QUIMICA Integral

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DENSIDAD - TEMPERATURA MATERIA MATERIA ENERGIA I.

SISTEMA INTERNACIO CIONAL DE UNIDADES El Sistema Internacional está formado por unidades de base, unidades suplementarias y unidades derivadas. También También el uso de prefijos (múltiplos y sub múltiplos)

1.1

Unidades d de e Ba Base. Son unidades definidas de base a fenmenos f!sicos naturales e

invariables ITEM

" # $ % & ' 

1.2

MAGNITUDES FISICAS

SIMBOLO

metro -ilo*ramo se*undo ampere -elvin candela mol

m -* s  / cd mo

on*itud +asa Tiempo Intensidad de corriente E. Temperatura termodinámica Intensidad luminosa antidad de sustancia

Unidades Derivadas. Son las 0ue se forman forman al combi combinar nar al*ebra al*ebraica icamen mente te las

unidades de base y1o suplementarias. MAGNITUDES FISICAS Superficie (área) 2olumen 3ensidad 2elocidad 2elocidad 2elocidad n*ular celeracin celeracin an*ular oncentracin molar 3ensidad de corriente E.

1.3

NOMBRE DE LAS UNIDADES

NOMBRE DE LAS UNIDADES metro cuadrado metro cúbico -ilo*ramo por metro cúbico metro por se*undo radian por se*undo metro por se*undo al cuadrado radian por se*undo al cuadrado mo por metro cúbico ampere por meto cuadrado

SIMBOLO m4 m$ -*1m$ m1s rad1s m1s4 rad1s4 mol1m$ 1m4

Unidad Unidades es Deriva Derivadas das (SI) (SI) !n !n n!"#re n!"#re $ s%"# s%"#!&! !&! 'r!'i! 'r!'i!s s MAGNITUD

5recuencia 5uer6a 7resin y tensin Trabajo, ener*!a, cant. de calor 7otencia antidad de electricidad apacidad eléctrica 8esistencia eléctrica

UNIDAD

9ert6 ne:ton pascal  joule :att coulomb faraday o9m

SIMBOLO

E*RESION DE LAS UNIDADES DE BASE O DERI+ADAS

;6 < 7a = >  5

" ;6 ? "s@" " < ? "-*.m1s4 " 7a ? " <1m4 " = ? "<.m " > ? "=1S "  ? ".S " 5 ? " .S12 "Ω ? "21

Ω

1., 1.,

M-&i -&i' '&!s &!s $ S/#" S/#"-& -&i i'& '&!s !s + A  T I 7  B

*REFI0O eDa peta tera *i*a me*o -ilo 9ecto deca

SIMBOLO E 7 T  + 9 da

FACTOR "G"H "G"& "G"# "G "G' "G$ "G# "G

EUI+ALENTE " GGG GGG GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG " GGG GGG " GGG " GG "G

S A C + A  T I.

deci centi mili micro nano pico femto atto

d c m F n p f  a

"G@" "G@# "G@$ "G@' "G@ "G@"# "G@"& "G@"H

G," G,G" G,GG" G,GGG GG" G,GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GGG GGG GG"

FACTORES DE CON+ERSION  CONSTANTES UNID. DE LONGITUD "F ? "G%Å "Å = 10 -8 cm

UNID. DE *RESION " atm ? ",G$$#$ -*f1cm4 " atm ? "%,'' bf1pul*4 ? 'G torr. " atm ? 'G mm;* ? ' cm;*

1m = 3,281 pie

" pie ? $G,%H cm ? "# pul* " pul* ? #,&% cm " yarda ? $ pies ? G,"%% m " milla mar. ? "H&# m " milla terr. ? "'G m UNID. DE MASA "lb ? "' on6as " on6a ? #H,$' * " ton. +étrica ? "G $-* "-* ? #,#G& lb UNID. DE +OLUMEN " barril ? %# " dm$ ? "G$ cm$ " pie$ ? #H,$"' " m$ ? "GGG  " ml ? "cm $

II.

a.

UNID. DE ENERGIA " cal ? %,"H% =oule " ev ? ",'G# D "G @" =oule " =oule ? "G er*ios CONSTANTES  ? 2eloc. de la lu6 ? $,G D "G &-m1s 9 ? constante de planc- ? ','#' D "G@$% =.S. < ? ',G#$ D "G #$ part.1mol < ?
TEM*ERATURA

Es un parám rámetro deter eterm minado arbi arbitr trar aria iame ment ntee 0ue 0ue nos nos indi indica ca la ener*!a promedio de un cuerpo (fr!o o caliente). Es la *radiente.

FORMULA GENERALK TJ de calor ºC 5

=

º F − 32 9

=

K  − 273 5

=

R  − 492 9

#.

+ARIACION DE TEM*ERATURA

" ∆J LM ",H ∆J5 LM "∆/ LM ",H ∆8

.

ESCALA TERMOMTRICA

J J5 / 8 "GG #"# $$ '# 7to. Ebull. ;#B G $# #$ %# 7to. on*. ;#B @", G #&#,$ %'G 7to. on*. (;#BN<;%l) @#$ @%'G G G ero bsoluto

1., 1.,

M-&i -&i' '&!s &!s $ S/#" S/#"-& -&i i'& '&!s !s + A  T I 7  B

*REFI0O eDa peta tera *i*a me*o -ilo 9ecto deca

SIMBOLO E 7 T  + 9 da

FACTOR "G"H "G"& "G"# "G "G' "G$ "G# "G

EUI+ALENTE " GGG GGG GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG GGG " GGG GGG GGG " GGG GGG " GGG " GG "G

S A C + A  T I.

deci centi mili micro nano pico femto atto

d c m F n p f  a

"G@" "G@# "G@$ "G@' "G@ "G@"# "G@"& "G@"H

G," G,G" G,GG" G,GGG GG" G,GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GGG GG" G,GGG GGG GGG GGG GGG GG"

FACTORES DE CON+ERSION  CONSTANTES UNID. DE LONGITUD "F ? "G%Å "Å = 10 -8 cm

UNID. DE *RESION " atm ? ",G$$#$ -*f1cm4 " atm ? "%,'' bf1pul*4 ? 'G torr. " atm ? 'G mm;* ? ' cm;*

1m = 3,281 pie

" pie ? $G,%H cm ? "# pul* " pul* ? #,&% cm " yarda ? $ pies ? G,"%% m " milla mar. ? "H&# m " milla terr. ? "'G m UNID. DE MASA "lb ? "' on6as " on6a ? #H,$' * " ton. +étrica ? "G $-* "-* ? #,#G& lb UNID. DE +OLUMEN " barril ? %# " dm$ ? "G$ cm$ " pie$ ? #H,$"' " m$ ? "GGG  " ml ? "cm $

II.

a.

UNID. DE ENERGIA " cal ? %,"H% =oule " ev ? ",'G# D "G @" =oule " =oule ? "G er*ios CONSTANTES  ? 2eloc. de la lu6 ? $,G D "G &-m1s 9 ? constante de planc- ? ','#' D "G@$% =.S. < ? ',G#$ D "G #$ part.1mol < ?
TEM*ERATURA

Es un parám rámetro deter eterm minado arbi arbitr trar aria iame ment ntee 0ue 0ue nos nos indi indica ca la ener*!a promedio de un cuerpo (fr!o o caliente). Es la *radiente.

FORMULA GENERALK TJ de calor ºC 5

=

º F − 32 9

=

K  − 273 5

=

R  − 492 9

#.

+ARIACION DE TEM*ERATURA

" ∆J LM ",H ∆J5 LM "∆/ LM ",H ∆8

.

ESCALA TERMOMTRICA

J J5 / 8 "GG #"# $$ '# 7to. Ebull. ;#B G $# #$ %# 7to. on*. ;#B @", G #&#,$ %'G 7to. on*. (;#BN<;%l) @#$ @%'G G G ero bsoluto

  E. 8elativ 8elativas as

E. bsolutas bsolutas

III.

DENSIDAD

1.

Densidad A#s!&/a (DABS)

a.

=

m v

⇒

g cm

3

,

g ml

,

kg 

,

Lb  pie

3

,

B.

*r!'iedades *ari/&ares ! Inensivas
kg m3

Densidad Re&aiva (DR )

S4&id!s $ L%5/id!s D R (S) =

3;#B #.

*RO*IEDADES DE LA MATE ATERIA *r!'iedades Ge Genera&es ! E7ensivas 3ependen de la masa. ".Inercia #.Indestructibilidad $.Impenetrabilidad %.EDtensin &.ravedad '.3ivisibilidad

8elacin de la masa y el volumen de los cuerpo rpos. Es una ma*nitud derivada.

D ABS

2.

II. A.

DS D H 2O

 ? "*1ml

D R (



)

=

DL DH 2O

S ? slido  ? l!0uido

Gases D R (S) =

Dg DAR!

3aire ? ",#$

*1 * ? as

III.

".

Bbs.K 3 aceite ? G,H *1ml 3 ;* ? "$,' *1ml 3.

Me6&as Dm

=

&# + & 2

+ %%% + & " $# + $2 + %%%% + $"

#.

7ara volúmenes i*ualesK Dm

I+. I.

=

D# + D 2 + %%% + D " "

$.

MATERIA  ENERGIA MATERIA Es todo a0uello 0ue ocupa un lu*ar en el espacio, tiene masa y volumen. Se*ú Se*ún n Eins instein tein la mate materi riaa es la ener*!a condensada y la ener*!a es la materia dispersada.

%.

ESTADOS DE LA MATERIA

SBI3BK

FUER8A B;ESIB<

FUER8A M 8E7ASIB<

5B8+ 2BA+E< +S

K K K

3E5I
FUER8A B;ESIB<

?

FUER8A 8E7ASIB<

5B8+ 2BA+E< +S

K K K


FUER8A 8E7ASIB<

M

FUER8A B;ESIB<

5B8+ 2BA+E< +S

K K K


IOAI3BK

SEBSK

7S+TIB Sist Sistem emaa 0ue 0ue se 9all 9allaa a elev elevad adas as temperatu temperaturas ras (#."G%/), constitui constituidos dos por Iones y 7art!culas subatmicas. El Sol, ol, Estr Estrel ella las, s, <úcl úcleos eos de la Tierra.

I+.

BBI3EK 5enmeno de 3ispersin Tiene # fasesK 3ispersa y 3ispersante. Tiene movimiento Cro:nlanoP para reconocerlo se aplica el QEfecto TyndallR Ej. elatina, 5lan, lara de 9uevo.

#da. Ecuacin m' 

=

CAMBIO DE FASES

mG mf  vf  c

? masa en reposo ? masa en movimiento ? velocidad final ? velocidad de la lu6

SBI3B

5ASIB<

IOAI3B

SBI3I5IIB<

SEBSB



+.

A.

27B8IIB< (toda la +asa)K E27B8IB< SE 78B3AE E<  SA7E85IIE Ejm.K ;#B del mar

E ? m.c# m ? masa (*, -*) c ? velocidad de la lu6 c ? $."G& -m1s c ? $."GH m1s c ? $."G"G cm1s E ? Ener*!a (er*ios, joules)

3E

+8,

TB<,

SISTE+ 3E A< +E 5asesK Separaciones (i0., Sol., as., oloide, etc.) B+7B
ENERGIA

"era. EcuacinK

ME8CLAS Son a0uellas cuyos componentes se encuentran en cual0uier proporcin no sufren cambios en sus propiedades, no 9ay reaccin 0u!mica y pueden separarse por métodos f!sicos Ejm. A 7ET8BEB

2BTIIB
2

 $   # −  '      c  

ME8CLAS  COMBINACIONES

Ej.K SublimacinK ;ielo seco (B#)
m(

o

B
COMBINACIONES

Son a0uellos cuyos componentes están en proporciones definidas y fijas, donde ocurren reacciones 0u!micas, formando as! los productos (nuevas sustancias) slo se separan por medio 0u!micos. EjmK  B+CASTIB< 3E 77E

*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS I.

".

*ROBLEMAS S. I.

Vuántas no corresponden unidades de base del S.I.W I. celeracin II. Tiempo III. Intensidad de orriente I2. 2olumen 2. on*itud a) " b)# c) $ d) % e) &

a

#H

+

ue*oK $'GG D "G' us ? $' D "GH us 8pta. (c) onvertirK

=

 + #

3 + # 5

#

#−  

#H  mi"

mi"

alcular el valor Q8R en cm$ de la si*uiente eDpresinK R  27 m 3 ⋅ ⋅ cm = cm R 

cm 2

de

27 m 3 ⋅ ⋅ cm

=

R 

8$ ? #("G' cm$) . ("G$cm$) . cm$ 8$ ? # . "G cm 8 ? 3 27%#9 cm 9

#*

+

g + ml

ue*oK

;aciendo conversiones simplificandoK

%.

&.

8 ? $."G$ . cm$

Vuántos Fs 9ay en " 9oraW a) $'D"G& b) $'D"G' c) $'D"GH d) $'D"G% e) $'GG

# H+

# kg

+

3onde elevamos al cuadradoK

8ptaK (a)

3 

#/ + # 

+

#3 ml

8pta. (e)

R 2

e0uivalencias

H

#3 g

Res!&/i4n

" m$ ? "G'  3ebe ser "m$ ? "G$ 

$.

=

#/ kg + 

a) $G b) # D "G# c) $ D "G$ d) $ D "G% e) # D "G%



Res!&/i4n Se*ún la teor!a de unidades es incorrectaK

b) $ D "G' d) $ D "GH

Res!&/i4n

E?

8pta. (b) Vuál es la e0uivalencia incorrectaW a) "m$ ? "G@ '  b) " um ? "G@ ' m c) " A  ? "G@ Hcm d) "G yardas ? $G pies e) "dm$ ? " 

g + ml mi"

.

a) ",& D "G% c) ",& D "G& e) $ D "G&

!

Res!&/i4n 7or Teor!a de unidades del S I. Slo son unidades 0ue no corresponden a las unidades de baseK I. celeracin (derivada) II. 2olumen (derivada) #.

kg +  H

E ? "H

y

8pta. () '.

EDpresar su e0uivalenciaK 'G Cb D

mg 

mi"

a

8pta. %.# D "G@#



 D

 g   s

.

Indicar el valor de QDR para 0ue cumpla la si*uiente i*ualdad  x  pm

−

%D ? "'G ⇒ D ? 8pta.K (b)

 x nm

= 999Gm

$.

8pta. "m4 H.

An alumno del 7A@A< necesita $ m* de ianocobalamina diario para su des*aste mental. Vuántos -* de 0ueso deberá consumir diariamente si un -* de 0ueso contiene '.G D "G @$ m* de cianocobalaminaW 8pta. G.&-*

II.

TEM*ERATURA

".

An alumno del 7A@A< está con fiebre y su temperatura indica $HJ Vuánto indicará en un termmetro en *rados 5arent9eit (J5)W a) "G',%J c) "G%,%J e) H,%J

Res!&/i4n plicandoK T9ales JD J ""G "GG 7to. Ebull. ;#B @"G G D @#G 7to. on*. ;#B 3ondeK ## − + # − (−2) = − # − +  − (−2)

b) "G",%J d) "GG,%J

## − +

− # − +

=

º F − 32

5

9

%.

=

º F − 32 9

⇒      5

3/

   

+ 9  + 32 = º F

&.

8pta. (d) V 0ué temperatura en la escala celsius se cumple 0ue la lectura en J5 es i*ual a #,' veces 0ue la lectura en JW a) $GJ b) %GJ c) &GJ d) 'GJ e) HGJ Res!&/i4n plicandoK ºC 5

## − +

#

− # − +

=

=

º F − 32 9

⇒

+ 5

D ? "$D X "'G

=

2, + − 32 9

An pollo se lle*a a 9ornear a la temperatura de &#$- Vuánto indicará en un termmetro en *rados celsiusW 8pta.K #&GY

J5 ? ,' D  N $# ? 199:,;C

#.



= ⇒

8pta. (b)

8eempla6andoK 3/

Se construye una nueva escala QJDR, en la 0ue la temperatura en los puntos de con*elacin y ebullicin del a*ua son X"GJD y ""GJD. alcular Va cuánto e0uivale una lectura de X#GJ en la escala JDW

""G X D ? @'G X 'D ⇒ 7 < =3,;7

plicandoK 5

%GJ

a) X#GJD b) X$%JD c) X"JD d) X%GJD e) X%JD

Res!&/i4n ºC

# ? 4

Si el a*ua con*ela a X"GY, 9ierve a HGY V cuántos *rados celsius e0uivale "#GYW 8ptaK "%%,%Y

'.

Se tiene dos cuerpos  y b. Si se mide la temperatura en *rados celsius, la lectura de QR es el doble 0ue la de QCR, si se miden las temperaturas en *rados 5aren9eit la lectura de QCR es los $1& de la de QR. Indicar las temperaturas de  y C en *rados elsius 8pta.K "Y y $&,&Y

.

3etermine la lectura en *rados 8an-ine (8), si sabemos 0ue Y ?

H.

# ° F  2

8pta.K @%#G

".

DENSIDAD VOué masa en *ramos 9ay en %GG ml de alco9ol et!lico, cuya densidad es G,H *1mlW

Res!&/i4n plicandoK

a) ",& d) %,&

+i ? "&GG* ue*oK 2f  ? "GGGcm$ X "GGcm$ N "GGcm$ ;#B 3f  ? ",#& *1cm$ +f ? "&GG* X m N "GG* ? "'GG* X m ue*oK D ' 

Res!&/i4n

=

Dm =

#,((g − mA #(((cm3

+ #cm 3

= #g − mA

3ondeK 2 ? "GGGcm$ DA

=

35g #cm

3

$# + $2

=

3,5g 0 cm3

8pta. (c) ;allar la densidad de ;#B " *1ml

D#%$# + D 2 %$2

8pta. (c)

3

$' 

=

"#&G* ? "'GG* X m

%.

