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““TEMAS SELECTOS DE TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA Y FISICOQUIMICA”QUÍMICA Y FISICOQUIMICA”
I Conceptos Generales1.1 Conceptos básico1.2 Teorías atómicas1.3 Enlaces químicos
II Estequiometría2.1. Peso molecular, mol, número de Avogadro 2.2. Reactivo limitante2.3. Reactivo en exceso2.4. Porciento de rendimiento
III Soluciones3.1 Cálculo de concentración de soluciones: molaridad, molalidad, normalidad, fracción mol, ppm.3.2 Propiedades coligativas de las soluciones.
TEMAS SELECTOS DE QUIMICA
IV Nomenclatura de compuestos orgánicos4.1 Grupos funcionales y la manera correcta de nombrarlos en una molécula. 4.2 Reglas de prioridad de grupos funcionales en una misma molécula.
V Acidos y Bases5.1 Definición de Lewis y Bronsted-Lowry5.2 Factores que afectan la acidez de las moléculas5.3 Factores que afectan la basicidad de las moléculas.
VI Estereoquímica6.1 Quiralidad y actividad óptica6.2 Estereoisómeros, enantiómeros, diasterómeros, mezcla racémica.6.3 Proyecciones de Fisher6.4Proyecciones de Newman6.5Isomería cis-trans
VII Reacciones de síntesis orgánica7.1 Principales reacciones de los diferentes grupos funcionales.7.2 Reacciones de sustitución, adición y eliminación.7.3 Métodos de caracterización de compuestos orgánicos.7.4 Introducción a métodos cromatográficos.7.5 Introducción a técnicas de espectroscopía.
1.1- CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA
QUE ES QUIMICA
Química es la rama de la ciencias física estrechamente relacionadas con físicas y que trata esencialmente de la composición y el comportamiento de la naturaleza.
Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los cambios que en ella ocurren
Átomos de un
elemento
Moléculas de un
elemento
Moléculas de un
compuesto
Mezcla de elementos y compuestos Productos químicos de
uso cotidiano en el hogar
RELACION CON OTRAS CIENCIAS
Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas con las químicas.
Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14.
Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición y estructura e tejidos y células.
Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior.
Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos.
DIVISIONES DE LA QUIMICA
General
QuímicaOrgánica
Aplicada
Inorgánica
Química General: Estudia las propiedades comunes de todos los cuerpos y las leyes a las que están sometidos los cambios que en ella se efectúan.
Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada una de las sustancias en particular, desde el punto de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc.
Química Inorgánica: Estudia las sustancias que provienen el reino mineral
Química Orgánica: Estudia principalmente los compuestos que provienen seres vivos, animales y vegetal
Sustancia Aplicación
Ácido Fluorhídrico Grabado de Vidrio
Cloro Decolorante de la pasta el papel y fibras de origen vegetal
Ácido Clorhídrico Obtención de glucosa a partir del almidón
Bromuro Potásico En medicina se usa como sedante
Yoduro y Bromuro Potásico
En la elaboración de películas fotográficas
Yodo Fabricación de tinturas de yodo medicinal
Sulfuro Cálcico En la arboricultura para proteger plantas contra insectos y hongos
Azufre En la fabricación de pólvora, vulcanización del caucho, blanqueo de lana y medicamentos para la piel
Ácido Sulfúrico Acumuladores de plomo, abonos químicos
Nitrógeno Elaboración de explosivos (TNT), abonos químicos
Sulfuro de Fósforo Fabricación de cerillos
Baquelita Producto de reacción del fenol y formaldehído utilizado como aislante en los mangos de los desarmadores
MATERIA Y SUS PROPIEDADES
MATERIA: Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio, posee masa.
CLASIFICACION DE LA MATERIA
1) SUSTANCIAS Y MEZCLAS2) ELEMENTOS Y COMPUESTOS3) ATOMOS Y LAS MOLÉCULAS
Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los cambios que en ella ocurren.
SUSTANCIAS Y MEZCLAS
SUSTANCIA: Es una forma de materia que tiene una composición constante o definida y con propiedades distintivas.
Ejemplo: el agua, el amoníaco, el azúcar, el oro, la plata y el oxígeno.Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden ser identificadas por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades.
MEZCLA: Es una combinación de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características.
Ejemplo: aire, bebidas gaseosas, la leche, el cemento.Las mezclas no tienen una composición constante.
