Química General e Inorgánica CLASE 1.1

8/13/2019 Qumica General e Inorgnica CLASE 1.1

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Qumica General e Inorgnica

Dra. Cristina B. Colloca

Dra. Claudia Duarte

Lic. Natasha Schvezov

Ing. Sergio Luppo

Ing. Gustavo L. Vater

Lic. Fabio Ariel Grimalt

[email protected]

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OBJETIVOS El objetivo general es el de presentar a los futuros profesionales un

panorama de algunos aspectos bsicos de la qumica que no solo ofrezca

informacin de esa ciencia al estudiante, sino que desde los primeros aosde la carrera, contribuya a formar integralmente al profesional, acorde consu modo de actuacin.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Se busca desarrollar en el alumno capacidad para:

Adquirir nociones del desarrollo de los hechos experimentales quecontribuyeron al modelo atmico actual.

Interpretar las relaciones entre la estructura y las propiedades de lassustancias inorgnicas.

Aplicar conceptos de termodinmica, cintica y equilibrio qumico aprocesos de importancia industrial.

Relacionar cambios qumicos con hechos corrientes.

Vincular las reacciones qumicas con cambios de energa.

Interpretar el carcter dinmico de procesos qumicos y fsico-qumicos.

Acceder a la bibliografa qumica para obtener informacin sobre un temapropuesto.

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CONDICIONES PARA LA APROBACION

DEL CURSADO DE LA ASIGNATURA

Aprobar el 80%de los trabajos de laboratorio.

Aprobar con una calificacin no inferior a 4(cuatro) puntos las 2 evaluaciones parciales, o

sus respectivos recuperatorios.

Asistencia mnima del 70%a todas las clasesde la asignatura.

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Guardapolvo y guantes


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Requisitos para aprobar los trabajos

de laboratorio

El alumno deber tener aprobado con un mnimo de 60 %los

siguientes tems:

Cuestionariode ingreso al laboratorio: Deber ser respondido por elalumno previa lectura de los temas que involucra el trabajo prctico y entregado

con nombre y apellido al ingresar a laboratorio.

Evaluacindel prctico: Deber aprobar la evaluacin sobre el tema delprctico. La modalidad de evaluacin (oral o escrita) ser determinada por el

docente a cargo del dictado del prctico.

Evaluacin continua de su desempeo durante el prctico: Eneste tem se evaluar su destreza, manejo, normas de conducta, en tanto a la forma de

trabajar como a las normas de seguridad que debe tomar, y predisposicin al trabajo.

Informe: El alumno deber presentar un informe final de la experiencia prctica. Dichoinforme ser presentado en forma individual o grupal de acuerdo a la forma en que llev a

cabo el experimento de laboratorio.

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Condiciones para la aprobacin de la

asignatura

Examen final escrito y oral, con una

calificacin no inferior a 4(cuatro) puntos.

Condiciones para promocionar la asignatura sin

examen final

Aprobar cada parcial con una calificacin no

inferior a 7(siete) puntos.

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PROGRAMA ANALITICO

ESTRUCTURA DE LA MATERIA*

TERMODINAMICA

SISTEMAS EN EQUILIBRIO*

CINETICA QUIMICA

*Estudiantes de Ingeniera Industrial

Semiconductores

Qumica Nuclear Nociones Bsicas de Qumica Orgnica. Combustibles

Qumica de los plsticos

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1) ESTRUCTURA DE LA MATERIA:

a) ESTRUCTURA ATOMICA Y MOLECULAR.

Origen de los elementos. Estructura general de la tabla peridica. Principios de Mecnica Cuntica.

Orbitales atmicos. Atomos polielectrnicos. Carga nuclear efectiva. Propiedades peridicas.

Enlaces qumicos. El enlace qumico covalente. Modelo de Lewis. Modelo de repulsin de pares de

valencia. Geometra molecular. Mtodo de ligaduras de valencia. Modelo de orbitales

moleculares.

b) ESTADOS DE AGREGACION Y FUERZAS INTERMOLECULARES.

Caractersticas macroscpicas de gases, lquidos y slidos. Cambios de fases. Comparacin de las

caractersticas microscpicas de gases, lquidos y slidos. Agitacin molecular. Movimiento

Browniano. Propiedades de los gases ideales. Ecuacin de estado. Interpretacin en trminos de la

Teora Cintica de los gases. Relacin energa-temperatura. Fuerzas intermoleculares. Naturaleza

de las mismas: iones, dipolo. Fuerzas de London o Van Der Waals. Diagrama de Andrews. Punto

crtico. Fuerzas de interaccin en lquidos y slidos. Propiedades del agua. Estado slido:

descripcin microscpica. Tipos de slidos. Propiedades fsicas de las disoluciones.