#+ 3 + 2 + 2 7 = = #,4 g 0 ml 2+3 5

m ' 

#,25g

a) G, b) ",# c) ",% d) $ e) #

plicandoK

=

cm

Se me6clan dos l!0uidos  (3 ? "*1ml) con C (3 ? #*1ml), en proporcin volumétrica es de $ a #. ;allar la densidad de la me6cla

c) $,&

+e6claK i0.  N ;#B 3i ? ",&G *1cm$ 2i ? "l ? "GGGcm$ ? "GGGml

8pta. (b)

Dm

b) #,& e) ",#

Res!&/i4n

& D  = m ? 3.2 $ ,/ g + 4 ml = 32g m? ml

#.

Se me6clan un l!0uido QR con a*ua de tal manera 0ue la densidad resulta ",&G *1cm$  en un volumen de " litro. Se eDtrae "GG cm$ de QR  y se a*re*a la misma cantidad de a*ua, como resultado la densidad disminuye a ",#& *1cm$. ;allar la densidad del l!0uido QR en *1cm $

8pta.K %HG 8

An termmetro está *raduado en una escala arbitraria QZR en la 0ue la temperatura del 9ielo fundente corresponde a X"GJZ y la del vapor del ;#B a "%GJZ. 3eterminar el valor del cero absoluto en ésta escala arbitraria

III.

$.

a

b1pie[

8pta.K '#,$ &.

El volumen de un recipiente es $&ml, si se llena de a*ua, tiene una masa de #'&*P y si se llena con otro l!0uido QDR tiene una masa de $GG*. 3etermine la densidad del l!0uido  QDR. 8pta.K # *1ml

'.

 una me6cla de dos l!0uidos cuya densidad es ",H*1ml se le a*re*a 'GG* de a*ua y la densidad de la me6cla resultante es de ",#*1ml Vuál es la masa de la me6cla inicialW 8pta.K $'G*

I+. ".

MATERIA  ENERGIA

a propiedad de la materia 0ue determina el *rado de resistencia al rayado es laK a) Tenacidad b) o9esin c) 8epulsin d) 5leDibilidad

Res!&/i4n Ec. de Einstein E ? m.c# D!nde ! #,5 + ##4 g + cm 2 0  2 m ? 2 = c (3 + ## cm 0 ) 2 m ? ",' D "G@ ' ue*o la masa de los productosK mp ? #* X ",' D "G @ '* ? ", * 8pta. (c) &.

Vuántas fases, componentes y constituyentes eDisten en el sistema formado por una me6cla de oDi*eno, 9idro*eno, a*ua, 9ieloW 8pta. ........

'.

a masa de un cuerpo es de "G*. alcular la masa del cuerpo lue*o de liberar $,' D "G"% =oules de ener*!a. 8pta. % *

.

uáles corresponden a 5enmenos Ou!micosK

Res!&/i4n 3e acuerdo a la teor!a es la dure6a Ejem.K 3iamante 8pta. (e) #.

a alotrop!a lo presenta slo elK a) ;idr*eno b) Sodio c) BD!*eno d)
Res!&/i4n 7or teor!a en este caso lo presenta el oDi*eno comoK B# (molecular) y B $ (o6ono) 8pta. (c) $.

I) ombustin del papel II) a lec9e a*ria III) BDidacin del ;ierro I2) 5iltracin del a*ua 2) Sublimacin del 9ielo seco 8pta. .........

3eterminar la ener*!a en =oules 0ue se libera al eDplotar un pe0ue\o reactivo de uranio de #GG *. a)  D "G"% c)  D "G"' e)  D "G #"

b) ",H D "G"' d) ",H D "G#G

Res!&/i4n plicando Ener*!a de EinsteinK E ? m.c# E ? G,# /* D ($ D "GH m1s)# E ? # D "G@" D  D "G "'  =oules E ? "H D "G "& ? ",HD"G"' =oules

H.

uáles corresponden a 5enmenos 5!sicosK I) +e6cla de a*ua y alco9ol II) 3isparo de un proyectil III) BDidacin del cobre I2) icuacin del propano 2) ombustin del alco9ol 8pta. .........

.

An cuerpo de %#G * de masa es lan6ado al espacio, en un determinado instante su velocidad es los ] de la velocidad de la lu6. ;allar su masa en ese instante. 8pta. #%G 7

"G.

Si "#* de una part!cula transforma completamente ener*!a se obtendráK 8pta."G,H ."G#" er*.

8pta. (b) %.

Vuál será la masa de los productos de la reaccin, si #* de uranio X #$& sufren una fisin nuclear y producen ",&D"G"% er*ios de ener*!a radiante, liberando ener*!a térmicaW a) G, * c) ", * e) ",' *

b) , * d) ", *

se en

I.

BRE+E RESE>A

"."

Teor!a de eucipo y 3emcrito (%GG a.c.)K 3esde la anti*^edad el 9ombre se 9a interesado en conocer la estructura !ntima de la materia. os filsofos *rie*os dijeron 0ue  Qla materia era una concentracin de pe0ue\as part!culas o átomos tan pe0ue\os 0ue no pod!an dividirseR (la palabra átomo deriva del *rie*o  ? SI< y TB+B ? 3I2ISIB<).

as doctrinas 5AEBdel atomismo se perpetuaron por medio del poema  Q3E escrito B8 SEB 8E8A+ <TA8R, alrededor del a\o &GG a.c. por el poeta romano Tito ucrecio aro. I8E

Tuvieron 0ue pasar más de #GGG a\os para 0ue ;A+E33 58IB otros estudiosos de la materia retomen las ideas de eucipo y 3emcrito rec9a6aron A las concepciones errneas de ristteles.

1.2

Estos filsofos lle*aron a esta conclusin partiendo de la premisa de 0ue Qnada se crea de la nada y nada se destruye sin dejar nadaR. Esta teor!a fue atacada duramente por ristteles, otro *ran filsofo, apoyaba la teor!a de Empedocles, la cual sosten!a 0ue la materia estaba constitu!da por cuatro elementos fundamentalesK *ua, Tierra, ire y 5ue*o y 0ue los distintos estados de la materia eran combinaciones de éstos cuatro estados fundamentalesK

TIE88

Te!r%a de 0!?n Da&!n (1@9@) a teor!a de 3alton se basa en cuatro postulados fundamentales enunciados en un trabajo cient!fico titulado Q SUSTE+ B5 ;E+I 7;IBSB7;UR.

• • •

•

a materia está constituida por part!culas pe0ue\as e indivisibles. os átomos de un mismo elemento 0u!mico son de i*ual peso y de i*ual naturale6a. os átomos de diferentes elementos 0u!micos son de distintos pesos y de distinta naturale6a. Ana reaccin 0u!mica es el reordenamiento de los átomos en las moléculas. 7osteriormente *racias a ciertos descubrimientos por los cient!ficos como los Tubos de 3escar*a (rooc-es), 8ayos atdicos (7luc-er), 8ayos anales (oldstein), efecto 5otoeléctrico (;ert6), 8ayos Z (8oent*en) etc.

Se dieron los modelos atmicosK ".$

3escubri el núcleo del átomo utili6ando rayos QαNR sobre una lámina de oroR  3i a conocer una ima*en distinta del átomoK 1 7osee un núcleo o parte central muy pe0ue\a 1 demás éste núcleo es muy pesado y denso. 1 El núcleo es car*a positiva donde se ori*ina la fuer6a 0ue desv!a las part!culas alfa.

=.=. T9ompson ("H) Q+delo del Cud!n de 7asasR  Casándose en los descubrimientos y eDperimentos anteriormente citados T9ompson elabor una teor!a muy consistente ya 0ue incluso nos present un modelo atmico.  QEl tomo es una esfera de electricidad positiva, en el cual sus electrones estaban incrustados como pasas en un pastel, cada elemento ten!a en sus átomos, un átomo diferente de electrones 0ue se encuentran siempre dispuestos de una manera especial y re*ularR. 3etermin la relacin car*a@ masa 01m ? ",' D "GH c1* y +illi-an, reali6 el eDperimento de *ota de aceite y determin la masa del electrn. m ? ,"" D "G@#H * e

y car*a

e

⇒ 0 ? @",' D "G@"

TB+B
EET8B<

B8CIT
7N
1.

Nie&ds B!?r (113) M!de&! de &!s nive&es eneri!s esai!nari!s plicando los conceptos de la mecánica cuántica éste notable cient!fico 3anés, 0uiso determinar la distancia 0ue eDist!a del núcleo al electrn 0ue *iraba alrededor (para el átomo de 9idr*eno monoeléctrico) y lle* a la conclusin de 0ue esta distancia era constante lo cual lo llev a definir los niveles estacionarios de ener*!a, como 6onas espec!ficas de forma esférica en las 0ue el electrn puede permanecer si *anar, ni perder ener*!a, cuando un electrn se aleja del núcleo *ana ener*!a y cuando un electrn se acerca al núcleo pierde ener*!a.  

< # 3E 8S (N) ? # 3E 8S (@)

".% Ernest 8ut9erford (""") M!de&! se"eane a& sise"a s!&ar.

7IE83E

r ? radio atmico n ? nivel ( e ) ra ? radio de Co9r  ra ? G,&# n# A m ? masa del electrn m ? ,"" D "G@#H * 0 ? car*a del electrn 0 ? @",' D "G@"

combinadas se le denomina QCo9r@ SommerfieldR.

e e

uando un electrn se aleja del núcleo absorve la ener*!a y se convierte en un ener*!a fotnica.

+onoelectrnicos

1.H λ

GANA e-

! FO6 =

7ara determinar la ener*!a del fotn solo 9ace falta conocer la lo*. de onda (λ)

+c λ

9 ? constante de 7lanc9 ? ','# D "G@# er* D s  ? velocidad de la lu6  ? $ D "G& -m1s El número de onda ( ) # ? λ   # #   ? 8 .  " 2 − " 2     2     #

8 ? constante de 8yder* 8 ? "G' cm@" ".' rnold Sommerfield (""&) M!de&! de &!s nive&es $ !r#ias e&%'ias $ &a e!r%a !"#inada El efecto eeman no pudo ser eDplicado por Co9r, pero si lo 9i6o Sommerfield, al indicar 0ue eDisten sub niveles de ener*!a de tal manera 0ue las orbitas no solamente, serán circulares sino también el!pticas.  ésta teor!a

Brbitas El!pticas

M!de&! A4"i! A/a& En el a\o "# como una limitacin fundamental de la naturale6a, el f!sico lemán >erner ;eisenber*, descubre el principio de la incertidumbre, por el cual la medicin simultánea de la posicin y del momento de la part!cula microscpica, es imposible, pues se produce una perturbacin incontrolable e imprevisible en el sistema. En una difraccin el producto de las incertidumbres consiste en dos factoresK ∆Z ? coordenada D ∆7Z ? momento de la part!cula

7Z ? m . 2D 9 ? constante de 7lancEste producto de la incertidumbre es el orden de la ma*nitud de la constante de 7lanc∆Z . ∆7Z ≥ 9

El f!sico austriaco Sc9rondi*er, le permiti formular su famosa frmula el a\o "#' indicando el movimiento de la part!cula en direccin D.

3onde 9 ∆Z ∆7

II.

*ar%/&a

? onstante de 7lanc? Incertidumbre de posicin ? Incertidumbre del momento.

ESTRUCTURA ATOMICA . <úcleoK 7arte central y compacta del átomo, 0ue presenta aproDimadamente un diámetro de "G@"# cm y tiene aproDimadamente $# part!culas fundamentales especialmente en el núcleo. Tenemos a los protones, neutrones, varios tipos de mesones, 9iperones, tres *rupos llamados ambda, si*ma, Zi y Ouarc-s.

")  ? <úmero tmicoK Indica la cantidad de 7rotones en el <úcleo y la cantidad de electrones.  ? ` 7N  ? ` e@ #)  ? <úmero de +asaK Se eDpresa en A.+. (Anidad de +asa tmica) e indicaK ? Nn

Neutrón

Descubierto Wein Chadwick Por Carga 0 +1,6 ⋅ 10-1C absoluta Carga +1 0 relatia !asa 1,6"#⋅10-#$g 1,6"%⋅10-#$g absoluta !asa 1 1 relati&a

B.

'ho()son -1,6 ⋅ 10-1C -1 ,1 ⋅ 10-#*g 0

III. UNIDADES ATOMICAS Simbolo*!a A8   ?
Caraer%sias de a&/nas 'ar%/&as Protón

Electrón

Descubierto Por Carga absoluta Carga relati&a !asa absoluta !asa relati&a

8epresenta aproDimadamente el ._

7art!cula

 

C!r!na ! Env!&/ra 7arte eDtranuclear del átomo, 0ue presenta masa ener*ética, rbitas circulares y rbitas el!pticas. demás se encuentran los orbitales o 8eempes (8e*in espacial de manifestacin probal!stica electrnica) Se encuentran las part!culas ne*ativas llamados electrones. 8epresenta el G,"_

?7Nn

n ? ` de neutrones

?@n

7 ? ` de protones

7?@n

e ? ` de electrones

n?X 3)

C!ne'!s I"'!ranes

a)

Is4!'!s tomos i*uales, 0ue tienen i*ual protones o
H

p?" (7rotio)

2 #

H

p?" (3euterio)

#)

Is4#ar!s tomos diferentes 0ue

 p = #7 35 (  #7 Cl e = #7 " = #/ 

tienen i*ual
A 

4 #9

K 

 ? %G )

 ? %G

)

Son

Is4!n!s tomos diferentes 0ue

C

n?' d)

ZN K atin → pierde Z@ K nin → *ana e

B

n?'

a)

 p = #, 32 2 −  #, S e = #/ " = #, 

b)

 p = 2, 5, 3−  2, Fe e = 23 " = 3( 

c)

<;%N(<, ";) e  ? (N%)@"? "G e

d)

SB 42 ("'S, HB) e  ? ("'N$#)N#? &G e

EjmK #3 Al

e

,)

3+ /

 ? "G

O

e

e

EjemploK

Is!e&er4ni!s Iones diferentes 0ue tienen i*ual
0u!micas

y ne*ativaK

EjemK ## 5

especies

2−

 ? "G

A!"! Ne/r! Tiene car*a eléctrica cero (G) 3ondeK *< e<6 EjemploK

 p = ## 23 (  ## 6. e = ## " = #2 

0ue

presentan car*a eléctrica positiva

tienen i*ual
#2 

Es'eie Is!e&er4nia

−

*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS ".

%.

El +odelo del Cud!n de pasas le corresponde aK

a) "H b) #G c)#& d) ## e) "'

a) 8ut9erford d) Co9r b) 3alton e) Sommerfield c) T9ompson

Res!&/i4n

n ? %G ......................... (")  ? $p ......................... (#) ue*oK (#) en (")K

Res!&/i4n

7or teor!a el +odelo del QCud!n de 7asaR le corresponde a =.=. T9ompson.

 ? 7N n $p ? p N %G #p ? %G   p ? %G1# ? #G

8pta. (c) #.

El electrn fue descubierto porK a) olsdtein b) rooc-es  c) 8ut9erford

d) T9ompson e) +illi-an

Res!&/i4n

7or teor!a, el electrn fue descubierto por T9ompson utili6ando los tubos de rooc-es 8ptaK (d) $.

El número de masa de un átomo eDcede en " al doble de su número atmico. 3etermine el número de electrones, si posee %H neutrones y su car*a es X#. a) %' b) % c)%H d) % e) &G Res!&/i4n

  2−

A 8

n ? %H 3ondeK  ? n N  ..................... (")  ? # N " ................... (#) ue*oK 8eempla6ando (#) en (")K # N " ? %H N   ? % e  ? %N# e

? %

8pta (d)

ierto átomo tiene %G neutrones y su número de masa es el triple de su número de protones. 3eterminar el número atmico.

8pta. (b) &.

Si la suma del número de masa de $ istopos es $ y el promedio aritmético de su número de neutrones es , lue*o se puede afirman 0ue los istopos pertenecen al elemento. a) 5  d) 'c

b) #"Sc e) "l

c) &C

Res!&/i4n

Is4!'!s I*ual protones A3 A2 A#  p   p   p 

n"

n#

n$

ue*o

" N # N$ ? $..........(") "# + " 2 + " 3 =7 3

n" N n# N n$ ? #"..........(#) ue*o restamos (#) X (")

" N # N $  ? $ @ n" N n# N n$ ? #" 7 N p N p ? "H 7 ? ' ⇒ ' 8pta. (d)

'.

En el núcleo de cierto átomo los neutrones y protones están en la relacin de % a $. Si su número de masa es G. 3etermine los valores del protn y los neutrones respectivamente.

Res!&/i4n

a) #G y &G c) $G y %G e) #& y %&

ue*o sumamosK

A

8#

=

94

b)"G y 'G d) "& y &&

82

/4

n#

N

n" N n# ? $G'  N  ? %H%

"

# ? %H%  ? #%#

3ondeK "  p

=

8pta. #%#

4k  3k 

H.

p ? protones n ? neutrones ue*o reempla6amosK ?7Nn G ? $- N %G ? -

An in Z#N es isoelectrnico con el in U$@, a la ve6 éste es isbaro con el 4 y istono con el 32 2 C # S . ;allar el valor de la car*a nuclear de QZR. a) #& d) #$

b) # e) #%

c) #

Res!&/i4n

- ? "G EntoncesK

plicamosK

7 ? $- ? $("G) ? $G n ? %- ? %("G) ? %G

Z#N  iso

U$@isbaro

e

7 ? WW

8pta. (c)

4 2

b) #%# e) ##H

C.

istono 32 #

os números atmicos de dos isbaros son % y H%. Si la suma de sus neutrones es $G'. Vuál es el número de masa del isbaroW a) #GG c) #$' d) #&'

=

" N # ? "H

?7Nn

.

:

n"

Res!&/i4n A 

A



S

3esarrollandoK 4

Isbaro

: 3−

4 2

I*ual
32 #

S

n ? "'

C.

