QUMICA GENERAL

Ing. Laura Reyes

Esquema
1. Introduccin:
a) Materia y Energa
b) Ley peridica y Tabla Peridica
c) tomo y Estructura atmica
2. Bases del Lenguaje Qumico
a) Qumica Inorgnica y Orgnica
3. Relaciones Cuantitativas
a) Ecuaciones Qumicas
b) Estequiometria
4. Presentaciones fsicas de la materia

INTRODUCCI
N
Introduccin
Concepto: la ciencia que estudia tanto la
composicin, estructura y propiedades de la
materia, como los cambios que sta
experimenta durante las reacciones qumicas y
su relacin con la energa.
Introduccin
Histricamente la qumica
moderna es la evolucin de la
alquimia tras la Revolucin
qumica (1733).
Antoine Lavoisier, considerado
padre de la qumica.
Oxidacin de cuerpos, respiracin
animal, anlisis del aire, la Ley de
conservacin de la masa y la
calorimetra. Us balanza para
establecer relaciones
cuantitativas. Fue tambin filsofo
y economista.
Introduccin
Las disciplinas de la qumica se han agrupado
segn la materia bajo estudios o el tipo de
estudio realizado:
Qumica orgnica
Qumica inorgnica
Bioqumica
Fisicoqumica
Qumica analtica
Introduccin
Aportes:
Hace 455 aos slo se conocan 12
elementos.
A medida que se descubrieron ms
elementos, se dieron cuenta de que
guardaban un orden preciso (tabla peridica).
Elementos de una misma columna tenan
propiedades similares. Haban vacos. Dmitri
Mendelyev pronostic la existencia del
germanio, as como su color, su peso, su
densidad y su punto de fusin.
Introduccin
1903,1910, Marie Curie, Polaca.
Fenmenos de radiacin. Descubre
radio y polonio.
1903, Svante August Arrhenius Suecia
por su teora electroltica de la
disociacin.
1907, Eduard Buchner, Imperio alemn
por sus investigaciones bioqumicas y
su descubrimiento de la fermentacin
fuera de las clulas
1908, Ernest Rutherford, Reino Unido,
por sus investigaciones en la
desintegracin de los elementos y en la
qumica de las sustancias radioactivas
Introduccin

1930, Hans Fischer, Alemania estructura
del grupo hemo y la clorofila y
especialmente por la sntesis de la
primera.
1954 Linus Pauling, Estados Unidos
naturaleza del enlace qumico y su
aplicacin a la elucidacin de la estructura
de sustancias complejas
1961, Melvin Calvin, Estados Unidos
dixido de carbono en las plantas.
Materia y Energa
Clasificacin de la materia.
Propiedades de la materia.
Unidades de medicin.
Anlisis dimensional.
Leyes Bsicas
El estudio de la qumica
Implica estudiar propiedades y
comportamiento de la materia.
Qu es materia?
Todo est compuesto de poco ms de un
ciento de sustancias bsica (elementos).
Las propiedades de la materia se
relacionan con:
Composicin: tipos de tomos
Estructura: forma en que se organizan
El estudio de la qumica
Los tomos se combinan en molculas.
La forma en que los tomos se agrupan
definen las propiedades de las molculas,
ejemplo: etanol y EG.
Clasificacin de la materia
Estados de la materia:
Slido: forma y volumen definido.
Lquido: volumen definido:
Gaseoso: ni forma ni volumen definido.


Clasificacin de la materia
Sustancias puras: materia que tiene
propiedades definidas y una composicin que no
vara de una muestra a otra, Ej. Agua y sal. La
sustancias ms simples son los elementos.
Mezcla: combinacin de 2 o ms sustancias.

Clasificacin de la materia
Elemento qumico: un tipo de materia constituida por
tomos de la misma clase. Posee un nmero
determinado de protones en su ncleo, hacindolo
pertenecer a una categora nica (Z), an con
distintas masas atmicas. Hay 114 elementos, varan
ampliamente en su abundancia.

Clasificacin de la materia
Compuestos: interaccin con otros elementos
(compaeros).
Ej: El agua pura, consiste en 11% de hidrgeno y
89% oxgeno en masa. Ello corresponde con su
composicin molecular, dos tomos de hidrgeno
combinados con uno de oxgeno

(H
2
O). El hidrgeno,
el oxgeno y el agua son sustancias distintas.

Propiedades de la materia
Son caractersticas que permiten reconocerla y
distinguirla de otras sustancias.
Pueden ser fsicas (color, densidad, punto de
fusin ) o qumicas (inflamabilidad,
electronegatividad, potencial de reduccin).
Propiedades intensivas: independientes de la
cantidad de materia.
Propiedades extensivas: dependientes de la
cantidad de materia.
Propiedades de la materia
Cambios fsicos: vara su apariencia pero no
su composicin. Ej. Cambio de fase.
Cambios qumicos: Rx Q. las sustancias se
transforman en sustancias distintas. Los
tomos y los iones cambian sus compaeros
Propiedades de la materia
Separacin de mezclas: mtodos fsicos,
qumicos y mixtos.
Unidades de medicin
Las propiedades suelen ser cuantitativas,
estn asociadas a nmeros, estos a su vez se
asocian a unidades.
Unidades SI: acuerdo internacional en 1960.
tiene 7 unidades fundamentales de las cuales
derivan todas las dems.
Se usan prefijos para indicar fracciones
decimales o mltiplos.
Unidades de medicin
Longitud: Espacio. Su unidad es el
metro, se asocia al concepto de
distancia.
Masa: Cantidad de materia que hay
en un objeto. Distinta del peso.
Unidad SI es el Kg.
Temperatura: manifestacin externa
de la energa cintica de la
molculas (energa interna). Da la
direccin del calor. Existe escalas
Kelvin, Celsius y Fahrenheit.
Anlisis dimensional
El anlisis dimensional ayuda a asegurar que
las soluciones a los problemas tengan las
unidades correctas.
La clave para usar el anlisis dimensional es
el empleo correcto de factores de conversin
para transformar una unidad en otra.
Anlisis dimensional
Ley de la Conservacin de la
Masa
Es una de las leyes fundamentales en todas
las ciencias naturales.
En una reaccin qumica ordinaria la masa
permanece constante, es decir, la masa
consumida de los reactivos es igual a la masa
obtenida de los productos
Ley de la conservacin de
Energa
Constituye la primera Ley de la
Termodinmica.
Afirma que la energa nos se crea ni se
destruye, slo se transforma.
Por ejemplo, un movimiento friccin.
Ley de la proporciones mltiples y
definidas.
La ley de Dalton en 1802 y fue
demostrada por Louis Joseph Gay-
Lussac.
Cuando dos o ms elementos se
combinan para dar ms de un compuesto,
las masas de uno de ellos, que se une a
una masa fija del otro, tienen como
relacin nmeros enteros y sencillos.


Ej: H2O (8gO x 1gH) y H2O2 (16gO x
1gH).
TOMOS,
IONES Y
MOLCULAS
tomos, iones y molculas
La teora atmica de la materia
El descubrimiento de la estructura atmica
La visin moderna de la estructura atmica
La tabla peridica
Molculas y compuestos moleculares
Iones y compuestos inicos
Nombre de los compuestos inorgnicos
Teora atmica de la materia
Demcrito (460-370 A.C.) = tomo.
Siglo XVII se postul que la materia deba
estar constituida por partculas diminutas en
movimiento (viento).
1808 John Dalton, despus de varias
observaciones:
Cada elemento se compone de tomos.
Los tomos un elemento son idnticos.
Los tomos no se crean ni destruyen en Rx. Q.
Cuando se combinan tomos se dan compuestos.
Teora atmica de la materia
Dalton: los tomos son bloques de
construccin bsicos.
Postulado 3 parti de la ley de conservacin
de la masa.
El postulado 4 parti de la ley de composicin
constante.
La teora no slo se postula, sino que debe
probarse. Dalton propuso la ley de las
proporciones mltiples, Ej: H2O (8gO x 1gH) y
H2O2 (16gO x 1gH).
Descubrimiento de la estructura
atmica
Dalton lleg a sus conclusiones en base
observaciones. Nadie tena pruebas de
ello.
El tomo no es indivisible (partculas
subatmicas).

Partculas con la misma carga se repelen,
mientras que partculas cargadas
negativamente se atraen.
Hechos
Rayos catdicos y electrones (Thomson):
Tubos al vaco en los que al aplicar un voltaje
elevado se emita una luz verde, que se
originaban en el electrodo (-) o ctodo.
Los rayos no depende del tipo de material y si
aplicaban sobre un metal, ste se cargaba (-).

Hechos
Radiocatividad:
Becquerel (1896) descubri
la emisin espontnea de
radiacin de alta energa en
uranio.
Trabaj con los esposos
Curie en experimentos de
radioactividad.
Rutherford: tres tipos de
radiacin: , y

Hechos
Hechos
tomo:
Thomson: como los electrones constituyen una
fraccin muy pequea de la masa de un tomo,
probablemente haba una relacin con el tamao del
tomo, y propuso que ste consista en una esfera
uniforme de materia positiva en la que estaban
incrustados los electrones

Hechos
tomo:
Rutherford (1910):
estudiando los ngulos
con los que las partculas
se dispersaban al pasar
a travs de una laminilla
de oro, l y sus
colaboradores
descubrieron que casi
todas las partculas
atravesaban directamente
sin desviarse.

Hechos
tomo:
Rutherford (1910): postul que la mayor parte de
la masa del tomo, y toda su carga positiva,
resida en una regin muy pequea,
extremadamente densa, a la que llam ncleo.
La mayor parte del volumen total del tomo era
espacio vaco en el que los electrones se
movan alrededor del ncleo.

Hechos
tomo:
Estudios experimentales subsecuentes
condujeron al descubrimiento de partculas tanto
positivas (protones) como neutras (neutrones)
en el ncleo. Rutherford descubri los protones
en 1919, y el cientfico britnico James
Chadwick (1891-1972) descubri los neutrones
en 1932.

Visin moderna de la estructura
atmica
Carga:
electrn = -1,605 x 10
-19
C
protn = +1,605 x 10
-19
C
carga = 1,605 x 10
-19
C
Por comodidad se expresan como mltiplos de
esta carga y no en C:
electrn = -1; protn: +1; neutrn = 0.
Los tomos son elctricamente neutros; e
-
= p
+
.
Visin moderna de la estructura
atmica
Carga:
electrn = -1,605 x 10
-19
C
protn = +1,605 x 10
-19
C
carga = 1,605 x 10
-19
C
Por comodidad se expresan como mltiplos de
esta carga y no en C:
electrn = -1; protn: +1; neutrn = 0.
Los tomos son elctricamente neutros; e
-
= p
+
.
Estructura atmica
Modelo de Schrdinger
Se abandona la concepcin de los electrones
como esferas diminutas con carga que giran
en torno al ncleo.
En vez de esto, Schrdinger describe a los
electrones por medio de una funcin de onda,
el cuadrado de la cual representa la
probabilidad de presencia en una regin
delimitada del espacio. Esta zona de
probabilidad se conoce como orbital.
Modelo de Schrdinger
Istopos, nmeros atmicos y de
masa
Los tomos de un mismo elemento tienen el
mismo nmero de protones en el ncleo.
tomos de distintos elementos tienen distintos
nmeros de protones.
El nmero de protones de un elemento se
denomina nmero atmico.
El nmero de masa indica el nmero de
protones ms el nmero de neutrones.


