas de la Química
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.
Introducción
TEMARIO DEL CURSO DE QUÍMICA GENERAL IConceptos básicos de la estructura de la
materia (2 clases)
Introducción
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)
2
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, pilas y electrólisis, sistemas redox
Introducción
MODALIDADES DEL CURSO
PRESENCIAL:
FLEXIBLE: no presencial
Introducción
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
CONCEPTOS BÁSICOS
MATERIASUSTANCIAMEZCLA: homogénea, heterogéneaELEMENTO químico, símbolos
Tabla periódica: grupos, períodos, bloquesMetales, no metales, semimetalesEstado físico de los elementos
COMPUESTO: ley de las proporciones definidasMoléculas, iones
NOMENCLATURA de compuestos inorgánicos binarios y no binarios
Introducción
3
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
MEZCLAFormada 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
Introducción
aire, bebida gaseosa
4
MEZCLA
Mezcla homogénea:
mezcla de composición y propiedades uniformes
Mezcla heterogénea:
mezcla que no tiene ni composición ni propiedades uniformes
aleación
arena y trozos de hierroIntroducción
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
5
Argón Ar argos = inerteBromo Br bromos = hediondo Cromo Cr chroma = colorCurio Cm Pierre y Marie Curie
Yodo I iodes = violetaVanadio V vanadis = diosa nórdica del
amor y la bellezaPlomo Pb plumbum = pesado
Fósforo P phosphorus = portador de luzHelio He helios = sol Hidrógeno H hydro = agua,
genes = generadorTecnecio Tc technetos = artificial
Introducción
TABLA PERIÓDICA: símbolos
FrCsRbKNaLiH
RaBaSrCaMgBe
AcLaYSc
RfHfZrTi
DbTaNbV
SgWMoCr
BhReTcMn
HsOsRuFe
MtIrRhCo
PtPdNi
AuAgCu
HgCdZn
TlInGaAlB
PbSnGeSiC
BiSbAsPN
PoTeSeSO
AtIBrClF
RnXeKrArNeHe
ThCePaPr
UNdNpPm
PuSmLa
Ac AmEuCmGd
BkTb
CfDy
EsHoFmErMdTm
NoYb
LrLu
UuuDs Uub
Introducción
En ±
X
A
Z
Z = n° atómico = n° de protones
A = n° de masa = n° de protones + n° de neutrones
X = atomicidad = n° de átomos por molécula
n ± = cargaIntroducción
6
TABLA PERIÓDICA: estructura
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1234567
GRUPOS O FAMILIAS
PERÍODOSFrCsRbKNaLiH
RaBaSrCaMgBe
AcLaYSc
RfHfZrTi
DbTaNbV
SgWMoCr
BhReTcMn
HsOsRuFe
MtIrRhCo
PtPdNi
AuAgCu
HgCdZn
TlInGaAlB
PbSnGeSiC
BiSbAsPN
PoTeSeSO
AtIBrClF
RnXeKrArNeHe
UubUuuDs
Introducción
TABLA PERIÓDICA: estructura
FrCsRbKNaLiH
RaBaSrCaMgBe
AcLaYSc
RfHfZrTi
DbTaNbV
SgWMoCr
BhReTcMn
HsOsRuFe
MtIrRhCo
PtPdNi
AuAgCu
HgCdZn
TlInGaAlB
PbSnGeSiC
BiSbAsPN
PoTeSeSO
AtIBrClF
RnXeKrArNeHe
ThCePaPr
UNdNpPm
PuSmLa
Ac AmEuCmGd
BkTb
CfDy
EsHoFmErMdTm
NoYb
LrLu
UuuDs Uub
H
FrCsRbKNaLi
alcalinos
RaBaSrCaMgBealcalinotérreos
RnXeKrArNeHe
gases nobles
AtIBrClF
halógenos
Introducción
AcLa
TABLA PERIÓDICA: bloques s, p, d y f
FrCsRbKNaLiH
RaBaSrCaMgBe
s
InBiSbAs
Tl
GaAl
PbSnGeSi P
PoTeSeS
B C N O
AtIBrClF
RnXeKrArNeHe
p
MoTa
Rf Db Sg Bh Hs Mt
YHfZr Nb
W ReTcOsRu
IrRh
PtPdAuAgHgCd
Sc Ti V CrMn Fe Co Ni Cu Zn
UuuDs Uub
d
UNd Sm Gd
Fm NoLaAc Th
CePaPr
NpPm
PuAmEuCmBk
TbCfDy
EsHo Er
MdTmYb
LrLuf
Introducción
7
ELEMENTOS: abundancia
MnmanganesoMgmagnesio