I*ual
: 3−   ISB


 2+

e

n ? "' p ? #% e  ? #

(n)

"G. "G.

e

 ? #

Indi Indica carr la la rel relac aciin cor corre rect ctaK aK a) Leuci Leucipo: po: de

Discon Discontin tinuid uidad ad

) Dalton: part"cula

!tomo,

la materia.

indi#isile e

7 ? # indestructile.

∴



º

7 ? # .

c) $ut%er&ord: 'odelo del ud"n de pasas

8pta. (c)

d) o%r:

Indicar las proposiciones falsas (5) y verdaderas (2)K

ener*ticos  

I. +asa +asa abs absol olut utaa del del prot protn nKK @#% ",'."G * ( )

util utili6 i6  (

I2. I2. ;eisen ;eisenber ber*K *K 7rinci 7rincipio pio de la incertidumbre. 8ptaK................

ritas

8ptaK .................

los los )

estacionarios.

e) +ommereld: l"pticas

II. II. +ill +illii-an anKK eDper eDperim imen ento to de la *otita de aceite ( ) III. III. 8ut9 8ut9er erfo ford rdKK rayos ß-

'odelo de los ni#eles

"".

An in Z#N tiene #G e@, además el in y#@ es isoelectrnico con el in Z"N.3etermine el número de e@ del in

y#N.

8ptaK ................. "#. "#. 3os 3os elem elemen ento toss Z Z e U U tien tienen en i*ual número de neutrones, siendo la suma de sus números atmicos &% y la diferencia de sus sus números de masa es #. ;allllar ;a ar el núme número ro atm atmic ico o del del átomo Z. 8ptaK .............

UMICA NUCLEAR  DEFINICIJN En los núcleos atmicos ocurren reacciones 0ue son estudiadas por la Ou!mica
RADIACION lfa Ceta

@

ama

G

a.

Es el cambio espontánea o artificial artificial (7rovocado (7rovocado @ Inducido) Inducido) en la composicin nuclear de un núclido inestable con emisin de part part!c !cul ulas as nucl nuclea eare ress y ener ener*! *!aa nuclear.

(@) (@) (@) (@) (@)

nodo

γ  α

N

@

β

Sustancia 8adiactiva αN ? 8ayos lfa β@ ? 8ayos Ceta γ G ? 8ayos amma

(N) (N) (N) (N) (N)

4 2

α, 42 He, α   −# β, −# e, β   γ , γ 

lfa

I.A

atodo

NOTACION

*ODER DE *ENETRACION DE LAS RADIACIONES El poder de penetracin var!a con el tipo de radiacin, los materiales con mayor densidad, como el plomo son más resi resist sten ente tess como como prot protec ecci ci n contra la radiacin.

RADIACTI+IDAD

RADIACTI+IDAD RADIAC TI+IDAD NATURAL Es la descomposicin espontánea de núcleo núcleoss atmic atmicos os inesta inestable bless con desprendimiento de radiaciones de alta ener*!a. as radiaciones emitidas son de $ tiposK lfa, Ceta y amma 3I8+

*ARTICULA N

Ceta amma 7apel

a.1 @ @

@ @ a.2 @ @ @ @

luminio

7lomo

RADIACIONES AL ALFA ( ) Son de naturale6a corpuscular de car*a positiva. onstitu!do, por núcleos de ;elio, doblemente ioni6ado. ++ α ? [ 42 He ] 2iajan a una ve velocidad pr promedio de #G GGG -m1s. Son desviados por los campos electroma*néticos. RADIACIONES BE BETA ( ) Son de naturale6a corpuscular de car*a ne*ativa. Son flujo de electrones β = −# e lcan6an una velocidad promedio de #&G GGG /m1s. Son desviados por los campos electroma*néticos.

a.3 @ @ @ @

RADIACIO CIONES GAMMA ( ) Son 8E+
#.3 #.3

DESI DESINT NTE EGRA GRACION CION GAMM MMA A( ) A A  8 + → 8 + +  γ  EjemploK #4 C→#4 C +  γ 

I.B

RADIACTI+IDAD TRANSMUTACION ARTIFICIAL Es el proceso de transformacin de núcleos estables al bombardearlos con part!culas o al ser eDpuesto a una radiacin con suficiente ener*!a. A A  8 + →. 8+#; + # β En dondeK D K <úcleo estable  blanco. a K 7art!cula proyectil o incidente y K <úcleo final β K 7art!cula producida

Brden de 7enetracin γ  M β M α #.

#.1

*RINCI*ALES FORMAS DE DESINTEGRACION NUCLEAR 3ura 3urant ntee cual cual0u 0uie ierr emis emisi in n de radiaciones nucleares tiene lu*ar una transmutacin, es decir, un elemento se transforma en otro de diferente número de masa y número atmico. Toda ecuacin nuclear debe estar balanceada. a sum suma de los números de masas (os super!ndices) de cada lado de la ecuacin deben ser i*uales. a suma de los números atmicos o car*as nucleares (os sub!ndices) de cada lado de la ecuacin deben ser i*uales. DESIN SINTEGRACIO CION AL ALFA ( ) A A −4 4 8 + → 8 −2 ; + 2 α Ejemplo 23/ 234 4 92 <→ 9 + 2 α

#.2. #.2. DESI DESINT NTEG EGRA RACI CION ON BETA BETA ( ) A A  8 + → 8 +# ; + −# β Ejemplo #4 #4   C → 7 6 + −# β

N!ai4n de !ras *ar%/&as *ar%/&a 7rotn
N!ai4n # #

# #

, H

# 

"

2 #

H



+#e

Be + 42 α → #2 C + # "

#4 7 39 #9

 6 + 42 α→#7 O + ## H 3 K + # " →#7 Cl+ 42 α

".

uántas part!culas alfa y beta emit emitir iráá la si*u si*uie ient ntee rela relaci ci n nuclear. 23/ 92

4 <→ 222 /, R" + m ( 2 α

+ " ( −(# β

S!&/i4n @ Calance de <úmero de masaK #$H ? ### N %m N Bn m?% @ Calance de car*a nuclearK # ? H' N #m @n n?#

8pta. % part!culas lfa # part!culas Ceta 1.

FISION NUCLEAR   7roceso 0ue consiste en la fra*mentacin de un núcleo pesado en núcleos li*eros con desprendimiento de *ran cantidad de ener*!a. # 

2.

II.

FUSION NUCLEAR 7roceso 0ue consiste en la unin de dos o más núcleos pe0ue\os para formar un núcleo más *rande en donde la masa 0ue se pierde durante el proceso de fusin se libera en forma de ener*!a. Ejemplo. 2 #

H + H → He + "

 3

Li +# " →42 He + 3# H

3 #

4 2

+e&!idad de /n !nda (C) a velocidad de una onda electroma*nética es numéricamente i*ual a la velocidad de la lu6.  ? $."G"G cm1s

,.

Re&ai4n enre : .C

RADIACION ELECTROMAGNETICAS

% λ

%

λ, . λ ?

E?9

restas

%

?

C

λ C v

&. E
# 

λ

2.

3.

23 9 #43 # " + 235 92 <→ 92 <→ 3/ S" + 54 e+  "

Son formas de ener*!a 0ue se trasmiten si*uiendo un movimiento ondulatorio.

1.

Es el número de lon*itudes de onda 0ue pasan por un punto en la unida de tiempo. AnidadesK ; K ;E8T?S@"?" ciclo1s


2alles

Caraer%sia

L!ni/d de Onda (  < La"#da)


C

λ E K Ener*!a K =. Er* K 5recuencia ;6 9 K te. de 7lac ? '.'# D "G@# Er*. S  ? '.'# D "G@$% =.S

ES*ECTRO ELECTROMAGNETICO Es el conjunto de radiaciones electroma*nética 0ue se diferencian entre s! en su lon*itud de onda y frecuencia. 8adiacin

%

? 9.

on*itud de Bnda "GG@"& /m "G@# "G#cm "G@% "G@#cm 'G nm

Bndas de radio +icroondas 8ayos infrarojos 8ayos de u6 8ayos ultravioleta 8ayos Z "G@$GGnm 8ayos amma "G@"@& nm 8ayos smicos "G@$@"G@"nm "G@$@"G@&nm

3onde K " nm ? "G@m

Espectro

3e la fi*uraK

ES*ECTRO +ISIBLE

os diferentes colores obtenidos como consecuencia de la dispersin de la lu6 blanca, constituyen el espectro visible. 8ojo
u6 Clanca

78IS+

Fi. 1 La &/6 #&ana se des!"'!ne en siee !&!res de &/6. III.

ATOMO DE NIELS BOHR

Co9r, disc!pulo de 8ut9erford, fundamento sus enunciados en la teor!a cuántica de 7lanc- y en los espectros tmicosP eDplicando acertadamente los defectos del modelo de 8ut9erford. Co9r, reali6 estudios basados en el Qespectro del ;idr*enoR y concluy con los si*uientes postuladosK 1er. *!s/&ad!  QEn el dominio atmico se puede admitir 0ue un electrn se mueve en una orbita sin emitir ener*!aR 

Sustituyendo los valoresK (= )(= ) me%$ 2 /? ?    2 7eroK 0 ? e

me%$  

y

5c ?

2

5inalmenteK me. 2# ?

+

%

Fe Fc  

2? r? 0?

2elocidad del electrn 8adio de la orbita ar*a del electrn

Fi. 2 Inerai4n e&er!sKia enre e& 'r!4n $ e& e&er4n.

e  

2d!. *!s/&ad!  Qa ener*!a liberada al saltar un electrn de una orbita activada a otra inferior de menor activacin es i*ual a la diferencia de ener*!a entre el estado activado y primitivoR 

% % >!

+

1!

Fi. 3 E7iai4n de& K!"! de ?idr4en!

E# X E" ? 9. 3ondeK E#?

3ondeK me ? masa del electrn

y /?"

e2 me%v 2 ue*oK 2  ?    

Ded/i4n 3onde 5e ? 5uer6a electrostática 5c ? 5uer6a centr!fu*a

K (= )(= ) 5e ?  2

5e ? 5c

E"? 9? ?

Ener*!a del electrn en la orbita eDterior. Ener*!a del electrn en la orbita interior. onstante de 7lanc5recuencia

ue*o la ener*!a total − e2 Et ? 2r 

3ondeK Et ? ener*!a total del electrn

e ? car*a del electrn r ? radio de la orbita 3er. *!s/&ad!  QSolamente son posibles a0uellas orbitas en los cuales se cumple 0ue el producto del impulso del electrn por la lon*itud de su orbita 0ue describe es un múltiplo entero de 9R.

I2.


# = λ

peroK ue*oK

# # = R  2 − 2   " i " '  

m . v . #π . r ? n . 9 3ondeK m D 2 ? impulso del electrn #πr ? lon*itud de la orbita.

? número de onda (1 <  1 λ) 8 ? onstante de 8U3CE8 8 ? "G'H cm@" ≅ ","D "G&cm@" ni ? Brbita interior nf  ? Brbita eDterior

n ? número entero (n ? ",#,$,...) 9 ? constante de 7lanc-. 3e dondeK " 2 % 2 r ? 4π 2 me 2 sustituyendo los valores 9, m y eP se tieneK º r ? G,&#n# A

I.

RADIACTI+IDAD

3ondeK r ? radio de la orbita n ? nivel de ener*!a

".

Vuál de los si*uientes nucl!dos se producirá por emisin de una part!cula 5 (α) del nuclido de 23/ 92 < W

*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS

Si en la ecuacinK − e2 Et ? 2r 

Se sustituye los valores de e y rK − 9,# x# −#9 coul  º t ? 2(,529n 2  A) ue*oK Et ? = Et ? =

2,%#/ x# −## n

2

 Erg 

#3, ev "2

Et ? = $"$,' /cal1mol n#

a)

234 9

b)

242 93



d)

234 92

 6p

e)

242 9

<

 c)

Res!&/i4n A'&iand! 23/ 92

<→ A8 + 42 α

3ondeK

 ? #$H X % ? #$% ⇒

 ? # X# ? G ∴ El nuclidoesK 8pta. (a)

234 9



234 9



234 94

*

#.

An istopo  b.   es bombardeado con part!culas QαR ori*inándose a reaccinK . #97  b   N α → 79 A* N n

%.

Vuál de los si*uientes nuclidos se producirá por emisin de una part!cula QαR del nuclido de uranioK 235 92 < W

Vuáles es el valor de aNbW

a)

a) " d) #"

c) 235 9# . d)

b) #&G b) #H"

c) #'

&.

plicando el balance en la 8DK   N

b)

<

239 94

235 93

 6p

* e)

23# 9



8pta. ............................

Res!&/i4n

.  b

23 92

4 2

 α →

#97 79

A* N

# (

Vuántas part!culas lfa (α) y Ceta (β) emitirá la si*uiente reaccin nuclearW

n

239 94  Pu

3ondeK

→

23# 93  X 

N α β

a ? "H X % ? "% b ?  X # ? 

a) "P# d) #P%

ue*oK a N b ? "% N  ? #"

8pta. ............................ '.

8pta.K (d) $.

3e las si*uientes reacciones nucleares la reaccin de 5isin nuclear esK

a.

"' H

b.

# "

B N "Gn→"$' N %#;e % #

II)

" G

III)

< N %#α→"'HB N #";

c.

"% 

d.

#$& #

e.

# "$

A → #$%GT9N%#α

lN"Gn→#%"#+*N"";

8pta. ............................

c)"P%

os rayos emitidos por una fuente radiactiva pueden desviarse por un campo eléctrico Vuál de las si*uientes proposiciones son verdaderas (2)W I)

; N ;→ ;e N n $ "

b) #P$ e) "P&

os rayos QαR se desv!an 9acia la placa ne*ativa os rayos QβR se desv!an 9acia la placa positiva os rayos Qγ R no se desv!an

8pta. ............................ .

(

)

El istopo Teluro #3 52Te   al ser bombardeado con part!culas alfa (α) ori*ina un nuevo elemento y libera dos neutrones por cada átomo de Teluro Vuántos neutrones tiene el nuevo elemento transmutadoW a) &% b) '% c) # d) H# e) # 8pta. ............................

II.

".    

Res!&/i4n

RADIACIONES ELECTROMAGNTICAS

Se sabe 0ueK =

Indi0ue la afirmacin verdadera (2) y 5also (5) enK El color violeta tiene una lon*itud de onda mayor 0ue el color amarillo ( ). El color rojo tiene mayor frecuencia 0ue la del color verde ( ). as ondas de T.2. tienen mayor frecuencia 0ue el del radar ( ). os rayos QZR tienen menor lon*itud de onda 0ue el de los rayos γ  ( ). a) 2222 d) 5555

Res!&/i4n 7or teor!a de

b) 2555 e) 5522

c) 2225

radiaciones

electro@

ma*néticas deducimosK f?9 .c.

#

λ

0ue

º 3onde λ ? "GGG A º  y " A  ? "G@H cm

a frecuenciaK El color rojo L color verde ∴ es falso (5)



a on*itud de ondaK as ondas de T.2. L 8adar ∴ es falso (5)



a lon*itud de ondaK 8ayos D M rayos γ  ∴ es falso (5) 8pta. (d)

#.

alcular la frecuencia de una radiacin electroma*nética cuya º lon*itud de onda es "GGG A . a) ",& D "G  ciclos1s b) $ D "G$ ciclos1s c) ",& D "G& ciclos1s d) $ D "G& ciclos1s e) $ D "GH ciclos1s %

c ? $ D "G"Gcm1s

ue*oK 3+## cm 0  ? #+# −/ cm

3 < D"G& ciclos1s 8pta.K (d) $.

alcular la ener*!a de un fotn cuya lon*itud de onda es de º %GGG A  (en =oules) 8pta. ............................

%.

la lon*itud de onda (λ)  a lon*itud de ondaK olor violeta L color amarillo ∴ es falso (5) 

c λ

Ana emisora radial emite una se\al de & /ilo9ert6. alcular el valor de su lon*itud de onda en
&.

3e acuerdo al *ráfico 0ue se muestra. ;allar la ener*!a en =oules de " mol de fotones

-34

h = 6,62x10

JxS

40 nm

8pta. ............................

III. ".

reempla6ando en (")K   # #   1:1 <  D "G& cm@"  2 2 − 5 2      

ATOMO DE BOR  N; DE ONDA Vuánto mide el radio de la orbita en el átomo de Co9r para n ? %W º

a) H,%'% A º c) &,%'% A

º

b) "#,#"% A º d) H,%# A

2:3 <  D "G& cm@"  8pta. (c) $.

º

esK (en A )

º

e) ',%'% A Res!&/i4n º Se sabe 0ue r ? G,&#n# A  ..........(") 3onde n ? % → (nivel)

8pta. ............................ %.

ue*o en (")K º

r ? G,&# (%)# A º

&.

8pta. (a) Si un electrn salta del 0uinto nivel en el átomo de 9idr*eno. alcular el
3ondeK ni ? # nf  ? &

  # #    ......(") ? 8  " 2 − " 2   '      i

y 8 ? "," D "G& cm@"

;allar la lon*itud de onda de en nanmetros de un fotn 0ue es emitido por un electrn 0ue cae el $er nivel al "er nivel de ener*!a en el átomo de 9idr*eno. 8pta. ............................

'.

Res!&/i4n Se sabe 0ueK

V 0ue nivel de ener*!a en el átomo de 9idr*eno corresponde la ener*!a de X".&"evW 8pta. ............................

r ? H,%'% A

#.

El radio de la rbita de Co9r en el átomo de 9idr*eno para n ? #

alcular el número de ondas para el átomo de 9idr*eno cuyo electrn salta del %to nivel al #do nivel de ener*!a. (8; ? "." D "G&cm@") 8pta. ............................

.

VOué cantidad de ener*!a se re0uiere para pasar un electrn del nivel n ? " al nivel n ? # en el átomo de 9idr*enoW (eDpresado en /cal) 8pta. ............................

I.