Istopos, nmeros atmicos y de
masa
Los istopos son los tomos de un mismo
elemento, cuyos ncleos tienen una cantidad
diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren
en masa.
La mayora de los elementos qumicos poseen
ms de un istopo. Solamente 21 elementos
(ejemplos: Be, Na) poseen un solo istopo
natural; mientras el Sn es el elemento con
ms istopos estables.
Peso atmico
En la actualidad se puede medir masas de
tomos individuales con gran precisin.






Est definida como la doceava parte (1/12) de la
masa de un tomo neutro y no enlazado de
carbono-12.
Elemento Masa (g) Masa uma
1
H 1,6735 x 10
-24
1,0078
16
O 2,6560 x 10
-24
15,9949
Masa atmica (peso atmico)
Debido a la existencia de isotopos (distinta
masa), para el clculo de masa atmica de un
elemento se usa el promedio de la masa de
sus istopos por su abundancia relativa, Ej:
tomo
Unidad de materia ms pequea de un
elemento qumico que mantiene su identidad o
sus propiedades, y que no es posible dividir
mediante procesos qumicos.
Los electrones permanecen ligados al ncleo
por fuerzas electromagnticas.
La fuerza nuclear fuerte mantiene estable el
ncleo.
tomo
Ms del 99,94% de la masa est
concentrada en el ncleo.
Los electrones en la nube del
tomo estn repartidos en
distintos niveles de energa u
orbitales, y determinan las
propiedades qumicas del mismo.
La transicin de electrones entre
distintos niveles dan lugar a la
emisin o absorcin de radiacin
electromagntica (fotones) y son
la base de la espectroscopia.
tomo
El efecto fotoelctrico consiste en la emisin de
electrones por un metal o fibra de carbono
cuando se hace incidir sobre l una radiacin
electromagntica (luz visible o ultravioleta, en
general).
Partculas subatmicas
Electrn, se desconoce si posee
subestructuras (partcula elemental).
Protn: formado por quarks, 2 u y 1 d.
Neutrn: formado por quarks, 2 d y 1 u.
Quark: partcula fundamental del modelo
estndar.
Partculas subatmicas
u = +2/3
d = -1/3
Protn
Neutrn
Nube de electrones
(Nube atmica o corteza atmica): regin que
rodea al ncleo en la cual orbitan los
electrones. Posee un tamao unas 50.000
veces mayor al ncleo, apenas posee masa.
La nube atmica est constituida por capas
electrnicas.
La descripcin electrnica puede hacerse
mediante los nmeros cunticos.
Nmeros cunticos
El conjunto de nmeros cunticos ms
ampliamente estudiado es el de un electrn
simple en un tomo, dada su utilidad en
qumica, explica una nocin bsica detrs de
la tabla peridica, valencia y otras
propiedades.
Nmeros cunticos
Los nmeros cunticos son 4:

1. Principal, (n), est asociado a los diferentes
niveles de energa orbital permitidos o niveles
cunticos.
2. Secundario, azimutal o de momento angular, (l),
hace referencia al tipo de orbital que describe el
estado electrnico (s, p, d, f, ...).
3. Magntico, (m), cada uno de stos puede ser
ocupado por dos electrones con espines
opuestos.
4. Espn electrnico, (s), proporciona una medida
del momento angular intrnseco de toda
partcula.
Nmeros cunticos
Los ncleos atmicos no se alteran durante
las reacciones qumicas. Las propiedades
qumicas de los elementos se deben al
nmero y ordenamiento de los electrones en
sus tomos (configuracin electrnica).
A travs de los nmeros cunticos se puede
determinar la distribucin y espn de cada
electrn.
1. Nmero cuntico principal (n)
Este nmero cuntico caracteriza al nivel
energtico correspondiente y delimita la
regin donde la probabilidad de hallar
electrones es mayor.
Este nmero (n) puede tomar valores enteros:
1,2,3,4,5,6,7 ... infinito. Tericamente,
podemos tener infinitos niveles energticos:

n: 1,2,3,4,5,6,7 ...
2. Nmero cuntico secundario,
azimutal, o de momento angular, (l)
Este nmero cuntico indica el subnivel donde
se mueve el electrn, toma valores que
dependen del nmero cuntico principal, que
va desde:
0 hasta n-1. Est relacionado con la forma del
orbital. Se designan con las letras: s, p, d, f.

l: s (0) , p (1) , d (2) , f (3).
Orbital s (1 orientacin)
1s 2s 3s
Orbital p (3 orientaciones)
Orbital d
(5
orientaciones)
3. Nmero cuntico magntico,
(m)
Este nmero cuntico indica cul es la
orientacin de la nube electrnica en el
espacio, referidas a tres ejes ortogonales x,y,z.
Las posibles orientaciones dependen de (l) y
pueden tomar valores que vayan desde:

-l a + l , incluyendo el cero (0).
n l m
1 0 ( s ) 0
2
0 ( s )
1 ( p )
0
-1, 0, +1
3
0 ( s )
1 ( p )
2 ( d )
0
-1, 0, +1
-2, -1, 0, +1, +2
4. Nmero cuntico de espn
electrnico, (s)
Este nmero cuntico, determina el spin del
electrn, es decir, el sentido en que gira el
electrn sobre su propio eje. Puede tomar dos
valores: (+ 1/2) o (- 1/2), que indican un
sentido de giro igual o contrario al de las
agujas del reloj.
s: (+ 1/2) o (-1/2)
Configuracin electrnica
Esquema que representa la manera en la cual
los electrones se estructuran o se modifican
en un tomo, de acuerdo con el modelo de
capas electrnico.
La configuracin electrnica del tomo de un
elemento corresponde a la ubicacin de los
electrones en los orbitales de los diferentes
niveles de energa.
Configuracin electrnica
Cualquier conjunto de electrones en un mismo
sistema cuntico debe cumplir :

1. Principio de mnima energa.
2. Principio de exclusin de Pauli.
3. Principio de mxima multiplicidad o regla de
Hund.
1. Principio de mnima energa
Los electrones ocupan primero los orbitales
de menor energa.
El esquema de llenado de los orbitales
atmicos, se puede obtener utilizando la
regla de la diagonal (figura a continuacin).
2. Principio de exclusin de
Pauli
En un mismo tomo no pueden existir dos
electrones que tengan los cuatro nmeros
cunticos iguales, es decir que al menos un
nmero cuntico debe ser diferente.
Cada orbital acepta un mximo de 2
electrones y stos deben tener espn
contrario.
3. Principio de mxima
multiplicidad o regla de Hund:
Al llenar orbitales de igual energa (los tres orbitales
p, los cinco d, o los siete f) los electrones se
distribuyen, siempre que sea posible, con sus
espines paralelos, es decir, que no se cruzan. La
partcula subatomica es ms estable (tiene menos
energa) cuando tiene electrones desapareados
(espines paralelos) que cuando esos electrones
estn apareados (espines opuestos o
antiparalelos).
Cuando lo electrones ocupan un mismo subnivel, el
orbital se ocupa primero con un solo electrn de un
tipo de espn.
H: 1s
1
N cuntico
principal
N cuntico
del momento angular
N electrones
En el orbital
Diagrama
Orbital H:
1s

Principio de exclusin de Pauli
Necesario para determinar configuraciones
electrnicas de tomos polielectrnicos: dos
electrones de un tomo no pueden tener los 4
nmeros cunticos iguales
Ejemplo: configuracin electrnica del He (Z = 2)
Existen 3 formas de distribuir los dos electrones
en el orbital 1s:

He:
1s
2
(a) (b) (c)
Prohibidas por el
P. de Exclusin
de Pauli

He: 1s
2
uno s dos

1s
2
1s
2
Regla de Hund
Regla de Hund: la distribucin electrnica ms estable es
aquella que tiene el mayor nmero de electrones con espines
paralelos
Configuraciones electrnicas de Be (Z = 4) y B (Z = 5):
Be: 1s
2
2s
2
Be:


B: 1s
2
2s
2
2p
1


Configuracin electrnica del C (Z = 6):
C: 1s
2
2s
2
2p
2
Tres posibilidades de colocar el 6
electrn:

1s
2
2s
2
1s
2
2s
2
2p
1
B:
2p
x
p
y
p
z
2p
x
p
y
p
z
2p
x
p
y
p
z
Prohibidas por
Regla de Hund
Regla de Hund
Configuraciones electrnicas de N (Z = 7), O (Z = 8),
F (Z = 9) y Ne (Z = 10):
N: 1s
2
2s
2
2p
3



O: 1s
2
2s
2
2p
4



F: 1s
2
2s
2
2p
5



Ne: 1s
2
2s
2
2p
6




N:
1s
2
2s
2
2p
4
1s
2
2s
2
2p
3
O:
Ne:
1s
2
2s
2
2p
5
1s
2
2s
2
2p
6
F:
Regla del octeto
Gilbert Lewis (1917): la tendencia de los
elementos es completar sus ltimos niveles de
energa con una cantidad de 8 electrones
(configuracin muy estable, semejante a la de
un gas noble).
Se aplica a la creacin de enlaces entre los
tomos.
Regla del octeto
Distribucin electrnica y tabla
peridica
Moseley (1913) adecu el modelo de
Mendelyev y orden los elementos usando
como criterio el nmero atmico.
Enunci la ley peridica:
"Si los elementos se colocan segn aumenta
su nmero atmico, se observa una variacin
peridica de sus propiedades fsicas y
qumicas".
Distribucin electrnica y tabla
peridica
Hay una relacin directa entre el ltimo orbital
de un tomo (distribucin e-) y su posicin en
la tabla peridica (reactividad, frmula,
compuestos que forma)
Se clasifica en cuatro bloques:
Bloque s: (A la izquierda de la tabla)
Bloque p: (A la derecha de la tabla)
Bloque d: (En el centro de la tabla)
Bloque f: (En la parte inferior de la tabla)
La tabla peridica
A medida que creci el volumen de
experimentos y se expandi la lista de
elementos conocidos, surgi la necesidad de
organizarlos, en base a regularidades en su
comportamiento.
Este trabajo culmin con el desarrollo de la
tabla peridica.

La tabla peridica
La tabla peridica es la herramienta ms
importante que los qumicos usan para
organizar y recordar datos qumicos
Muchos elementos tienen notables similitudes
entre s, Ej: Li, Na y K son metales blandos
muy reactivos. He, Ne y Ar son gases poco
reactivos (inertes).
La tabla peridica
Si ordenamos estos compuestos en orden
creciente de su numero atmico, sus
propiedades qumicas y fsicas exhiben un
patrn repetitivo, o peridico (tabla peridica).
Ej, c/u de los metales blandos y reactivos,
siguen inmediatamente despus de los gases
no reactivos.