Las mezclas pueden ser homogéneas ó heterogéneas.Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda la disolución. Ej Azúcar en agua. Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: Arena y virutas de hierro.
Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda la disolución.
Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: granito
ELEMENTOS Y COMPUESTOS
Las sustancias pueden ser elementos y compuestos.
Elemento : Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos. (112 elementos de los cuales 83 forma natural en la Tierra).
LOS TRES ESTADOS DE LA MATERIA
PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA MATERIA
PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que pueden ser observadas sin cambiar la naturaleza de las sustancias ejemplos: Color, olor, dureza, elasticidad, punto de fusión y punto de ebullición.
PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que se refieren a la naturaleza intima de la sustancia o a la manera de reaccionar con otra. Ejemplo: La combustión del azufre para producir anhídrido sulfuroso, la explosión producida al quemar hidrogeno, la combustión de un trozo de cinta de magnesio para producir óxido de magnesio.
Todas las propiedades medibles de la materia pertenecen a una de 2 categorías: propiedades extensivas y propiedades intensivas:
a) Propiedades extensivas: Son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada. Por ejemplo, una bolita de vidrio pesa 5 gramos; una bolita más grande del mismo vidrio pesará más de 5 gramos. Luego, el peso al variar con la cantidad de materia considerada (tamaño de las bolitas), es una propiedad extensiva.
b) Propiedades intensivas o específicas: Son aquellas que no varían con la cantidad de materia considerada. Por ejemplo, cuando el agua pura hierve, la temperatura de sus vapores, a presión normal, es de 100º C cualquiera sea la cantidad de agua que se haga hervir.
PROPIEDADES GENERALES
Gravitación
Inercia
Divisibilidad
Extensión
Impenetrabilidad
PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS
Estado físico
Puntos de cambio de estado
Densidad
Color, olor y sabor
Capacidad de dilatación y contracción
Elasticidad
Dureza y tenacidad
Capacidad de conducirel calor y la electricidad
MEDICIONES
Medición de propiedades macroscópicas: Pueden ser determinadas directamente.
Medición de propiedades microscópicas: a escala atómica o molecular; deben ser determinadas por un método indirecto
Unidades básicas del Sistema Internacional
Propiedad física Nombre de la unidad
Símbolo
Longitud Metro m
Masa Kilogramo kg
Tiempo Segundo s
Corriente eléctrica Amperio A
Temperatura Kelvin K
Intensidad luminosa Candela cd
Cantidad de sustancia Mol mol
Propiedad física Nombre de la unidad
Símbolo
Área Metro cuadrado m2
Volumen Metro cúbico m3
Densidad Kg por metro cúbico
kg/m3.
Fuerza Newton N (kg.m/s2)
Presión Pascal Pa (N.m-2)
Energía Julio J (kg m2 s-2)
Carga eléctrica Coulombio C (A.s)
Diferencia de potencial Voltio V (J.C-1)
Resistencia Ohmio (V.A-1)
Unidades derivadas
Prefijo Símbolo Significado Ejemplo
Tera T 1012 1 terametro(TM)=1x1012m
Giga G 109 1 gigametro(Gm)=1x109m
Mega M 106 1megametro(Mm)= 1x106m.
Kilo K 103 1kilómetro(Km) = 1x103m.
deci d 10-1 1decímetro(dm) = 1x10-1m
centi c 10-2 1centímetro(cm)= 1x10-2m
mili m 10-3 1milímetro(mm) = 1x10-3m.
micro 10-6 1micrómetro(m) =1x10-6m
nano n 10-9 1nanómetro(nm) = 1x10-9m
pico p 10-12 1picómetro(pm) = 1x10-12m
MASA Y PESO
Masa: Es la unidad de la cantidad de materia en un objeto
Peso: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto.La unidad de SI fundamental de masa es el Kilogramo (Kg), pero en química es mas conveniente el gramo (g).I Kg = 1 000 g
VOLUMEN
El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo.
La unidad de volumen derivada del SI es el metro cúbico (m3).
En Química: centímetro cúbico (cm3) y el decímetro cúbico (dm3).
Otra unidad común es el litro (L)= al volumen ocupado por un decímetro cúbico.
1 L = 1000 mL 1 mL = 1cm3
= 1000 cm3 = 1 dm3
DENSIDAD
La densidad de una sustancia, es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo
Unidades de densidad
Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI):
kilogramo por metro cúbico (kg/m³).
gramo por centímetro cúbico (g/cm³). kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico.
El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).
Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por litro (g/L)