NUMEROS CUANTICOS omo consecuencia del principio de dualidad de la materia y el principio de incertidumbre, Er:in S;8B3 S; 8B3I< I<E8 E8 (" ("#) #) pro propus puso o una ecuacin de onda para describ desc ribir ir el com compor portam tamien iento to del electrn, posteriormente un a\o desspués la especu de cullaci ci n de Cru* Cr u*liliee de 0u 0uee lo loss el elec ectr tron ones es eran part!culas ondulatorias, fue comprobado por .=. 3ansson y .;. ermer. a ecu ecuaci acin n de S; S;8B3 8B3I< I<E8, E8, 0uee in 0u indi dica ca el mo movi vimi mien ento to de dell electrn en tres dimensiones del espacioK

∂ ψ  + ∂ ψ  + ∂ ψ  + 8π ∂+ ∂; ∂?  2

2

2

2

2

2

2

m

2

( ! − $ ) ψ  = 0

3ondeK m ? masa del electrn 9 ? constante de 7lancE ? ener*!a total 2 ? ener*!a potencial Ψ ? funcin de onda ∂ ψ   ? Se*unda derivada parcial ∂+ de Ψ con respecto al eje D.

a.

N-"er! /Kni! 'rini'a& (n) nive& Indica el nivel electrnico, asume valo va lore ress en ente tero ross po posi siti tivo vos, s, no incluyendo al cero. El número cuántico principal nos indica el tama\o de la rbita. n < 1: 2: 3: ,: : : H:.... e.
$

"H

$#

&G @ # @ H ..... etc ↓ ↓ ↓

$# "H

H

b) <úmero cuántico secundario ()K Subnivel

2

2

l desarrollar la ecuacin, aparecen como consecuencia tres núme nú mero ross cu cuán ánti tico coss n, , m. El cuarto cuar to núm númer ero o es con consecu secuenc encia ia de una necesidad para estudiar el espectro molecular de sustanciasK S

lamado también numero cuántico an*ular o a6imutal. Indica la forma y el volumen del orbi or bita tal, l, y de depe pend ndee de dell nú núme mero ro cuántico principal. < 9:1:2:3: ....: (n=1) Nive& (n)
→

S/#nive& ( )  ? G


 ? G,"  ? G,",#  ? G,",#,$

→ → →



F!r"a de& Or#ia& S 5orma esféricaK 6

a representacin s, p, d, fK s → S9arp p principal → d difuse → f  → fundamental
F!r"a de& !r#ia& ' 5orma de oc9o (lobular) 

N; !r#ia&es

G (s) " (p) # (d)

" $ & 

6

U

6 y

D

7

Brbital o 8eempe 8 ? re*in E ? espacial E ? ener*ético de + ? manifestacin 7 ? probal!stica E ? electrnica

S/# nive&

$ (f)

 ? G



desapareado

Brbital vac!o 

6

Brbital apareado (lleno)

Brbital ↑ (semilleno)

y

$ pD



7

py

p6

 ? "

F!r"a de& !r#ia& dK d K  ? # 5orma de trébol

Re'resenai4n de& !r#ia&

S pD, py, p6 dDy, dD6, dy6, dD4@y4, d64 f6$ @

3 5

$ 3

fy @ fD$@

5 3 5

D y

D

 6r4, y dDy

yr4,

6

6

dD6

dD6

Dr4,

f6(D4 @ y4), fy(D4 @ y4), fD(y4 @ 64), fDy6

6 D

D y dD4 @ y4

d6

y

.

N-"er! /Kni! "ani! (") 3eter 3etermi mina na la orie orient ntac aci in n en el espacio de cada orbital. os valores numéricos 0ue ad0uieren dependen del número cuántico an*ular QR, éstos sonK + ? @, ..., G, ..., N 

sentido anti9orario y (@ ) cuando rota en sentido 9orario < -

EjmK  ? G → m ? G  ? "→ m ? @", G, N "  ? #→ m ? @#, @", G, N ", N#  ? $→ m ? @$, @#, @", G, N ", N#, N$ 3e acu acuerdo erdo a los los valo valore ress 0ue 0ue toma toma QmR QmR se tien tienee la si*u si*uie ient ntee frmulaK




II.

e

N-"er! /Kni! s'%n (s) par parte te del del efec efecto to ma*n ma*nét étic ico o prod produc ucid ido o por por el movi movimi mien ento to an*ular del electrn, este tiene un a propiedad ma*nética intr!nseca. Es decir el electrn al *irar alrededor de su propio eje se comp compor orta ta como como si fuer fueraa un imán, es decir tiene sp!n. os únicos valores probables 0ue toma son (N ) cuando rota en

e

-

S 8otacin 8otacin nti9orario

< ;oraria

S?N

S

?@

*RINCI*IO DE *AULING Indica 0ue nin*ún par de elect electro rone ness de cual cual0u 0uie ierr átom átomo o puede tener los cuatro números cuánticos i*uales. EjmK N; e #

n "

G

" G

d7$: d76: d76: d7=$: d7 @#, @", G, N ", N#

3ondeK m ? @# → dDy m ? N" → dD4 @ y4 d.

S

S N @

III. III. CON CONFI FIGU GURA RACI CION ON ELECT ELECTRO RONI NICA CA Es la distribucin de los electrones en base a su ener*!a. Se ut utilili6 i6aa pa parra la di dist stri ribu buci cin n elec el ectr trn nic icaa po porr su subn bniv ivel eles es en orden creciente de ener*!a.
d"G

E8 ? ener*!a relativa

n ? nivel del orbital  ? subnivel del orbital Son las re*las de ;und, los 0ue nos permiten distribuir los electrones de acuerdo a la ener*!a de los orbitales, se le conoce como *rini'i! de MK7i"! M/&i'&iidadR. a.

Re&a de /nd os electrones deben ocupar todos los orbitales de un subnivel dado en forma individual antes de 0ue se inicie el apareamiento. Estos electrones desapareados suelen tener *iros paralelos.

EjmK &p% →↑↓ ↑↓ 

#

EjmK

EjmK

E8

@ 

|

|

|

$#

$#

"H

H

 
rK "s# #s# #p' $s4 $p' %s# $d% #% "s# #s# #p' $s4 $p' %s" $d& uK "s# #s# #p' $s4 $p' %s# $d # "s# #s# #p' $s4 $p' %s" $d"G

.

Ne"!eniaK Si So *a

So *a

Se da 'ensin se da 'ensin

Brden creciente en sus E8K "s #s #p $s $p %s $d |

f "%

d% y d y se cambian a d& y d"G

(falso)

EjmK ;allar la ener*!a relativa (E8) &p%K E8 ? & N " ? '

|

f "%

d"G

BbservacinK EDiste un *rupo de elementos 0ue no cumplen con la distribucin y se le aplica el CU@ 7SS (ntiserruc9o).

&p% →↑↓ ↑ ↑ (verdadero) &pD &py &p6

|

"H

d"G

-# H +"

&pD &py &p6



H

d"G

Se P ue de 'aseo

|

se P ue de 'aseo

"s ........

@  @ @ @ @ 

#p ........ .... etc EjmK 7ara n ? % ? G,",#,$ %s → E8 ? % N G ? % %p → E8 ? % N " ? & %d → E8 ? % N # ? ' %d → E8 ? % N $ ?  #.

$d ........ %f ........ d.

C!nPi/rai4n (LeQis) GASES NOBLES

La Re&a de& Serr/?! " / S4

#  S4

$ + S4

% < S4

& B S4

' 7 S4

 O S4

7

7

7

7

7

7

'

'

'

'

si"'&iPiada

'

;e@"G
#

EjmK

'

CeK "s# #s#

%

|;e| #s#

e ? " n ?%,  ? G, m ? G, s ? N 

aK "s #s sp $s $p %s #G #

#

'

#

'

#

8pta. (b) Vuántos electrones presenta en el nivel Q+R, el elemento 6inc (?$G)W

#.

|r|%s#

a) # b) H c) "H d) $# e) "G

 
Res!&/i4n SeaK nJ

s 

7 ? $G e ? $G

p6  <  pD 

py

onf.

e

*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS

K "s4#s4#p'$s#$p'%s4$d"G


".

An átomo QR presenta % orbitales QpR apareados, el in C#N  es isoelectrnico con el in "@. 3etermine los números cuánticos 0ue corresponden al último electrn del átomo QCR  a) $, #, @$, N  b) %, G, G, N  c) $, #, @", N  d) #, ", @", @  e) %, ", @", @ 

8pta. (c) $.

%

Vuál es el máDimo número atmico de un átomo 0ue presenta & orbitales QdR   apareadosW a) #H

b)%$

c) $$

d) %

e)

Res!&/i4nK 7ara un átomo  QZR  0ue presenta & orbitales QdR apareadosK

Res!&/i4n  → % orbitales apareados

d"G  ?

    

ue*oK

d& ?

    

C#N Isoelectrnico "@ p ? " p ? "' e ? " e ? "

onf. e K "s4#s4#p'$s4$p'%s4$d"G%p'&s4%d&

p ? "' e ? "'

3ondeK CJ K |r| %s" "H p ? "

"s4#s4#p $s $p '

#

%

e t ?

%$

8pta. (b)

⇒

máD ? %$

%.

El 0u 0uinto ni nivel de de un un i in de de ccaar*a (N$), slo tiene $ e  Vuál es su número atmicoW a) %H

b) &G c) &#

&' Res!&/i4n Sea el in Z$N

d) &%

ue*oK ?7Nn n?X7 n ? & X #H ? $"

 3+ p ? #H e  ? #& 59

e)

n ? $" 8pta. (d)


e

/ s4

 s4

+ s4

< s4

B s4

p'

p'

p'

p'

d"G

d"G

'.

 ? %

3ondeK

3eterminar la suma de los neutrones de los átomos istopos 3 34  , de un elemento, sabiendo 0ue el átomo tiene "G elec el ecttro rone ness di dist strrib ibui uido doss en ' orbitales QpR. a) $G b) $" c) $# d) $$ e)

%$Z$N

7 ? &# E ? %

⇒

 ? &#

Res!&/i4n plicando la teor!a de istoposK 3( 34  Q7R i*uales  

8pta. c

3ondeK &.

Si el el nú número de de ma masa de de un un i in tripositivo es &, y en su tercera capa presenta & orbitales desapareados. alcular el número de neutrones.

7' ?   

a) #H b) # c) $G d) $" e) $#

onf.

7% ?    e

K

Res!&/i4n 59

 3+

ue*oK 3

$ra capaK & orbitales desapareados / s4



34



p ? "' n" ? "%

+ s4

p'

p'

5inalmenteK Σ(n" N n#) ? "% N "H ? $#

d&

(n" N n#) ? $#

e

< s4

p ? "' n# ? "H

 s4

3onde

d& ?

"s4#s4#p'$s#$p% e  ? "' p ? "'

8pta. (c)

 ? #&

     & orbitales desapareados.

.

a combinacin de lo los núm números cuánticos del último electrn de un átomo esK

n ? %P

E8 ? %

? "P m ? N"P ms? N 

;allar su número de masa (), sabiendo 0ue la cantidad de neutrones eDcede en % a la de los protones.

plicandoK

Si

n ? $P  ? "⇒ ' electrones E8 ? $ N " ? %

Si

n ? %P  ? G⇒ # electrones E8 ? % N G ? %

plicando la teor!a de
5inalmenteK H electrones

3ondeK n ? %P Siendo la conf.

8pta. (b)

? "P m ? N"P ms? N  e

.

K

      ? " ⇒ m ? @" G

 N"

"G.. "G

A

e

K [r] %s4$d"G%p$ "H



"".

 ? G "#. 8pta. (c) VOué cantidad de electrones cum cu mpl plee co con n te tene nerr, su úl últi timo mo electrn con ener*!a relativa %W a)  b) H c) #

;allar ;all ar la la ener ener*! *!aa rel relat ativ ivaa par para un átomo 0ue prese presenta nta el máDimo número de electrones cuya distribucin electrnica posee "G subniveles saturados. 8ptaK ..........

 ? $$ p ? $$ n ? p N % ? $  ? $$ N $ ? G e

H.

Indicar Vc Ind Vcuántos el elect ctrrones ti tiene el penultimo nivel de ener*!a el átomo de *as noble Zenon(&%Ze)W. 8ptaK ..........

ms ? N  a conf.



ue*oK

a) '% b) % c) G d) H% e) H Res!&/i4n

E8 ? n N

d ) & e) " G

Res!&/i4nKK Res!&/i4n 7ara 0ue la ener*!a relativa sea i*ual a %

Vuáles son los valores de los números cuánticos para un átomo 0ue tiene $G electronesW 8ptaK .......... Vuál de las si*uientes comb co mbin inac acio ione ness no pr pres esen enta ta un orbital permitidoW I II III I2 2

n $ # % & #

8ptaK ..........



G # $ # #

m " G @% # @#

ms @"1# N"1# @"1# N$1# @"1#

"&. "$.

"%.

Vuántos son tericamenteW

An átomo QZR presenta  orbi or bita tale less Qp QpRR ap apar area eado dos, s, el i in n $N U   es isoelectrnico con el in Z%@. 3eterminar los electrones del último nivel del átomo QyR 

I)

8ptaK ..........

III)

An átomo presenta en su conf co nfi* i*ur urac aci in n elec el ectr trn nic icaa el subnivel más ener*ético y posee ene ner* r*!a !a rel elat ativ ivaa i*u *ual al a &. Si dic9o subnivel posee # orbitales llenos y más de " orbital semilleno. ;allar el número atmico del átomo

I2)

8ptaK ..........

II)

verdaderos

El número máDimo de electrones para  ? H es $%. El número máDimo de orbitales  ? H es ". El número máDimo de orbitales por cada nivel es n4, para cual0uier valor de QnR  os or orbitales %f  %f Dy6 y &d64 son de*enerados

8ptaK .......... "'.

os números cuánticos del elec el ecttr rn n má máss en ener er*é *éti tico co so son n (%,G,G, N ) de un átomo neutro. Si el número de protones eDcede en # al número de neutrones. ;allar el número de masa del átomo. 8ptaK ..........

CLASIFICACIJN *ERIJDICA DE LOS ELEMENTOS UMICOS I.

II.

+endeleiev, orden su clasificacin de los elementos de acuerdo a la si*uiente leyK LAS *RO*IEDADES

INTRODUCCIJN

0OANN . DOBEREIRIER , Ou!mico lemán, en "H# a*rup por QTRIADASR (*rupos de Tres) orden a los elementos de propiedades semejantes en *rupos de tres y el peso atmico del elemento central era aproDimadamente i*ual a la media aritmética de los otros dos elementos. T8I3 7eso tmico

l Cr $& HG

CLASIFICACIJN DE LOS ELEMENTOS SEGN MENDELEIE+ (1@)

DE LOS ELEMENTOS SON UNA FUNCIJN *ERIJDICA DE SU *ESO ATJMICO

oloc los cuerpos simples, en l!neas 9ori6ontales llamados  Q*ERIODOSR. 5orm Q5amilias
I "#

BEGUER DE CANCOURTOIS, 5rancés 0ue en "H'# propuso el  QCara!& Te&-ri!R, 0ue fi*ur el sistema de los elementos en forma de espiral, donde cada vuelta conten!a "' elementos (Case del 7eso tmico del BD!*eno como "').

".

as familias naturales están a*rupadas se*ún su valencia, tales como 5, l, Cr, I (olumnas).

#.

0ON A. NELANDS, In*lés en "H'% estableci la QLe$ de &as OavasR, orden a los elementos de menor a mayor peso atmico en *rupos de  en , presentando propiedades similares después de cada intervalo de H elementos.

7ermiti descubrir ciertas analo*!as no observadas, como las del Coro y luminio

$.

onsi*ui determinar los pesos atmicos como el Cerilio

%.

os ases
"J #J $J %J &J 'J J HJ J i Ce C  < B 5
IM*ORTANCIA DE LA CLASIFICACIJN DE MENDELEIE+K

&.

Se dejaron casilleros vac!os los elementos no descubiertos y cuyas propiedades se atrevi a predecirK

&a Fre/enia en P/ni4n &inea& de& N-"er! A4"i! 8. ' 

E-aXluminioK alio (Coisbandran, "H&) E-a@CoroK Escandio (. in-ler, "HH') *RO*IEDAD

f ? 5recuencia  ? <úmero tmico ,b ? onstantes on éste criterio cient!fico como Co9r, 8an*, >erner y 8ydber*, propusieron ordenar el sistema peridico de los elementos, en orden creciente a su número atmico.

*REDICA ALLADO MENDELEIE+ INLER  (1@@)

+asa tmica 3ensidad 2olumen tmico olor

# &,& "$ ris Sucio

alor Espec!fico 3ensidad del BDido 5rmula del loruro Estado 5!sico del loruro

G,G$ %,GG

#,& &,$# "$,## ris Clanco G,G' %,#HG

E l%

e l%

!0uido

!0uido

DESCRI*CIJN DE LA TABLA *ERIJDICA ACTUAL ".

Está ordenado en forma creciente a sus números atmicos.

#.

Su forma actual, denominada  QF!r"a LaraR fue su*erida por  QernerR en "G&, separa en blo0ues los elementos, se*ún sus confi*uraciones electrnicas

DES+ENTA0AS DE ESTA LE *ERIJDICAK "J #J $J

III.

El ;idr*eno posicin única.

no

= . ( 8 −  b)

encuentra

7resenta dificultad para ubicacin de las tierras raras.

s

d

p

la

a posicin de al*unos elementos de acuerdo a su 7.. presenta errores como las parejasK /Xr, I@Te,
En ""$, el In*lés ;enry . +oseley, estableci un método de obtencin de valores eDactos de la car*a nuclear, y en consecuencia el número atmico de los elementos. 7ara ello tom como anticátodo en un tubo de rayos Z. 3educiéndose la ley 0ue lleva su nombreK La Ra%6 C/adrada de

f  @

os elementos cuya confi*uracin electrnica termina en QsR o Q'R  son denominador Q8epresentativosR  y son representados por la letra  QAR 

@

os elementos 0ue tienen una confi*uracin 0ue termina en QdR  son denominados de Qtransicin eDternaR y sus columnas se le asi*nan la letra QBR 

@

os elementos cuya confi*uracin terminan en QP R se denominan de  Qtransicin internaR. EDisten slo

@

dos per!odos denominados antánidos y ct!nidos.