La tabla peridica
La disposicin de los elementos en orden de
nmero atmico creciente, colocando en
columnas verticales los elementos que tienen
propiedades similares, da como resultado la
tabla peridica.
Clasificacin
A las columnas verticales de la tabla peridica
se les conoce como grupos.
Las filas horizontales de la tabla peridica son
llamadas perodos.
La tabla peridica se puede tambin dividir en
bloques de elementos segn el orbital que
estn ocupando los electrones ms externos.
Grupos o familias
Todos los elementos que pertenecen a un
grupo (columna) tienen la misma valencia
atmica, y por ello, tienen caractersticas o
propiedades similares entre s.
(nmero de valencia, es una medida de la
cantidad de enlaces qumicos formados por
los tomos de un elemento qumico).
Grupos
Por ejemplo, los elementos en el grupo IA
tienen valencia de 1 (un electrn en su ltimo
nivel de energa) y todos tienden a perder ese
electrn al enlazarse como iones positivos de
+1.
Los elementos en el grupo VIIIA son los gases
nobles, tienen lleno su ltimo nivel de energa
(regla del octeto) y, por ello, son todos
extremadamente no reactivos (inertes).
Bloque Grupo Nombres
s
1 (I A)
2 (II A)
Alcalinos
Alcalino-trreos
p
13 (III A)
14 (IV A)
15 (VA)
16 (VIA)
17 (VIIA)
18 (VIIIA)
Trreos
Carbonoideos
Nitrogenoideos
Anfgenos
Halgenos
Gases nobles
d 3-12 (I-X B) Elementos de transicin
f
El. de transicin Interna
(lantnidos y actnidos)
Grupo 1 (I A): los metales
alcalinos
Grupo 2 (II A): los metales
alcalinotrreos
Grupo 3 (III B): Familia del
Sc
Grupo 4 (IV B): Familia del
Ti
Grupo 5 (V B): Familia del
V
Grupo 6 (VI B): Familia del
Cr
Grupo 7 (VII B): Familia
del Mn
Grupo 8 (VIII B): Familia
del Fe
Grupo 9 (IX B): Familia del
Co
Grupo 10 (X B): Familia
del Ni
Grupo 11 (I B): Familia del
Cu
Grupo 12 (II B): Familia del
Zn
Grupo 13 (III A): los trreos
Grupo 14 (IV A): los
carbonoideos
Grupo 15 (V A): los
nitrogenoideos
Grupo 16 (VI A): los
calcgenos o anfgenos
Grupo 17 (VII A): los
halgenos
Grupo 18 (VIII A): los
gases nobles
Perodos
Los elementos de un mismo perodo (fila),
contrario a lo que ocurre con las familias o
grupos, tienen propiedades diferentes, pero
masas similares.
Todos los elementos de un perodo tienen el
mismo nmero de orbitales. Cada elemento
se coloca segn su configuracin electrnica.
Perodos
El nmero del perodo indica el nmero del
nivel de energa principal que los electrones
comienzan a llenar.
Ej: El primer perodo solo llena el primer nivel
de energa (1s) y contiene menos elementos
que cualquier otra fila de la tabla, slo dos: el
hidrgeno y el helio.
Perodos
La tabla peridica consta de 7 perodos:
Perodo 1: primer nivel de energa (1s)
Perodo 2: mximo 10 e
-
1s
2
, 2s
2
, 2p
6
.
Perodo 3: mximo 18 e
-
1s
2
, 2s
2
, 2p
6
,3s
2
, 3p
6
.
Perodo 4: cuarto orbital
Perodo 5: quinto orbital
Perodo 6: sexto orbital (incluye lantnidos)
Perodo 7: sptimo orbital (incluye actnidos)
Perodos
Los lantnidos y actnidos se representan
fuera de la tabla ara evitar que sta sea
demasiado larga.
Otras propiedades qumicas
La mayora de elementos son metlicos.
Los elementos restantes se denominan no
metales y metaloides.
Radio atmico
Tamao de los tomos. Grupos aumenta
(orbitales), perodos disminuye (> nmero de p
+

que atrae con mas fuerza a los e
-
).
Energa de ionizacin
Energa necesaria para arrancar electrones de
las capas ms exteriores.
Electronegatividad
Tendencia de un tomo a atraer hacia l los
electrones, o densidad electrnica, cuando
forma un enlace covalente en una molcula.
METALES
Exhibe el lustre brillante que
asociamos con los metales
Conducen el calor y la electricidad,
son maleables y dctiles.
Son slidos a temperatura ambiente
con excepcin del mercurio, que es
un lquido.
El cesio a 28.4C y el galio a 29.8C.
El cromo se funde a 1900C.
Los metales tienden a tener energas
de ionizacin bajas y por tanto
tienden a formar iones positivos con
relativa facilidad.
NO METALES
Varan considerablemente en su
apariencia; no son lustrosos.
Generalmente son malos conductores
del calor y la electricidad.
Siete no metales existen en
condiciones ordinarias como molculas
diatmicas. Cinco de ellos son gases
(H2, N2, O2, F2 y Cl2), uno es lquido
(Br2) y uno es un slido voltil (I2). El
resto de los no metales son slidos que
pueden ser duros como el diamante o
blandos como el azufre.
Debido a sus afinidades electrnicas,
los no metales, al reaccionar con
metales, tienden a ganar electrones.
La mayor parte de los xidos no
metlicos son cidos.
METALOIDES
Tienen propiedades intermedias
entre las de los metales y los no
metales.
Podran tener algunas propiedades
caractersticas de los metales, pero
carecer de otras.
El silicio parece un metal, pero es
quebradizo en lugar de maleable y
no conduce el calor y la electricidad
tan bien como los metales.
Varios de los metaloides son
semiconductores elctricos y
constituyen los principales
elementos empleados en la
fabricacin de circuitos integrados y
chips para computadora.
HIDRGENO
Primer elemento de la tabla
peridica, tiene una
configuracin electrnica
1s1 y por lo regular se le
coloca arriba de los metales
alcalinos.
En realidad no pertenece a
ningn grupo especfico.
El hidrgeno es un no metal
que existe como gas
diatmico incoloro, H2(g),
en casi todas las
condiciones.
El hidrgeno puede ser
metlico a presiones
inmensas.
Se cree que el interior de los
planetas Jpiter y Saturno
consiste en un centro rocoso
rodeado por una gruesa capa
de hidrgeno metlico.
El hidrgeno metlico est
rodeado por una capa de
hidrgeno molecular lquido,
mientras que ms cerca de la
superficie el hidrgeno est
en estado gaseoso.
En virtud de la total ausencia de
escudamiento nuclear de su
nico electrn, la energa de
ionizacin del hidrgeno, 1312
kJ/mol, es mucho mayor que la
de los metales alcalinos.
Por ello, el hidrgeno tiene menor
tendencia a perder un electrn
que los metales alcalinos.
El hidrgeno comparte su
electrn con no metales para
formar compuestos moleculares.
MOLCULAS Y
FRMULAS
Molculas
Molcula: conjunto de
dos o ms tomos
estrechamente unidos. El
paquete de tomos
resultante se comporta
en muchos sentidos
como un objeto singular
bien definido.
Los elementos se
encuentran en una forma
molecular, asociados a
otros tomos.
Molculas
En una Rx. Q. el ncleo de un tomo no
vara, pero si la distribucin electrnica.
El tomo es, en principio, neutro.
In: partcula cargada cuando un tomo
pierde o gana electrones.
Molculas
De modo general los metales pierden
electrones formando cationes (+).
Los no metales ganan electrones formando
aniones (-).
Adems de iones sencillos, existen iones
poliatmicos, Ej: ion nitrato NO3
-
y ion
sulfato, SO4
2-
.
Los iones tienen diferentes propiedades de
los tomos de los cuales derivan.
Molculas
Los tomos ganan o pierden e- con el fin de
quedar con la configuracin electrnica
similar a la del gas noble (distribucin
electrnica muy estable) ms cercano a ellos.
EJ: Ba y O
El enlace inico: es un enlace dbil que se
forma por atraccin entre dos iones (como
imanes).
Se da una transferencia electrnica entre
tomos, por ende participan slo elementos
que pierden o ganan electrones fcilmente
(metal con un no metal).
Los compuestos que no forman enlaces
inicos, forman enlaces moleculares
(comparten electrones)

Molculas
Molculas
Enlace covalente: los tomos o
grupos de tomos, para alcanzar
el octeto estable, comparten
electrones del ltimo nivel.
La diferencia de
electronegatividades entre los
tomos no es suficientemente
grande como para que se efecte
una transferencia de electrones.

Molculas
Los tomos comparten uno o ms pares
electrnicos en un nuevo tipo de orbital
(orbital molecular).
Los enlaces covalentes se suelen
producir entre elementos gaseosos o no
metales.
El enlace qumico (inico, covalente) es
la forma en que dos o mas tomos se
unen para formar una molcula.
Valencia y estado de oxidacion
La valencia es una medida de la cantidad de
enlaces qumicos formados por los tomos de
un elemento qumico.
El estado de oxidacin de un elemento que
forma parte de un compuesto, se considera
como la carga aparente con la que dicho
elemento est actuando en ese compuesto.
Valencia
Se crea que el nmero de enlaces formados
por un elemento dado era una propiedad
qumica fija:
C forma 4 enlaces
O forma 2 enlaces
H forma 1 enlaces
Pronto se hizo evidente que, para muchos
elementos, la valencia podra variar.
Valencia
Como ejemplos nos fijaremos en el fsforo:
Algunas veces se comporta como si tuviera una
valencia = 3, otras como si tuviera una valencia =
5.
El mtodo para resolver este problema
consiste en especificar la valencia para cada
compuesto individual (dio origen a la idea de
nmero de oxidacin).

Valencia
Segn IUPAC (1994), valencia es:
El mximo nmero de tomos univalentes
(originalmente tomos de hidrgeno o cloro)
que pueden combinarse con un tomo del
elemento en consideracin, o con un
fragmento, o para el cual un tomo de este
elemento puede ser sustituido.
La nocin de valencia ha cado en desuso.
Estado de oxidacin
El tomo tiende a obedecer la regla del octeto
(tener una configuracin electrnica similar a
la de los gases nobles, 8).
La regla del octeto puede ser satisfecha
compartiendo tomos (molculas) o cediendo
y adquiriendo electrones (iones poliatmicos).
Estado de oxidacin
El estado de oxidacin puede ser positivo,
negativo, cero o fraccionario.
2Na
0
+ Cl
0
2
2Na
1+
+ 2Cl
1-

