E inorgánica

Primer semestre2013

IntroducciónLa química y su objeto de estudio. La materia: definición y propiedades. Clasificación de sistemas materiales. Energía y dualidad: masa-energía.

Estudia los conceptos y fundamentos de la químicaDefine y reconoce los estados de la materia. 

Trabaja en forma individual y/o en grupo demostrando responsabilidad, objetividad, cooperación y puntualidad.

 

Primera Unidad Didáctica: LA MATERIA Y SU CONSTITUCIÓN 1. Duración :03 semanas 2. Competencias : Clasifica y diferencia a las sustancias

Escribe las configuraciones electrónicas de los átomos. ! Entiende las fórmulas de los compuestos químicos y sus enlaces

PRIMERA SEMANA

Breve historia de modelos atómicos. Modelos de Dalton, Thomson y Rutherford. La visión del átomo después de Rutherford. Número atómico y masa atómica. Isótopos. Modelo mecánico - cuántico del átomo: Contribución de Schródinger. Concepto de orbital atómico. Funciones de onda. Números cuánticos. Estructura electrónica de los átomos, configuraciones electrónicas. Tabla periódica y la configuración electrónica. Propiedades periódicas de los elementos: tamaño, electronegatividad y carácter metálico.

Estudia al átomo, sus características, origen y componentes.Conoce y hace la distribución electrónica de los elementos químicos

Demuestra interés. Se esfuerza por trabajar responsablemente y es puntual

SEGUNDA SEMANA

Enlace químico. Electrones de valencia y símbolos de puntos de Lewis. Enlace iónico. Estructura de Lewis de compuestos iónicos. Propiedades de compuestos iónicos. Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Concepto de carga formal. Resonancia. Excepciones a la regla del octeto. Enlace covalente polar. Momento dipolar. Geometría Molecular. Fuerzas intermoleculares: ion dipolo, dipolo-dipolo, fuerzas de London y puentes de hidrógeno. Compuestos moleculares y propiedades. Compuestos de coordinación, estructura y estabilidad.

Realiza ejercicios respecto a la estructura de Lewis, diferenciando por la electronegatividad el tipo de enlace químico. Diferenciándolos a los intermoleculares de los interatómicos 

Reconoce y valora la importancia del trabajo en equipo y es puntual.

TERCERA SEMANA

BIBLIOGRAFIA 1 BIBLIOGRAFIA 2

• ¿ALGUNA VEZ se ha preguntado por qué el hielo se derrite y el agua se evapora?

• ¿Por qué las hojas cambian de color en el otoño y cómo una batería genera electricidad

• ¿Por qué si mantenemos fríos los alimentos se retarda su descomposición y cómo nuestros cuerpos usan los alimentos para mantener la vida?

• La química• es el estudio de las propiedades de los

materiales y de los cambios que sufren éstos.

• Uno de los atractivos de aprender química es ver cómo los principios químicos operan en todos los aspectos de nuestra vida, desde las actividades cotidianas como encender un fósforo hasta cuestiones más trascendentes como el desarrollo de medicamentos para curar el cáncer y otras enfermedades.

La Química se define como la ciencia que estudia las propiedades y cambios de la materia.

Todos los aspectos de nuestra vida se encuentran directa o indirectamente vinculadas a la química: Vida cotidiana Prioridades humanas

Vida cotidiana: Producción de fuego Derretimiento de hielo Evaporación/congelación de agua Cambio de color de plantas Amor/desamor

Prioridades humanas: Necesidades básicas Necesidades secundarias

Todos los materiales existentes resultan de la combinación de 112 elementos.

Clasificación de la materia en base a:

su composición: Elementos Compuestos Mezclas

Substancia.- Material de composición física y propiedades características. Se clasifican en elementos y compuestos

Elemento.- Substancia conformada por uno o más átomos de un solo tipo, que no puede descomponerse en substancias más simples. Comprende a todos los elementos químicos contenidos en la Tabla Periódica, que se encuentran en su forma basal distribuidos en la naturaleza.

He O2

Molécula.- Conjunto de átomos, pueden ser del mismo tipo (O3, O2) o de diferente tipo (H2SO4, SO4

-2), que químicamente actúa como una sola unidad. Sus propiedades son el producto de las interacciones de cada uno de los átomos que la constituyen, y pueden ser neutros (molécula) o poseer carga eléctrica asociada (iones).

Compuesto.- Substancia conformada por dos o mas moléculas o átomos de diferente que, al descomponerse, genera los elementos que lo constituye. Por ej. O3, NaCl, H2SO4, CH3CH2OH, NaN3, H2O2, SiO3.

SiO3

Agua Dióxido de carbono

Monóxido Metano de carbono

Peróxido Oxígeno de hidrógeno

Ozono Etileno

Las propiedades del compuesto son diferentes a las de los elementos puros que lo constituyen.

Los compuestos se rigen por la Ley de las Proporciones Constantes.

Mezcla.- Combinación de uno o más substancias, componentes de la mezcla, en la que cada substancia conserva sus propiedades químicas. Ej. Aire, Petróleo, Latón, Cuerpo humano. Si la composiciónde la mezcla es constante en cualquier punto de la mezcla, y por lo tanto sus propiedades físicas y químicas, se denomina mezcla homogénea; de lo contrario se trata de una mezcla heterogénea.

Métodos para

separación de mezclas Decantación Filtración Evaporación Precipitación

Filtración

Los componentes de una mezcla pueden ser separados mediante procedimientos físicos, y al final cada componente conserva sus propiedades físicas y químicas.