METALESK a) *RO*IEDADES FSICAS

Esta formado por "H *rupos (verticales) y  per!odos (9ori6ontales), éstos últimos indican el número de niveles de ener*!a.

1 1 1

1

IK +etales lcalinosK i,
1 1

Elevada conductividad eléctrica lta conductividad térmica  eDcepcin del oro (amarillo) y cobre (rojo) el resto presenta color *ris metálico o brillo plateado. Son slidos a eDcepcin del mercurio, el cesio y *alio se funden en la mano. +aleables y 3uctiles El estado slido presenta enlace metálico.

#) *RO*IEDADES UIMICAS 1

1 1 1 1 1

as capas eDternas contienen pocos electronesP por lo *eneral $ o menos. Ener*!as de ioni6acin bajas. finidades electrnicas positivas o li*eramente ne*ativas. Electrone*atividades bajas. 5orman cationes perdiendo electrones 5orman compuestos inicos con los no metales.

NO METALES a) *RO*IEDADES FSICAS 1 1 1 1 1 1 1

+ala conductividad eléctrica (eDcepto el *rafito) Cuenos aislantes térmicos (eDcepto el diamante) Sin brillo metálico Slidos, l!0uidos o *ases. Ouebradi6os en estado slido
#) *RO*IEDADES UMICAS 1 1 1 1

a capa eDterna contiene % o más electrones (eDcepto el ;) Ener*!as de ioni6acin altas finidades electrnicas muy ne*ativas Electrone*atividades altas

1 1

5orman aniones *anando electrones 5orman compuestos inicos con metales (eDcepto los *ases nobles) y compuestos moleculares con otros no X metales

os metaloides, muestran al*unas propiedades caracter!sticas tanto de metales como de no metales.



+

+

<+

C

P

C



Ne

uando intervienen dos o más átomos para su representacin es conveniente utili6ar si*nos diferentes para destacar los respectivos electrones de valencia. y

.. . . Cl..

.

Cl

CLASES DE ENLACES I. ENLACE IJNICO O ELECTRO+ALENTE

8

I

N

E Z

8esulta de la transferencia de electrones entre un átomo y metálico y otro no metálico, donde el primero se convierte en un in car*ado positivamente y el se*undo en uno ne*ativo.

=

<+

Al

 . 



E D

!g

=

=

=

i



ENLACE UMICO

CARACTERSTICAS Son fuer6as de atraccin electrostáticas entre cationes (N) y aniones (@) os compuestos inicos no constan de simples pares inicos o a*rupaciones pe0ue\as de iones, salvo en el estado *aseoso. En cambio, cada in tiende a rodearse con iones de car*a opuesta. En estado slido son malos conductores del calor y la electricidad, pero al fundirlo o disolverlo en a*ua, conduce la corriente eléctrica. Ejm.
• •

Es toda fuer6a 0ue actuando sobre los átomos los mantiene unidos, formando las moléculas o a*re*ados atmicos. En ""' Q>alter /osselR basado en el estudio de los elementos del *rupo cero o *ases nobles, relacion la notable inactividad de los *ases nobles con la estabilidad de sus confi*uraciones electrnicas. 5.<. e:is (""'). 3i a conocer el comportamiento de los átomos, los concibi formados por # partes principalesK una parte central o /ernel (núcleo positivo y los electrones eDcepto los del último nivel) y los electrones de valencia o sea los del nivel eDterior

•

• • • •

REGLA DEL OCTETO

EjemploK .

!g

.

+#

Cl

Cl .

!g

#

-

+ .

Cl

• • •

An enlace inico se caracteri6a por tener una diferencia de electrone*atividad (∆δ) mayor 0ue ",

•

∆ δ M ",

• • •

EjemploK loruro de Sodio (

""

"e (e de valencia)

• •

l K "S4#S4#7'$S#$7&

Son más solubles en disolventes no polares. 8eaccionan lentamente en reaccin de doble descomposicin. 7oseen puntos de fusin y ebullicin bajos.  estado slido presentan cristales formados por moléculas no polares. a mayor!a son de naturale6a or*ánica. Es a0uel 0ue se verifica por el comportamiento de pares de electrones de tal forma 0ue ad0uieran la confi*uracin de *as noble. Se ori*ina entre no metales. Se caracteri6an por tener una diferencia de electrone*atividades menor a ".

"

∆ δ L ",

e (e de valencia)

..

Na + . Cl ..

1+

..

Na

. Cl

..

1. .

TI*OS 1.

C!va&ene */r! ! N!r"a& (!"!'!&ar)

•

Se reali6a entre átomos no metálicos. os electrones compartidos se encuentran distribuidos en forma simétrica a ambos átomos, formando moléculas con densidad electrnica 9omo*énea o apolares. a diferencia de electrone*atividades de los elementos participantes, es i*ual a cero.

..

nali6ando con electrone*atividades (7aulin*)

•


II.

ENLACE CO+ALENTEK 8esulta de la comparticin de par de electrones

•

∆ δ ? G

CARACTERSTICAS • •

Son malos conductores de la corriente eléctrica. Ejm. ;#B y ;% Sus soluciones no conducen la corriente eléctrica a menos 0ue al disolverse reaccionan con el disolvente.

EjemploK Cr# ..

/r

. /r ..

o

..

∆δ ? #,H X #,H ? G

/r

/r

 

EjemploK B# ..

 ..



o

Se da cuando el par de electrones compartidos pertenecen a uno slo de los átomos. El átomo 0ue contribuye con el par de electrones recibe el nombre de DONADOR y el 0ue los toma recibe el nombre de ACE*TADOR  ! RECE*TOR .

? 



..

∆δ ? G

Ejemplo <# . . .

. . N

N

o

N

Se destacan como donadores de pares electrnicosK
N

demásK ;#, l#, etc. 2.

C!va&ene *!&ar (eer!'!&ar) Ana molécula es polar, cuando el centro de todas sus car*as positivas no coincide con el centro de todas sus car*as ne*ativa, motivo por el cual se forman dos polos (dipolo)

•

EjemploK  

/

 +

N







. .



.



donde .



.. . . .. . .

 δ+

+

δ





N





..

 .. .. . . ..



-

-

+

EjemploK ;#SB%



δ

/ 

G L ∆ δ L ", EjemploK ;#B





B5$C ← <;$

Se reali6a entre átomos no metálicos y con una diferencia de electrone*atividades si*uienteK

•





.

 . ..

Di)olo

o



+

EjemploK ;l 

 .

Cl



δ

+ 

-

δ

Cl







-

+

Di)olo

-

demásK l#B, <;$, etc. 3.



C!va&ene C!!rdinad! ! Daiv! ( )



demásK B$P SB#, SB$, <;%l, etc.

IBRIDACIJN Es una reor*ani6acin de los orbitales atmicos con diferentes ener*!as para formar una nueva serie de orbitales e0uivalentes llamadas B8CITES ;C8I3BS. i#ridai4n en A!"!s de Car#!n!

↑

↑

↑

↑



 p+

 p;

 p?

Enlace π ;   Enlace Si*ma



;



EjemploK a)

c

Enlace π



c) ;ibridi6ado ↑

↑

↑

 p+

 p;

 p?



;ibridacin tri*onal sp4. Brbital de etileno (#;%) X "#GJ (án*ulo)

#s"sp$



 C 4 C

Brbital sp$ donde "s4#s4#p4 → Casal

↑



Brbital sp" 3onde

; X  ≡  X ; #;# Etino o acetileno

"s4#s4#p4 → #sp" C



↑ ↑   p+  p;  p?

$

;ibridi6ado

102 #*3

Enlace π



c 



;

 Enlace Si*ma

Enlace Si*ma



Enlace Si*ma

Enlace π

;ibridacin tetraédrica sp$. Brbital del metanoK (;%)

@"GJ#H (n*ulo) b)

Brbital sp4K 3ondeK "s4#s4s#p4 → #sp4 ;ibridi6ado

;

;ibridacin lineal sp X "HGJ (án*ulo)

III. ENLACE METLICO

+.

FUER8AS DE +AN DER AALS

Se presentan en los metales y tiene ocurrencia entre un número indefinido de átomos lo cual conduce a un a*re*ado atmico, o cristal metálicoP el cual ésta formado por una red de iones positivos sumer*idos en un mar de electrones.

Son uniones eléctricas débiles y se efectúan entre moléculas apolares. EjemploK 7ropano (; $@;#@;$) C# 5C

Ee"'&!

C5 C#

Estado basal → catin *J @"e@ *"N

4 -

4 -

4 -

-

4 +

5C

4 -

+

4 4 -

4 4 -

4 -

 Q+8 3E EET8B
I+.

*UENTE DE IDROGENO

Se trata de fuertes enlaces eléctricos entre las car*as positivas de los núcleos del átomo de ;idr*eno y átomos de 5luor. BD!*eno o
+



δ



-

7. de ; δ

-

 δ δ

+ 

 +

δ δ

+



+

C5

ueras de 7an Der Waals

+ALENCIA

Ee"'&!s Especies

Es la capacidad de un átomo para enla6arse a otro.
5orma estructural

;idr*eno ;    ; (;#) BD!*eno B    B (B#) *ua ;   B    ; (;#B) 7erDido ;    B    B    ; de 9idr*eno (;#B#) ; ; (;%)  +etano ; ;

2alen@ Estado de cia oDida@ cin " G #

G

;K" BK# ;K" BK#

N" @# N" @"

K% ;K"

@% N"

N-"er! de !7idai4n de e&e"en!s "Ks Pre/enes

&!s

E.B. ? Estado de oDidacin I. NO METALES ;al*enosK 5 (@") ±", N$, N&, NK l, Cr, I nf!*enos (calc*enos)K B (@#) ±#, N%, N'K S, Se, Te
? rK #, $, ' +nK #, $, %, ', 

C/adr! de P/ni!nes 5/%"ias

+ET.)

++

2−

! O

→


!2 O+

E ? Elemento   0u!mico B ? BD!*eno ND ? E.B

a) N!"en&a/ra &Ksia

BZdE
radii!na&

!

Se nombra de acuerdo al E.B. del elementoK gZI3B CfSI,B

gZI3B f,I3B

N; de E.O. " #

;#B

$ ;I38gZI3B

f,I3B BZf,I3B

S.) BZIS.)

*rePi!

S/Pi! Ico Bso Ico Bso Bso Ico Bso Bso Ico Ico

;ipo ;ipo 7er

#) N!"en&a/ra de S!V

S.) ;.)IB3E.

f,I3B ;I38f,I3B

%

Ti'! de E.O. Anico +enor +ayor +enor Intermedio +ayor +enor Intermedio Intermedio +ayor

;I38A8B

Se*ún esta nomenclatura, los Didos se nombran con la palabra Dido, se*uida del nombre del elemento, y a continuacin el número de oDidacin del metal con números romanos entre paréntesis. ) N!"en&a/ra Sise"Kia

;I38gE

+ET.)

I. FUNCION OIDO Son compuestos binarios 0ue se obtienen por la combinacin entre un elemento 0u!mico. 7ara nombrar se utili6a la nomenclatura tradicional, stoc- y sistemática. 5ormaK

Se*ún la I.A.7... (Anin Internacional de Ou!mica 7ura y plicada) las proporciones en 0ue se encuentran los elementos y el número de oD!*enos se indican mediante prefijos *rie*os. N; de 1 2 !7%en!s 7refijo +ono 3i

3 Tri

,

...

Tetra 7enta...

FUNCION OIDO 1.1 OIDOS BASICOS os Didos básicos u Didos metálicos se obtienen por la combinacin de un elemento metálico y oD!*eno. EjemplosK O7id! u#B uB Son SnB# 5e#B$

N!"en&a/ra Tradii!na& BDido uproso BDido úprico BDido Estanoso BDido Estánnico BDido 5érrico

N!"en&a/ra de S!V BDido de obre (I) BDido de obre (II) BDido de Esta\o (II) BDido de Esta\o (I2) BDido de 5ierro (III)

N!"en&a/ra Sise"Kia gDido de 3icobre (II) +onDido de obre +onDido de Esta\o 3iDido de Esta\o TriDido 3i ;ierro

1.2 OIDOS ACIDOS O ANIDRIDOS os Didos ácidos u Didos no metálicos se obtienen por la combinacin de un elemento no metálico y oD!*eno. O7id!s B B# SB SB# SB$ l#B& l#B

Tradii!na& n9idrido carbonoso n9idrido carbnico n9idrido 9iposulfuroso n9idrido sulfuroso n9idrido sulfúrico n9idrido clrico n9idrido perclrico

F/ni!na& de S!V BDido de carbono (II) BDido de carbono (I2) BDido de a6ufre (II) BDido de a6ufre (I2) BDido de a6ufre (2I) BDido de cloro (2) BDido de cloro (2II)

Sise"Kia +onDido de carbono 3iDido de carbono +onDido de a6ufre 3iDido de a6ufre TriDido de a6ufre 7entDido 3i cloro ;eptDido 3i cloro

II. FUNCION IDROIDO O BASES Son compuestos terciarios formados por la combinacin de un elemento metálico con los iones 9idrDilo. 7ara nombrarlo se utili6a la nomenclatura tradicional, stoc-, sistemática, en la nomenclatura sistemática el prefijo mono se suprime. EnN B;@"

→  E(B;)<

EK Elemento metálico idr47id!


N!"en&a/ra Tradii!na& ;idrDido de sodio ;idrDido de calcio ;idrDido de aluminio ;idrDido ferroso ;idrDido férrico

N!"en&a/ra de S!V ;idrDido de sodio ;idrDido de calcio ;idrDido de aluminio ;idrDido de fierro (II) ;idrDido de fierro (III)

N!"en&a/ra Sise"Kia ;idrDido de sodio 3i9idrDido de calcio Tri9idrDido de aluminio 3i9idrDido de 9ierro Tri9idrDido de 9ierro

III.FUNCION *EROIDOS

O#servai4n

Estos compuestos presentan en su estructura enlaces puente de oD!*eno y este actúa con estado de oDidacin X".

El elemento no metálico, también puede ser un metal de transicin comoK 2, r, +n, +o, cuando actúa con E.B. superior a %.

Se nombra con la palabra perDido se*uido del nombre del metal. N!"en&a/ra radii!na& Ee"'&!s Ee"'&!s

N!"en&a/ra P/ni!na& /#B# o (/  B  B  /) 7erDido de potasio ;#B# o (;  B  B  ;) 7erDido de 9idr*eno (a*ua oDi*enada) B 7erDido de bario

CaB# o Ca B B uB# o u B B

7erDido de cobre (II)

Se nombra ácido y lue*o el nombre del no metal de acuerdo a su E.B. (an9!dridos). EjemploK B# N ;#B → ;#B$ n9. arbnico cido carbnico F!r"a 'rKia a)

7erDido de cinc

nB# o n B

E.B. Impar (<+e)K D ; <+e Ba DN" ?a #

5ormular los perDidosK

D ? E.B.

7erDido de ma*nesio  7erDido de mercurio (II)  7erDido de cadmio  7erDido de cobre (I)  7erDido de rubidio  7erDido de cobre (II) 

EjemploK l&NK ;lB$ ácido clrico

I+. FUNCION ACIDOS A) OACIDOS Son compuestos terciarios 0ue se forman al combinarse los Didos ácidos (an9!dridos) con una molécula de a*ua.

E#Bn N ;#B → ;ZEUB

&N"?$ # b)

E.B. 7ar (<+e)K D ;# <+e Bb DN# ?b # EjemploK S%NK ;#SB$ ác. sulfuroso %N#?$ #

A1. ACIDOS OACIDOS   *OLIIDRATADOS Se obtienen al reaccionar el an9!drido con una más moléculas de a*ua. 7ara nombrarlos debemos tener en cuenta, la ubicacin del elemento, no metálico en la T.7. y la cantidad de moléculas de a*uaK Gr/'! " n9. N " ;#B " n9. N # ;#B " n9. N $ ;#B

→ → →

B)

IDRACIDOS

7ertenece a la funcin Q9idro*enadasR  donde el Q;R actúa con N" y X" E.B. de los elementosK rupo E.B.

I "

II #

III $

I2 %

2 $

2I #

2II "

;idruros
I"'ar

EjemplosK

+eta 7iro Brto

") ;idruro de sodioK
Gr/'! " n9. N " ;#B # n9. N " ;#B " n9. N # ;#B

*ar → → →

+eta 7iro Brto

O#servai4n os elementos como el Coro, 5sforo, ntimonio y rsénico presentan anomal!as y cuando forman oDácidos lo 9acen con $ moléculas de a*ua. EjemploK ") cido brico (ortobrico) C#B$ N $;#B → ;$CB$ cido brico #) cido fosfricoK 3ar su frmula $) cido pirocarbonosoK 3ar su frmula

Se forma con los elementos del *rupo 2I  y 2II , con el 9idr*eno en medio acuoso.
En *aseoso → uro En acuoso → 9!drico

EjemploK ") ;#S(*)K Sulfuro de 9idr*eno ;#S(l)K cido sulf9!drico #) ;l(*)K

loruro de 9idr*eno cido clor9!drico

+. FUNCION SALES Ana sal es un compuesto conformado por una parte aninica (in poliatmico ne*ativo) y una parte calinica (metálica o a*rupacin de especies atmicas) 0ue pueden ser sales BZISES y sales ;BI3ES. demás pueden ser neutras (ausencia de Q;R) y cidas (presenta uno o más Q;R). EjemploK

(CA6 )+; +

i@"N (lB$)@" Es'eie I4nia

(A66) + − ;

⇒

i lB$ lorato de itio

5

N!"#re de& ani4n In 5A8A8B

l  

In B8A8B

Cr  

In C8B+A8B

I  

In IB3A8B

lB  

In ;I7BB8ITB

  

lB#   lB$

  

lB% +nB%  

In B8ITB In B8TB In 7E8B8TB In 7E8+<<TB In
Es'eie I4nia N

i
;SB$  

In SA5TB

Sn#N

SB%#  

In CISA5TB

5e#N

;SB%  

In 8CB<TB

B$M  

In CI8CB<TB

;B$  

In 5BS5TB

7B%#  

In B8TB

rB$  

In 8B+TB

rB%#  

In 3I8B+TB

r#B#  

5e$N

.1

N!"#re de& ai4n atin ITIB atin SB3IB atin 7BTSIB atin +B
SALES ALOIDEAS

Son sustancias 0ue proceden de la combinacin de un in metálico con un anin 0ue proviene de un ácido 9idrácido.

