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  • 2014

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    QUMICA COMN

    QC-RF RESUMEN FINAL

  • 2

    HISTORIA DE LA QUMICA

    1. La qumica es el estudio de la materia y los cambios que ella experimenta. Materia es todo

    aquello que tiene masa, y los cambios que experimenta pueden ser fsicos y qumicos.

    2. Con races en la filosofa natural y la alquimia, la qumica se convirti finalmente en la ciencia

    del siglo XVII cuando los qumicos comenzaron apoyarse en la experimentacin.

    3. Mucho ms antigua que la ciencia es la tecnologa, que consiste en todos los procesos que

    utilizamos para modificar la Naturaleza.

    4. El mtodo cientfico es una secuencia lgica de razonamiento. Las observaciones pueden

    conducir a explicaciones (hiptesis), las cuales si soportan pruebas experimentales se pueden

    transformar en teoras. Una teora permite predecir nuevos hechos cientficos.

    5. Pasos del mtodo cientfico:

    1 2 3 4 5 6

    Observacin natural o

    experimental

    Propuesta de explicacin

    Experimentos diseados para

    comprobar hiptesis

    Teora (o modelo) que

    ampla la hiptesis y proporciona predicciones

    Experimentos para probar las predicciones de

    la teora

    Se establece la teora a no ser

    que nuevos experimentos u

    observaciones indiquen fallos en el modelo

    6. Siempre que la materia experimenta un cambio fsico o qumico, hay tambin un cambio de

    energa asociado. En todo proceso se desprende o se absorbe energa.

    7. Cuando un proceso o transformacin qumica o fsica ocurre con desprendimiento o liberacin

    de energa, se le denomina cambio exergnico.

    8. Si un cambio ocurre con absorcin de energa del medio se le denomina endergnico.

    9. Si la absorcin o eliminacin de energa es calrica, se le denomina respectivamente cambio

    endotrmico y cambio exotrmico.

    10. La calora se utiliza para medir la energa calrica (energa en trnsito que pasa de un cuerpo

    de mayor temperatura a uno de menor temperatura). La temperatura mide de algn modo la

    agitacin molecular de las partculas.

    11. Una forma de clasificar la materia es de acuerdo a su estado fsico: slido, lquido y gaseoso.

    El calor puede convertir un slido en un lquido o un lquido en un gas.

    12. Otra manera de clasificar la materia es de acuerdo a su pureza: sustancias puras y mezclas.

    Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos.

    13. Se conocen un poco ms de un centenar de elementos, los cuales se representan por medio de

    smbolos qumicos. Los compuestos contienen dos o ms elementos combinados

    qumicamente.

    14. Los elementos se pueden encontrar en forma atmica (Fe, Cu, Na, etc.) o en forma molecular

    (O2, S8, Cl2, O3, etc.).

  • 3

    MODELOS ATMICOS

    1. El tomo es la partcula ms pequea de un elemento. Aunque el concepto de tomo fue

    propuesto por Leucipo y Demcrito en la antigua Grecia, no fue sino hasta1808 que John

    Dalton propuso la teora atmica.

    2. La teora atmica afirma que:

    Toda materia se compone de partculas pequesimas llamadas tomos.

    Todos los tomos del mismo elemento son iguales.

    Se forman compuestos cuando se combinan tomos de distintos elementos en ciertas

    proporciones.

    Durante las reacciones qumicas los tomos slo se reorganizan, no se destruyen ni se

    descomponen.

    3. As como los tomos son las partculas unitarias ms pequeas de los elementos, las

    molculas son las partculas unitarias ms pequeas de casi todos los compuestos. La

    molcula es un grupo de tomos unidos qumicamente entre s.

    4. El hecho de que la materia es de naturaleza elctrica fue establecido durante el siglo XVIII por

    Davy, Faraday y otros, cuando consiguieron separar compuestos en los elementos que los

    forman por medio de las electrlisis.

    5. Los experimentos con tubos de rayos catdicos mostraron que la materia tiene partculas

    negativamente cargadas, a las cuales se le dio el nombre de electrones. Al desviar los rayos

    catdicos con un imn Thomson consigui determinar la relacin carga/masa del electrn.

    Ms tarde el experimento de la gota de aceite de Millikan permiti medir la carga del

    electrn, con lo cual se pudo calcular su masa.

    6. El experimento de Goldstein con tubos de descarga en gas con ctodos perforados mostraron

    que la materia tambin contiene partculas con carga positiva, pero los distintos gases

    producan partculas positivas de masa diferente. Las partculas de masa menor se formaban

    cuando el gas del tubo era hidrgeno. A esas partculas positivas de tamao mnimo se les

    llam ms tarde protones.

    7. Otros avances qumicos importante del fines del siglo XIX fueron el descubrimiento de los

    rayos X por Roentgen y el descubrimiento de la radiactividad por Becquerel.

    Carga Negativa, masa insignificante, gira alrededor del ncleo.

    J.J.Thomson. ELECTRN

    Carga psitiva, masa considerable, aporta a la masa total del tomo, se encuentra en el ncleo.

    E. Goldstein. PROTN

    Carga neutra, masa considerable, aporta a la masa total del tomo, se encuentra en el ncleo.

    J.Chadwick. NEUTRN

  • 4

    8. El experimento de la lmina de oro de Rutherford indic que el tomo tena un ncleo

    diminuto y muy denso con carga positiva. Aparentemente todos los protones estn en el

    ncleo y los electrones ocupan la parte del espacio de los tomos. No fue hasta 1932 que

    Chadwick descubri el neutrn, una partcula nuclear de igual masa a la del protn pero

    carente de carga elctrica.

    9. El nmero de protones determina la cantidad de carga positiva presente en el ncleo y a esto

    se le conoce como el nmero atmico del elemento, valor que identifica e individualiza a un

    elemento. Cuando dos tomos presentan igual nmero atmico pero difieren en su nmero

    msico se les llama istopos. Los istopos de un elemento difieren slo en el nmero de

    neutrones.

    10. El estudio de las lneas espectrales del hidrgeno llev a Niels Bohr a proponer un tomo con

    capas concntricas de electrones en torno a un ncleo cargado positivamente. Cada capa

    representa un nivel energtico de los electrones. Cuando ms alejado del ncleo est un nivel,

    mayor es la energa de los electrones y tambin la capacidad del nivel para alojar electrones.

    Los cuatro primeros niveles de energa tienen capacidad para alojar 2, 8, 18 y 32 electrones

    respectivamente.

    11. Aunque el sencillo modelo de Bohr es muy til, nuestra imagen moderna del tomo es mucho

    ms complicada. Los electrones actan como ondas y tambin como partculas, y se les puede

    estudiar aplicando los mtodos matemticos de la mecnica cuntica. Los niveles energticos

    de Bohr se dividen adicionalmente en sub-niveles que difieren ligeramente en cuanto a energa

    en virtud de las distintas formas de sus orbitales electrnicos

    12. El modelo ms aceptado fue planteado por Erwin Schrdinger. En l se definen zonas del

    espacio donde es posible calcular la probabilidad de existencia para un electrn, esto porque,

    de acuerdo con Louis de Broglie, un electrn tiene propiedades corpusculares y ondulatorias

    (comportamiento dual), por lo tanto, no sigue las reglas clsicas de la fsica Newtoniana

    13. En ese mismo tiempo se plante un dogma en la fsica, en el que se aceptaba que el mero

    hecho de medir 2 variables fsicas en forma simultnea conllevaba a errores en el clculo. De

    esto se dedujo que, para cualquier partcula con masa despreciable, 2 variables fsicas

    (posicin y velocidad, por ejemplo) no podan medirse con exactitud. El dogma se conoci

    como principio de incertidumbre (W. Heisenberg)

    14. De acuerdo con el modelo atmico de E. Schrdinger, un orbital es una nube electrnica capaz

    de alojar un par de electrones. Los orbitales s tienen forma esfrica, los orbitales p son

    lobulares y los orbitales d tienen forma de trboles (algunos).

