Quimica general /

Incluye Referencias Bibliográficas

Capitulo 1 Principios elementales de la química

1.1 Naturaleza de la química

1.2 Métodos científicos en la química

1.3 Términos fundamentales en química

1.4 Propiedades de las sustancias

1.5 Materia y energía

1.6 Medición en química

Capítulo 2 Estructura atómica

2.1 Fundamentos de la teoría atómica moderna

2.2 Arquitectura atómica

2.3 Mecánica ondulatoria y la teoría cuántica

2.4 El átomo cuántico

36 39

43

46

49

49

51

54

57

60

61

2.5 Atomos multielectrónicos

2.6 Puntos como símbolos de electrones en orbitales

2.7 Propiedades magnéticas de los átomos

Capítulo 3 Propiedades periódicas

3.1 Periodicidad de la estructura electrónica de los elementos

3.2 La ley periódica

3.3 Dimensiones atómicas

3.4 Energía de ionización y afinidad electrónica

3.5 Electronegatividad

3.6 Utilidad del concepto periódico

Capitulo 4 Enlace químico

4.1 Naturaleza de los enlaces químicos

4.2 Enlace electrovalente

4.3 Enlace covalente

4.4 Enlaces múltiples

4.5 Enlaces covalentes entre donador y aceptor

4.6 Iones poliatómicos

4.7 Limitaciones a los modelos iónicos y covalentes

4.8 Resonancia

4.9 Enlaces covalentes polares

Capítulo 5 Iones y moléculas

5.1 Propiedades físicas de los agregados iónicos y moleculares

5.2 Propiedades de los iones

5.3 Estructura de las moléculas

5.4 Polaridades moleculares

5.5 Interacciones ion-molécula y molécula-molécula

Capítulo 6 Ecuaciones y fórmulas químicas

6.1 Pesos atómicos

6.2 Fórmula química

6.3 Ecuación química

6.4 Relaciones de peso en las ecuaciones químicas

6.5 Reacciones de óxido reducción

6.6 Los pesos equivalente y equivalentes

6.7 La estequiometría en la industria

Capítulo 7 Gases

7.1 Teoría cinética de la estructura de los gases

7.2 Relaciones de presión y volumen en los gases

7.3 Efectos de la temperatura sobre los gases

7.4 El gas ideał

7.5 Gases reales

7.6 Presiones parciales de los gases

7.7 La ley de Gay-Lussac y la teoría atómica

7.8 Cálculos relacionados con los gases

Capítulo 8 Sólidos

139

8.1 Propiedades del estado sólido

139

8.2 Conceptos estructurales en los sólidos

140

8.3 Análisis por difracción de rayos X

141

8.4 Tipos de sólidos cristalinos

144

8.5 Materiales amorfos

148

8.6 Energía de la red cristalina

149

8.7 Sólidos imperfectos

151

Capitulo 9 Liquidos

9.1 El estado líquido

155

155

9.2 Evaporación de un líquido

159

9.3 Cambios de estado

161

165

9.4 Regla de las fases

9.5 Equilibrios entre estados

166

Capitulo 10 Soluciones

10.1 Naturaleza de las soluciones

10.2 Concentración de soluciones

10.3 Procesos de disolución en las soluciones líquidas

10.4 Equilibrios entre soluciones y sus solutos gaseosos

10.5 Soluciones de líquidos en líquidos

10.6 Soluciones entre líquido y sólido

10.7 Propiedades coligativas de las soluciones

10.8 Distribución entre dos fases

169

169

170

173

176

177

179

180

184

Capitulo 11 Cinética química y equilibrio

11.1 Características de las reacciones químicas

189

189

11.2 Factores que afectan la velocidad de reacción

191

11.3 Cinética de las reacciones químicas

192

11.4 Orden de reacción

195

11.5 Energía de activación y catalizadores

11.6 Mecanismo de reacción

11.7 Reversibilidad y equilibrio en las reacciones químicas

200

203

207

207

11.8 Equilibrios heterogéneos

11.9 El principio de LeChatelier y el equilibrio químico

Capitulo 12 Naturaleza de los compuestos químicos

12.1 Conceptos ácido base

12.2 Neutralización

