QUÍMICA APLICADA

QUÍMICA APLICADA

CLAVE: LII 211

PROFESOR: MTRO. ALEJANDRO SALAZAR GUERRERO

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1. MATERIA. ESTRUCTURA Y PERIODICIDAD

1.1. Materia: estructura, composición, estados de agregación y clasificación por propiedades

1.1.1. Sustancias puras: elementos y compuestos

1.1.2. Dispersiones o mezclas

1.1.3. Caracterización de los estados de agregación: sólido cristalino, líquido,

ólido,vítreo

1.1.4. Cambios de estado

1.1.5. Clasificación de las sustancias naturales por semejanzas

1.1.6. Base experimental de la teoría cuántica y estructura atómica

1.1.7. Radiación de cuerpo negro

1.1.8. Teoría atómica de Bohr

1.1.9. Estructura atómica

1.1.9.1. Principio de dualidad

1.1.9.2. Principio de incertidumbre

1.1.9.3. Función de onda

1.1.9.4. Principio de Afbau

1.1.9.5. Principio de exclusión de Pauli

1.1.10.Configuraciones electrónicas

1.1.10.1. Regla de Hund

1.2. Periodicidad química

1.2.1. Desarrollo de la tabla periódica moderna

1.2.2. Clasificación periódica de los elementos

1.2.2.1. Propiedades atómicas y variaciones periódicas: carga nuclear

efectiva, radio atómico, radio iónico, energía de ionización, afinidad

electrónica, electronegatividad

1.2.3. Propiedades químicas y su variación periódica: tendencias generales y por

grupo

1.3. Elementos de importancia económica, industrial y ambiental en la región o en el

país

2. ENLACES QUÍMICOS Y EL ESTADO SÓLIDO (CRISTALINO)

2.1. Introducción

2.1.1. Conceptos de enlace químico

2.1.2. Clasificación de los enlaces químicos

2.2. Símbolos de Lewis y regla del octeto

2.3. Enlace iónico

2.3.1. Elementos que forman compuestos iónicos

2.3.2. Propiedades físicas de compuestos iónicos

2.4. Enlace covalente

2.4.1. Comparación entre las propiedades de los compuestos iónicos y covalentes

2.4.2. Fuerza del enlace covalente

2.4.3. Geometrías moleculares

2.4.3.1. RPECV

2.4.4. Enlaces covalentes y traslape de orbitales

2.4.5. Orbitales híbridos

2.4.6. Momentos dipolares

2.4.7. Enlaces múltiples

2.5. Enlace metálico y elementos semiconductores

2.5.1. Teoría de bandas

2.5.2. Clasificación en bases a su conductividad eléctrica

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2.6. Fuerzas intermoleculares y propiedades físicas