    15. El primer nivel energtico slo contiene un orbital s, el segundo nivel presenta un orbital s y

    tres orbitales p, el tercer nivel tiene un orbital s, tres orbitales p y cinco orbitales d, el cuarto nivel presenta un orbital s, tres orbitales p, cinco orbitales d y siete orbitales f.

    16. La tabla peridica se compone de filas horizontales llamadas perodos y columnas verticales

    llamadas grupos o familias. El nmero del perodo nos indica cuantos niveles de energa hay en el tomo, el nmero del grupo indica la cantidad de electrones de valencia que presenta el tomo.

  • 5

    Resumen de los modelos

    Budn de pasas, J.J.Thomsom

    El tomo posee electrones. El tomo puede dividirse.

    Planetario, E.Rutherford

    El tomo posee ncleo. El ncleo tiene protones positivos. Los electrones giran alrededor del ncleo. La masa se concentra en el ncleo.

    El tomo es vaco.

    Estacionario, N.Bohr

    Los electrones giran ordenados en rbitas. Mientras no ganen ni pierdan energa los electrones no se alejan de su rbita.

    Mecano-Cuntico, E.Schrdinger

    Los electrones se mueven en orbitales. Los orbitales representan la probabilidad de encontrar un electrn.

  • 6

    QUMICA NUCLEAR Y RADIACTIVIDAD

    1. El ncleo atmico es pequesimo y contiene protones y neutrones, por lo tanto, concentra casi la totalidad de la masa del tomo.

    2. Una notacin nuclear consiste en anotar el nmero atmico (Z) como subndice y el nmero de

    masa (o nmero de nucleones, A) como suprandice, ambos colocados antes del smbolo del elemento.

    3. El nmero atmico (Z) le da la identidad a un tomo y generalmente coincide con el nmero

    de electrones. El nmero de neutrones de un tomo no debe necesariamente coincidir con el nmero atmico.

    4. En la desintegracin radiactiva de un elemento radiactivo se pueden emitir partculas o

    radiaciones. Para cualquier efecto, se emite siempre una gran cantidad de energa. Algunos tipos de emisiones son:

    5. La vida media o perodo de semidesintegracin de un istopo radiactivo es el tiempo

    promedio que tarda un istopo radiactivo en desintegrarse hasta la mitad de su masa inicial.

    6. La transmutacin artificial se consigue por medio del bombardeo nuclear de ncleos atmicos

    estables con protones, neutrones, partculas alfa y otras partculas sub-atmicas o por fusin de ncleos.

    Carga positiva, capacidad ionizante.

    Baja energa, velocidad y poder penetracin. Alfa ( 2

    4 )

    Carga negativa.

    Energa media, velocidad media, poco poder de penetracin. Beta ( -1

    0 )

    Radiacin electromagntica, neutra.

    Alta energa, velocidad y poder de penetracin. Gamma ( 0

    0)

    Carga positiva.

    Poca masa, poco poder de penetracin. Positrones

    ( +10

    )

  • 7

    Emisiones nucleares, naturales o artificiales:

    7. Los cientficos emplean a menudo istopos radiactivos como rastreadores. Un tomo

    radiactivo presente en una molcula sirve como una marca que se puede seguir por medio de un detector de la radiacin.

    8. En medicina se utilizan radioistopos con fines de diagnstico y tambin con propsitos

    teraputicos. En los procedimientos de diagnstico los radioistopos se utilizan como rastreadores. En la terapia por radiacin se utiliza radiacin para matar clulas cancerosas.

    9. Las vidas medias de los radioistopos permiten medir la antigedad de ciertos objetos. Se

    pueden estimar la edad de las rocas que contienen uranio determinando la proporcin entre el uranio y el plomo. El fechado por carbono-14 permite estimar antigedad de fsiles orgnicos que contienen carbono.

    10. Definiciones relevantes:

    11. Grficas de decaimiento radiactivo:

    Se fusionan ncleos pequeos.

    Se libera mucha energa, ocurre en el sol. Fusin

    Se rompen ncleos atmicos grandes y se forman otros ms pequeos, usualmente radiactivos

    Se libera gran cantidad de energa, ocurre en los reactores nucleares. Fisin

    Mismo Z, distinto A.

    Pertenecen al mismo elemento. ISOTOPOS

    Mismo A, distinto Z.

    Elementos distintos. ISOBAROS

    Igual nmero de neutrones.

    Elementos distintos. ISOTONOS

  • 8

    LA TABLA PERIDICA

    1. Todo tomo tiende a estabilizarse electrnicamente, para lo cual puede perder, ganar o

    compartir electrones.

    2. La tendencia de los metales es estabilizarse perdiendo electrones y los NO metales presentan

    una doble posibilidad, ganar y perder electrones, dependiendo con quien se enlacen.

    3. Los metales slo presentan estados de oxidacin positivos mientras que los no-metales

    pueden presentar estados de oxidacin negativos y positivos.

    4. El tamao de un tomo o ion (radio) es directamente proporcional al nmero de niveles de

    energa con electrones e inversamente proporcional la carga elctrica del ncleo.

    5. En el sistema peridico el radio atmico aumenta hacia abajo en los grupos y hacia la

    izquierda en los perodos.

    6. Los gases inertes presentan los mayores valores de energa de ionizacin. El helio tiene el

    mayor valor de energa de ionizacin de la Tabla Peridica.

    7. Los 3 tomos con mayor electronegatividad en el sistema peridico son: Flor (4,0), Oxgeno

    (3,5) y cloro (3,0).

    8. Se define afinidad electrnica como la energa que se libera cuando un tomo gaseoso capta

    un electrn de otro tomo. La mayor afinidad electrnica en la Tabla peridica la presenta el

    cloro.

    9. Los gases inertes no presentan valor para la afinidad electrnica ni para la electronegatividad.

    10. El radio de un anin siempre es mayor que el de su tomo neutro en estado basal

    11. El radio de un catin siempre es menor que el de su tomo neutro en estado basal.

    12. El estado basal o fundamental de un tomo es el de menor energa y que cumple con el

    principio de construccin.

    13. Los elementos ms densos estn en el centro inferior de la tabla peridica

  • 9

    14. Definiciones importantes:

    TABLA RESUMEN DE PROPIEDADES PERIDICAS

    Energa que se debe entregar a un tomo (en estado gaseoso) para sacar su electrn ms dbilmente retenido. Los gases nobles son los de mayor PI y los metales los de menor PI.

    Potencial

    de ionizacin (PI)

    Es la energa liberada por un tomo gaseoso al captar un electrn. Los gases nobles no presentan EA los metales tienen EA casi nulas y los no-metales altas EA.

    Electroafinidad

    (EA)

    Mide la tendencia de un tomo a atraer electrones compartidos hacia s. Los gases nobles no presentan EN, los metales tienen una baja EN y los no metales alta EN.

    Electronegatividad

    (EN)

    Tendencia de un tomo a ceder electrones, los metales son los ms electropositivos (son los menos electronegativos).