12.3 Los óxidos y el anfoterismo

12.4 Sales

12.5 Hidratos sólidos

Capítulo 13 Equilibrios iónicos

13.1 Disoluciones de iones

13.2 Acidos débiles y bases débiles

13.3 Ionización del agua

13.4 pH y pOH

13.5 Indicadores

13.6 Efecto del ion común

13.7 Hidrólisis y neutralización

13.8 Solubilidad de sales poco solubles

13.9 Factores que conducen a las reacciones analíticas completas

Capítulo 14 Electroquímica

14.1 Oxidación y reducción

14.2 Términos eléctricos

14.3 Electrólisis

14.4 Ley de Faraday

14.5 Celdas galvánicas

14.6 Aplicaciones de los procesos electroquímicos

14.7 Corrosión

Capítulo 15 La fuerza impulsora en las reacciones químicas

15.1 Sistemas, estados y funciones de estado

15.2 Formas de energía y sus equivalencias

15.3 Conservación de la energía

15.4 Trayectorias de la energía

15.5 Procesos termoquímicos

15.6 Energías de enlace

15.7 Fuerza impulsora en las reacciones químicas

15.8 Termodinámica en los cambios químicos

Capitulo 16 Aniones monoatómicos

16.1 Formación de aniones monoatómicos

16.2 Propiedades de los aniones monoatómicos

16.3 Los aniones monoatómicos en solución acuosa

292

16.4

Fuerza de los ácidos formados por aniones monoatómicos

295

16.5 El ion cianuro

296

16.6 Preparación de los aniones monoatómicos

296

300

303

309

309

310

16.7

Preparación de los ácidos de los aniones monoatómicos

16.8 Oxidación de aniones monoatómicos

Capitulo 17 Cationes monoatómicos

17.1 Los cationes monoatómicos y la tabla periódica

17.2 Propiedades de los cationes monoatómicos

17.3 Comportamiento de cationes monoatómicos en solución acuosa

312

17.4 Formación de cationes monoatómicos

318

321

321

322

327

17.5 Reducción de cationes monoatómicos

Capitulo 18 Oxianiones

18.1 Formación de los oxianiones

18.2 Estado de oxidación del átomo central

18.3 Oxianiones formados por los metales de transición

18.4 Fuerza de los oxiácidos

328

331

334

338

18.5

Comportamiento de oxianiones en solución acuosa

18.6 Los oxianiones como agentes oxidantes

18.7 Preparación de oxianiones

343

343

Capítulo 19 Iones y moléculas poliméricos

19.1 El enlace en los polímeros

19.2 Polímeros del silicato

345

347

19.3 Polímeros de fosfato

19.4 Otros polímeros aniónicos

348

348

349

350

353

19.5 Polímeros catiónicos

19.6 Polímeros de azufre

19.7 Otros polímeros

Capitulo 20 Metales y no metales

20.1 Los metales y la unión metálica

353

356

20.2 Aleaciones

20.3 Diagramas de fase para aleaciones

358

20.4 Compuestos intersticiales

359

20.5 No metales elementales

360

Capítulo 21 Complejos de coordinación

21.1 Complejo de coordinación

21.2 Naturaleza del enlace coordinado

21.3 Grupos ligandos

21.4 Geometría de los complejos de coordinación

21.5 Estereoisomerismo en compuestos de coordinación

21.6 Nomenclatura de los compuestos de coordinación

21.7 Estabilidad de complejos

21.8 Aplicaciones

Capitulo 22 Química nuclear

22.1 Partículas elementales

22.2 Radiactividad

22.3 Estabilidad nuclear

22.4 Transmutación

22.5 Medida de la radiactividad

22.6 Aplicaciones de la radiactividad

22.7 Energía nuclear

Capítulo 23 Geoquímica y metalurgia

23.1 Origen de los elementos

23.2 Composición de la Tierra

23.3 Procesos químicos en la litosfera

23.4 Metalurgia: Extracción de los elementos a partir de sus minerales

Capítulo 24 Química orgánica: I

24.1 Definición de química orgánica

24.2 El átomo de carbono

24.3 Clases de compuestos orgánicos

24.4 Hidrocarburos alifáticos

24.5 Isómeros y nomenclatura

24.6 Hidrocarburos aromáticos