Al
0
+ O
0
2
Al
3+
+ 2O
2-

Los electrones cedidos y aceptados por los
distintos elementos crean un problema con las
cargas elctricas.
Estado de oxidacin
Al cede 3 e-; O slo acepta 2 e-, sobra uno.
Se concluye que en la reaccin no interviene
un solo tomo de O, se debe balancear la
ecuacin.
4Al
0
+ 3O
0
2 4Al
3+
+ 6O
2
Las molculas formadas se representan
mediante frmulas y sus estados de oxidacin
deben sumar cero.
Estado de oxidacin
1. El E.O. de un elemento libre es 0.
2. Todos los elementos metlicos (ceden
electrones) cuando forman compuestos
tienen generalmente E.O. positivos .
3. Los elementos no metlicos y
semimetlicos pueden tener E.O. positivos
y negativos, dependiendo del compuesto
que estn constituyendo.
Estado de oxidacin
4. El mximo E.O. es el correspondiente al
nmero de grupo.
5. El mnimo E.O. posible de un elemento es
4, y lo tienen algunos de los elementos del
grupo 4.
6. Los no metales tienen un E.O. negativo
nico, igual al nmero de grupo menos 8.
7. Los elementos de los grupos 1A y 2A
poseen los E.O. 1+ y 2+ respectivamente.
Estado de oxidacin
8. El H funciona con E.O. 1+ generalmente,
cuando forma hidruros su E.O. es 1.
9. El nmero de oxidacin del O es 2,
excepto cuando forma perxidos, donde es
1, y cuando forma superxidos, donde es
1/2.
10. La suma de los E.O. de los elementos de
un compuesto es igual a su carga neta.
Cuadro de E.O. de los elementos ms
frecuentes:
No metales:
Elemento N de oxidacin
H -1; +1
F
Cl, Br, I
-1
-1; +1, +3, +5, +7
O
S, Se, Te
-2
-2; +2, +4, +6
N
P
As, Sb, Bi
-3; +1, +2, +3, +4, +5
-3; +1, +3, +5
-3; +3, +5
B -3; +3
C
Si
-4; +2, +4
-4; +4
Cuadro de E.O. de los elementos ms
frecuentes:
Metales:
Elemento N de oxidacin
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag,
NH
4
+
+1
Be, Mg, Sr, Ba, Ra, Zn,
Cd
+2
Cu, Hg +1, +2
Al +3
Au +1, +3
Fe, Co, Ni +2, +3
Sn, Pb, Pt, Pd +2, +4
Ir +3, +4
Cr +2, +3, +6
Mn +2, +3, +4, +6, +7
V +2,+3, +4, +5
Ejercicios
Frmula qumica
Representacin del nmero de tomos que
conforman una molcula.
Indica qu elementos estn presentes en un
compuesto y en qu proporcin.
Smbolo: tomo de la sustancia.
Subndices: nmero de tomos de cada
molcula.

Tipos de frmulas qumicas
Frmula emprica: es una expresin que
representa la proporcin ms simple en la que
estn presentes los tomos que forman un
compuesto qumico. En compuestos
covalentes, se simplifica los subndices de la
frmula, dividindolos por un factor comn, Ej:
Glucosa (C6H12O6): CH2O.

Frmula molecular: indica el tipo de tomos
presentes y el nmero de tomos de cada
clase. Es la cantidad real de tomos que
conforman una molcula. (Glucosa C6H12O6).


Tipos de frmulas qumicas
Frmula semidesarrollada: indica los enlaces
entre los diferentes grupos de tomos. Resalta
los grupos funcionales de la molcula. Usada
en qumica orgnica.


Tipos de frmulas qumicas
Frmula desarrollada: Indica todos los
enlaces representados sobre un plano
cartesiano, que permite observar ciertos
detalles de la estructura.
Regla general de la
formulacin:
Se escribe del elemento menos
electronegativo al ms electronegativo
(de izquierda a derecha en la T.P.). Ej:
NaCl y no ClNa.
Orden de electronegatividad aplicada a la
formulacin:
Metales<B<Si<C<Sb<As<P<N<H<Te<Se<S<I<Br<
Cl<O<F


Ejemplo compuesto binario
Formado por dos elementos
Se escriben los elementos en un orden:
primero el menos electronegativo y luego el
ms electronegativo
Se intercambian los E.O., pero prescindiendo
del signo
+3

-2

Al O
2

3


Clculo de frmulas empricas
Se puede deducir una frmula emprica a
partir de su composicin porcentual:
Se usa el porcentaje y se divide para el peso
molecular del elemento.
Todos los cocientes resultantes se dividen para el
cociente ms bajo obtenido (frmula mnima)
Se aproximan los resultados, si algn resultado
se obtiene con un decimal de 5 (0,5) se duplican
todos los resultados.
Calcular la frmula emprica de un compuesto que
tiene la composicin centesimal siguiente: 38,71%
Ca, 20% P e 41,29% O. Sol.: Ca3(PO4)2

Al analizar 7,235g de un compuesto se obtuvieron
0,148g de H; 2,362 de S y el resto de oxgeno.
Calcula su frmula emprica. Sol.: H2SO4


Ejemplo: Al analizar una sustancia se
determin que su composicin porcentual es
la siguiente:
Ca = 18.3 %
Cl = 32.4 %
H = 5.5 %
O = 43.8 %

La glucosa, el cido lctico, el cido actico y el
formaldehdo tienen la misma composicin
centesimal: 40%C, 53,3%O e 6,7%H. Calcula la
frmula molecular de cada uno sabiendo que
sus masas moleculares son:
M(glucosa)=180, M(cido lctico)=90, M(cido
actico)=60, M(formaldehdo)=30. Sol.:
C6H12O6, C3H6O3,
C2H4O2, CH2O.
Un compuesto voltil contiene un 54,50% de C,
un 9,10% de H y el resto de O. Sabiendo que
0,345g de este compuesto en estado vapor
ocupan 120 mL a 100C y 1 atm, determina sus
frmulas emprica y molecular. Sol.: C2H4O,
C4H8O2

Cierto cloruro de mercurio contiene un 84,97%
de mercurio, y la densidad del vapor que se
obtiene cuando se sublima a 42C y 1 atm es
18,28 g/L. Calcula la frmula molecular. Sol.:
Hg2Cl2
Sustancias simples
Compuesto Sistemtica Tradicional
H
2
dihidrgeno hidrgeno
F
2
Diflor flor
Cl
2
dicloro Cloro
Br
2
dibromo bromo
I
2
diyodo yodo
O
2
dioxgeno oxgeno
O
3
trioxgeno ozono
S
8
octaazufre azufre
P
4
Tetrafsforo Fsforo blanco
Constituidas por tomos de un mismo
elemento
Nomenclatura
Por la gran cantidad y variedad de compuestos
qumicos existentes, es necesario emplear una
nomenclatura sistemtica que facilite su
denominacin.

En la actualidad las normas de formulacin han
sido establecidas por la Unin Internacional de
Qumica Pura y Aplicada (I.U.P.A.C.)
Compuestos binarios
Siempre que sea posible se simplifica:
Cu2S2 CuS
El compuesto se lee de derecha a izquierda
Sistemas de nomenclaturas
Sistemtica (propuesta por la IUPAC)
Stock
Tradicional (el sistema ms antiguo)

(http://www.juanjoeldefisica.com/FYQ/ejercicios.ht
m)
Nomenclatura Sistemtica
Consiste en la utilizacin de prefijos
numerales griegos para indicar el n de
tomos de cada elemento presente en la
frmula
Los prefijos son: mono (1), di (2), tri (3), tetra
(4), penta (5), hexa (6), hepta (7), El prefijo
mono puede omitirse.
Cl
2
O
5
pentaxido de dicloro
H
2
S sulfuro de dihidrgeno
SiH
4
tetrahidruro de silicio
Nomenclatura de STOCK
Consiste en indicar el n. o., con nmeros
romanos y entre parntesis, al final del
nombre del elemento. Si ste tiene n. o.
nico, no se indica.
CuO

xido de cobre (II)
Fe
2
O
3
xido de hierro (III)
Al
2
O
3
xido de aluminio
Nomenclatura Tradicional
Consiste en aadir un sufijo al nombre del
elemento segn con el n. o. con el que
acte:

Posibilidad de n. o. terminacin
uno -ico
dos
n.o. menor -oso
n. o. mayor -ico
tres
n.o. menor hipo -oso
n. o. intermedia -oso
n.o. mayor -ico
cuatro
n. o. menor hipo -oso
n. o. intermedio -oso
n. o. intermedio -ico
n. o. mayor per -ico

xidos
Son combinaciones del oxgeno con
cualquier elemento qumico
xido bsico: es la combinacin del
oxgeno con un metal.

metal + oxgeno = xido bsico


xidos
Compuesto Sistemtica Stock Tradicional
PbO
2
dixido de plomo xido de plomo
(IV)
xido
plmbico
FeO monxido de
hierro
xido de hierro (II) xido ferroso
Fe
2
O
3
trixido de
dihierro
xido de hierro
(III)
xido ferrico
Li
2
O xido de dilitio xido de litio xido ltico
xidos
xido cido: es la combinacin del oxgeno con un no
metal.

no metal + oxgeno = xido cido

La IUPAC no aconseja utilizar la nomenclatura tradicional
(anhdridos).

Primero se escribe el no metal y luego el oxgeno (orden de
electronegatividad, del menor al mayor)
xidos
Compue
sto
Sistemtica Stock Tradicional
SO

monxido de
azufre
xido de azufre
(II)
anhdrido
hiposulfuroso
SO
2
dixido de
azufre
xido de azufre
(IV)
anhdrido sulfuroso
SO
3
trixido de
azufre
xido de azufre
(VI)
anhdrido sulfrico
CO
2
dixido de
carbono
xido de carbono
(IV)
Anhdrido
carbnico
xidos
Comp Sistemtica Stock Tradicional
N
2
O

xido de dinitrgeno x. de nitrg. (I) xido nitroso
NO

xido de nitrgeno x. de nitrg. (II) xido ntrico
N
2
O
3
trixido de dinitrgeno x. de nitrg.
(III)
anhdrido nitoso
NO
2
dixido de nitrgeno x. de nitrg.
(IV)
dixido de nitrgeno
N
2
O
5
Pentaxido de
dinitrgeno
x. de nitrg. (V) anhdrido ntrico
xido cido: Mencin especial requieren los xidos del
nitrgeno.
Perxidos
Se obtienen por reaccin de un xido con
oxgeno monoatmico y se caracterizan por
llevar el grupo perxido (-o-o-).
En el sistema tradicional se utiliza el nombre
perxido en lugar de xido. En Stock y
sistemtica se nombran con las mismas reglas
generales para los xidos.
No todos los metales forman perxidos y
habitualmente lo hacen los del grupo 1A y 2A.
Perxidos
Compuesto Sistemtica Stock tradicional
H
2
O
2

dixido de
dihidrgeno
perxido de
hidrgeno
agua
oxigenada
CaO
2

dixido de
calcio
perxido de
calcio
perxido de
calcio
ZnO
2

dixido de
zinc
perxido de
zinc (II)
perxido de
zinc
Superxidos
Son compuestos binarios que contienen el
grupo o anin superxido
El oxgeno tiene n.o. -1/2.
Generalmente el grupo superxido reacciona
con los elementos alcalinos y alcalinotrreos.
Se nombran como los perxidos tan slo
cambiando perxido por superxido o
hiperxido.
Superxidos
Compuesto Nomenclatura
KO
2

superxido o hiperxido de
potasio
CaO
4

Ca (O
2
)
2

superxido de calcio
CdO
4
superxido de cadmio
2. Hidruros
Son combinaciones del hidrgeno con cualquier
elemento qumico.
Hidruros metlicos:

Es la combinacin del hidrgeno con un metal.
nicos compuestos en los que el hidrgeno
funciona como nmero de oxidacin de -1.
Se formulan escribiendo primero el smbolo del
elemento metlico.
Se nombran con la palabra hidruro seguida del
nombre del metal.