    Electropositividad

  • 10

    ENLACE QUMICO

    1. Todos los tomos de la Tabla Peridica (con excepcin de los gases inertes) presentan

    inestabilidad energtica y electrnica, por lo tanto, en busca de su estabilidad se enlazan con

    otros tomos iguales o distintos.

    2. Los electrones ms externos (nivel de valencia) son los usados en el enlace.

    3. Los elementos menos reactivos son los gases nobles o inertes. Todos ellos, excepto el helio,

    tienen un octeto de electrones en la capa ms externa, esta configuracin electrnica le

    confiere gran estabilidad.

    4. La estructura de Lewis para los tomos indica el smbolo del elemento rodeado de tantos

    puntos como electrones de valencia tenga.

    5. Considere la siguiente notacin de Lewis:

    X

    El elemento es del grupo VI-A

    Es un tomo calcgeno

    Tiene 6 electrones de valencia

    Es un no-metal

    Se estabiliza captando 2 electrones

    Adopta nmero de oxidacin -2

    6. Cuando un metal reacciona con un no-metal muy activo, el metal cede electrones y el NO

    metal los acepta. Los tomos metlicos se convierten en cationes y los tomos no metlicos se

    transforman en aniones. Cationes y aniones se mantienen unidos porque se forma un enlace

    inico.

    7. El enlace inico se caracteriza por una transferencia de electrones entre los tomos que lo

    forman. Entre ellos hay una gran diferencia de electronegatividad.

    8. Cuando dos tomos similares reaccionan, se combinan compartiendo electrones, el par de

    electrones compartidos se conoce como enlace covalente.

    9. Enlace covalente polar: 2 tomos similares (no iguales) se combinan compartiendo electrones,

    pero uno de ellos atrae ms fuertemente los electrones, (distribucin no equitativa de los

    electrones). Un par de electrones compartido equitativamente entre dos tomos idnticos es

    un enlace covalente apolar (los valores de electronegatividad son iguales).

  • 11

    10. Cuando dos tomos comparten dos pares de electrones, el enlace covalente es doble. Tres

    pares de electrones compartidos origina un enlace covalente triple.

    11. Existen excepciones a la regla del octeto. En ciertas molculas hay octetos incompletos de

    electrones y en otras hay octetos expandidos. Algunas molculas tienen electrones no

    apareados lo cual las convierte en radicales libres.

    12. Molculas que no cumplen la regla del octeto:

    PCl5 SF6 AlCl3 BF3 NO

    13. De acuerdo con la disposicin espacial de los tomos en la molcula (estereoqumica), se

    puede deducir su polaridad. Generalmente una molcula simtrica es apolar y una

    molcula asimtrica es polar.

    14. Las molculas no polares pequeas se mantienen unidas slo por fuerzas de dispersin, por lo

    tanto, presentan bajos valores de temperatura de de fusin y ebullicin. Las molculas polares

    se mantienen unidas merced a fuerzas entre dipolos adems de las fuerzas de dispersin y por

    lo tanto, tiene mayores puntos de fusin y ebullicin.

    15. Las molculas orgnicas e inorgnicas que contienen enlaces H O, H N H F presentan fuerzas de atraccin especiales llamadas enlaces puente de hidrgeno.

    16. Entre las mltiples interacciones que se pueden establecer entre dos molculas o especies

    qumicas, se encuentran los enlaces (covalentes o inicos), los puentes de hidrgeno y las

    fuerzas de van der Waals.

    17. Las intensidades de estas interacciones son:

    Enlace > puentes de hidrgeno > fuerzas de van der Waals

    18. La valencia es la cantidad de electrones que un tomo ocupa para enlazar.

    19. El estado de oxidacin (EDO) es la carga del tomo dentro de la molcula.

    20. Si se enlaza con el flor, el oxgeno adopta nmero de oxidacin +2.

    Se forma entre 2 metales Enlace

    Metlico

    Metal con No Metal

    EN 1,7 Enlace Inico

    Dos No Metales

    Apolar: 2 tomos iguales, EN = 0.

    Polar: tomos distintos, 0 < EN < 1,7. Dativo: un tomo aporta ambos electrones.

    Enlace Covalente

  • 12

    CUADRO RESUMEN DE HIBRIDACIN Y GEOMETRA MOLECULAR

    COMPUESTOS INORGNICOS

    1. Si un tomo metlico reacciona con oxgeno (O2), forma un xido bsico. Algunos ejemplos:

    MgO (xido de magnesio II); Li2O (xido de litio); Fe2O3 (xido de hierro III).

    2. Si un tomo no-metlico reacciona con oxgeno (O2) forma un xido cido (anhdrido).

    Algunos ejemplos: CO2 (anhdrido carbnico); SO3 (xido sulfrico), NO2 (dixido de

    nitrgeno).

    3. La reaccin entre un xido y agua formar un compuesto que depender de la naturaleza del

    xido. Por lo tanto, si el xido es metlico el producto generado ser un hidrxido (base de

    Arrhenius). Si el xido que reacciona es no-metlico, el producto que se genera ser un cido

    ternario (oxicido).

    Ejemplos:

    MgO + H2O Mg(OH)2 (hidrxido de magnesio)

    SO3 + H2O H2SO4 (cido sulfrico)

  • 13

    4. Los compuestos binarios que presentan hidrgeno en su estructura son hidruros. Un tipo

    especial de hidruros son los formados por un no-metal (con alto valor de electronegatividad) e

    hidrgeno. A estos compuestos (usualmente gases) se les nombra con el sufijo uro. En

    solucin acuosa adoptan comportamiento cido y se les nombra con el sufijo hdrico. A estos

    ltimos se les pasa a denominar cidos binarios y a diferencia de los ternarios, no presentan

    oxgeno en su composicin.

    Ejemplos:

    HNO3 cido ternario cido ntrico

    HCl(g) hidruro cloruro de hidrgeno

    HCl(ac) cido binario cido clorhdrico

    H2S(ac) cido binario cido sulfhdrico

    5. Los hidruros covalentes son compuestos binarios en donde el nmero de oxidacin para el

    hidrgeno toma valor +1. En los hidruros metlicos el EDO para el hidrgeno es siempre -1. El

    metano es qumicamente un hidruro covalente que pertenece a la familia de compuestos

    orgnicos llamados parafinas (hidrocarburos)

    Ejemplos:

    CaH2 dihidruro de calcio (H=-1) hidruro metlico

    AlH3 trihidruro de aluminio (H=-1) hidruro metlico

    NH3 trihidruro de nitrgeno (H=+1) hidruro covalente

    CH4 tetrahidruro de carbono (H=+1) hidruro covalente

    6. Las sales binarias siempre estn formadas por un metal y un no-metal. En este compuesto

    hay enlace inico y por lo tanto, en estado slido formarn redes cristalinas (no es aplicable la

    teora de hibridacin para conocer la geometra molecular). Se nombran indicando

    primeramente el no-metal con sufijo uro y luego el metal.

    Ejemplos:

    NaCl cloruro de sodio

    Na2S sulfuro de sodio

    KCl cloruro de potasio

    7. Las sales ternarias son compuestos oxigenados que se forman cuando un cido ternario

    reacciona con una base o un metal. Se les suele denominar con el sufijo ito o ato.

    Ejemplos:

    K2SO4 sulfato de potasio

    Na2SO3 sulfito de sodio

    8. En los compuestos denominados perxidos el nmero de oxidacin para el oxgeno es -1. El

    agua oxigenada (H2O2) y el perxido de calcio (CaO2) son algunos ejemplos conocidos. En

    tanto, los superxidos son compuestos binarios en donde el nmero de oxidacin para el

    oxgeno es (MgO4, por ejemplo).