24.7 Derivados funcionales

24.8 Tipos de reacciones orgánicas

Capítulo 25 Química orgánica: II

25.1 Mecanismos de reacciones orgánicas

25.2 Resonancia

25.3 El enlace hidrógeno en química orgánica

25.4 Polimeros

436

437

Capitulo 26 Bioquímica

26.1 Química de los sistemas vivos

26.2

Carbohidratos

26.3 Lípidos

26.4 Proteinas y ácidos nucleicos

26.5 Metabolismo de los alimentos

26.6 Vitaminas y hormonas

26.7 Fotosíntesis

443

443

444

446

448

451

452

455

Capitulo 27 Coloides y química de superficie

459

27.1 Coloides y superficies

459

27.2 Energía en una superficie

461

27.3 Adsorción en una superficie

463

27.4 Propiedades eléctricas de las superficies

464

27.5 Propiedades ópticas y cinéticas de los coloides

467

27.6 Coloides liofilicos

468

27.7 Algunos aspectos prácticos de los coloides

469

APENDICES

473

Apéndice 1

Números grandes y pequeños

475

Apéndice II

Logaritmos

476

Apéndice III

Algunas constantes físicas y valores definidos

479

Apéndice IV

Factores de conversión

479

Apéndice V

Presión de vapor de agua

480

Apéndice VI

Potenciales de oxidación reducción

480

Apéndice VII

Constantes de ionización en medios acuosos, 25°C

481

Apéndice VIII

Constantes del producto de solubilidad a 20°C

482

Indice

483

Este libro está destinado a los estudiantes de nivel profesional que toman el curso de primer año de química. Su material se ha seleccionado y organizado de tal manera que la Química Inorgánica descriptiva se presenta haciendo énfasis en la aplicación de los principios físicos y químicos a las propiedades de las sustancias. Se usan los conceptos modernos del enlace químico, átomos, moléculas, gases, líquidos y cambios de estado, con el objeto de lograr que los estudiantes comprendan mejor, tanto los principios como sus aplicaciones. Tal comprensión se puede investigar con confianza ya que los cursos de ciencia en las escuelas preparatorias están en proceso continuo de mejoramiento. Por tanto, suponemos que la mayoría de los estudiantes habrán recibido un curso adecuado de química a nivel de preparatoria. No obstante, el capítulo 1 presenta un breve repaso de los principios fundamentales usualmente explicados en tales cursos.

En este libro, la química descriptiva se explica por grupos y los tópicos comunes a todos los elementos se incluyen bajo encabezados tales como Aniones Monoatómicos, Cationes Monoatómicos, Oxidaciones, Aniones Poliméricos, Metales y No Metales. Así, por ejemplo, las oxidaciones de metales se examinan junto con aquellos derivados de los no metales. Hacemos hincapié en el comportamiento semejante de los metales en vez de basarnos en la familia química, que es lo usual.

Como recurso pedagógico para aumentar la flexibilidad y el alcance de los temas tratados, se presenta en los márgenes exteriores un material adicional sobre fondo gris, cuyo objeto es profundizar el examen de tópicos selectos. Este material no afecta la continuidad del texto, más bien, proporciona información más detallada y compleja, tanto para estudiantes interesados intelectualmente (por ejemplo, la deducción de la ecuación de Schrödinger) como aquellos que requieren una mayor ayuda (por ejemplo, un enfoque diferente sobre el concepto de mol). Los temas referidos que se han tratado con mayor profundidad se seleccionaron con base en nuestra experiencia didáctica, en la que hemos advertido no sólo los tópicos que despiertan la curiosidad intelectual de los estudiantes, sino los que les resultan difíciles.