Hidruros metlicos
Compu
esto
Sistemtica Stock Tradicional
CaH
2
dihidruro de
calcio
hidruro de calcio hidruro clcico
LiH hidruro de litio hidruro de litio hidruro ltico
FeH
3
trihidruro de
hierro
hidruro de hierro
(III)
hidruro frrico
SrH
2
dihidruro de
estroncio
hidruro de
estroncio
hidruro de
estroncio
Hidruros (haluros de hidrgeno,
hidrcidos)
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
HF fluoruro de
hidrgeno
fluoruro de hidrgeno cido fluorhdrico
HCl cloruro de
hidrgeno
cloruro de hidrgeno cido clorhdrico
H
2
S sulfuro de
dihidrgeno
sulfuro de hidrgeno cido sulfhdrico
H
2
Se seleniuro de
dihidrgeno
seleniuro de
hidrgeno
c. selenhdrico
Es la combinacin del hidrgeno (+1) con un no metal de los
grupos 16 y 17. Hidrcidos: hidruros en soloucin acuosa.
Hidruros voltiles
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
NH
3
trihidruro de nitrgeno hidruro de nitrgeno (III) amoniaco
PH
3
trihidruro de fsforo hidruro de fsforo (III) fosfina
AsH
3
trihidruro de arsnico hidruro de arsnico (III) arsina
SbH
3
trihidruro de antimonio hidruro de estibina (III) estibina
CH
4
tetrahidruro de carbono hidruro de metano (IV) metano
SiH
4
tetrahidruro de silicio hidruro de silicio (IV) silano
BH
3
trihidruro de boro hidruro de boro (IV) borano
Hidruros voltiles: es la combinacin del hidrgeno (+1) con
un no metal de los grupos 13, 14 y 15.
II. Compuestos binarios
3. Sales binarias
Compuesto Sistemtica Stock Tradicional
LiF fluoruro de litio fluoruro de litio fluoruro de ltico
AuBr
3
trihidruro de oro bromuro de oro (III) bromuro urico
Na
2
S sulfuro de disodio sulfuro de sodio sulfuro sdico
SnS
2
disulfuro de
estao
sulfuro de estao (IV) Sulfuro
estnnico
Son combinaciones de dos elementos, que no son ni el O
ni el H.
Sales neutras: son combinaciones de un metal y un no
metal. Se recomienda la nomenclatura de STOCK.
II. Compuestos binarios
3. Sales binarias
Compuest
o
Sistemtica Stock Trad.
BrF
3
trifluoruro de bromo fluoruro de bromo (III) --
BrCl

cloruro de bromo cloruro de bromo (I) --
CCl
4
tetracloruro de
carbono
cloruro de carbono
(IV)
--
As
2
Se
3
triseleniuro de
diarsnico
seleniuro de arsnico
(III)
--
Sales voltiles: son combinaciones de dos no metales. Se
escribe a la izquierda el elemento que se encuentre
primero en esta relacin:
B<Si<C<Sb<As<P<N<Te<Se<S<I<Br<Cl<O<F.
III. Compuestos ternarios
clasificacin
hidrxidos oxocidos
oxosales
neutras
sales cidas
de hidrcidos
1. Hidrxidos
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
NaOH

hidrxido de sodio hidrxido de sodio hidrxido sdico
Ca(OH
)
2
dihidrxido de
calcio
hidrxido de calcio hidrxido
clcico
Fe(OH)
3
trihidrxido de
hierro
hidrxido de hierro
(III)
hidrxido frrico
Al(OH)
3
trihidrxido de
aluminio
hidrxido de
aluminio
hidrxido
alumnico
Son compuestos formados por un metal y el grupo
hidrxido (OH
-
).
Cuando se disuelven en agua originan disoluciones bsicas,
de ah que tambin se denominen bases. Se recomienda la
nomenclatura de STOCK.
2. Oxocidos
Son compuestos formados por hidrgeno, no metal y
oxgeno.
Su frmula general es: H
a
X
b
O
c
, donde X es un no
metal o un metal con alto estado de oxidacin.
Se obtienen aadiendo agua al anhdrido
correspondiente:

anhdrido + agua oxocido

Ej. N
2
O
5
+ H
2
O

H
2
N
2
O
6
HNO
3
2. Oxocidos
Oxocidos del grupo de los halgenos: Cl, Br, I
(+1, +3, +5, +7)
Cl
2
O + H
2
O HClO

Cl
2
O
3
+ H
2
O HClO
2

Cl
2
O
5
+ H
2
O HClO
3

Cl
2
O
7
+ H
2
O HClO
4

2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
HClO

oxoclorato (I) de hidrgeno cido hipocloroso
HClO
2
dioxoclorato (III) de
hidrgeno
cido cloroso
HClO
3
trioxoclorato (V) de
hidrgeno
cido clrico
HClO
4
tetraoxoclorato (VII) de
hidrgeno
cido perclrico
2. Oxocidos
Oxocidos del grupo de los anfgenos: S,
Se, Te (+2, +4, +6)
SO + H
2
O H
2
SO
2

SO
2
+ H
2
O H
2
SO
3

SO
3
+ H
2
O H
2
SO
4


2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
H
2
SO
2
dioxosulfato (II) de
hidrgeno
cido hiposulfuroso
H
2
SO
3
trioxosulfato (IV) de
hidrgeno
cido sulfuroso
H
2
SO
4
tetraoxosulfato (VI) de
hidrgeno
cido sulfrico
2. Oxocidos
Oxocidos del grupo de los nitrogenoideos:
N (+1, +3, +5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5)
N
2
O + H
2
O HNO


N
2
O
3
+ H
2
O HNO
2

N
2
O
5
+ H
2
O HNO
3

2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
HNO

oxonitrato (I) de hidrgeno cido hiponitroso
HNO
2
dioxonitrato (III) de
hidrgeno
cido nitroso
HNO
3
trioxonitrato (V) de
hidrgeno
cido ntrico
2. Oxocidos
Oxocidos del grupo de los nitrogenoideos: N (+1, +3,
+5), P (+1, +3, +5), As, Sb (+3, +5)
El P, As y Sb pueden formar ms de un oxocido con
el mismo n.o.
2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
HPO
3
trioxofosfato (V) de
hidrgeno
cido
metafosfrico
H
3
PO
4
tetraoxofosfato (V) de
hidrgeno
cido
ortofosfrico
H
4
P
2
O
7
heptaoxodifosfato (V) de
hidrgeno
cido pirofosfrico
2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
H
2
CO
3
trioxocarbonato (IV)
de hidrgeno
cido
carbnico
Oxocidos del grupo de los carbonoideos: C
(+4), Si (+4)
Mientras que el C slo forma un oxocido (que
es inestable), el Si puede formar tres.
CO
2
+ H
2
O H
2
CO
3

2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
H
2
SiO
3
trioxosilicato (IV) de
hidrgeno
cido metasilcico
H
4
SiO
4
tetraoxosilicato (IV) de
hidrgeno
cido ortosilcico
H
6
Si
2
O
7
heptaoxodisilicato (IV) de
hidrgeno
cido pirosilcico
SiO
2
+ H
2
O H
2
SiO
3
H
2
SiO
3
+ H
2
O H
4
SiO
4
2 H
4
SiO
4
- H
2
O H
6
Si
2
O
7
2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
HBO
2
dioxoborato (III) de
hidrgeno
cido metabrico
H
3
BO
3
trioxoborato (III) de
hidrgeno
cido ortobrico
Oxocidos del grupo de los trreos: B (+3)

B
2
O
3
+ H
2
O HBO
2

HBO
2
+ H
2
O H
3
BO
3
2. Oxocidos
Oxocidos del manganeso: Mn (+4, +6, +7)
Anlogos seran los oxocidos del tecnecio y del
renio
MnO
2
+ H
2
O H
2
MnO
3

MnO
3
+ H
2
O H
2
MnO
4

Mn
2
O
7
+ H
2
O HMnO
4

2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
H
2
MnO
3
trioxomanganato (IV) de
hidrgeno
cido manganoso
H
2
MnO
4
tetraoxomanganto (VI) de
hidrgeno
cido mangnico
HMnO
4
tetraoxomanganato (VII) de
hidrgeno
cido
permangnico
2. Oxocidos
Comp. Sistemtica Tradicional
H
2
CrO
4
tetraoxocromato (VI) de
hidrgeno
cido crmico
H
2
Cr
2
O
7
heptaoxodicromato (VI)
de hidrgeno
cido dicrmico
Oxocidos del cromo: Cr (+6)
Se obtienen los dos oxocidos siguientes:
CrO
3
+ H
2
O H
2
CrO
4

2 H
2
CrO
4
- H
2
O H
2
Cr
2
O
7
3. Iones: cationes y aniones
Un tomo se transforma en un in positivo (catin) si
cede electrones y en in negativo (anin) si gana
electrones.

En general:

los metales forman cationes
los no metales forman aniones
In
monoatmico: formado por un solo tomo.
poliatmicos: formado por varios tomos (aniones).
3. Iones: cationes y aniones
Nomenclatura:
Anin monoatmico: se nombran
utilizando el sufijo uro.
Cationes: se nombra como in o
catin, seguido del nombre del in y su
valencia entre parntesis.
Anin poliatmico: se nombran con los
sufijos ito, -ato, segn el oxocido de
procedencia sea oso o ico.
3. Iones: cationes y aniones
Comp
.
Sistemtica -- Stock Tradicional
K
+
catin potasio o in potasio in potasio
Fe
3+
catin hierro (III) o in hierro (III) in frrico
F
-
anin fluoruro o in fluoruro in fluoruro
P
3-
anin fosfuro o in fosfuro in fosfuro
ClO
3
-
in dioxoclorato (III) in clorito
SO
4
2-
in tetraoxosulfato (VI) in sulfato
4. Oxosales neutras
Son compuestos derivados de un oxocido, en el que
se sustituyen el (los) hidrgeno(s) por un metal(es).
Estn formados por un metal, no metal y oxgeno.
Se obtiene por neutralizacin total de un oxocido y
un hidrxido:
oxocido + hidrxido oxosal +
agua


HNO
3
+ NaOH NaNO
3
+
H
2
O


4. Oxosales neutras
NOMENCLATURA
Tradicional: se nombran sustituyendo, del nombre
del no metal, los sufijos oso e ico por ito y ato,
respectivamente

Stock: igual que en la tradicional, pero se indica la
valencia del metal, si es necesario.

Sistemtica: se nombran igual que los cidos; slo
se cambian la palabra hidrgeno por el nombre del
metal con la valencia del mismo.
4. Oxosales neutras
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
NaNO
3
trioxonitrato (V) de
sodio
nitrato de sodio nitrato sdico
CdSO
4
trioxosulfato (VI) de
cadmio
sulfato de cadmio sulfato de cadmio
Cu
3
(PO
4
)
2
tetraoxofosfato (V)
de cobre (II)
fosfato de cobre (II) fosfato cprico
Sn(NO
2
)
4
dioxonitrato (III) de
estao (IV)
nitrito de estao (IV) nitrito estnnico
5. Sales cidas de hidrcidos
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
NaHS

hidrgenosulfuro
de sodio
hidrgenosulfuro
de sodio
sulfuro cido
sdico
Cu(HS
)
2
hidrgenosulfuro
de cobre (II)
hidrgenosulfuro
de cobre (II)
sulfuro cido
cprico
Son sales cidas que resultan de sustituir parcialmente el H
del H
2
S por un metal. Se recomienda la nomenclatura de
STOCK
IV. Compuestos superiores
Ms de tres tomos distintos.

Oxosales cidas: son sales que an contienen H en su
estructura. Derivan de la sustitucin parcial de un cido
poliprtico por metales.