EjemploK .3 Sa&
Tradii!na& S!V loruro de loruro de sodio sodio Sulfuro de Sulfuro de calcio calcio loruro ferroso loruro de 9ierro (II) loruro férrico loruro de 9ierro (III) 5luoruro de calcio Cromuro de potasio

5luoruro de calcio Cromuro de potasio

OIDOS  SALES IDRATADAS

EDisten sales y Didos metálicos 0ue contienen moléculas de a*ua para escribir sus frmulas se ponen a continuacin del Dido o la sal al número de moléculas de a*ua 0ue contienen separadas por un punto. EjemploK l#B$ . $;#G
.2

loruro de
SALES OISALES

Son sustancias 0ue proceden de la combinacin de un in metálico con un anin poliatmico, 0ue proviene de un ácido oDácido. En la nomenclatura tradicional se combin el sufijo oso por ito y ico por ato. En la nomenclatura sistemática todas las sales terminan en ato y si el anin entra #,$,%... veces se emplea los prefijos bis, tris, tetra, 0uis. EjemploK Sa& /lB l#(SB%)$
Tradii!na& ;ipoclorito de potasio Sulfato de aluminio Sulfato de sodio
BDido de aluminio tri9idratado arbonato de sodio deca9idratado

*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS ". Vuál de los Didos 0ue se indican a continuacin no está con su respectivo nombreW a) b) c) d) e)

SB#K <#B$K +n#BK r#BK 7bB#K

n9idrido sulfuroso n9idrido nitroso n9idrido man*ánico BDido crmico BDido plúmbico

Res!&/i4n 7or teor!aK <; X +an*ánico 7or0ueK 7+

2

&" O

→

&" 2 O 7

 n9. perman*ánico R'a. C

#. 3ar el nombre de las si*uientes funciones inor*ánicasK a) b) c) d) e) f) *) 9) i)  j)

BDido crmicoK  BDido plumbosoK  BDido de n!0uel (III)K  ;idrDido de calcioK  n9!drido man*ánicoK  ;idrDido de cobalto (III)K  cido clricoK  cido crmicoK  Sulfato de potasioK  Sulfato férricoK 

$. a) b) c) d) e)

Vuál de las alternativas es falsaW BDido ácidoK l#B BDido básicoK aB 7erDidoK
%. ompletar el cuadro 0ue se indica a continuacin e indicar su nombreK atin
nin S#  


&. ompletar el cuadro 0ue se indica a continuacin e indicar su nombreK atin /"N
nin l@ B$#@

REACCIONES UMICAS

FUNDAMENTOS *ARA RECONOCER  UNA REACCIJN UMICA

Son procesos en la cual una o más sustancias iniciales, llamadas  Qreaanes sufren cambios en su estructura molecular dando lu*ar a la formacin de nuevas sustancias, llamados 'r!d/!s.

Tenemos los si*uientes fundamentos más importantesK • • • • •

ECUACIJN UMICA Es la representacin literal de una reaccin 0u!mica.

CLASIFICACIJN DE LAS REACCIONES UMICAS.

oeficientes I.

#5e(s)N $;#B()N O → "5e#B$(s) N $;#(*) 8eactantes

1.

7roductos

O ? alor S ? Slido

3esprendimiento de un *as iberacin de calor. ambio de olor 5ormacin de precipitados ambio de propiedades f!sicas y 0u!micas de los reactantes.

;#B(*)

")

S!ntesis de avoisierK ;# N B# → ;#B

#)

S!ntesis de ;aber @ Cos9 <# N ;# → <;$

2.

Reai4n de Des!"'!sii4n

(2apor)

5e(s)

Reai!nes de Adii4n ! As!iai4n ! C!"#inai4n

8eacciones dos o más sustancias para formar una nueva sustancia. EjemplosK (Sin balancear)

* ? as  ? !0uido

EjemploK

DE ACUERDO A LA NATURALE8A DE LAS SUSTANCIAS.

Son a0uellas 0ue a partir de un solo reactante (compuesto) se obtiene varios productos, por lo *eneral se necesita ener*!a (calor!fica, eléctrica, luminosa, etc.)

;#B() 5e#B$(s)

Calor  8!echero9

EjemplosK   ")

aB$(s)

alor ∆

aB(s) N B#(*)

8eaccin de 7irolisis #)


$)

;#B#( ) orriente ;#B( ) N B#(*)   Eléctrica

3.

Reai4n de Si"'&e Des'&a6a"ien! ! s/si/i4n Si"'&e Es la reaccin de un elemento con un compuesto, donde el elemento despla6a a otro 0ue se encuentra formando parte del compuesto.





8eaccin donde eDiste un intercambio de elementos entre dos compuestos, formándose dos nuevos compuestos. EjemploK ")

8eacciones de
;l(ac)N
(Sal)

(*ua)

8eacciones de 7recipitacin

7b(
Esto se fundamenta en la mayor actividad 0u!mica.

7recipitado

*


N !:'A !A AC';7

 7recipitado II.

EjemploK

3espla6a

#)
3espla6a

DE

uando se produce una reaccin 0u!mica, ésta se reali6a liberando o absorbiendo calor neto al medio 0ue lo rodea, esto permite clasificar a las reacciones comoK Endotérmicas y EDotérmicas.

os metales más activos despla6aK ;, eDceptoK u, *, u, ;*, 7t.

") n(s)N;#SB%()→ nSB%(ac)N;#(*)

*OR EL INTERCAMBIO ENERGA CALORFICA

")

Reai!nes End!r"ias ( DW9) 8eaccin donde 9ay una *anancia neta de calor, por lo tanto la entalp!a del producto es mayor respecto a la del reactante. EjemploK

B#N;#BNHG /=1mol→;%NB# $) 5#(*) N
Reai4n de D!#&e Des'&a6a"ien! (Meaesis ! N! Red!7)

B# N ;#B → ;% N B# ∆; ? N HG /=1mol ∆; ? Entalp!a

3ondeK

∆; ? ∆; (7roductos) @ ∆; (8eactantes)

Si*nifica 0ue *an calor

Ena&'%a de Reai4n ( ) Es el cambio de calor de reaccin a una presin y temperatura constante.

2)

Reai4n E7!r"ia ( W9) 8eaccin en donde 9ay una pérdida neta de calor, por lo tanto la entalp!a del producto es menor respecto a la del reactante.

∆;J ? Entalp!a estándar de la

reaccin a condiciones estándar (#&J  y " tm).

EjemploK

nali6andoK la variacin de la entalp!a (∆;) a medida 0ue avan6a la reaccin.

 N B# → B# N $G /=1mol  N B# → B#

∆; ? (/=1mol)

∆; ? @ $G /=1mol

C
raficandoK

%0

∆; ? (/=1mol) C
00 :

∆

A



100

10 C

#

+

#

0

:

A

2<E 3E  8EIg< CONCE*TOS  +ALORES 

Ener%a de Aivai4n (E A) Es la ener*!a (calor) necesaria 0ue debe absorber los reactantes para iniciar la reaccin. 3onde el *ráficoK E ? (&G @ "G) ? %G /=1mol



C!"'&e! Aivad! (C.A.) Es un estado de máDimo estado calor!fico 0ue alcan6a los reactantes.  esta condicin ocurre la ruptura y formacin de enlace. .. ? &G /=1mol 3onde el *ráficoK ∆; ? (GG X "G) ?

N HG /=1mol

∆



-50

2<E 3E  8EIg< +ALORES ENERGTICOSK E ? "GG X G ? "GG /=1mol .. ? "GG /=1mol ∆; ? @($G X G) ?

@

$G /=1mol Si*nifica 0ue 7erdi calor

III. REACCIONES DE COMBUSTION

Son a0uellas 0ue se producen por desprendimiento de calor y lu6 0ue dan ori*en a los si*uientes tiposK

a)

C!"#/si4n C!"'&ea Se produce en presencia de suficiente cantidad de oD!*eno obteniéndose 3iDido de arbono (B#) y a*ua (;#B) EjemploK

"$;H N &B# → $B# N %;#B #)

C!"#/si4n In!"'&ea Se produce por deficiencia de BD!*eno, obteniéndose como producto, +onDido de arbono (B), arbono () y *ua (; #B) EjemploK

#;% N I+.

5 2

B# → "B N  N %; #B

REACCIONES DE NEUTRALI8ACIJN Es una reaccin entre un ácido y una base. as reacciones acuosas cido X Case, por lo *eneral, tienen la si*uiente formaK cido N Case → Sal N ;#B EjemploK

";l N "
REACCIONES CATALTICAS Son a0uellas 0ue se producen en presencia de un catali6ador 0ue influye en la velocidad de reaccin. EjemploK /lB$(s)

+nB# N /l(s) N B#(*)

;#B#(ac)

+nB#

;#B( ) N B#(*) 

+I.

REACCIONES REDO Son a0uellas en donde eDisten transferencias de electrones de una especie a otra. os átomos o iones eDperimentan cambios en sus estructuras electrnicas debido a la *anancia o pérdida de electrones.

+II.

REACCIONES DE DES*RO*ORCIJN O DE DISMUTACIJN

An tipo especial de reaccin 8E3BZ, se llama reaccin de desproporcin en donde un mismo elemento se oDida y se reduce a la ve6. EjemploK

EjemploK

8educcin

 o o N# @# n N B# → n B

BDidacin

3ondeK

o

o N# @ n X #e → n (se oDida)

8E3BZ REDUCCIJN

OIDACIJN

ana electrones 7ierde electrones E.B. disminuye E.B. aumenta Es una a*ente Es un a*ente oDidante reductor N!aK se debe conocer la re*la del E.B. de los principales elementos. 7or ejemploK 8E3AIB<

N" @"

N" N&@# N "@#

l# N
o @# @ B# X #e → B (se reduce) SiniPiad! de Red!7

N"X#N"

En toda 8eaccin Ou!mica el número de átomos para cada elemento en los reactantes debe ser i*ual a los productos, para ello se 9ace uso de diferentes métodos de Calanceo de acuerdo al tipo de reaccin. I.

MTODO DE TANTEO O SIM*LE INS*ECCIJN Este método se utili6a para reacciones simples y se recomienda 9aciendo de acuerdo al si*uiente ordenK ". #. $.

+etal(es)
EjemploK

BZI3IB<

;#SB%N
N"X"

o

N" @ "

5 N / I → I# N /5

*ente *ente 5orma 5orma BDidante 8eductor BDidada 8educida

8elacin $ +olar

#

#

$

$

II.

MTODO DE COEFICIENTES INDETERMINADOS (ALGEBRAICO)

".

Se le asi*na coeficientes (a,b,....) a todas las sustancias 0ue participan en la reaccin. Se efectúa un Calance de tomo para cada elemento obteniéndose un sistema de ecuaciones al*ebraicas. Se asume un número conveniente para la letra 0ue más se repite *eneralmente la unidad. Se resuelve el sistema de ecuaciones y los valores obtenidos se reempla6an en la ecuacin ori*inal. Si el coeficiente resulta fraccionario se multiplica por el m.c.m. del denominador.

#.

$.

%.

&.

III.

MTODO REDO Se aplica a ecuaciones donde eDiste 8educcin y BDidacin. Re&as (*r!edi"ien!)

".

Se asi*nan los valores de E.B. a los elementos en la ecuacin. Se identifican las especies 0ue se oDidan y las 0ue se reducen. Calancear átomos y de electrones en cada semireaccin, teniendo en cuenta el número de electrones *anados y perdidos, son i*uales. Se reempla6an los coeficientes en la ecuacin ori*inal. Se anali6a la ecuacin y si no se encuentra balanceada se produce por tanteo.

#. $.

%. &.

EjemploK

EjemploK

@;DAC;?N

a/#r#BN#;l → /lNdrl$Nel#NP ;#B <<<<<

Se forman ecuaciones al*ebraicas / K #a ?  ................ (") r K #a ? d ............... (#) B K a ? f ................. ($) ; K b ? #f ................. (%) lK b ? c N $d N #e.... (&)

b ? "%

e?$

c?#

f?

-1

0

+1

a)

En la oDidacinK CalancearK

")

5e

+#

+5

@$e@ → 5eN$

*. 8eductor #)

d?#

-#

=:D>CC;?N

U se determinan los valores de los coeficientes literalesK a ? " (repetida). a?"

-5

l@"

@ %e@ → lN$

*. 8eductor

<<<<<:<<

b)

En la 8educcinK

")

#)

N %e= → 



") #) $)

*. BDidante #)

Medi! BKsi!

@%

N 'e= #<@$

<#

Calance de car*as inicas. Calance con los Iones B;@ Calance con el ;#B por eDceso de Q;R 

EjemploK Calancear en medio ácido.

*. BDidante

u N
EjemploK Ecuacin ompletaK Calancear por 8edoD

plicamos 8edoDK en el par inico.

<;$ N B# → 
"D

uJ @#e@ u #N

#D


alcularK !

=

C@e' % (Re *c@ )  6 º e ."'ei@

3ondeK I+.

" uJ N #
MTODO IJN X ELECTRJN En un caso de Calance 8edoD donde participan iones y moléculas y depende del medio.

@

F!r"a *rKiaK En primer lu*ar esco*emos el par de iones 0ue se oDida y reduce, para formar las dos semireacciones. ue*o anali6amos el Calance de +asa, pero en éste Calance no considere el átomo de ; y B. El ; y B se balancean de acuerdo al medio donde se reali6an.

•

• •

a)

Medi! Aid! ! Ne/r! ") #) $)

Calance de car*as inicas Calance los Iones ;N Calance con el ;#B, por eDceso de Q;R 

Calance de car*as inicasK (+. cido)

@# ? N # @

Calance con ;N K %;N ∴

@

@# N %;N ? N# N# ? N#

Calance con ;#B @ ? #;#B 5inalmenteK

"uJN#
*ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS ".

Calancear la reaccin y determinar la suma de todos los coeficientesK u N ;
Res!&/i4nK "D

#I@ @ #e@ → IJ#

#D


3ondeK

a) #' b)  c) "% d) "& e) #G Res!&/i4nK

# I@ N #
Se oDida (pierde X#e@)

@%?G

J N& N# N# u N ;
#J

Calance con B;@ K @ % ? %B;@ @% ? @%

$J

Calance con ;#B K #;#B ? @ 5inalmenteK

Se reduce (*ana $e@) $D

Calance de car*as inicasK

# I@N#
uJ @ #e@ → uN#

R'a. #. #D


$u N H;
$.

Vuál de las si*uientes ecuaciones presenta la mayor de coeficienteW

I.

;# N Cr# → ;Cr

II.

l N B# → l#B$

III. <;%
;$CB$ N ;5 → ;C5% N ;#B

2.

SH N B# → SB$

Calancear en medio básicoK @

8pta. .......

@

I  N
;allar el coeficiente
b) # c) $

d) % e) &

%.

ompletar e indicar a 0ue proceso correspondeK

+n@# ........ → +nN$ SH ........ → S@# l @ ........ → l#

........ ........ ........

7% ........ → 7@" ........ aN# ........ → a ........ N# ........ → N% ........ &.

l balancear la ecuacinK


) ) ) ) )

El l# se oDida y reduce a la ve6. El a*ente oDidante es el l# El coeficiente del
'.

Calancear en medio ácidoK n N
.

Calancear en medio básico o(B;)$ N
H.

Calancear en medio neutroK +nB%"@ N l"@ → +nB# N l# Vuántas moles de ;#B se formaW 8pta. .................

UNIDADES UMICAS DE MASA DePinii4n Son las 0ue se utili6an para eDpresar la cantidad de masa y volumen de las sustancias. 1. Masa A4"ia ! *es! A4"i! El peso atmico es el peso promedio relativo y ponderado asi*nado a los átomos de un elemento y comparado con la doceava parte de la masa del istopo carbono "# a 0uien se le denomina unidad de masa atmica.

*m. 1

1

=   m..C − 12 1 2

a suma tiene un e0uivalente eDpresado en *ramosK "uma ? ",'' D "G@#%*

Is4!'!s

A#/ndania

"E #E

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

a_ b_

$E

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

n_

ue*oK

&%A%( ! )

=

A1.  + A 2 b + %%%%%%%% A " "  + 1 0 0

3. Masa a4"ia (M.A.) ! 'es! a4"i! (*.A.) Es la masa relativa de un elemento, se determina comparando su masa atmica absoluta con respecto a la unidad de masa atmica (A.+..) de acuerdo a esta definicin la masa atmica no tiene unidades. ;e a0u! una relacin de masas atmicas.

N!a

*es!s A4"i!s N!a#&es

3ebemos diferenciar entre el peso atmico y el número de masaP éste último es como la suma de protones y neutrones.

E&e". *.A. E&e".

2. Deer"inai4n de &a "asa *.A. a4"ia 'r!"edi! de /na e&e"en! (M.A.) Es un promedio ponderado de las ,. masas atmicas relativas de los istopos de un elemento. a ponderacin se 9ace con las abundancias naturales de los istopos.

