2014
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QUMICA COMN
QC-RF RESUMEN FINAL
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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.).
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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
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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.
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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.
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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
)
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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
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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
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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
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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
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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)
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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).
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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.
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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
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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.
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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
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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
+
33
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.
34
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.
35
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.
36
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11. Nuevos combustibles
DMCA-QCRF