QUÍMICA Y FISICOQUIMICA” “TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA Y FISICOQUIMICA”

TEMAS SELECTOS DE QUIMICA I Conceptos Generales 1.1 Conceptos básico 1.2 Teorías atómicas 1.3 Enlaces químicos II Estequiometría 2.1. Peso molecular, mol, número de Avogadro 2.2. Reactivo limitante 2.3. Reactivo en exceso 2.4. Porciento de rendimiento III Soluciones 3.1 Cálculo de concentración de soluciones: molaridad, molalidad, normalidad, fracción mol, ppm. 3.2 Propiedades coligativas de las soluciones.

IV Nomenclatura de compuestos orgánicos 4.1 Grupos funcionales y la manera correcta de nombrarlos en una molécula. 4.2 Reglas de prioridad de grupos funcionales en una misma molécula. V Acidos y Bases 5.1 Definición de Lewis y Bronsted-Lowry 5.2 Factores que afectan la acidez de las moléculas 5.3 Factores que afectan la basicidad de las moléculas. VI Estereoquímica 6.1 Quiralidad y actividad óptica 6.2 Estereoisómeros, enantiómeros, diasterómeros, mezcla racémica. 6.3 Proyecciones de Fisher 6.4Proyecciones de Newman 6.5Isomería cis-trans VII Reacciones de síntesis orgánica 7.1 Principales reacciones de los diferentes grupos funcionales. 7.2 Reacciones de sustitución, adición y eliminación. 7.3 Métodos de caracterización de compuestos orgánicos. 7.4 Introducción a métodos cromatográficos. 7.5 Introducción a técnicas de espectroscopía.

1.1- CONCEPTOS BASICOS DE QUIMICA QUE ES QUIMICA Química es la rama de la ciencias física estrechamente relacionadas con físicas y que trata esencialmente de la composición y el comportamiento de la naturaleza. Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los cambios que en ella ocurren Átomos de un elemento Moléculas de un elemento Moléculas de un compuesto Mezcla de elementos y compuestos Productos químicos de uso cotidiano en el hogar

RELACION CON OTRAS CIENCIAS Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas con las químicas. Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14. Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición y estructura e tejidos y células. Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior. Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos.

DIVISIONES DE LA QUIMICA General Química Orgánica Aplicada Inorgánica

Química General: Estudia las propiedades comunes de todos los cuerpos y las leyes a las que están sometidos los cambios que en ella se efectúan. Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada una de las sustancias en particular, desde el punto de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc. Química Inorgánica: Estudia las sustancias que provienen el reino mineral Química Orgánica: Estudia principalmente los compuestos que provienen seres vivos, animales y vegetal

Sustancia Aplicación Ácido Fluorhídrico Grabado de Vidrio Cloro Decolorante de la pasta el papel y fibras de origen vegetal Ácido Clorhídrico Obtención de glucosa a partir del almidón Bromuro Potásico En medicina se usa como sedante Yoduro y Bromuro Potásico En la elaboración de películas fotográficas Yodo Fabricación de tinturas de yodo medicinal

Sulfuro Cálcico En la arboricultura para proteger plantas contra insectos y hongos Azufre En la fabricación de pólvora, vulcanización del caucho, blanqueo de lana y medicamentos para la piel Ácido Sulfúrico Acumuladores de plomo, abonos químicos Nitrógeno Elaboración de explosivos (TNT), abonos químicos Sulfuro de Fósforo Fabricación de cerillos Baquelita Producto de reacción del fenol y formaldehído utilizado como aislante en los mangos de los desarmadores

CLASIFICACION DE LA MATERIA MATERIA Y SUS PROPIEDADES Química es una ciencia que estudia la composición de la materia y los cambios que en ella ocurren. MATERIA: Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio, posee masa. CLASIFICACION DE LA MATERIA SUSTANCIAS Y MEZCLAS ELEMENTOS Y COMPUESTOS ATOMOS Y LAS MOLÉCULAS

SUSTANCIAS Y MEZCLAS SUSTANCIA: Es una forma de materia que tiene una composición constante o definida y con propiedades distintivas. Ejemplo: el agua, el amoníaco, el azúcar, el oro, la plata y el oxígeno. Las sustancias difieren entre sí en su composición y pueden ser identificadas por su apariencia, olor, sabor y otras propiedades. MEZCLA: Es una combinación de dos o mas sustancias en la cual las sustancias conservan sus propiedades características. Ejemplo: aire, bebidas gaseosas, la leche, el cemento. Las mezclas no tienen una composición constante. Las mezclas pueden ser homogéneas ó heterogéneas. Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda la disolución. Ej Azúcar en agua. Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: Arena y virutas de hierro.