 C

N

O Na M A&

*

S

" "# "% "' #$ #% # $" $#

l / a r +* 5e u n Cr $&,& $ %G &# && &' '$,& '$,% H"

Masa "!&e/&ar re&aiva ! 'es! "!&e/&ar (M) 8epresenta la masa relativa promedio de una molécula de una sustancia covalente. Se determina sumando los pesos atmicos de los elementos

teniendo en cuenta el número de átomos de cada uno en la molécula. EjemplosK ". ;#B → + ? # D 7.. (;) N " D 7..(B) ? # D " N " D "' ? "H A.+.. #. ;#SB% → + ? # D 7.. (;) N " D 7.. (S) N % D 7.. (B)

En el peso en *ramos de un mol de átomos ('.G#$."G#$ átomos) de un elemento. Este peso es eDactamente i*ual al peso atmico eDpresado en *ramos. " at@* ? +.. (*) EjemploK

? # D " N " D $# N % D "'

En el ma*nesio, +.. (*) ? #% A.+..

? H A.+..

"at@* (m*) ? #% * →  $,G#$."G#$ átomos de m*

9ora calcularemos la masa molecular de las si*uientes sustanciasK oD!*eno, cloruro de sodio, sulfito de aluminio y *lucosa. . C!ne'! de MOL Es la cantidad de sustancia 0ue contiene tantas unidades estructurales (átomosP moléculas, iones, electrones, etc.) como átomos 9ay eDactamente en "# * (G,G"# -*) de carbono X"#. a cantidad de átomos en "# * de @"# es ',G#$."G#$ (llamado número de vo*rado <)  " mol ? ',G#$."G#$ unidades ? < unidades

H. M!&=ra"! ("!&=)

" mol (átomos)

? ',G#$."G#$ átomos

" mol (moléculas) ? ',G#$."G#$ moléculas " mol (electrones) ? ',G#$."G#$ electrones . A!"!ra"! (a=)

"!&/&a

ra"!

Es el peso en *ramos de un mol de moléculas (',G#$."G#$  moléculas) de una sustancia 0u!mica. Se determina eDpresando el peso molecular en *ramos. " mol@* ? + (*) EjemploK En el a*ua & H 2O

=

#/ <%&%A%

" mol@* (;#B) ? "H * ? "H*

s!, tendr!amos entoncesK

!

representa

',G#$."G#$ el peso de moléculas de a*ua @. N-"er! de "!&es en /na iera "/esra (n) En los ejercicios aplicativos, 9aciendo uso de la re*la de tres simple, se pueden deducir frmulas para 9allar el número de átomos *ramos y número de mol@*ramos. enerali6ando las frmulas tenemosK

#at@* LM n(átomos) ?

m &%A%

#mol@* LM n(molécula) ?

m &

=

 6 º D@m@

=

 6 º m@lEc%

N!a a eDpresin anterior se puede i*ualar con las del TE+ número H.

 6A

COM*OSICIJN CENTESIMAL (C.C.) DE UN COM*UESTO

 6A

Es el porcentaje en peso o masa de cada uno de los elementos 0ue constituyen el compuesto. Se 9alla en la práctica mediante técnicas de análisis cuantitativo y en forma terica a partir de la frmula del compuesto.

3ondeK m → es la masa de la muestra en *. +.. y &  se eDpresan en *1mol

Deer"inai4n de .. a 'arir de &a P4r"/&a de /n !"'/es!

. +!&/"en "!&ar (+") Es el volumen ocupado por un mol de cual0uier *as a determinadas condiciones de presin y temperatura. En condiciones de presin y temperatura. En condiciones normales (<). Es decir, si la presin es " atm ("G$,$ -7a) y la temperatura es G J (#$ -), el volumen molar es ##,% independiente de la naturale6a del *as.   " mol@* de *as

.<.

##,% 

 ? ',G#$."G#$ moléculas

" =

recordar

Eerii! 1 ;allar la composicin centesimal del ; #B. 7..K B ? "' u.m.a., ; ? " u.m.a. Res!&/i4nK & H 2O

?#D"N"D'?

# u.m.a. N "' u.m.a. ? "H u.m.a.

EjemploK onsiderando .<. " mol@* (;#) ? ##,%  ? #* de ;#

Es importante si*uiente relacinK

Ilustremos el método con dos ejercicios.

;

B

;#B

 O =

 2 *%m%.% + # = + # = ##,## H 2O #/ *%m%.%

 O =

 # *%m%.% + # = + # = = //,/9 H 2O #/ *%m%.%

la

$ $m

3ondeK 2 →  Es el volumen 0ue ocupa el *as (l ) 2m → ##,%  1mol

∴.. del ;#B esK ; ? "",""_ y

B ? HH,H_

FJRMULAS UMICAS

En el análisis de un compuesto, lo primero 0ue establece el 0u!mico eDperimentador es la frmula emp!rica, y posteriormente establece la frmula molecular (slo si el compuesto es covalente, por lo tanto eDiste molécula), lue*o de 9allar previamente el peso molecular del compuesto mediante métodos adecuados. VOué es frmula emp!rica o frmula m!nimaW V0ué es frmula molecularW V0ué relacin 9ay entre dic9as frmulasW 2eamosK

F4r"/&a E"'%ria (F.E.) lamada también frmula m!nima, es a0uella 0ue indica la relacin entera más simple (relacin aparente) entre los átomos de los elementos en una unidad frmula de un compuesto. Se puede establecer conociendo su composicin centésima (..) o conociendo eDperimentalmente el peso de cada uno de los elementos en el compuesto. os compuestos inicos se representan únicamente mediante la frmula m!nima o emp!rica.

Ee"'&!s al#,
F4r"/&a  F4r"/&a "!&e/&ar e"'%ria ';' ' ; #;%B# $;'

# $

;#B ;#

;#B#

#

;B

#;#B%

#

;B#

Y/ re&ai4n !#serva"!sZ a 5.+. es un múltiplo entero (/) de la 5.E.K 5.+. ? / 5.E. 7or lo tanto, el peso molecular real también debe ser múltiplo entero del peso molecular de la frmula emp!rica.

⇒

& F%&%

= K & F%!%

∴K =

& F%&% & F%!%

3ondeK / ? ", #, $, %,....... Si / ? "

⇒

5.+. ? 5.E.

Ee"'&!s ;#B, <;$, ;#SB%, "#;##B"", ;$7B%, etc. ada una de estas frmulas representan al mismo tiempo 5.E. y 5.+.P es 5.E. por0ue muestra la m!nima relacin entera de átomos y es 5.+. por0ue representa la frmula verdadera del compuesto covalente.

Re&a 'rKia 'ara esa#&eer &a P4r"/&a e"'%ria a 'arir de &a !"'!sii4n enesi"a& de /n !"'/es! Ilustremos el procedimiento con un ejemploK An cierto Dido de man*aneso contiene #H_ en masa de oD!*eno. Vuál es la frmula emp!rica de dic9o DidoW

*as! 1 Se toma como muestra "GG * de compuesto. *as! 2 on el _ en masa o peso dados, se 9alla el peso de cada elementoK &" =

72 + # g = 72 g #

O =

2/ + # g = 2/ g #

*as! 3 Se 9allan los sub!ndices (D, y) 0ue representan el número de moles de cada elemento en la frmula. &" 72 = = #,39 %A%( &" ) 55

" &" = + =

"O = ; =

O 2/ = = #,75 %A%(O) #

*as! , Si los números de átomos *ramos (D e y) resultan fraccionarios, se dividen entre el menor de ellos, as!K

7..(u.m.a.)K +n ? &&, B ? "' Res!&/i4n

+=

#,39 =# #,39

G

; =

#,75 = #,33 #,39

El _ en masa de +n ? "GG X #H ? #_ #_ Sea la 5.E. ? +nD By

#H_

Si persiste el número fraccionario y no es posible redondear a números enteros (con error máDimo de ± G,"), se procede al si*uiente paso.

*as!  Se debe multiplicar por un m!nimo entero (#, $, %, ...) a todos ellos y lue*o se redondea a enteros con error máDimo indicado anteriormente.

? # (el error G,G# L G,") ∴F%!% = CH 2 ( & F%!% = #4)

D?" × $ ? $ y ? ",$$' × $ ? %,GGH ? % (error G,GGH LL G,")

O#servai4n omo usted puede apreciar en el solucionario de este ejemplo, se puede simplificar los pasos para establecer la 5.E., en este caso 9e

∴ 5.E. ? +n$B%

Ilustremos con otro ejemplo, el procedimiento para establecer la frmula molecular. An cierto 9idrocarburo (compuesto formado slo por carbono e 9idr*eno) tiene como composicin en masaK  ? H&,H _ y ; ? "%,# _

omitido los pasos " y #, puesto 0ue _ en peso coincide numéricamente con el peso del elemento.

b) Estable6camos a9ora el peso molecular del compuesto con el dato adicional 0ue tenemosK

demás se sabe 0ue una molécula de este compuesto pesa #," × "G@##*. Se pide establecer la frmula molecular del 9idrocarburo. 7..(u.m.a.)K  ?"#, ; ? "

# m@lEc*l =

&

Res!&/i4n H&,H _

=

&g  6 A

#," × "G@## × ',G## × "G#$ ? "#',%'

c) alculemos el número Q/R  "%,# _

a) Sea la 5.E. ? D ;y +

=

C /5,/ = = 7,#5 0 7,#5 = # %A%(C) #2

;

=

H #4,2 = = #4,2 0 7,#5 = #,9 %A%( H ) #

K  =

& F%&% & F%!%

=

#2,4 #4

=

9,33 ≈ 

d) 5.+. ? / × 5.E.  5.+. ?  × ;# ∴ 5.+. ? ;"H

Res!&/i4n *ROBLEMAS RESUELTOS  *RO*UESTOS UNIDADES UMICAS DE MASA ". El peso atmico del 9ierro es &&,' u.m.a. y posee dos istoposK 5e@&% y 5e@&'. Vuál es el porcentaje de abundancia del istopo más pesadoW Res!&/i4n

7ara el volumen de $'G ml de a*ua, su masa es $'G *. ue*oK Su & H O   ? "H u.m.a. 2

=

m

=

3 g

=

I.

" H2 

II.

c@"ie"e       →  6 A m@lEc*l. # m@l (H 2 O)   

&%A%

#/ g 0 m@l

2 m@le

omo se proporcionan datos referentes a las isotpicas, utili6aremosK a" y a#. El más pesado, es el de mayor número de masa. SeaK a" ? D → a" ? "GG X D &%A% Fe = 55,/5 =

A# × . # × A 2 × . 2 #

54 × 5 × (# − + ) #

Is4!'! 5e@& 5e@&'

A &% &'

[ a#/nd. a"  a" "GG

     →  2 m@le (H 2 O)     

⇒

c@"ie"e

Z ? #G < moléculas

  c@"ie"e     → 3 @m@ H 2 O     III. # m@lEc*l. e

&&,H& ? &%D N &'GG X &'D      → : 2  6 A m@lEc*l. e H 2 O     

D ? ,& _ 7or lo tantoK a# ? #,& _ ". Se tiene en un vaso, $'G ml de a*ua pura. alcular en dic9a muestraK I. II. III.

+oles de ;#B <úmero de moléculas de ;#B <úmero de átomos totales

U ? 'G < átomos

c@"ie"e

#. Vuántos litros de B# en .<. se podrán obtener a partir de #&G * de ácido orto sulfurosoW 7..K S ? $#, B ? "', ; ? " 8pta. ........................... $. ;allar la frmula emp!rica de un oDisal 0ue contiene #',&$ _ de /, $&,$ _ de r. 7..K / ? $, r ? &#, B ? "' 8pta. ........................... %. a frmula más simple de una sustancia es ;#. Vuál es su 5.+., si una molécula de dic9a sustancia pesa ',$."G#$*W 8pta. ........................... &.

En ',H% -* de sacarosa "#;##B"" a) Vuántos at@* 9ayW b) Vuántos átomos 9ay en totalW (7..  ? "# ; ? " B ? "') 8pta. a) ........................... b) ...........................

'.

An compuesto or*ánico ternario, formado por , ; y B, cuya masa es de %G*, se somete a una combustin completa y se obtuvo as! $,GH * de B#  y ,# * de ;#B. on un asmetro se determin su masa molecular de G*1mol. ;allar la 5.+. del compuesto. (7..  ? "# ; ? " B ? "')

8pta. .....................

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR  (T.C.M.) a) Los gases están compuestos por partículas pequeñísimas llamadas “Molculas! de "orma es"rica # de diámetro desprecia$le en comparaci%n con las distancias que lo separan& $) 'l mo(imiento de estas molculas es desordenado es decir no tienen direcci%n pre"erencial& c) 'n su mo(imiento c*ocan entre sí # con las paredes del recipiente que lo contienen # estos c*oques serán completamente elásticos& 's decir se conser(a la cantidad de mo(imiento # no *a# de"ormaci%n& d) La energía cintica promedio de las molculas es directamente proporcional a la temperatura a$soluta del gas&

EAIg< 3E CBT+<
 ,

3  -&.& 2

/onde ! C  , 'nergía 1intica romedio - , 1onstante de oltmann , 679) . , .emperatura 9$soluta 6 , 1onstante :ni(ersal de los gases

9 , ;mero de 9(ogadro /e acuerdo a sta teoría se cumple las siguientes relaciones < ,

!C

/onde  , resi%n < ,
,

#  m & 2

$

2

/onde m , masa $ ,
2

m%$ ⇒ $ = 3

2

ara “! molculas < ,  m%$

2

3

 VARIABLES DE ESTADO  =eg;n la .ermodinámica un sistema gaseoso está go$ernado por tres parámetros o (aria$les resi%n unto de c*oques moleculares contra las

paredes gas& 1.1

del

recipiente

del

Presión As!"#$% (P)

 , atm + man atm , resi%n atmos"rica man , resi%n manomtrica

 V!"#'en M!"%r (V  )  '  's el (olumen ocupado por una mol de un gas a determinadas condiciones de presi%n # temperatura& 9 condiciones normales 1&& o .&&&) una mol de cualquier gas ocupa un (olumen de 224 & $m a 1&& , 224 7mol

1.& Presión M%n!'$ri% (P '%n) resi%n 6elati(a del gas&

ρ , /ensidad

ASES IDEALES =on aquellos gases imaginarios que cumple eFactamente con los postulados de la “.eoría 1intico Molecular!&

g , ?ra(edad * , altura

LE/ES DE LOS ASES IDEALES

man , ρ & g & *

1.* Presión A$'!s+ri% (P %$' ): 's la "uera que e>erce la masa del aire so$re cada unidad de área de la cortea terrestre&

atm , @atm  , AB0 mmCg al ni(el del mar &. V!"#'en (V) 1apacidad del gas en recipiente que lo contiene&

1. LE/ DE BO/LE 0 MARIOTE roceso Gsotrmico) “9 temperatura constante el (olumen de una misma masa gaseosa (aría en "orma in(ersamente proporcional a la presi%n!&

el

*. Te',er%$#r% (T) Mide la intensidad de la energía cintica promedio de una sustancia& =e mide en escala a$soluta de Del(in D) C!nii!nes N!r'%"es (C.N. ó T.P.N.) =e dice “1ondiciones ormales! o “.emperatura # resi%n ormal! cuando

∴ < , D

9

Hinalmente

 @&<@ , 2 & <2 $#

/onde

$2

=

2 #

Re,resen$%ión r+i%: P P

#

P

1

#

;':=!A 1 'C '/ 'A

 7

 , @ 9tm , AB0 .orr , AB0 mmCg # . , 0 E1 , 2A3 D

#

< α

/onde

1

7

7

#

/el grá"ico Las temperaturas .9 . # .1 son di"erentes Luego . 1 I . I .9

∴ ↑

↓ < %

↓ 

↑

Densi%es % P 2 (!n re"%ión $e',er%$#r%s)

<

Densi%es % T 2 !ns$%n$e (!n re"%ión % "%s ,resi!nes)

δ 2 2 = δ# #

C!ns$%n$e % "%s

δ2 # = δ# 2

δ, /ensidad  , resi%n

&. LE/ DE C3ARLES   roceso Gso$árico) “9 presi%n constante el (olumen de una masa de gas (aría directamente con la temperatura a$soluta!&

/onde

*. LE/ DE A/ 0 LUSSAC roceso Gs%coro) “9
/onde

$ = K  

Luego $#

Hinalmente

$2

=

# 2

 = K   #

=

2

# 2

Re,resen$%ión r+i%: P

Re,resen$%ión r+i%:

7

;?C=A

A

7

7

P

;?/A=A

A

P 7

P

P C

'

1

'

#

8A9

/el ?rá"ico Las presiones  9 ≠   ≠ 1 Luego  1 I  I 9

∴

. ↑

<↑

1

'

1

'

%

.↓

C

1

1 7

7

#

#

/

#

#

P

/

<↓

1

'

'

#

89

/el grá"ico los (ol;menes < 9 < # <1 son di"erentes ∴ .↑  ↑ % . ↓  ↓ LE/ ENERAL IDEALES

DE

LOS

ASES

“'l (olumen de un gas (aría directamente con la temperatura a$soluta e in(ersamente con la presi%n!

 , resi%n a$soluta 9tm torr& < , (olumen litro  ) mL n , n;mero de moles  mol 6 , constante uni(ersal de los gases , 0082

#$# 2 $2 3$3 = = # 2 3 ?rá"ico P

 Atm  x  mol   x  K 

= 2,4

mmHg   x  mol   x  K 

. , .emperatura a$soluta D 6 1

P

1

P

5

#

.am$in

5

P .

δ , /ensidad 7

1

7

DENSIDAD DE RELACI4N A TEMPERATURA)

7

#

LOS SU

ASES (CON PRESI4N /

M9=9 , 1J=.9.'

#  = 2 δ#%# δ 2 %2

δ ,

/ensidad  , resi%n . , .emperatura UNIDADES DE PRESI4N A C.N. O S.T.P.  ,@ atm , AB0 mmCg , AB0 torr , @033 g7cmK , @4A psi , @4A L$7pulgK

&

 2

 . R . T

,

&

eso

Molecular Oser5%ión: La densidad de un gas a 1&& se determina &  g 0 m@l δ? , 22,4  0 m@l  ME6CLA DE ASES

“'s una soluci%n *omognea de dos o más gases donde cada uno conser(a sus características!& LE/ DE LAS PRESIONES PARCIALES O DE DALTON

La presi%n total es igual a la suma de las presiones parciales&

@ atm , @0@325 a , @0@325 -a @ a ,  & m 2

Mecla ?aseosa , ?as9 + ?as + ?as1

. , 0E1 , 2A3 D , 32EH , 42 6

'ntonces . , 9 +  + 1

ECUACI4N UNIVERSAL DE LOS ASES P.V 2 R.T.n

/onde

A total + / resi%n + C

.