Oxosales bsicas: son sales con algn grupo hidrxido
(OH
-
) en su estructura.

Sales dobles (o triples, ) con varios cationes: se
originan al sustituir los H de un cido por cationes
distintos.

Sales dobles (o triples, ) con varios aniones: se originan
al unirse al metal plurivalente con aniones distintos.
1. Oxosales cidas
Son sales que an contienen H en su estructura.
Derivan de la sustitucin parcial de un cido
poliprtico por metales.
H
3
PO
4
- 3 H
+
- H
+
- 2 H
+
HPO
4
2-
PO
4
3-
H
2
PO
4
-
+ 3 Na
+
+ Na
+
+ 2 Na
+
NaH
2
PO
4
Na
2
HPO
4
Na
3
PO
4
oxosales
cidas

1. Oxosales cidas
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
Na
2
HPO
4
hidrgenotetraoxofosf
ato (V) de sodio
hidrgenofosfat
o de sodio
fosfato cido
de sodio
NaH
2
PO
4
dihidrgenotetraoxofo
sfato (V) de sodio
dihidrgenofosf
ato de sodio
fosfato dicido
de sodio
KHCO
3
hidrgenotrioxocarbon
ato (IV) de potasio
hidrgenocarbo
nato de potasio
carbonato
cido
(bicarbonato)
de potasio
Cr(HSO
3
)
3
TrisHidrgenotrioxosu
lfito (IV) de cromo (III)
hidrgenosulfito
de cromo (III)
sulfito cido
de cromico
2. Oxosales bsicas
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
Mg(OH)NO
3
Hidroxido
trioxonitrato(V) de
magnesio
hidrxido-nitrato
de magnesio
nitrato bsico
magnesico
Cu
2
(OH)
2
S
O
4
Dihidroxido
tetraoxosulfato (VI) de
cobre (II)
dihidrxido-sulfato
de cobre (II)
sulfato dibsico
cuprico
Ca(OH)Cl

hidroxicloruro de
calcio
cloruro-hidrxido
de calcio
cloruro bsico
clcico
Fe(OH)CO
3
hidroxitrioxocarbonato
(IV) de hierro (III)
carbonato-
hidrxido de
hierro (III)
carbonato
bsico ferrico
(III)
Son sales que an contienen OH
-
en su estructura.
3. Sales dobles ( o triples, ) con varios
cationes
Comp. Sistemtica Stock Tradicional
KNaSO
4
tetraoxosulfato (VI) de
sodio y potasio
sulfato de
potasio y sodio
sulfato (doble) de
potasio y sodio
CaNa
2
(SO
4
)
2
bis-tetraoxosulfato
(VI) de calcio y
disodio
sulfato de
calcio y disodio
sulfato (doble) de
calcio y disodio
CrNH
4
(SO
4
)
2
bis-tetraoxosulfato
(VI) de amonio y
cromo (III)
sulfato de
amonio y cromo
(III)
sulfato (doble) de
amonio y cromo
(III)
KLiNaPO
4
tetraoxofosfato (V) de
litio, potasio y sodio
fosfato de litio,
potasio y sodio
fosfato (triple) de
litio, potasio y
sodio
Se originan al sustituir los H
+
de un cido por ms de un
catin.
4. Sales dobles ( o triples, ) con varios
aniones
Comp. Sistemtica Stock - Tradicional
AlBrCO
3
bromuro-trioxocarbonato (IV)
de aluminio
bromuro-carbonato de
aluminio
NaCaClSO
4
Cloruro-tetraoxosulfato(VI)
de sodio y calcio
cloro-sulfato
sdicoclcico
PbCO
3
SO
4
trioxocarbonato (IV)-
tetraoxosulfato (VI) de plomo
(IV)
carbonato-sulfato de
plumbico
Estequiometria
Estequiometria: clculo entre relaciones
cuantitativas de los reactantes y productos en
el transcurso de una reaccin qumica.

Reaccin qumica
Una reaccin qumica consiste en la ruptura
de enlaces qumicos entre los tomos de los
reactivos y la formacin de nuevos enlaces
que originan nuevas sustancias qumicas, con
liberacin o absorcin de energa.
En toda reaccin qumica la masa se
conserva.
Reaccin qumica
Cmo se usan las frmulas y ecuaciones
qumicas para representar los reacomodos de
los tomos que tienen lugar en las reacciones
qumicas?
Las frmulas y smbolos proporcionan mucha
informacin.

Smbolos usados en una ecuacin qumica:
+ se usa entre dos frmulas para indicar la
presencia de varios reactivos o de varios
productos.
se llama flecha de reaccin y separa los
reactivos de los productos. Indica que la
combinacin de los reactivos produce.

Smbolos usados en una ecuacin qumica:
la doble flecha indica que la reaccin
puede ocurrir en ambas direcciones.
la flecha hacia abajo indica la formacin de
un precipitado que cae por gravedad al fondo
del vaso de reaccin.
Smbolos usados en una ecuacin qumica:
la flecha hacia arriba indica que se
desprende un gas.
(s) indica que la sustancia se encuentra en
estado slido.
(l) indica que la sustancia se encuentra en
estado lquido.
(g) indica que la sustancia se encuentra en
estado gaseoso.


Smbolos usados en una ecuacin qumica:
calor
la flecha con una delta o la palabra calor
encima indica que la reaccin requiere
energa trmica para llevarse a cabo.
Cualquier signo que se ponga encima de la
flecha, nos indica que se requiere de este
para que la reaccin ocurra.
Smbolos usados en una ecuacin qumica:
(ac) indica que el reactivo o el producto se
encuentra en solucin acuosa.
Catalizador, generalmente se coloca encima
de la flecha de reaccin y nos indica que para
que se lleve a cabo la reaccin se necesita un
catalizador.
Clculos estequiomtricos
Ecuacin qumica
Es la representacin de la reaccin qumica.
Para iniciar con los clculos estequiomtricos,
es necesario contar con la ecuacin qumica
debidamente balanceada.
Herramientas de la estequiometria
Coeficientes estequiomtricos
Razones estequiomtricas (parmetros
constantes y universales)
Ejemplo: 2CO
(g)
+ O
2(g)
2CO
2

(g)

La razn estequiomtrica entre el monxido
de carbono y el oxgeno es
[ 2 moles de CO / 1 mol de O
2
]
Razones estequiomtricas
La razn indica las moles de monxido de
carbono que se requieren para reaccionar con
un mol de oxgeno.
Otras razones estequiomtricas en la misma
ecuacin:
[2 moles de CO/ 2 moles de CO
2
]
[1 mol de O
2
/ 2 moles de CO
2
]
Ejercicio de aplicacin:
En la obtencin de agua:
H
2
(g) + O
2
(g) H
2
O(l)
Se tienen 4.5g de hidrgeno
Qu cantidad* de oxgeno se requiere para
que reaccione todo el hidrgeno?
Qu cantidad* de agua se obtendr?
*cantidad de sustancia(mol) y en gramos.
Ejercicio de aplicacin:
Se prepara gas hilarante (N
2
O) por
calentamiento de 60 g de nitrato de
amonio segn:
NH
4
NO
3
(s) N
2
O (g) + H
2
O (g)
a) Calcul la cantidad (moles) y la masa de N
2
O
que se obtiene.
b) Calcul la cantidad y la masa de H
2
O que se
obtiene.

Ejercicio de aplicacin:
Se necesitan preparar 9 litros de nitrgeno,
medidos e 20C y a una presin de 710 mm.
La reaccin que se
va a utilizar es:

NH 4 Cl + NaNO 2 ----> 4 NaCI + 2 H 2 0 + N 2

Cuantos gramos de cloruro amnico
deberemos emplear?
Ejercicio de aplicacin:
Calclese el contenido, de carburo clcico
puro, de un producto comercial que, tratado
con agua, desprende 300 L. de acetileno,
medidos en condiciones normales.

CaC 2 + 2 H 2 O > C 2 H 2 + Ca(OH) 2
Ejercicio de aplicacin
Cunto gas se desprender si pongo a
reaccionar 1.3 moles de bicarbonato de sodio
con 3.5 mL de vinagre (5% en volumen), en
condiciones de laboratorio (20C y 586
mmHg)?
O H CO COONa CH COOH CH NaHCO
2 2 3 3 3
+ + +
Estequiometra
En una reaccin qumica hay una modificacin
en la identidad qumica de las sustancias
que intervienen.
A escala microscpica se produce por la
colisin de partculas (molculas, tomos
incluso electrones y fotones).
El choque deshace la uniones previas y forma
nuevas uniones (reordenamiento).
2 2 2
2
NO O NO +
Estequiometra
El reordenamiento se debe nicamente a una
redistribucin electrnica.
Los tomos NO desaparecen ni se crean
nuevos tomos ley de accin de masas:
En nmero total de tomos no cambia en una
reaccin qumica.
El nmero de tomos de cada tipo no cambia en
una reaccin qumica.
Estequiometra
En nmero de protones, electrones y
neutrones permanecen constantes.
La suma de cargas no se modifica ley de
conservacin de carga:
La suma total de cargas no se modifica en una
reaccin qumica.
La estequiometria depende de estas leyes, y
las cantidades son determinadas entonces por
ecuaciones matemticas.
Patrones de reactividad
Combinacin o sntesis: Elementos o
compuestos sencillos que se unen para formar
un compuesto ms complejo.
A + B AB
Descomposicin: una sustancia se fragmenta
para formar dos o ms productos,
generalmente con calor.
AB A + B
Patrones de reactividad
Patrones de reactividad
Desplazamiento (simple y compuesto). Un
elemento reemplaza a otro en un compuesto
A + BC AC + B
AB + CD AD + BC
Combustin: es una reaccin qumica de
oxidacin, en la cual generalmente se
desprende una gran cantidad de energa, en
forma de calor y luz.
Patrones de reactividad
Combustin: Interviene siempre el O
2
del aire
como reactivo.
Combustible (H y C) + O
2
CO
2
+ H
2
O
En una reaccin completa todos los elementos
tienen el mayor estado de oxidacin. CO2 y el
agua, SO2 (si el combustible contiene azufre)
y NOx dependiendo de la temperatura y la
cantidad de oxgeno en la reaccin.
Escriba la ecuacin qumica balanceada cuando
se combustiona (quema) metanol.
Escriba la ecuacin qumica balanceada cuando
se combustiona (quema) etanol.
Pesos formulares
Las frmulas y ecuaciones tienen significado
cuantitativo.
La forma de relacionar los nmeros de tomos
y molculas (de frmulas y ecuaciones
qumicas) en el laboratorio es por medio de su
masa.
Pesos formulares
El peso formular (o molecular) es la suma de
pesos atmicos de cada uno de los tomos
que conforman la molcula.
mol
Unidad con que se mide la cantidad de
sustancia (elemento o compuesto qumico).