Soluciones: Distintas formas de expresin de concentracin: molaridad, molalidad, formalidad,

fraccin en peso y volumen y molar. Expresiones porcentuales. Concepto de peso equivalente en

reacciones de neutralizacin. Normalidad, solubilidad. Soluciones saturadas.

2) TERMODINAMICA:

Temperatura, calor y trabajo. Unidades. Distintas formas de energa. Primer principio de la

termodinmica. Energa interna y entalpa; funciones de estado. Calorimetra. Leyes de la

termodinmica: calor de reaccin, ciclos. Segundo principio de la termodinmica: reversibilidad,

espontaneidad, entropa y energa libre. Tercer principio de la termodinmica. Termodinmica dereacciones rdox. Pilas. Diferencias de potencial. Ecuacin de Nernst. Diferencia de potencial y

energa libre. Ejemplo de pilas. Reacciones rdox en seres vivos. Reacciones del oxgeno y del

hidrgeno. Diagramas de Latimer.

3) SISTEMAS EN EQUILIBRIO:

a) EQUILIBRIO DE FASES.

Cambios de estado en sustancias puras. Presin de vapor , ecuacin de Clausius-Clapeyron.

Diagrama (P-T) y (P-V). Regla de las fases. Sistemas binarios. Equilibrio slido-lquido: Eutcticos.

Diagramas de fase. Mezcla de lquidos. Sistemas ideales, Ley de Raoult, Ley de Henry.

Desviaciones. Destilacin. Azetropos. Lquidos parcialmente miscibles. Propiedades coligativas.

Presin osmtica.

b) EQUILIBRIO QUIMICO.

Concepto de equilibrio. Equilibrio dinmico. Constante de equilibrio. Equilibrios homogneos yheterogneos. Equilibrios simultneos. Efecto de la presin y la temperatura. Principio de Le

Chatelier. Equilibrio qumico y energa libre.

c) EQUILIBRIO IONICO.

Acidos y bases segn Bronsted y segn Lewis, comparacin de ambos conceptos. Acidos y bases

conjugados. Equilibrio de disociacin y de hidrlisis. Fuerza relativa. Reguladores de pH. Curva de

titulacin de cidos dbiles, indicadores. Producto de solubilidad: efecto de in comn. Fuerza

inica. Equilibrio de complejos. Curvas de titulacin. Disolucin de electrolitos. Electrolitos fuertes

y dbiles. Grado de disociacin.

4) CINETICA QUIMICA:

Velocidad de reaccin. Ley de velocidad. Anlisis de leyes de primero y segundo orden.

Mecanismo de reaccin, su vinculacin con la ley de velocidad. Ecuacin de Arrhenius: energa de

activacin. Catlisis.


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TRABAJOS PRACTICOS DE LABORATORIO

N 1 Introduccin al trabajo experimental. Normas generales de

seguridad. Material de laboratorio. N 2 Disoluciones.

N 3 Determinacin de calores de reaccin.

N4 Tcnicas de filtracin. Cristalizacin de sales.

N 5 Determinar el punto de ebullicin de un lquido. Purificar

lquidos por destilacin. N 6 Equilibrio cidobase.

N 7 Cintica

SEMINARIOS

Nomenclatura Mediciones y Unidades.

Mtodos qumicos y fsico-qumicos de anlisis.

Qumica atmosfrica.

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BIBLIOGRAFIA

Qumica. 10. Edicin. Chang, R. Mxico D.F. Mc GrawHill. (2010)

Principios de Qumica. 3. Edicin. Peter Atkins, LorettaJones, Editorial Mdica Panamericana, (2006)

Qumica Curso Universitario; Mahan, Myers, Ed. Addison-Wesley,

4ta.ed. (1990). Qumica. Molculas. Materia. Cambio; P.W. Atkins, L. Jones.

Ediciones Omega, 3ra.ed. Barcelona (1998).

Temas de Qumica General. Angelini, y otros. Editorial EUDEBA.(2011)

Qumica general. Rosenberg y Epstein . Editorial Mc. Graw Hill.(1991)

CHEMISTRY. The Molecular Nature of Matter and Change; Martin S.Silberberg . McGraw-Hill (2006).

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Qumica

La qumica es el estudio de la materia y los

cambios que ocurren en ella.

Es una ciencia activa y en evolucin que tiene

importancia vital en nuestro planeta.