Homogénea: La composición de la mezcla es la misma en toda la disolución. Heterogénea: Su composición no es uniforme. Ej: granito

ELEMENTOS Y COMPUESTOS Las sustancias pueden ser elementos y compuestos. Elemento : Es una sustancia que no se puede separar en sustancias mas simples por medios químicos. (112 elementos de los cuales 83 forma natural en la Tierra).

LOS TRES ESTADOS DE LA MATERIA

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA MATERIA PROPIEDADES FISICAS: Son aquellas que pueden ser observadas sin cambiar la naturaleza de las sustancias ejemplos: Color, olor, dureza, elasticidad, punto de fusión y punto de ebullición. PROPIEDADES QUÍMICAS: Son aquellas que se refieren a la naturaleza intima de la sustancia o a la manera de reaccionar con otra. Ejemplo: La combustión del azufre para producir anhídrido sulfuroso, la explosión producida al quemar hidrogeno, la combustión de un trozo de cinta de magnesio para producir óxido de magnesio.

Todas las propiedades medibles de la materia pertenecen a una de 2 categorías: propiedades extensivas y propiedades intensivas: a) Propiedades extensivas: Son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada. Por ejemplo, una bolita de vidrio pesa 5 gramos; una bolita más grande del mismo vidrio pesará más de 5 gramos. Luego, el peso al variar con la cantidad de materia considerada (tamaño de las bolitas), es una propiedad extensiva. b) Propiedades intensivas o específicas: Son aquellas que no varían con la cantidad de materia considerada. Por ejemplo, cuando el agua pura hierve, la temperatura de sus vapores, a presión normal, es de 100º C cualquiera sea la cantidad de agua que se haga hervir.

PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS PROPIEDADES GENERALES Estado físico Puntos de cambio de estado Densidad Color, olor y sabor Capacidad de dilatación y contracción Elasticidad Dureza y tenacidad Capacidad de conducir el calor y la electricidad PROPIEDADES GENERALES Gravitación Inercia Divisibilidad Extensión Impenetrabilidad

MEDICIONES Medición de propiedades macroscópicas: Pueden ser determinadas directamente. Medición de propiedades microscópicas: a escala atómica o molecular; deben ser determinadas por un método indirecto

Unidades básicas del Sistema Internacional Propiedad física Nombre de la unidad Símbolo Longitud Metro m Masa Kilogramo kg Tiempo Segundo s Corriente eléctrica Amperio A Temperatura Kelvin K Intensidad luminosa Candela cd Cantidad de sustancia Mol mol 21

Unidades derivadas Propiedad física Nombre de la unidad Símbolo Área Metro cuadrado m2 Volumen Metro cúbico m3 Densidad Kg por metro cúbico kg/m3. Fuerza Newton N (kg.m/s2) Presión Pascal Pa (N.m-2) Energía Julio J (kg m2 s-2) Carga eléctrica Coulombio C (A.s) Diferencia de potencial Voltio V (J.C-1) Resistencia Ohmio  (V.A-1) 22

Prefijo Símbolo Significado Ejemplo T G M K d c m n p Tera T 1012 1 terametro(TM)=1x1012m Giga G 109 1 gigametro(Gm)=1x109m Mega M 106 1megametro(Mm)= 1x106m. Kilo K 103 1kilómetro(Km) = 1x103m. deci d 10-1 1decímetro(dm) = 1x10-1m centi c 10-2 1centímetro(cm)= 1x10-2m mili m 10-3 1milímetro(mm) = 1x10-3m. micro 10-6 1micrómetro(mm) =1x10-6m nano n 10-9 1nanómetro(nm) = 1x10-9m pico p 10-12 1picómetro(pm) = 1x10-12m 23

MASA Y PESO Masa: Es la unidad de la cantidad de materia en un objeto Peso: Es la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. La unidad de SI fundamental de masa es el Kilogramo (Kg), pero en química es mas conveniente el gramo (g).I Kg = 1 000 g

VOLUMEN El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. La unidad de volumen derivada del SI es el metro cúbico (m3). En Química: centímetro cúbico (cm3) y el decímetro cúbico (dm3). Otra unidad común es el litro (L)= al volumen ocupado por un decímetro cúbico. 1 L = 1000 mL 1 mL = 1cm3 = 1000 cm3 = 1 dm3

DENSIDAD La densidad de una sustancia, es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo

Unidades de densidad Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI): kilogramo por metro cúbico (kg/m³). gramo por centímetro cúbico (g/cm³). kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. El agua tiene una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL). Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³) o gramo por litro (g/L)