  • 14

    9. Molculas con nombres complejos:

    H2SO4 cido sulfrico

    HNO3 cido ntrico

    H2C2O4 cido oxlico

    H2CO3 cido carbnico

    KNO3 nitrato de potasio

    K2SO4 sulfato de potasio

    KMnO4 permanganato de potasio

    CH3COONa acetato de sodio

    Al2(SO4)3 sulfato de aluminio

    K2Cr2O7 dicromato de potasio

    10 La resonancia es el trmino que indica que una estructura molecular o inica tiene varias

    formas de representaciones de Lewis, todas qumicamente razonables y que cumplen con la

    regla del octeto. Esto ocurre cuando algunos electrones ( pi) se deslocalizan en la estructura molecular generando lo que se denomina hbridos de resonancia, todos igualmente

    correctos y que satisfacen tericamente lo esperado. Un ejemplo clsico es el ion nitrato NO3-

    que presenta al menos 3 estructuras resonantes y distintas.

    QUMICA ORGNICA

    1. La qumica orgnica comprende el estudio de los compuestos de carbono, esto es, de los

    hidrocarburos y sus derivados. Ms del 95% de todos los compuestos conocidos contienen

    carbono.

    2. Los hidrocarburos contienen slo carbono e hidrgeno. Este grupo de compuestos contiene a

    los alcanos (CnH2n+2), alquenos (CnH2n), alquinos (CnH2n-2), cicloalcanos (CnH2n) y los

    hidrocarburos aromticos.

    3. En una cadena hidrocarbonada: un carbono ser primario cuando se encuentre unido slo a un

    carbono. Unidos a 2 o 3 carbonos directamente ser secundario y terciario.

    4. Los nombres de los alcanos, que contienen slo enlaces simples, terminan en ano. Estos compuestos pueden tener estructuras de cadena normal, de cadena ramificada o cclica.

    5. Los alquenos presentan al menos un enlace doble y sus nombres terminan en eno. Los alquinos presentan al menos un enlace triple y sus nombres terminan en ino. Ambos son hidrocarburos insaturados.

    6. Las cadenas cclicas aromticas suelen contener al benceno. En caso contrario se les llama

    alicclicas.

    7. Los ismeros son molculas que tienen la misma frmula molecular pero diferente estructura.

    Debido a que existen muchos tipos de isomera en la qumica orgnica, en general se utilizan

    ms las frmulas estructurales que las frmulas moleculares.

  • 15

    8. Entre los hidrocarburos aromticos se encuentran el benceno, el tolueno, el xileno y sus

    derivados: El benceno es de frmula C6H6 y es un anillo hexagonal con resonancia.

    9. CLASIFICACIN DE CADENAS HIDROCARBONADAS

    10. Los hidrocarburos forman muchos tipos de derivados, los cuales presentan comportamientos

    de acuerdo al grupo funcional que poseen.

    11. Una amina es un derivado orgnico del amonaco, NH3, puede ser primaria, R-NH2,

    secundaria, R-NH-R o terciaria si el nitrgeno que unido a tres radicales.

    12. Una amida contiene un grupo carbonilo cuyo tomo de carbono est unido a un tomo de

    nitrgeno, R-CONH2. Una amida tambin puede ser sustituida: R-CONH-R (enlace tipo peptdico).

    13. Un ter es un compuesto heterogneo que se nombra indicando la funcin y alfabetizando los

    2 radicales que siempre posee.

    Tipos de

    Cadenas

    Abiertas

    (Alifticas)

    Cerradas

    (Cclicas) Mixtas

    Cadenas

    Alifticas

    Normal o

    Recta

    Ramificada

    Saturada

    Insaturada

    Homognea

    Heterognea

    Cadenas

    Alifticas

    Normal o

    Recta

    Ramificada

    Saturada

    Insaturada

    Homognea

    Heterognea

  • 16

    14. Los aminocidos presentan dos grupos funcionales, cido (-COOH) y amino (NH2) son las unidades con las que se construyen las protenas.

    15. Los alcoholes contienen al grupo funcional OH y son molculas altamente polares solubles en

    agua. La solubilidad en agua de un alcohol disminuye si aumenta el largo de la cadena

    hidrocarbonada.

    16. A temperatura ambiente los alcoholes son lquidos ya que presentan la interaccin

    intermolecular puente de hidrgeno que cohesiona sus molculas. Aun as los alcoholes

    presentan un menor valor de densidad y tensin superficial si se les compara con el agua.

    17. Los alcoholes se clasifican considerando la energa que presenta el carbono que sostiene el

    grupo OH. Si el carbono es primario, entonces el alcohol tambin lo ser. De este modo slo

    hay alcoholes primarios, secundarios y terciarios.

    18. En general, los alcoholes son molculas bastante solubles en agua, sin embargo la solubilidad

    disminuye si la cadena que contiene al alcohol aumenta de tamao.

    19. Las cetonas tambin son molculas polares y solubles en agua. Presentan al grupo carbonilo

    (C=O) y suelen utilizarse como solventes de laboratorio y removedores de pinturas. Cuando se

    nombra una cetona se adiciona al sufijo ONA.

    20. Los aldehdos son compuestos orgnicos muy reactivos (ms reactivos que las cetonas y los

    alcoholes). Presentan el grupo carbonilo en su estructura y cuando se les nombra se adiciona

    el sufijo AL.

    21. Los cidos carboxlicos y los steres son molculas orgnicas que presentan frmula

    general del tipo CnH2nO2. Contienen al menos 2 tomos de oxgeno en su estructura y son las

    funciones de mayor prioridad en una molcula. Los cidos carboxlicos se nombran

    adicionando el sufijo OICO. En tanto, los steres se nombran usando el sufijo OATO.

    22. Resumen de funciones orgnicas:

    FUNCIN NOMBRE FUNCIN NOMBRE

    RH Hidrocarburos ArH Hidrocarburos aromticos

    R-X Derivados halogenados R-NO2 Nitrocompuestos

    R-OH Alcoholes R-COOH cido carboxlicos

    R-O-R teres R-COO-R steres

    R-NH2 Aminas R-CONH2 Amidas

    R-CHO Aldehdos R-CO-R Cetonas

    Ar-OH Fenoles

    23. Los ismeros son molculas diferentes que presentan la misma masa molar porque tienen la

    misma proporcin de tomos en su estructura. Es importante recalcar que los ismeros son

    molculas que no presentan las mismas propiedades qumicas ni fsicas y por tanto slo

    coinciden en la frmula molecular.