Sublimación Destilación Cromatografía

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Destilación

Estudio de la Química: Materia

Cromatografía

Clasificación de la materia en base a su estado físico:

Sólido.- Volumen y forma propia (independiente del recipiente que lo contiene), rígido, incompresible.

Líquido.- Volumen propio, forma definida por el recipiente que lo contiene, incompresible.

Gas.- No tiene volumen ni forma propia (toma la forma y volumen del recipiente que lo contiene), compresible.

Estudio de la Química: Materia

GasSólido

Líquido

Propiedades de la materia

Físicas.- Características descriptivas de la materia que, al ser medidas, no implican cambios en su constitución.

Químicas.- Características de la materia que, al ser medidas, implican cambios a substancias diferentes, como resultado de alguna(s) reacción(es).

Intensivas.- Independientes de la cantidad de substancia. Ej. Aquéllas que permiten identificar a una substancia: p.f., p.eb, , forma, color, olor, sabor, peso.

Extensivas.- Dependientes de la cantidad de substancia. Ej. peso, calor de reacción.

Cambios de la materia

Cambios físicos.- Cambios en apariencia, sin alterar su identidad. Ej. Cambios de un estado de la materia.

Cambios químicos (Reacciones).- Cambios en

la identidad de la substancias. Ej. Descomposición del agua a H y O.

Los cambios físicos y químicos de la materia se expresan por medio de ecuaciones químicas.

H2O (l) H2O (s)

2 H2O (l) 2 H2 (g) + O2 (g)

Propiedades de la materia

Hidrógeno gaseoso

Agua

Oxígeno gaseoso

Fuente corriente continua

Cambios químicos

Unidades de medición Sistema métrico decimal (Fra, s. XVIII) Sistema inglés (Inglaterra, s. XVIII) Sistema Internacional (Fra, 1960)

Sistema Internacional Cantidad física Nombre de la unidad

Abreviatura

Masa Kilogramokg

Longitud Metro m Tiempo Segundo s Corriente eléctrica Ampere A Temperatura Kelvin K Intensidad luminosa Candela cd Cantidad de substancia Mol mol

Unidades de medición

Prefijos de mayor utilización en el Sistema Internacional

Prefijo Abreviatura Significado Ejemplo

Mega- M 10 6 1 megametro = 1 x 10 6 m = 1 Mm

Kilo- k 10 3 1 kilómetro = 1 x 10 3 m = 1 km

Deci- d 10 -1 1 decímetro = 1 x 10 -1 m = 1 dm

Centi- c 10 -2 1 centímetro = 1 x 10 -2 m = 1 cm

Mili- m 10 -3 1 milímetro = 1 x 10 -3 m = 1 mm

Micro- µ 10 -6 1 micrómetro = 1 x 10 -6 m = 1 µm

Nano- n 10 -9 1 nanómetro = 1 x 10 -9 m = 1 nm

Pico- p 10 -12 1 picómetro = 1 x 10 -12 m = 1 pm

Femto- f 10 -15 1 femtómetro = 1 x 10 -15 m = 1 fm

Unidades de medición

Derivación de unidades.- Resultantes de la división o multiplicación de unidades básicas. Ej. Velocidad, aceleración, fuerza, presión, energía, volumen, densidad.

Conversiones entre sistemas de unidades

1 km = 0.6137 mi 1 kg = 2.2 lb1 mi = 5280 pies =1.6093 km 1 lb = 0.45359 g = 16

oz1 m = 1.0936 yd 1 uma = 1.6605402 X 10 -24 g1 pulg = 2.54 cm K = oC + 273.151 cm = 0.39370 pulg oC = K - 273.151 A = 10 -10 m oC = 5/9 oF - 32

oF = 9/5 oF + 32

Unidades de medición

Conversiones entre sistemas de unidades

1 J = 1 kg - m2 / s2 = 0.23901 cal 1 Pa = 1 N/m2 = 1 kg/m-s2

1 cal = 4.184 J 1 bar = 105 Pa1 eV = 1.602 X 10 -19 J 1 atm = 101.325 Pa =

760 torr = 14.70 lb/pulg2

1 L = 10 -3 m3 = 1 dm3 = 10 3 cm3 = 1.0567 qt1 gal = 4 qt = 3.7854 L1 cm3 = 1 mL1 pulg3 = 16.4 cm3

Análisis dimensional

Método para la resolución de problemas de cálculo. Asegura que las unidades de los resultados sean las

correctas. Permite detectar posibles errores de cálculo.

Dato con unidades Factor de Dato con unidades disponibles conversión deseadas

=

RAYMOND CHANG

EJERCICIO TIPO 1.1El “oro blanco” empleado en joyería contiene dos elementos, oro y paladio. Dos muestras distintas de oro blanco difieren en las cantidades relativas de oro y paladio que contienen. Ambas tienen composición uniforme. Sin saber más acerca de los materiales, ¿cómo clasificaría al oro blanco?Solución Usemos el esquema de la figura 1.9. Dado que el material es uniforme, es homogéneo.Puesto que su composición difiere entre las dos muestras, no puede ser un compuesto; debe seruna mezcla homogénea. Podemos decir que el oro y el paladio forman una disolución sólida.EJERCICIO DE APLICACIÓNLa aspirina se compone de 60.0% de carbono, 4.5% de hidrógeno y 35.5% de oxígeno en masa,sea cual sea su origen. ¿La aspirina es una mezcla o un compuesto?Respuesta: un compuesto, porque su composición es constante