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MATERIA: todo lo que ocupa espacio y tiene masa

Sustancia: forma de materia con composicin definida(constante) y propiedades distintivas.

Mezcla: combinacin de dos o ms sustancias en laque estas conservan sus propiedades.

Se pueden separar sus componentes por mediosfsicos.

Mezcla homognea: composicin uniforme Mezcla heterognea: composicin no uniforme

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a. aire b. sal en agua c. aleacingranito


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Elemento: una sustancia que nose puedeseparar en otras mas sencillas por medios

qumicos. Solo contienen una especie detomos. Pueden ser elementos atmicos, Na,Fe, o moleculares, como el Cl2, O2, P4.Compuesto: sustancia formada por tomos de

dos o mas elementos unidos qumicamente enproporciones fijas.

Las sustancias pueden existir en estado:

Slido Lquido

Gaseoso

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Propiedades de la materia

Fsicas: se pueden medir y observar sin que se

modifique la composicin o identidad de la

sustancia.

Qumicas: a fin de observar esta propiedad debeocurrir un cambio qumico.

Propiedades extensivas: depende de la cantidad de

materia que se considere.

Propiedades intensivas: no depende de cuanta

materia se considere. (permiten distinguir sustancias)

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Teora Atmica

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Siglo V a.C. Demcrito toda la materia estaba

formada por partculas pequeas e

indivisibles (tomos)


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John Dalton

J.J.Thomson

E. Rutherford

Niels Bohr

1808

1897

1911

1913


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John Dalton 1808

1.Los elementos estn formados por partculasextremadamente pequeas: tomos.

2.Todos los tomos de un mismo elemento son idnticos,igual tamao, masa y propiedades qumicas. Los tomos

de un elemento son diferentes a los tomos de todoslos dems elementos.

3.Los compuestos estn formados por tomos de ms deun elemento. La relacin del numero de tomos entredos de los elementos presentes siempre es un numero

entero o una fraccin sencilla.4.Una reaccin qumica implica solo la separacin ,

combinacin o reordenamiento de los tomos, nuncasupone la creacin o destruccin de los mismos.

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Leyes

Ley de las proporciones definidas deJoseph Proust: (1799) (3 hiptesis) muestras diferentes de un mismo compuesto siempre contienen los

mismos elementos en la misma proporcin de masa. Esto implicaque la proporcin de los tomos tambin lo es.

Ley de las proporciones mltiples: (3 hiptesis) si dos elementos pueden combinarse para formar mas de un

compuesto, la masa de uno de los elementos que se combina conuna masa fija de otro mantiene una relacin de nmeros enterospequeos.

Ley de la conservacin de la masa:(4 hiptesis) La materia no se crea ni se destruye.

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ATOMO: (Dalton una partcula extremadamente pequea e

indivisible) la unidad bsica de un elemento que

puede intervenir en una combinacin qumica.

Partculas SubatmicasRadiacin: emisin y transmisin de energa a

travs del espacio en forma de ondas.

Determin la relacin

entre la carga elctrica

y la masa de un electrn.

-1.76 x 108C/g.

J.J.Thomson 1897 (electrn)

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Electrn

R. A. Millikan: 1908.

Midi la carga del electrn

-1.6022 x 10

-19

CCalcul la masa de un electrn

9.10 x 10-28g

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Radiactividad

1895. Wilhelm Rntgen. Rayos X. A partir de rayoscatdicos sobre vidrio o metal.

Como no eran desviados por un imn, no tenan

partculas con carga.Antoine Becquerel. Rayos espontneos

a partir de compuestos de uranio.

Marie Curie.radiactividad

: emisinespontanea de partculas o radiacin.

Produciendo 3 tipos de rayos.

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J.J.Thomson 1897

Los tomos contienen electrones y son

elctricamente neutros.

Thomsonpropuso su modelo de Pastel de

Pasas. Una esfera uniforme cargada

positivamente con los electrones

como pasas.

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1910 Ernest Rutherford

Protn y Ncleo

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James Chadwick 1932

Neutrones: partculas elctricamente neutras y

masa ligeramente mayor que la masa de los

protones.

Helio: 2 protones y 2 neutrones

Hidrgeno: 1 protn

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Z - A - Istopos Nmero atmico (Z): es el nmero de protones en el ncleo del

tomo de un elemento.Z = p = e-

Nmero msico (A): es el nmero total de neutrones y protones enel ncleo de un tomo de un elemento.

A = p + n = Z + n

Isotopos: tomos que tienen el mismo nmero atmico perodiferente nmero msico. (neutrones)

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XA

Z

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