  • 17

    24. Parejas de ismeros comunes:

    ALCOHOL- TER (Cn H2n+2 O)

    CETONA- ALDEHDO (Cn H2n O)

    CIDO CARBOXLICO- STER (Cn H2n O2)

    CICLOALCANOS- ALCENOS (CnH2n)

    CICLOALCENOS- ALQUINOS - ALCADIENOS (CnH2n-2)

    25. Las molculas insaturadas como:

    C C

    H

    Cl Cl

    H

    C C

    H

    Cl H

    Cl

    A B

    Presentan isomera espacial, por lo tanto, son distintas tanto sus propiedades fsicas

    como qumicas y se nombran respectivamente:

    A = cis-1,2-dicloro-eteno ( Z-1,2-dicloro-eteno)

    B = trans-1,2-dicloro-eteno ( E-1,2-dicloro-eteno)

    26. Los ismeros pticos son un grupo especial de molculas que presentan igual frmula

    molecular e igual distribucin de sus tomos. Sin embargo todas aquellas molculas que

    presentan este comportamiento deben tener por regla general, centros estereognicos, esto

    es, carbonos con 4 sustituyentes distintos. En estas condiciones se dice, que el compuesto

    presentar actividad ptica y podr clasificarse dentro de aquellos que presenten un

    homlogo enantimero. La regla establece que antes de escribir la cadena principal se

    antepone un D o una L para indicar que presenta actividad ptica (sentido en que es desviado

    un haz de luz polarizada por la molcula)

    27. Los ismeros conformacionales son molculas que se pueden representar de diversa forma

    conservando la frmula molecular pero distinta orientacin espacial. El ciclohexano suele

    representarse como un hexgono regular sin embargo, su estructura no es plana. Cuando se

    dibuja de forma tridimensional adopta una conformacin espacial que se denomina silla, la

    cual, mediante una torsin, se transforma en otra ms inestable denominada bote y luego en

    otra silla que ser ismero conformacional de la primera, pues sus enlaces cambian de

    orientacin espacial.

    Silla 1 Bote Silla 2

  • 18

    28. Proyecciones tridimensionales de molculas orgnicas:

    Caballete

    Se pone en un eje transversal 2 carbonos (sp3) vecinos de una cadena y se rotan libremente:

    CH3

    H H

    H Cl

    OH

    CH3

    H H

    HCl

    OH

    Giro de 180 en elcarbono de atrs

    Newman

    Proyeccin tridimensional en donde los tomos de carbono vecinos se denotan con un crculo y

    un punto:

    CH3

    H H

    HCl

    OH

    CH3

    H H ClH

    OH

    Giro de 180 en elcarbono de atrs

    EclipsadaAlternada

    Fischer

    Proyeccin usada para representar molculas quirales que presenten varios centros

    estereognicos (principalmente azcares).

    H H

    CH3

    H Cl

    OH

    Representa CH H

    CH3

    C

    OH

    H Cl

    29. Dentro de las reacciones qumicas generales ms comunes en compuestos orgnicos estn:

    1. Combustin

    2. Adicin

    3. Sustitucin

    4. Eliminacin

    30. Los alcoholes pueden obtenerse a partir de la oxidacin de un azcar. El proceso se denomina

    fermentacin alcohlica.

  • 19

    31. La reaccin de deshidratacin de un alcohol genera como producto principal una molcula ms

    insaturada (alqueno o alquino segn sea el caso). Esta reaccin es un tpico caso de

    eliminacin.

    32. La oxidacin de un alcohol generar un aldehdo o un cido carboxlico si el alcohol es

    primario.

    33. Si el alcohol es secundario la oxidacin dar como producto una cetona. NO hay oxidacin si

    el alcohol es terciario

    34. La oxidacin de un aldehdo generar como nico producto un cido carboxlico. La reduccin

    del aldehdo regenerar del alcohol.

    35. La reaccin entre un alcohol y un cido carboxlico originar un ster. En esta transformacin

    se elimina una molcula de agua (sntesis por deshidratacin). La reaccin inversa se

    denomina hidrlisis y regenera el alcohol y cido respectivo.

    36. La adicin de agua a un alqueno en medio cido genera un alcohol. Este es un tipo especial de

    adicin al doble enlace. En general la adicin de tomos a molculas insaturadas sigue la regla

    de markovnikov. Esto es, el tomo con mayor valor de Z se adiciona al carbono ms

    sustituido.

    37. Cuando se adiciona un tomo a un benceno sustituido pueden formarse siempre 3 compuestos

    orgnicos distintos (orientacin orto, meta y para)

    38. La eliminacin es la reaccin inversa a la adicin. El sustrato presenta tomo como Cloro,

    Bromo, Yodo y grupos NO2, -SO3, -NH2, -OH, entre otros y con ayuda de algn otro reactivo se eliminan de la molcula generando un producto ms insaturado que el de partida.

  • 20

    PRIORIDADES DE LOS GRUPOS FUNCIONALES

    FUNCIN FRMULA PRIORIDAD PREFIJO SUFIJO

    CIDOS CARBOXILICOS

    -COOH 1 carboxi

    -carboxilico

    -oico

    CIDOS

    SULFONICOS -SO3H 2 sulfo

    -sulfnico

    STER -COO-R 3 R-oxicarbonilo -oato de R

    -carboxilato de R

    HALUROS DE CIDO

    -CO-X 4 haloformil

    -haluro de oilo

    AMIDAS -CO-NH2 5 carbonil

    -carboxamida

    -amida

    NITRILOS -CN 6

    ciano

    -carbonitrilo

    -A-nitrilo

    ALDEHIDOS -CHO 7 formil

    -carbaldehdo

    -al

    CETONAS -CO-R 8 oxo

    -ona

    ALCOHOLES -OH 9 hidroxi

    -ol

    AMINAS -NH2 10 amino

    -R-amina

    ETERES -O-R 11 R-oxi

    -R-ter

    ALQUENOS

    C =C 12 en

    -eno

    ALQUINOS C C 13 in

    -ino

    HALOGENOS X 14 halo

    ---

    NITROCOMPUESTOS -NO2 15 nitro

    ---

    RADICALES ALQUILICOS

    -R

    16

    nombre del radical

    ---

    NOTA: Los halgenos y radicales alqulicos, aunque no son grupos funcionales, han sido incluidos en esta

    tabla para destacar sus prioridades relativas.

  • 21

    ESTEQUIOMETRA

    1. La materia existe en tres estados: slido, lquido y gaseoso, y se describe en trminos de sus

    propiedades fsicas y qumicas. Las propiedades qumicas indican la capacidad de una

    sustancia para cambiar a otra distinta. Las propiedades fsicas son caractersticas de la

    sustancia, siempre y cuando no se produzca un cambio qumico.

    2. El cambio fsico es transitorio y no altera la estructura de la materia. El cambio qumico es

    permanente y en l se altera la estructura de la materia formando nuevas sustancias

    .

    3. Una mezcla tiene composicin variable. La mezcla homognea (soluciones) se separa por

    evaporacin, destilacin, extraccin. Las mezclas heterogneas se separan por mtodos

    mecnicos como la decantacin, la filtracin y la centrifugacin.

    4. Hay dos tipos de sustancias puras: los elementos, que no pueden descomponerse

    qumicamente en sustancias ms sencillas, y compuestos, que pueden descomponerse

    qumicamente en elementos (...lisis). Los compuestos qumicos se representan mediante

    frmulas.

    5. Los elementos pueden presentarse como tomos (smbolos: Fe, Al, C, Ni) y como molculas

    (O2, O3, S8, N2).

    Cuadro Resumen de estructura de la materia

  • 22

    6. Materiales de laboratorio usados para preparar y separar mezclas:

    A B C D E F

    A: probeta. Material preciso, usado para contener y medir volmenes de lquidos.

    B: Pipeta graduada: Material de vidrio usado para traspasar volmenes de lquidos a un

    matraz, una probeta o un vaso de precipitado.

    C: Pipeta volumtrica: Material de vidrio con aforo, usada para traspasar volmenes exactos

    de algn lquido.

    D: Matraz erlenmeyer: Material de vidrio usado para preparar soluciones o disolver algn

    soluto. Tambin puede ser usado para calentar alguna sustancia.

    E: Matraz de aforo: Material de vidrio usado para preparar soluciones exactas.