Un mol es la cantidad de una sustancia que
contiene tantas entidades elementales del tipo
considerado, como tomos hay en 12 gramos
de carbono-12.

mol
Esta definicin no aclara a qu se refiere
cantidad de sustancia. Normalmente se da por
hecho que se refiere al nmero de entidades
(nmero de Avogadro).
El nmero de unidades elementales (tomos,
molculas, iones, electrones, radicales u otras
partculas o grupos especficos de stas)
existentes en un mol de sustancia es una
constante que no depende del material ni del
tipo de partcula considerado.

mol
mol
Una cantidad de sustancia expresada en
moles se refiere al nmero de partculas que la
componen (docena de uvas docena de
sandas). Un mol de tomos de hidrgeno
tiene la misma cantidad de tomos que un mol
de tomos de plomo, sin importar la diferencia
de tamao y peso entre ellos.
El mol se puede aplicar a las partculas,
incluyendo los fotones, cuya masa es nula.
mol
Para el H
2
O (2 tomos de H y 1 tomo de O):
Mr(H
2
O) = 2 + 16 = 18 uma.
M molecular absoluta = 18 / N
A
= 2,99 10
-23
g.
M molar = 18 g/mol.
En un mol de agua hay 6,0210
23
molculas de
H
2
O.
Tambin 2 x 6,0210
23
tomos de H (2 moles de
tomos de hidrgeno) y 6,0210
23
tomos de O (o
sea 1 mol de tomos de oxgeno).
mol
1 mol de alguna sustancia es equivalente a
6,0210
23
unidades elementales.
La masa de un mol de sustancia (masa
molar), es equivalente a la masa atmica o
molecular expresada en gramos.
1 mol de gas ideal ocupa un volumen de 22,4
L a 0 C (T) y 1 atm (P).
El nmero n de moles es: n = m/Pm.
Leyes estequiomtricas
Ley de la conservacin de la materia de
Lavoisier: En una Rx Q. se conserva la masa,
la masa total de los reactivos es igual a la
masa total de los productos.
Ley de Proust (proporciones constantes): para
generar un determinado compuesto, dos o
ms elementos qumicos se unen siempre en
la misma proporcin (formula mnima).
Balance de materia
Una ecuacin qumica est balanceada
cuando respeta la ley de conservacin de la
materia.
Se ajustan los coeficientes y no los subndices
(una molcula tiene siempre la misma
composicin), ej: H
2
O y H
2
O
2
.
Los coeficientes slo modifican la cantidad de
la sustancia.
Balance de materia
O H d CO c O b CH a
2 2 2 4
+ +
Las incgnitas son a, b, c y d (coeficientes
estequiomtricos).
Para balancear la ecuacin se debe tener
presente la ley de conservacin de materia.
- Mtodo por tanteo o inspeccin.
- Mtodo algebraico.
- Mtodo estado de oxidacin (Rx. redox)
Tanteo o inspeccin
Se basa simplemente en modificar los
coeficientes de uno y otro lado de la ecuacin
hasta que se cumplan las condiciones de
balance de masa.
O H d CO c O b CH a
2 2 2 4
+ +
Tanteo o inspeccin
Se comienza igualando el elemento que
participa con mayor estado de oxidacin en
valor absoluto.
Se contina ordenadamente por los
elementos que participan con menor estado
de oxidacin.
Si la ecuacin contiene oxgeno, conviene
balancear el oxgeno en segunda instancia.
Si la ecuacin contiene hidrgeno, conviene
balancear el hidrgeno en ltima instancia.
Tanteo o inspeccin
Si seguimos este esquema, paso a paso, se
tiene.
El elemento que participa con un estado de
oxidacin de mayor valor absoluto es el C (+4),
mientras el oxgeno lo hace con estado de
oxidacin (-2) y el hidrgeno con (+1).
O H d CO c O b CH a
2 2 2 4
+ +
Tanteo o inspeccin
En primer lugar el carbono, se iguala de la
forma ms sencilla posible, es decir con
coeficiente 1 a cada lado de la ecuacin, y de
ser necesario luego se corrige.
O H d CO O b CH
2 2 2 4
1 1 + +
Tanteo o inspeccin
A continuacin el oxgeno. A la derecha hay 3
tomos, mientras que a la izquierda hay 2,
para igualar usamos un coeficiente
fraccionario.
O H d CO O CH
2 2 2 4
1
2
3
1 + +
Tanteo o inspeccin
En ltimo lugar el H. A la derecha hay 2
tomos mientras que a la izquierda hay 4. Para
equilibrar aumentar los tomos del lado
derecho de la ecuacin modificando el
coeficiente del agua.
O H CO O CH
2 2 2 4
2 1
2
3
1 + +
Tanteo o inspeccin
Verificamos cada elemento.
C: 1-1; O: 3-4 e H: 4-4. La ltima accin
desigual el oxgeno.
Se corrige el oxgeno, se verifica.
O H CO O CH
2 2 2 4
2 1 2 1 + +
Algebraico
Se basa en el planteamiento de un sistema de
ecuacines, en el que los coeficientes
estequiomtricos son las incgnitas.
En ocasiones resultan sistemas con ms
incgnitas que ecuaciones, en esos casos se
recurre a asignar el valor de 1 a alguno de los
coeficientes.
Finalmente se reducen (simplifican) los
coeficientes.
Algebraico
Para el ejemplo, las ecuaciones sern:

H:
C:
O:
O H d CO c O b CH a
2 2 2 4
+ +
d a = 2 4
c a = 1 1
d c b + = 1 2 2
d a = 2 4
c a =
d c b + = 2 2
Algebraico
Se usa cualquier mtodo de resolucin de
sistemas de ecuaciones, p.e. reemplazo:
d a = 2 4
c a =
d c b + = 2 2
a d = 2
sistema
1
2
3
De la Ec: 1
1 y 2 en 3
a a a b = + = 4 2 2 2
Usando como referencia a = 1
1 = a
2 = b
1 = c
2 = d
O H CO O CH
2 2 2 4
2 2 + +
a b = 2
Estado de oxidacin
No es muy usado, se aplica a reacciones
redox.
Es una mezcla entre tanteo y estado de
oxidacin.
Ej: balancear
O H NO Pb HMnO HNO PbO MnO
2 2 3 4 3 2
) ( + + + +
O H NO Pb HMnO HNO PbO MnO
2 2 3 4 3 2
4 ) ( 5 2 10 5 2 + + + +
LEY DE LOS GASES
IDEALES
Estados de la materia
GAS LQUIDO SLIDO
Caractersticas de los gases
Partculas se mueven con total libertad y tienden
a separarse, aumentando la distancia entre ellas
hasta ocupar todo el espacio disponible.
Adoptan la forma y ocupan el volumen del
recipiente que los contiene.
Partculas son independientes unas de otras y
estn separadas por enormes distancias con
relacin a su tamao.
Caractersticas de los gases:
Gran compresibilidad.
Cuando estn en el mismo recipiente se
mezclan total y uniformemente.
Sus densidades son < que la de los slidos y
lquidos.
Partculas en constante movimiento recto.
Cambian de direccin cuando chocan entre
ellas y con las paredes del recipiente. Las
colisiones son rpidas y elsticas.
Caractersticas de los gases:
Los choques de las partculas del gas con las
paredes del recipiente que lo contiene son los
responsables de la presin.
Gases:
Sustancia que existen en estado gaseoso en
condiciones normales de T (25 C) y P.





















Elementos Compuetos
H
2
HF
O
2
HCl
N
2
HBr
Cl
2
HI
F
2
CO
He
CO
2
Ne
NH
3
Ar NO
Kr
NO
2
Xe
SO
2
Rn
SH
2
CNH
Sustancias que existen como gases
a T amb y P atm.
Temperatura
284
Magnitud referida a las
nociones comunes de
caliente o fro.

Escalar relacionada con la
energa interna (energa
sensible) de un sistema,
asociada a los movimientos
cintico de las partculas.
Presin
Ing. Rommel Granja M.Sc.
285
Escalar que mide la fuerza normal ejercida por
un fluido por unidad de rea de la superficie.
Sistema internacional [N/m
2
, Pa].
Sistema ingls [lbf/pulg.
2
, psi]. (ejercicio)
A
F
P =
Volumen
Presin
Temperatura
Cantidad de sustancia

l, dm
3
, m
3
,
atm, mm Hg o torr,
C, K
moles
Equivalencias:
1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 bar = 101.325 Pa
K = C + 273
1l = 1dm
3
Un gas queda definido por cuatro
variables:
Ley de Avogadro

El volumen de un gas es
directamente proporcional a la cantidad de
materia (nmero de moles), a presin y
temperatura constantes.
A presin y temperatura constantes,
volmenes iguales de un mismo gas o
gases diferentes contienen el mismo
nmero de molculas.
V n (a T y P ctes)
V = k.n
V

(
L
)

n
288
Ley de Avogadro
V n o V = k
1
n
En condiciones normales (CNPT):
1 mol de gas = 22,4 L de gas
A una temperatura y presin dadas:
El volumen de un gas ideal a P y T constantes es directamente
proporcional al nmero de moles.
La ley de Boyle establece que la presin de un gas en
un recipiente cerrado es inversamente proporcional al
volumen del recipiente, cuando la temperatura es
constante.
Si la presin aumenta, el volumen disminuye.
Si la presin disminuye, el volumen aumenta.
LEY DE
BOYLE
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662.
Lo que Boyle descubri es que si la cantidad de gas y la
temperatura permanecen constantes, el producto de la
presin por el volumen siempre tiene el mismo valor.
P V = k
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V
1
que
se encuentra a una presin P
1
al comienzo del experimento.

Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V
2
,
entonces la presin cambiar a P
2

P
1
V
1
= P
2
V
2

P
1
V
1
P
2
V
2
Relacin entre la presin y la temperatura de un
gas cuando el volumen es constante
Establece la relacin entre la temperatura y la
presin de un gas cuando el volumen es constante.
Si aumentamos la temperatura, aumentar la presin.
Si disminuimos la temperatura, disminuir la presin.
LEY DE GAY-LUSSAC
Gay-Lussac descubri que al aumentar la
temperatura las molculas del gas, el cociente entre
la presin y la temperatura siempre tena el mismo
valor:
P
T
=k
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra
a una presin P
1
y a una temperatura T
1
al comienzo
del experimento.
Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T
2
,
entonces la presin cambiar a P
2
, y se cumplir:
Las temperaturas han de expresarse en Kelvin.
P
1

T
1

=
P
2

T
2

296
Combinacin de las leyes de los gases:
Ecuacin de los gases ideales.
Ley de Boyle V 1/P
Ley de Charles V T
Ley de Avogadro V n
PV = nRT
V
nT

P

P V = n R T
LEY DE LOS GASES IDEALES
Para un mismo
nmero de moles
300
Constante universal de los gases (R)
R =
PV

nT

= 0,082057 atm L mol
-1
K
-1
= 8.3145 m
3
Pa mol
-1
K
-1
PV = nRT
= 8,3145 J mol
-1
K
-1
= 8,3145 m
3
Pa mol
-1
K
-1
301
Ley de Dalton de las presiones parciales
Presin parcial:
Cada componente de una mezcla de gases
ejerce una presin
igual a la que ejercera si estuviese l slo en
el recipiente.
302
Ley de Dalton (Ley de las Presiones parciales)
P
tot
= P
A
+ P
B
+ P
C

+
Pi = Xi P
T


Xi = n
i
= ni .
n
T
n
A
+ n
B
n
C
+...