PfósforoCacalcio
HhidrógenoFehierro
TititanioAlaluminio
KpotasioSisilicio
NasodioOoxígeno
Introducción
99,7% en masa de la corteza terrestre
ELEMENTOS ESENCIALES O BIOELEMENTOS
Na
H
CaMg
VMoCrMn Fe Co Ni Cu Zn
BSiC
AsPN
SeSO
IBrClF
Na
H
CaMg
VMoCrMn Fe Co Ni Cu Zn
BSiC
AsPN
SeSO
IBrClF
Introducción
METALES, NO METALES, SEMIMETALES
no metales metales semimetales
FrCsRbKNaLi
RaBaSrCaMgBe
AcLaYSc
RfHfZrTi
DbTaNbV
SgWMoCr
BhReTcMn
HsOsRuFe
MtIrRhCo
PtPdNi
AuAgCu
HgCdZn
TlInGaAlB
PbSnGeSi
BiSbAs
PoTeAt
SeIBrCl
HC
PN
SO F
RnXeKrArNeHe
ThCePaPr
UNdNpPm
PuSmLa
Ac AmEuCmGd
BkTb
CfDy
EsHoFmErMdTm
NoYb
LrLu
UuuDs Uub
Introducción
8
ESTADO FÍSICO DE LOS ELEMENTOS A 25ºC Y 1 atm
RbKNaLi
RaBaSrCaMgBe
AcLaYSc
RfHfZrTi
DbTaNbV
SgWMoCr
BhReTcMn
HsOsRuFe
MtIrRhCo
PtPdNi
AuAgCuCdZn
TlInGaAlB
PbSnGeSiC
BiSbAsP
PoTeSeS
AtI
FrCs Hg
Br
HN O
ClF
RnXeKrArNeHe
ThCePaPr
UNdNpPm
PuSmLa
Ac AmEuCmGd
BkTb
CfDy
EsHoFmErMdTm
NoYb
LrLu
UuuDs Uub
Introducciónlíquido sólido gas
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
ELEMENTOS:
ALOTROPÍA
Oxígeno: O2 y O3
Estaño, Sn: α-Sn y β-Sn
Introducción
9
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
Introducción
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.
NOMENCLATURA DE COMPUESTOS
Formular
Nombrar
Introducción
10
Fórmulas Químicas
Molecular o real
H2O2 HO
N2O4 NO2
Introducción
Empírica o mínima
NaCl
NH4Cl
HCl
Formulación
Introducción
Na2S
Na2SO4
PCl3
CuSO4·5H2O
CO2
Polímeros:
P2O5 P4O10
S4 S6 S8
Moléculas discretas:
Formulación
Redes infinitas: fórmula mínima
NaClIntroducción
→ S
11
Introducción
NaCl
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- 10Introducción
12
Aniones monoatómicos comunes
S2-sulfuroP3-fosfuroO2-óxidoN3-nitruroH-hidruroI-ioduroBr-bromuroCl-cloruroF-fluoruro
-uro
-ido
Introducción
N2O5 pentóxido de dinitrógeno
Cl2O7 heptóxido de dicloro
Introducción
Compuestos binarios entre no metales
K2O (mono)óxido de dipotasio(mono)óxido de potasio(I)hemióxido de potasio
Fe2O3 trióxido de dihierroóxido de hierro(III)sesquióxido de hierro
Introducción
Compuestos binarios metal-no metal
13
Aniones poliatómicos comunes I
SCN-TiocianatoOH-Hidróxido
MnO4-Per-
manganatoHCO3
-Hidrógeno-carbonato
MnO42-ManganatoCO3
2-CarbonatoPO4
3-FosfatoNO2-Nitrito
S2O32-TiosulfatoNO3
-NitratoS2O4
2-DitionitoSO32-Sulfito
O22-PeróxidoSO4
2-Sulfato
Introducción
Aniones poliatómicos comunes II
[Fe(CN)6]4-
[Fe(CN)6]3-
CN-
ClO3-
Ferro-cianuro
Ferri-cianuro
Cianuro
Clorato
BO33-Borato
N3-Azida
NCO-CianatoCrO4
2-Cromato
Cr2O72-Dicromato
Introducción
Ácidos y sales de aniones poliatómicosAnión-uro
per -ato
-ato
-ito -oso
-ico
per -ico
-hídricoÁcido
sulfuro S2- sulfhídrico H2S
perclorato ClO4- perclórico HClO4
clorato ClO3- clórico HClO3
clorito ClO2- cloroso HClO2
hipo -ito hipo -osohipoclorito ClO- hipocloroso HClO
Introducción
14
Cationes poliatómicos comunes
H3O+Oxonio
AsH4+Arsonio
PH4+Fosfonio
NH4+Amonio
Introducción
Al(ClO2)3 triclorito de (mono)aluminioclorito de aluminio(III)
(NH4)2HPO4 monohidrógenofosfato de diamonio
CuSO4 . 5H2O
Introducción
sulfato de cobre-agua (1/5)sulfato de cobre pentahidratado