    F: Vaso de precipitado: Material de vidrio para contener volmenes de lquidos o soluciones

    7. El mol es una unidad de medicin de cantidad de materia, su valor es 6,021023, cifra que se

    conoce como nmero de Avogadro. Un mol de cualquier sustancia contiene 6,021023

    unidades.

    8. Un mol de cualquier elemento tiene una masa igual a la masa atmica de dicho elemento

    expresada en gramos. La masa molar de cualquier compuesto es la masa (en gramos) de un

    mol del mismo y es la suma de las masas de los tomos que lo forman.

    9. Una ecuacin qumica hay que balancearla o equilibrarla para que cumpla la ley de Lavoisier o

    ley de conservacin de la materia.

    10. La ecuacin balanceada indica el nmero de molculas de reactivos y productos. Tambin se

    puede interpretar en trminos de moles de reactivos y productos.

    11. El estudio de las relaciones entre los reactivos y productos de una ecuacin qumica se

    denomina estequiometra.

    MOL

    Gramos

    Al multiplicar por la masa molar

    tomos o molculas

    Al multiplicar por 6,02 1023

    Litros

    Al multiplicar por 22,4 (slo para gases a 0 C y 1 atm.)

  • 23

    12. Respecto de la frmula para un compuesto pueden distinguirse 3:

    Frmula General: indica la relacin de tomos que hay en un compuesto sin dar

    cuenta de la proporcin matemtica mnima en que se encuentran.

    Frmula Emprica (mnima): indica la menor proporcin matemtica en la que se

    encuentran los tomos en un compuesto. La frmula mnima no permite conocer la

    estructura molecular de un compuesto, slo da cuenta del porcentaje en masa que

    aportan los elementos.

    Frmula Molecular: indica la proporcin real en la que los tomos se encuentran

    dentro de un compuesto. La frmula molecular tampoco permite conocer la estructura

    real del compuesto pero si determina la relacin estequiomtrica en la que se enlazaron

    los distintos elementos. La frmula molecular presenta una masa molar igual o mayor

    que la frmula mnima. El cociente entre ambas entrega una cifra entera que permite

    conocer las veces en que se debe amplificar la frmula mnima para obtener la

    molecular.

    Ejemplo:

    CnH2nOn Frmula general (F.G)

    C1H2O1 Frmula emprica (F.E) C6H12O6 Frmula molecular (F.M)

    (F.M / F.E) = 6

    13. Con frecuencia los reactivos no se mezclan en cantidades estequiomtricas, por lo cual no se

    agotan de manera simultnea. En ese caso hay que usar el reactivo limitante para calcular las cantidades de productos que se forman.

    14. La ley de Avogadro (vlida para sustancias gaseosas) establece que: En condiciones normales

    de temperatura y presin (1 atm y 0 C), un mol de cualquier gas presenta un volumen de

    22,4 litros.

  • 24

    15. En 1 mol de molculas de H2O hay:

    6,021023 molculas

    36,021023 tomos en total

    26,021023 tomos de hidrgeno

    6,021023 tomos de oxgeno

    18 gramos de compuesto

    18 mL (si T = 4C)

    16 gramos de oxgeno

    2 gramos de hidrgeno

    22,4 litros de compuesto (en C.N.P.T)

    GASES

    1. Se consideran fluidos con gran entropa y energa cintica. El estado gaseoso se caracteriza

    por presentar (a diferencia de los otros estados) menor valor para la densidad (si se trata de

    la misma sustancia). En estado gaseoso las partculas presentan mayor grado de separacin.

    2. Las variables que modifican al estado gaseoso son 3: Presin, temperatura y volumen. El

    nmero de partculas condiciona el cambio de estas variables termodinmicas.

    3. La ecuacin de estado de los gases permite conocer la relacin entre las variables

    termodinmicas que modifican el comportamiento de un gas. La ecuacin universal de los

    gases es la siguiente:

    4. Las relaciones entre estas variables son:

    Presin y Volumen se relacionan en forma inversamente proporcional, siempre y cuando la

    transformacin gaseosa ocurra a temperatura constante. Esta condicin se denomina

    isoterma (Ley de Boyle) y la grfica correspondiente es

    PV = nRT

  • 25

    Presin y Temperatura se relacionan en forma directamente proporcional, siempre que la

    transformacin ocurra sin cambio en el volumen. Esta condicin se denomina isocora (Ley

    de Gay-Lussac) y la grfica correspondiente es

    Temperatura y Volumen se relacionan en forma directamente proporcional, siempre que la

    transformacin ocurra sin cambio en la presin. Esta condicin se denomina isobara y la

    grfica correspondiente es

    5. Si tres de las cuatro variables son iguales para dos gases diferentes, entonces la cuarta

    variable tambin lo es:

    Si dos gases tienen el mismo volumen, estn a la misma temperatura y ejercen la

    misma presin entonces, contienen igual nmero de molculas.

    Si dos gases contienen el mismo nmero de moles, ocupan el mismo volumen a la

    misma temperatura entonces ejercen la misma presin.

    DISOLUCIONES QUMICAS

    1. Una solucin es una mezcla homognea. La solubilidad de un soluto en un disolvente dado

    depende de las interacciones entre el disolvente y las partculas de soluto.

    2. El agua disuelve muchos compuestos, inicos y con molculas polares, porque se forman

    fuerzas de interaccin entre sus molcula y/o iones.

    3. Los disolventes NO polares tienden a disolver a los solutos NO polares. Lo semejante disuelve a lo semejante.

    4. La solubilidad de un soluto slido en un disolvente lquido generalmente aumenta al aumentar

    la temperatura.

  • 26

    5. La solubilidad de un gas en un lquido disminuye con el aumento de la temperatura.

    6. Un aumento de presin, aumenta la solubilidad de un gas en un lquido.

    7. El porcentaje masa-masa (%m/m) indica los gramos de soluto que estn el 100 gramos de

    solucin.

    %

    =

    100

    8. El porcentaje masa-volumen (%m/v) indica los gramos de soluto que se encuentran en 100

    mL de solucin.

    %

    =

    100

    9. La densidad de una solucin corresponde a d= m/v y aunque no mide concentracin, es

    proporcional a ella.

    10. Relacin entre el porcentaje m/ v y el porcentaje m/m:%

    = %

    11. Molaridad (M) o concentracin molar indica los moles de soluto que estn contenidos en un litro (1000 ml) de solucin.

    =

    12. Relacin con molaridad: =%

    10

    TIPOS DE SOLUCIONES

    Segn soluto

    Tipo de soluto disuelto

    Inica: Soluto inico

    Molecular: Soluto covalente poco polar

    Relacin Soluto/Solvente

    Cantidad en masa de soluto comparada con el

    solvente

    Diluida: Soluto

  • 27

    13. La ecuacin til en una dilucin (adicin de un solvente a una solucin concentrada) es:

    C1V1 = C2V2

    Donde C1 y C2 son las concentraciones al inicio y luego de adicionar agua (respectivamente).

    V1 y V2 son los volmenes inicial y final (mL o L)

    14. En una mezcla de soluciones de igual soluto pero diferente concentracin o volumen, la

    concentracin final viene dada por

    1 1 2 2final

    1 2

    C V + C VC =

    V + V

    Donde C1y C2 son la concentracin molar o el porcentaje masa/volumen de las soluciones y

    V1 y V2 son los respectivos volmenes.