2.6.1. Van der Waals: dipolo-dipolo, London, puente de pH

2.6.2. Influencia de las fuerzas intermoleculares en las propiedades físicas

2.7. Estructura de los materiales

2.7.1. Estado sólido (cristalino)

2.7.2. Concepto y caracterización de sistemas cristalinos

2.7.3. Anisotropía

2.7.4. Defectos cristalinos y consecuencia en propiedades microscópicas

2.7.5. Correlaciones propiedades-estructura enlace químico

2.7.6. Estado vítreo

2.7.7. Estructura amorfa

2.7.8. Propiedades características de un material vítreo

2.7.8.1. Proceso de cristalización y vitrificación vs propiedades fisicoquímica,

modificadores de red

3. REACCIONES INORGÁNICAS, SU ESTEQUIOMETRÍA, SU IMPORTANCIA

ECONÓMICA, INDUSTRIAL Y AMBIENTAL

3.1. Clasificación de las reacciones

3.1.1. Reacciones según el cambio químico

3.1.2. Reacciones según aspectos energéticos

3.2. Balanceo de reacciones químicas

3.2.1. Por el método redox

3.2.2. Por el método de ión electrón

3.3. Concepto de estequiometría

3.4. Leyes estequiométricas

3.4.1. Ley de la conservación de la materia

3.4.2. Ley de las proporciones constantes

3.4.3. Ley de las proporciones múltiples

3.5. Cálculos estequimétricos A

3.5.1. Unidades de medida usuales

3.5.1.1. Atomo-gramo

3.5.1.2. Mol-gramo

3.5.1.3. Volumen-gramo molecular

3.5.1.4. Número de Avogadro

3.6. Cálculos estequimétricos B

3.6.1. Relación peso-peso

3.6.2. Relación peso-volumen

3.6.3. Reactivo limitante

3.6.4. Reactivo en exceso

3.6.5. Grado de conversión o rendimiento

3.7. Compuestos de importancia económica, industrial y ambiental

4. ESTADO LÍQUIDO, SOLUCIONES, SUSPENSIONES Y COLOIDES

4.1. Estado líquido

4.1.1. Clasificación

4.1.2. Propiedades conductoras

4.1.3. Clasificación de moléculas

4.1.4. Clasificación de disolventes

4.1.5. Propiedades físicas de un líquido molecular como disolvente

4.1.6. Tensión superficial y viscosidad de los líquidos

4.2. Soluciones

4.2.1. Parámetros de solubilidad

4.2.2. Modo de expresar las concentraciones

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4.2.2.1. Concentración peso

4.2.2.2. Fracción molar

4.2.2.3. Molaridad

4.2.2.4. Modalidad

4.2.2.5. Normalidad

4.2.2.6. Disolución

4.2.2.7. Densidad

4.2.3. Propiedades coligativas

4.3. Suspensiones y coloides

4.3.1. Suspensiones

4.3.2. Obtención de coloides

4.3.3. Coloides liofílicos y liofóbicos

4.3.4. Tixotropía

4.4. Estequimetría en soluciones acuosas

4.4.1. Ácido-base (conceptos y cálculos)

4.4.2. Óxido-reducción (conceptos y cálculos)

5. GASES

5.1. Conceptos básicos

5.1.1. Gas como estado de agregación

5.1.2. Gas ideal

5.1.3. Gas real

5.1.4. Propiedades críticas

5.1.5. Factor de compresibilidad

5.2. Propiedades PVT

5.2.1. Ley de Boyle

5.2.2. Charles

5.2.3. Gay-Lussac

6. TERMOQUÍMICA Y ELECTROQUÍMICA

6.1. Termoquímica

6.1.1. Calor de reacción

6.1.2. Calor de formación

6.1.3. Calor de solución

6.2. Electroquímica

6.2.1. Electroquímica y celdas electrolíticas

6.2.2. Electroquímica y celdas voltaicas (galvánicas)

6.2.3. Celdas voltáicas de uso práctico

6.2.4. Corrosión

7. EQUILIBRIO QUÍMICO, CINÉTICA QUÍMICA Y EQUILIBRIO EN SOLUCIÓN

7.1. Cinética química: velocidades de reacción y el mecanismo de reacción

7.2. La constante de equilibrio

7.3. Principio de Le Chatelier

7.4. Constante de ionización

7.5. Producto de solubilidad

7.6. Solución amortiguadora

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5. GASES

5.1. Conceptos básicos

Gas Real

Los gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presión se comportan como

gases ideales; pero si la temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los gases

reales se desvían en forma considerable de las de los gases ideales.

Gas Ideal

Los Gases que se ajusten a estas suposiciones se llaman gases ideales y aquellas que no se les

llama gases reales, o sea, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros.

Estado Gaseoso

Los gases, aunque no se puedan ver, constituyen una gran parte de nuestro ambiente, y quehacer

diario, ya que ellos son los responsables de transmitir: sonidos, olores, etc. Los gases poseen

propiedades extraordinarias, como por ejemplo: que se puede comprimir a solamente una fracción de

su volumen inicial, pueden llenar cualquier contenedor, o que el volumen de una gas comparado con

el mismo componente, sólido o líquido tiene una diferencia de casi 800 veces la proporción. Esto

hace posible de que una cantidad n de un gas puede entrar en un contenedor cualquiera y que este

gas llenaría el contenedor.

Temperatura

Según la teoría cinética, la temperatura es una medida de la energía cinética media de los átomos y

moléculas que constituyen un sistema. Dado que la energía cinética depende de la velocidad,

podemos decir que la temperatura está relacionada con las velocidades medias de las moléculas del

gas.

Hay varias escalas para medir la temperatura; las más conocidas y utilizadas son las escalas Celsius

(ºC), Kelvin (K) y Fahrenheit (ºF).

El kelvin es una unidad de temperatura creada por Lord Kelvin sobre la base de la escala centígrada,

estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15ºC) y conservando la misma dimensión para

los grados, es la unidad de temperatura en el Sistema Internacional (SI), correspondiente a una

fracción de 1/273,16 partes de la temperatura del punto triple del agua. Se representa con la letra K.

A la temperatura medida en kelvin a veces se le llama “temperatura absoluta”, y es la escala de

temperaturas que se usa en ciencia, especialmente en trabajos de física o química.

Factores de conversión

• Kelvin a Celsius

• Celsius a kelvin

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• Kelvin a Fahrenheit

• Fahrenheit a kelvin

El grado Celsius, denominado anteriormente como grado centígrado y representado como °C, es la

unidad de temperatura creada por Anders Celsius para su escala centígrada. Es una de las unidades

incluidas en el Sistema Internacional de Unidades y la más utilizada internacionalmente. Se define

asignando el valor 0 °C al punto de congelación del agua, el valor 100 °C a su punto de ebullición

(ambos medidos a una atmósfera de presión) y dividiendo la escala resultante en 100 partes iguales,

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