La presin total de una mezcla de gases es igual a la
suma de las Presiones parciales.
Teora cintica de los
gases
Entre 1850 y 1880 Clausius y Boltzmann
desarrollaron esta teora, basada en la idea
de que todos los gases se comportan de
forma similar en cuanto al movimiento de
partculas se refiere.
Boltzmann
Clausius
Teora cintica de los gases. Modelo
molecular:

Los gases estn constituidos por partculas
separadas. Las partculas de un gas estn en
movimiento en lnea recta, al azar en todas la
direcciones y chocan con el recipiente y con
otras molculas.

El volumen total de las partculas de un gas
es muy pequeo (y puede despreciarse) en
relacin con el volumen del recipiente que
contiene el gas.

Teora cintica de los gases. Modelo
molecular:

Los choque son elsticos (no ganan ni
pierden energa). La presin se produce por
las colisiones con las paredes del recipiente.

La energa cintica de las partculas aumenta
con la temperatura del gas.

Las fuerzas atractivas y repulsivas entre las
partculas se pueden considerar
despreciables.
Modelo Molecular para la Ley de Avogadro
La adicin de ms partculas provoca un aumento de
los choques contra las paredes (>P), el mbolo iguala
Pi con Pe. El proceso global supone un aumento del
volumen del gas.
Modelo Molecular para la Ley de Boyle y Mariotte
El aumento de presin exterior origina una disminucin
del volumen, que supone el aumento de choques de las
partculas con las paredes del recipiente, aumentando
as la presin del gas.
Modelo Molecular para la Ley de Charles y Gay-Lussac
Al >T, aumenta la vel. de part. Eso provoca un > en la P,
el mbolo se desplaza hasta Pi=Pe, lo que supone un
aumento del volumen del gas.
DISOLUCIONES
Disoluciones
Disolucin = Solucin

Mezcla homognea a nivel molecular o inico
de una o ms sustancias, que no reaccionan
entre s, cuyos componentes se encuentran en
proporcin que vara entre ciertos lmites.
311
Sistemas materiales
312
Componentes de una
disolucin
313
Dos componentes como mnimo: disolvente y
uno o varios solutos.
No hay base tcnica para diferenciarlos.
Disolvente: se encuentra en mayor proporcin,
es el medio de dispersin o esta en el mismo
estado de agregacin que la solucin (s, l o g).
Soluto (se encuentra en menor proporcin).
EL AGUA COMO
DISOLVENTE
Solvente universal
El lquido que ms
sustancias disuelve y ello
hace que sea una de las
sustancias ms importantes
en el mbito de las
disoluciones.

Soluto polar:
Si se disuelve en agua.

Soluto no polar:
No se disuelve el agua, pero s en disolventes no
polares.
Polaridad
del agua
Clasificacin de disoluciones
316
Segn el nmero de componentes: binarias
ternarias, etc.
Segn estado fsico de soluto y disolvente:
slidas, lquidas o gaseosas.
Segn el carcter molecular de los
componentes: inicas o electrolticas.
Segn la proporcin de los componentes,
saturadas e insaturadas.

Disoluciones liquidas
Slido en liquido Liquido en
liquido
Gas en liquido
Azcar en agua
Sal en agua
Alcohol en agua



CO
2
en agua
(Bebidas
Gaseosas)
Disoluciones gaseosas
aire
smog
Segn estado fsico
318
Soluto Disolvente
Ejemplo
Gas Gas Aire
Lquido Gas Niebla
Slido Gas Humo
Gas Lquido CO
2
en agua
Lquido Lquido Petrleo
Slido Lquido Azcar-agua
Gas Slido H
2
-platino
Lquido Slido Hg - cobre
Slido Slido Aleacciones
Segn el carcter molecular de los
componentes.
319
Propiedad de conducir la electricidad
Conductoras
Los solutos estn ionizados (electrolitos)
tales como disoluciones de cidos,
bases o sales.
No conductoras
El soluto no est ionizado.
Segn la proporcin de los
componentes.
320
Diluidas: Tienen una pequea cantidad de
soluto en un determinado volumen de
disolucin.
Concentradas: Tienen mucha cantidad de
soluto en un determinado volumen de
disolucin.
Saturadas: No admiten mayor cantidad de
soluto
Insaturada Saturada Supersaturada

Las soluciones a la izquierda estn ms diluidas,
comparadas con las soluciones ms concentradas de la
derecha.
Concentracin
(formas de expresarla)
323
gramos/litro
Tanto por ciento en masa.
Tanto por ciento en masa-volumen.
Molaridad.
Normalidad (ya no se usa).
Fraccin molar.
Molalidad.
Concentracin en
gramos/litro.
324
Expresa la masa en gramos de soluto por
cada litro de disolucin.

m
soluto
(g)
conc. (g/l) =
V
disolucin
(L)



Tanto por ciento
en masa.
325
Expresa la masa en gramos de soluto por
cada 100 g de disolucin.

m
soluto

% masa = 100
m
soluto
+ m
disolvente




Tanto por ciento
en masa-volumen.
326
Expresa la masa en gramos de soluto por
cada 100 cm
3
de disolucin.

m
soluto

% masa/volumen =
V
disolucin
(dl)




Molaridad ( ).
327
Expresa el nmero de moles de soluto por
cada litro de disolucin.
n m
soluto

M = =
V (l) M
soluto
V (l)


siendo

V (l) el volumen de la disolucin
expresado en litros



Ejercicio: Cul es la molaridad de la
disolucin obtenida al disolver 12 g de NaCl en
agua destilada hasta obtener 250 ml de
disolucin?
328
Ejercicio: Cul ser la molaridad de una
disolucin de NH
3
al 15 % en masa y de densidad
920 kg/m
3
?
329

NORMALIDAD ( N ): nmero de equivalentes (masa
que se libera de un compuesto a variaciones de pH)
de soluto por litro de disolucin.
MOLALIDAD (m) : es el nmero de moles de soluto
por kilogramo de disolvente.

(

= = =
Kg
mol n
m
disolvente del m
soluto de
molalidad
(

= = =
L
eq N
N
disolucin de L 1
es equivalent de
normalidad
e equivalent del masa
masa
es equivalent =
Riqueza (q)
331
Las sustancias que se usan en el laboratorio suelen
contener impurezas.
Para preparar una disolucin se necesita saber qu
cantidad de soluto puro se aade.

m
sustancia
(pura)
q = 100
m
sustancia
(impura)

Como preparar 100 ml de una disolucin 0,15 M
de NaOH en agua a partir de NaOH comercial del
95 % de riqueza?
332
Ejercicio: Prepara 250 cm
3
de una disolucin
de HCl 2 M, sabiendo que el frasco de HCl
tiene las siguientes indicaciones:
d=118 g/cm
3
; riqueza = 35 %
333
Fraccin molar (_)
334
Expresa el cociente entre el n de moles de
un soluto en relacin con el n de moles
total (soluto ms disolvente).
n
soluto

_
soluto
=
n
soluto
+ n
disolvente
Igualmente
n
disolvente

_
disolvente
=
n
soluto
+ n
disolvente
Fraccin molar (_) (cont.).
335
n
soluto
+ n
disolvente


_
soluto
+ _
disolvente
= = 1
n
soluto
+ n
disolvente

Si hubiera ms de un soluto siempre ocurrir
que la suma de todas las fracciones molares de
todas las especies en disolucin dar como
resultado 1.
Ejemplo: Calcular la fraccin molar de CH
4
y
de C
2
H
6
en una mezcla de 4 g de CH
4
y 6 g de
C
2
H
6
y comprobar que la suma de ambas es la
unidad.
336
Solubilidad
337
Es la mxima cantidad de soluto que se puede
disolver en una determinada cantidad de
disolvente (normalmente suelen tomarse 100
g).
La solubilidad vara con la temperatura
(curvas de solubilidad).

338
La
solubilidad
no siempre
aumenta
con la
temperatur
a ni es
lineal.
Propiedades coligativas
339
Las disoluciones tienen diferentes
propiedades que los disolventes puros.
Es lgico pensar que cunto ms
concentradas estn las disoluciones mayor
diferirn las propiedades de stas de las de
los disolventes puros.
Propiedades coligativas
340
Disminucin de la presin de vapor.
Aumento de temperatura de ebullicin.
Disminucin de la temperatura de fusin.
Presin osmtica (presin hidrosttica necesaria
para detener el flujo de disolvente puro a travs de
una membrana semipermeable).
Propiedades coligativas
Son aquellas propiedades de una disolucin
que dependen nicamente de la
concentracin y no de la naturaleza o tipo de
soluto.

Propiedades coligativas
Cuando se aade un soluto a un solvente A,
x
A
disminuye y tambin lo hace su potencial
qumico,
A
, por debajo de
A
*.

Se modifica la presin de vapor, el punto de
ebullicin y el punto de congelacin, y da lugar
a la presin osmtica (propiedades
coligativas).
Propiedades coligativas
El potencial qumico
A
es una medida de la
tendencia de A a escapar de la disolucin.
Disminucin de la presin de
vapor
Cuando se prepara una disolucin con un
solvente y un soluto no voltil (soluto slido),
su presin de vapor es menor que la del
solvente puro.

Una solucin ms concentrada tiene menor
presin de vapor.
Disminucin de la presin de
vapor
Razones:
Probabilidad: es menos probable que existan
molculas de disolvente en el lmite de
cambio.

Fuerzas atractivas: entre las molculas del
soluto y las molculas del disolvente.

Descenso del punto de
congelacin y aumento del punto
de ebullicin
El punto de ebullicin es la temperatura a la
cual su presin de vapor es igual a 1 atm.
El descenso de la presin de vapor implica un
aumento en el punto de ebullicin.
La adicin de un soluto normalmente provoca
un descenso en el punto de congelacin.
Descenso del punto de
congelacin y aumento del punto
de ebullicin
La disminucin de estabiliza la disolucin
y hace menor la tendencia de A a congelarse
(separacin de la disolucin).
El descenso del punto de congelacin est
dada por:
Aplicaciones

Se puede determinar la actividad del disolvente a
partir de medidas del punto de congelacin .

Se puede calcular pesos moleculares de no
electrolitos.

Aplicaciones prcticas en anticongelantes
(etilenglicol), y en seres vivos el glicerol y otros
azucares.

Presin osmtica
Puede definirse como la presin que se debe
aplicar a una solucin para detener el flujo
neto de disolvente a travs de una membrana
semipermeable.

Membrana semipermeable deja pasar las
molculas de disolvente pero no las de los
solutos
Presin osmtica
Dos soluciones separadas por una membrana
semipermeable. Molculas de disolvente
difunden, pasando desde <Conc. a > Conc
(smosis).

Al suceder la smosis, se crea una diferencia
de presin en ambos lados de la membrana
semipermeable: la presin osmtica.
Presin osmtica
Presin osmtica
Presin osmtica
Se supone P y T igual y constante a ambos
lados de la membrana.
El potencial qumico de A en el lado izquierdo
es
La presencia del soluto en el lado derecho
hace que el potencial qumico de ste, ,
sea menor que el potencial qumico del lado
izquierdo,
Presin osmtica
El lquido fluye del lado izquierdo al lado
derecho y hace que la presin del lado
derecho aumente, hasta que:


Sean P y P+ las presiones de equilibrio en
las cmaras izquierda y derecha, la presin
osmtica corresponde a .
Presin osmtica
es la presin adicional que es necesario
aplicar a la disolucin para que en la disolucin
sea igual a .