    15. Las propiedades coligativas de las soluciones se definen como aquellas variaciones que

    ocurren en las propiedades de un solvente cada vez que se adicione un soluto no-voltil. Estas

    variaciones dependen slo de la cantidad de partculas presentes en la solucin y no del tipo o

    naturaleza del soluto adicionado.

    16. Estas variaciones ocurren al mismo tiempo y son las siguientes:

    Disminucin de la Presin de Vapor. Aumento del Punto de Ebullicin. Disminucin del Punto de Congelacin. Cambio en la Presin Osmtica.

    17. En general para seleccionar un soluto (para adicionar a un solvente puro) que provoque

    los mayores cambios en las propiedades anteriores, es preciso elegir:

    Aquel que presente la menor masa molar (habr mayor cantidad de moles comparado

    con otro de mayor masa).

    Un soluto que sea inico (de modo que genere la mayor cantidad de partculas en solucin).

    Aquel soluto que presente la menor volatilidad (para asegurar que no se evaporar

    antes que el solvente lo haga). 18. El aumento en el punto de ebullicin para un solvente al que se le adicion un soluto no

    voltil viene dado por:

    0 ebT = K m i

    Donde: T = (Tebsolucin Tebsolvente) Keb = Constante ebulloscpica (C / m) m = molalidad de la solucin (moles de soluto / 1Kg de solvente)

    i = coeficiente de Vant Hoff

  • 28

    19. El coeficiente de Vant Hoff es un multiplicador que indica el nmero de veces que se amplifica la ecuacin considerando el nmero de iones presentes en solucin. Si el soluto es molecular (glucosa por ejemplo) el coeficiente toma valor 1. En cambio si se trata de

    cloruro de sodio (NaCl), un soluto inico que disocia, el valor para i es 2, pues hay disociacin de la sal y se generan 2 tipos de iones. Si el compuesto es AlCl3 (y disocia completamente) el valor de i ser 4 (habrn 3 iones Cl- y 1 ion Al+3)

    20. La disminucin en la temperatura de congelacin para un solvente al que se le adicion un

    soluto no voltil viene dado por:

    0T = K m ic

    Donde: T = (Tebsolucin Tebsolvente) Kc = Constante crioscpica (C / m) m = molalidad de la solucin (moles de soluto / 1Kg de solvente)

    21. Mtodos de separacin de mezclas

    DESTILACIN

    Permite separar mezclas homogneas de lquidos o gases. Se fundamenta en los distintos

    puntos de ebullicin que presentan los componentes de la mezcla, (el componente ms voltil

    ebulle primero y se condensa en el tubo transversal que lleva agua fra).

    CROMATOGRAFA

    Permite separar mezclas complejas formadas por ms de un soluto. Se fundamenta en las

    diferentes velocidades con que se mueve cada soluto a travs de un medio poroso (fase

    estacionaria), arrastradas por un disolvente en movimiento (fase mvil).

  • 29

    EVAPORACIN

    Permite separar un soluto slido de un solvente lquido. El propsito es evaporar el solvente de

    modo de separarlo del soluto sin lograr que ste funda o se descomponga.

    TAMIZADO O CRIBA

    Permite separar una mezcla de slidos de distinto tamao uilizando diversos tamices que se

    disponen en orden descendente, segn el tamao de su malla.

    DECANTACIN

    Permite separar una mezcla heterognea de 2 o ms lquidos inmiscibles (no se disuelven

    uno en el otro). Consiste en poner la mezcla en un embudo de vidrio con llave, agitarla y luego

    dejarla quieta en un soporte para permitir la formacin de las fases. El componente ms denso

    de la mezcla se ubicar por debajo del ms liviano y su separacin ocurrir cuando se abra la

    llave para verter el contenido en un vaso de precipitado. Una mezcla de aceite y agua podr

    ser efectivamente separada por este mtodo.

    CENTRIFUGACIN

    Permite separar una mezcla heterognea de tipo suspensin. La fuerza centrfuga logra hacer

    decantar el soluto suspendido, ubicndolo en la parte baja del tubo o capilar y sobre ste el

    lquido.

  • 30

    FILTRACIN

    Permite separar un soluto slido de un solvente lquido en una mezcla heterognea. Un medio

    que filtre, por ejemplo, papel (celulosa) separa ambos componentes, permitiendo el paso del

    ms pequeo en tamao y reteniendo el ms grande.

    RECURSOS NATURALES

    1. El agua cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre, pero slo cerca del 1 % de esa

    agua est disponible como agua dulce.

    2. El agua es un compuesto polar de baja masa molar pero ms denso que la mayora de los

    lquidos que existen.

    3. El agua tiene una capacidad calrica y un calor de vaporizacin inusitadamente altos.

    4. A diferencia de la mayor parte de los lquidos, el agua se expande cuando se congela

    (anomala del agua).

    5. En estado lquido y slido forma innumerables enlaces puente de hidrgeno.

    6. Algunas propiedades del agua:

    PROPIEDADES

    DEL AGUA

    Fuerza de

    Cohesin

    Fuerza de atraccin entre las

    molculas de agua

    Tensin

    Superficial

    Energa necesaria

    para aumentar la superficie

    Densidad

    Entre 0 y 4 C aumenta ,

    luego disminuye

    Calor

    Especfico

    Calor necesario para

    elevar la temperatura

    de 1 g en 1 C

    Calor de

    Vaporizacin

    Calor necesario

    para evaporar

    1 g de agua

    Constante

    Dielctrica

    Capacidad para

    estabilizar cargas y

    disolver iones

  • 31

    7. El agua reacciona con los xidos formando cidos o hidrxidos segn sea la naturaleza del

    xido.

    8. Es un compuesto altamente polar, capaz de disolver y disociar una infinidad de molculas

    orgnicas e inorgnicas.

    9. Si el agua contiene iones de calcio y magnesio (Ca+2 y Mg+2) se considera dura, mientras que

    si contiene cidos disueltos y un pH menor a 5,6 se considera cida y peligrosa.

    10. A presin atmosfrica el agua ebulle a 100C y congela a 0C, sin embargo es capaz de

    evaporar a cualquier temperatura.

    11. Si se adiciona un soluto no voltil al agua, las temperaturas de ebullicin y congelacin se

    modifican.

    12. El agua de los ros y el mar contiene sales disueltas que la vuelven conductora de la corriente

    elctrica.

    13. El agua puede formar puentes de hidrgeno con los siguientes compuestos: etanol,

    metanol, acetona, cidos orgnicos, CO2, aldehdos, teres, amonaco, algunos cidos binarios,

    y elementos como N2, O2 y O3

    14. El agua es un anfolito puesto que puede aceptar protones o donarlos en presencia de una

    base.

    15. Se acepta que el agua es un dielctrico porque no conduce la corriente elctrica. Esto porque

    su constante de ionizacin (Kw) tiene un valor muy bajo (10-14).

    16. Algunas reacciones importantes del agua:

    H2(g) + O2(g) H2O(g) Reaccin de formacin elemental (combustin del hidrgeno)

    H2O(g) e

    H2(g) + O2(g) Descomposicin del agua (electrolisis)

    H2O(g) H+ + OH- Ionizacin del agua (disociacin)

    H+ + OH- H2O(g) Reaccin de neutralizacin

    17. La Tierra se divide en tres regiones principales: el ncleo, el manto y la corteza.

    18. Se piensa que el ncleo terrestre se compone en gran parte de hierro y el manto contiene

    principalmente silicatos.

    19. La corteza slida es la litosfera, los ocanos, los lagos y ros integran la hidrosfera y el aire

    constituye la atmsfera.

    20. La litosfera se compone, en gran parte, de rocas y minerales, tales como silicatos, carbonatos,

    xidos y sulfuros.

    21. La mica y el asbesto son silicatos, y el cuarzo es dixido de silicio puro. La arena tambin es

    principalmente dixido de silicio.

    22. Las rocas son materiales naturales constituidos por minerales. Las rocas de acuerdo a su

    origen se pueden clasificar en: gneas o magmticas, sedimentarias y metamrficas.

  • 32

    23. El suelo es la capa fina de material frtil que cubre la superficie terrestre y la ciencia que lo

    estudia se conoce como Edafologa. Se forma por la accin de factores activos (clima.

    organismos, relieve y tiempo) sobre un material pasivo (la roca o roca madre).

    24. El suelo presenta varia capas llamadas horizontes y la superposicin de estas capas

    constituyen el perfil del suelo.

    Horizonte A: Capa superficial de estructura migajosa y granular, con

    mayor porcentaje de materia orgnica o humus que las capas ms

    profundas. En l se enraza la vegetacin herbcea. Es de fragmentos

    de tamao fino y contiene compuestos solubles. Su porosidad determina el paso de agua a su travs.

    Horizonte B: Conocido como subsuelo tiene una estructura organizada, sus componentes son en

    su gran mayora minerales (arcillas, xidos de hierro y aluminio), posee materia orgnica pero en

    muy pequeo porcentaje.

    Horizonte C: Es parte del material original de la roca, no tiene estructura, es eminentemente

    inorgnico. Zona de contacto entre la roca madre y las capas superiores con estructura.

    Horizonte D:Es la capa ms profunda y constituida por la roca madre que no ha sufrido

    alteraciones qumicas ni fsicas significativas.

    TIPOS DE ROCAS

    gneas o

    Magmticas

    Volcnicas: extrusivas, el magma se enfra sobre la

    superficie.

    Plutnicas: intrusivas, el magma se enfra bajo la

    superficie

    Metamrficas

    Estas rocas cambian su estructura debido a la fuerte presin y alta temperatura

    Sedimentarias

    Orgnicas: restos orgnicos fosilizados.

    Qumicas: sales minerales cristalizadas por evaporacin

    lenta.

    Detrticas: se forman por depsitos sucesivos y

    compactacin.

    -

    T

    A

    M

    A

    O

    +

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    25. Mineral: conjunto natural formado por elementos qumicos, inorgnico, de composicin

    qumica definida, homogneos y generalmente slidos (cristalinos o amorfos). Se pueden

    encontrar en forma nativas (pura) o en compuestos como: sulfuros, haluros, xidos,

    hidrxidos, carbonatos, nitratos, boratos, sulfatos, cromatos, molibdatos, wolframatos,

    fosfatos, arseniatos, vanadatos, silicatos, etc.).

    26. Escala de dureza mineral:

    27. Recursos Naturales en Chile

    28. El Litio es un metal liviano del grupo I-A, de color blanco obtenido de las salmueras del Salar

    de Atacama. Tiene mltiples aplicaciones, siendo la ms importante, la fabricacin de bateras

    de energa.

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    29. Las salmueras son extradas gracias a pozos de bombeo en el salar de Atacama, stas se

    encuentran en diversos bolsones de lquido bajo la superficie del salar. En un proceso de

    evaporacin de obtiene la sal de litio que se trata para obtener los siguientes productos de

    inters: LiCl, Li2CO3, Na2CO3, NaCl, entre otros.

    30. SALITRE

    El mineral de donde se extrae el salitre se denomina caliche y se compone

    fundamentalmente de una mezcla de NaNO3, KNO3 y CaIO3.

    El proceso de extraccin y refinado se denomina Guggenheim y consiste en lixiviar el

    mineral molido con soluciones acuosas diluidas de nitratos obtenidas en el mismo proceso.

    Una vez lixiviado en estanques, el material se deja cristalizar. Se consigue un producto que

    pasa a granulacin.

    31. Cobre, metal dctil, maleable, buen conductor del calor y de la electricidad, traspasa sus

    caractersticas a sus aleaciones: Cu-Sn (bronce), Cu-Zn (latn), Cu-Al (bronce-aluminio), Cu-

    Ni-Zn (plata alemana) y Ni-Cu, Mn y Fe en trazas (Plata monel).

    32. Los principales subproductos asociados a la minera del cobre son: Molibdeno (MoO3), cido

    sulfrico (H2SO4) y Barros andicos (algunos metales preciosos).

    PETRLEO Y COMBUSTIBLES FSILES

    1. Los combustibles fsiles son combustibles naturales que derivan de materia orgnica que

    existieron en la antigedad. Incluyen la hulla, gas natural y petrleo.

    2. La hulla es una roca negra, combustible formada principalmente por carbono. Se produce muy

    lentamente a partir de la turba.

    3. El gas natural es principalmente metano (CH4). Es el ms limpio de todos los combustibles

    fsiles.

    4. El petrleo es un lquido negro que consiste en una mezcla compleja de compuestos orgnicos,

    principalmente hidrocarburos. Es un recurso natural NO renovable.

    5. El petrleo se destila en forma fraccionada para separar la gasolina de los aceites y lubricantes

    con mayor punto de ebullicin. Recuerda que la destilacin fraccionada es un mtodo basado

    en los diferentes puntos de ebullicin que presentan los componentes de la mezcla.

    Tamao

    de molcula Estado Usos

    C1-C4 Gaseoso CH4, metano, gas natural.

    Mezcla etano, propano, butano, gas licuado.

    C5-C16 Lquido Principalmente combustibles como gasolina, kerosene,

    petrleo diesel, etc., tambin aceites lubricantes.

    C17 en adelante Slido Ceras, parafinas, asfalto, etc.

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    6. Subproductos obtenidos en el proceso de refinacin del petrleo:

    7. El principal subproducto de la refinacin del petrleo es la gasolina para motor. Aquellas

    gasolinas que presenta como promedio 8 tomos de carbono por molcula son las de mejor

    calidad combustible. Sin embargo, dada la enorme cantidad de molculas ismeras, se defini

    un ndice de calidad que se basa en las propiedades antidetonantes de una gasolina. En virtud

    de lo anterior, una gasolina que presente: una cadena aliftica con 8 tomos de carbono

    promedio y ramificaciones en su estructura presentar el mayor poder de antidetonancia.

    8. En 1927 se estableci un estndar de desempeo arbitrario, llamado ndice de octano. Se le

    asign al isoctano (2,2,4-trimetil-pentano) un ndice de 100 y a un compuesto de cadena

    recta, el heptano (n-heptano) el ndice 0. Una gasolina con un ndice de 95 octanos tiene un

    comportamiento similar al de una mezcla con 95% de isoctano y 5% de heptano.

    9. Para elevar el ndice de octano (la calidad antidetonante) de la gasolina, las refineras de

    petrleo utilizan el cracking (romper molculas grandes para obtener cadenas ms cortas de

    gasolina), la isomerizacin (para aumentar las ramificaciones), la alquilacin (unin de

    cadenas cortas o gases, para obtener otras ms largas del tipo gasolina).

    10. Se aadi tetraetil-plomo a la gasolina para mejorar su ndice de octano durante ms de 80

    aos (desde fines de la dcada de 1920 hasta el 2000), pero su uso de ha eliminado. Hoy en

    da se usan algunos teres y el etanol como elevadores del octanaje.

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    11. Nuevos combustibles

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