,

resi%n

9

 1 , parcial de

9  # 1 respecti(amente&

<9 < <1 ,
7r%ión M!"%r "m) 6elaci%n entre los moles de un gas # el total de moles de la mecla& ' mA

=

O el (olumen "unci%n de " m

"A "

PESO MOLECULAR PROMEDIO

&

=

 "m9 &

& 9 +

&

∑  f  

mi

en

<9 , "m9 & <.

"m9 , "racci%n molar de 9 n9 , moles de 9 nt , moles totales ropiedad molar

parcial

de

la

"racci%n

=#

"m &

&  +

"m1

&c

, eso molecular de la mecla "m , "racci%n molar &

=

DI7USI4N ASEOSA 

"m@ + "m2 + N + "mn , @ O la presi%n parcial 9 , "m9 & .

's el "en%meno que estudia la (elocidad de di"usi%n de un gas o de una mecla gaseosa a tra(s de un ori"icio& Le8 e r%9%'   # =  2

LE/ DE LOS VOLUMENES PARCIALES O DE AMAAT

'l (olumen total es igual a la suma de los (ol;menes parciales de los componentes&

'ntonces <. , <9 + < + <1

A + / + C

<. ,
&2 &#

r@ # r2 , (elocidad de los gases @ # 2 d@ # d2 , /ensidad de los gases & ; & , pesos moleculares de los gases #

Mecla ?aseosa , ?as9 + ?as + ?as1

2 = #

2

3#'e% Re"%$i5% (3 R ) 's el porcenta>e de saturaci%n del (apor de agua en un determinado am$iente&

C6 ,

vH 2O vH 2O º C

+ #

C6 , Cumedad relati(a vH 2O , presi%n de (apor de agua , resi%n de vH 2O E1 saturaci%n de (apor de agua a una determinada temperatura&

PROBLEMAS RESUELTOS / PROPUESTOS

@&

ASES RECOIDOS SOBRE AUA 

a) Gso$árico P Gsoc%rico $) Gsotrmico P Gsoc%rico c) Gso$árico P Gsoc%rico d) Gsoc%rico P Gsotrmico e) Gsotrmico P Gso$árico

&?&C& , &?&=& +  < C2J &?&C , resi%n de gas *;medo &?&=& , resi%n de gas seco < C2J , resi%n de (apor de agua& <9J6

/' C2J

,

La Le# de o#le P Mariotte es un proceso &&&&&&&&&&&&&&&&&& &&& mientras que la le# de ?a# Lussac es un proceso &&&&&&&&&&&&&&&

Res!"#ión =eg;n la teoría de gases ideales la Le# de o#le P Mariotte es un “roceso Gsotrmico! # la Le# de ?a# Lussac es un “roceso Gsoc%rico!&

HR  + $H 2 O º C #

/onde C6 , Cumedad relati(a 
R,$%. 

2&

1ierto gas se encuentra a la presi%n de 5 atm%s"eras& QCasta qu presi%n de$e comprimirse manteniendo constante la temperatura para producir su (olumen a la mitadR a) @ atm& $) @5 atm c) 5 atm d) 2 atm e) @0 atm Res!"#ión /atos

1ondiciones 1ondiciones Gniciales

Hinales

@ , 5 atm .@ , . <@ , <

 2 , F .2 , . <2 , <72

9plicamos

1omo es un isotrmico . , constante $#

=

$2

#%$# 2 %$2 = # 2 6eemplaamos datos

proceso

.2 , .2 ,

2 #

$02

2 ,

=

4&

5.m

@0 atm

R,$%. e

3&

:n sistema gaseoso se encuentra a una temperatura de 2AE1 si su (olumen aumenta un 50S # su presi%n disminu#e en 20S& /eterminar su temperatura "inal& a) 480 - $) 3B0 - c) 400

d) 500 -

(,/ 9 + #,5$ + 3((K  9 + $

R,$%. 

2

2 F 5 ,

#%$#

.2 , 3B0D

6eemplaando $

2 %$2 %#

e) 200 -

Res!"#ión: ara mecla de gases

Res!"#ión /atos 1ond& @)

1ond&

2) .@ , 2AE 1 . 2 , .@ , 2A+2A3,300 D <@ , < <2 , <2 , @ ,  2 , 2 ,

=e tiene una mecla gaseosa con"ormada por 24 B023 @0 molculas de metano 1C4) 448 litros de 'tano 1 2CB) a 1&& # 440 g de ropano 13C8)& =i la presi%n de la mecla es @2& /eterminar la presi%n parcial del propano en atm%s"eras& &9& 1 , @2 C , @) a) 3 atm $) 2 atm c) B atm d) 4 atm e) 8 atm

T < + 05 < @5<  P 02  08 

,23 + # 24 m@lEc*l. m@lEc*l. η1C4 , ,23 + # 23 m@l η1C4 , @0 moles 44/  η12CB , 22,4# 0 m@l = 2 m@le 44 g η13C8 , 44g 0 m@l = # m@le

&C3H/

=

gaseoso con8 contenidos recipiente de V1R a) 2 c) 25 d) 35

44g 0 m@l

Luego ηmecla , η1C4 + η12CB + η13C8

ηmecla

,

@0+20+@0

,

40

moles Hracci%n molar , "m Hm ,

&

Uu (olumen en litros ocuparán 300 g de oFígeno cuando se les recoge so$re agua a la temperatura de 20 V c # a A35 torr de presi%n (C2J , @A5 torr a 20 V1 a) @8 $) 23 c) 38 d) 34A e) 48

@0&

Uu tiempo se demora en di"undirse @ mL de J 2 si @ mL se demora 4 s a las mismas condiciones de presi%n # temperaturaR a) 4 s $) 8 s c) @2 s d) @B s e) @0 s

C 3 H /  , 'm C 3H / "m13C8 F .

C 3 H / , 3 atm

R,$%. %

5&

B&

A&

si la densidad de un gas es 44A g7L a condiciones normales& Callar su peso molecular& a) @00 $) 200 c) 224 d) 448 e) @@2 Uu (olumen o cuparán 4 g de *idr%geno gaseoso a condiciones normales de presi%n # temperatura a) 5B L $) @@2 L c) 5 L d) 224 L e) 448 L Uu presi%n en atm%s"eras e>erce una mecla "ormada por 48 g de oFígeno

e) 2A

/eterminar el peso molecular de una mecla de =J2 1J2 # C 3 que están en una relaci%n molar de @ 3 # 4 respecti(amente& a) 28B $) 3242 c) 30@5 d) 2A e) 20B

η C3H/ # # = = η 4 4

#  F @2 atm , 3 atm 4

$) 20

8&

Hinalmente

C 3 H /  ,

g de *elio en un A0 L a 225

SOLUCIONES =on meclas o dispersiones *omogneas entre s%lidos líquidos # gases&

Slidas, l!0uidas y *aseosas, cabe se\alar 0ue el estado de la solucin, no está determinado por el estado de sus componentes, sino por el solvente. EjemploK

:na soluci%n está compuesta por dos componentes las cuales son “=JL:.J! # “=JL<'.'!&

Sol aseosa Sol !0uida Sol Slida

II. DE ACUERDO A LA CONCENTRACIJN DEL SOLUTO

'>emplo a 1l

Hig& @

Hig& 2

a1l soluto =to) a1l + C 2J  C2Jsol(ente=te) =oluci%n de a 1l) =oluci%n =ol)&

S!"#$! 's el que se disuel(e e inter(iene en menor cantidad pudiendo ser s%lido líquido # gaseoso& S!"5en$e 's el que disuel(e al soluto e inter(iene en ma#or cantidad pudiendo ser s%lido líquido # gaseoso&

CLASES DE SOLUCIONES I.

DE ACUERDO 7ÍSICO

&.1

7si%s

%.

S!"#i!nes Di"#%s

Oue contiene poco soluto en relacin a la cantidad del solvente.

 #  

ire lco9ol G J cero

AL

ESTADO

Las soluciones pueden ser

EjemploK 04 g de aJC en @00 mL de C 2J  . S!"#i!nes C!nen$r%%s Uue contiene muc*o soluto con relaci%n a la cantidad del sol(ente&

'>emplo 9cido sul";rico peso& .

al

8

S

en

S!"#i!nes S%$#r%%s

Es la 0ue contiene disuelta la máDima cantidad posible de soluto a una temperatura dada. '>emplo 5 g de a;car en @00 mL de C 2J .

S!"#i!nes s!res%$#r%%s

Es a0uella 0ue contiene disuelto un peso mayor 0ue el indicado por su

solubilidad a una temperatura dada, constituyen un sistema inestable. '>emplo 50 g de a;car en 250 mL de C 2J Wara$e) &.& ;#'i%s %. S!"#i!nes Ai%s: =on aquellas que presentan ma#or proporci%n de Gones “C +! que los iones “JC ! '>emplo =oluci%n acuosa de C1l  . S!"#i!nes Bsi%s: =on aquellas que presentan ma#or proporci%n de iones “JC ! que los iones “C +! '>emplo =oluci%n acuosa de aJC . S!"#i!nes Ne#$r%s: =on aquellas que presentan las mismas proporciones de los +  iones “C ! # “JC ! '>emplo =oluci%n acuosa de a1l SOLUBILIDAD (S) 's la cantidad máFima del soluto que se solu$ilia en @00 g de sol(ente a una temperatura dada S=

m.. (S@l*@ ) # g H 2 O

SOLUCIONES +ALORADAS =on aquellas soluciones concentraci%n conocida&

de

A.  A.1

UNIDADES FSICAS CONCENTRACIJN

DE

P!ren$%
SMsto ,

& @ + # & @l

Msoluto   masa del soluto Msoluci%n  masa de la soluci%n SMsto  , orcenta>e en masa del soluto

A.2

*!renae en +!&/"en  $@

=

$@ $@l

+ #

Se en (olumen del soluto
.$ +asa del Soluto 2olumen de Solucin C 2

en

& @ $@l

1

, concentraci%n de la soluci%n g7ml g7  mg7 etc&) Msto masa del soluto
CONCENTRACI4N 's la cantidad de soluto disuelto por unidad de masa o (olumen de soluci%n& La concentraci%n de una soluci%n (alorada se puede eFpresar en

@ p&p&m& # milig.m@(@l*@) # li@ (@l*ciI")

B.

UNIDADES UMICAS CONCENTRACIJN

,

DE

C." +olaridad (+) Es el número de moles del soluto disuelto en un litro de solucin. M ,

" @  , $@l ( L)

m @ (g) & @ $@l (L)

M , molaridad mol7 ) nsto , ;mero de moles del soluto
N!r'%"i% (N)

Es el número de e0uivalentes de soluto disuelto en un litro de solucin.  6 º != − g @

 N ,

$@l ( L )

 ,

m @ %! @ × $@l (L)

E 'qgsto , n;mero de equi(alente gramos del soluto #i5%"en$e +#ni!nes

&'& ,

& θ

e

&

%"?#n%s

,

Masa

molar 7UNCI4N 9cido ase =al

'>emplos

@&

E de “C! ionia$les E de “JC! de la "%rmula 1arga total del cati%n

9cido =ul";rico C 2=J4) &  , 8 θ , 2 &'& ,

2&

9/ = 49 2

Cidr%Fido de sodio aJC) &  , 40 θ , @ &'& ,

4 = 4 # +@

3& 1ar$onato a21J3) &  , @0B θ , 2 # = 53 &'& 2

de

sodio

RELACIJN ENTRE N  M  , M F θ

O#servai4n =i se conoce la densidad # el S en masa S M sto la molaridad se o$tiene

M ,

 & @ + D @l + # & @

B.* M!"%"i% (')  's el n;mero de moles por masa de sol(ente en -ilogramos&

m ,

η  sto

m ste ( kg )

 ,

m sto  M  sto

× m ste (kg )

ηsto , E de moles del soluto mste , masa del sol(ente en -g msto , masa del soluto en gramos

 M  sto ,

masa molar del soluto % tam$in

B., Frai4n "!&ar (P") Es la fraccin de moles de soluto en relacin a las moles totales.

"msto ,

de igual sol(ente

η  sto η totales

manera

para

el

η totales

1onsiste en preparar soluciones de menor concentraci%n a partir de soluciones concentradas añadiendo agua en la cual el n;mero de moles permanece constante& =ean =oluci%n inicial "inal M2 ,

V #

S!&/i4n

η  ste

DILUCIJN DE UNA SOLUCIJN

η #

E
/atos Gnicio

"mste ,

M@ ,

@ & <@ , 2 & <2

=oluci%n η 2

V 2

M@ , B <@ , 3 L

/iluci%n M2 , 4 <2 , 3 + < agua 'n la ecuaci%n de diluci%n M@ & <@ , M2 & <2 B & 3

,

4 & 3 + < agua)


ME8CLA DE SOLUCIONES DEL MISMO SOLUTO =on meclas de dos o más soluciones de igual o di"erente concentraciones de un mismo soluto&

ol< Nacl C1 71

ol< Nacl C# 7#

Luego

η@ ,

M@ & <@ #

ol< Nacl C5 75

η2 , M2 & <2

ero se sa$e que η@ , η2 or lo tanto M@ & <@ , M2 & <2

/onde 1@ 12 # 13 , molaridad o normalidad <@ <2 # <3 , (olumenes ml ) Luego

ηsol@) + ηsol2) , ηsol3) ↓ ↓ ↓ M@&<@

+

M2&<2

/onde se cumple

#'q P g9cido) , #'qg ase)

, M3&<3 Luego

.am$in puede ser

acido &
#'qg@) + #'qg2) , #'qg3) ↓ ↓ ↓ @&<@

+

2&<2

,

3&<3

E
=oluci%n 2 L

M @ , B < @ , 3 L M 2 , @5 < 2 , 2

=oluci%n resultante M 3 , R <3 , 5 L M@&<@ + M2&<2 , M3&<3 B & 3 + @5 & 2 , M 3&5 M3 , 2@ 7 5 , 42 M

NEUTRALI8ACIJN O TITULACIJN ACIDO X BASE 's el proceso completo de la adici%n de un ácido o una $ase a una $ase o un ácido # la determinaci%n del punto "inal o punto de equi(alencia en la cual el ácido o la $ase a sido totalmente neutraliado& 'n una neutraliaci%n siempre de$e cumplirse que 91G/J + 9=' → =9L + 9?:9

Ee"'&! QUu (olumen de ácido sul";rico C 2=J4) será necesario para neutraliar 30 ml de aJC 2 R

ESTADO LUIDO Los líquidos como los gases son "luidos& 'sto indica que aunque las molculas sean mantenidas >untas por "ueras de atracci%n estas "ueras no son lo su"icientemente "uertes para mantenerlas rígidamente en su lugar& 'ntre sus molculas las Huera de 6epulsi%n son similares en intensidad a las Hueras de 1o*esi%n por ello pueden adquirir la "orma del recipiente que los contiene sin (ariar su (olumen son G=J.6JG1J= porque sus propiedades "ísicas son iguales en todas las direcciones son relati(amente incomprensi$les al aumentar su temperatura se e(apora más rápidamente o$ser(ándose que la super"icie tiende a en"riarse&

I.

1.

*RO*IEDADES E5%,!r%ión

Este proceso se lleva a cabo cuando al*unas moléculas de la superficie l!0uida pasan lentamente a vapor.

&. Vis!si%   's una cualidad in(ersa a la "luide& =e de"ine como la resistencia eFperimentada por una porci%n de un líquido cuando se deslia so$re otra de$ido a las "ueras internas de "ricci%n&

Gmaginemos que se tiene 2 gotas so$re un plano una de agua # otra de aceite al indicar el plano o$ser(amos que la gota de agua res$ala más rápidamente que la gota de aceite se de de$e precisamente a la (iscosidad& ara analiar matemática # "ísicamente este "en%meno usemos un poco la imaginaci%n& =upongamos un líquido entre dos capas paralelas como se muestra en la "igura H dinas)

< cm7s) 2

9cm )

distancia perpendicular al "lu>o ∆(7∆# que se denomina gradiente de (elocidad matemáticamente F ∆v F ∆v ⇒ =" % A ∆; A ∆;

n ,

F%∆ ; A%∆v

/onde n , 1te de roporcionalidad llamada coe"iciente de (iscosidad 9 , 9rea de la capa de líquido H , "uera tangencial o de corte ∆# , 1am$io de distancia perpendicular ∆( , cam$io de (elocidad Los líquidos que o$edecen a esta relaci%n se conocen como líquidos neXtonianos&

# , distancia :G/9/'= perpendicular al "lu>o entre dos placas paralelas

H ,

g%cm )2

G A = cm 2 G $ =

or lo tanto la tomaría “n! será :na "uera tangencial o de corte H se aplica a la capa superior # se de>a que la in"erior permaneca estacionaria& ara la ma#oría de los líquidos se *a descu$ierto que la "uera por unidad de área H79 necesaria para impulsar a una capa de líquido en relaci%n a la capa siguiente es proporcional a la relaci%n del cam$io de T(@C) 3&O C&3O3 20E @002 @200

(elocidad

al

C3 CC" C3C"* 3? 0B5 0B2 05A@ @554

cam$io

en

la

n ,

cm )

G

; = cm

unidad

que

g = p@ie cm%

'Fperimentalmente se determinado la (iscosidad C2J igual a

*a de

nC2J , 0&0@ poise , @0 2 poise , @ centipoise cp) Entones el centipoise se usará como unidad de viscosidad.  VISCOSIDAD DE ALUNOS LÍ;UIDOS EN ,:

Los "actores moleculares que a"ectan a la (iscosidad de un líquido son el tamaño molecular la "orma # las interacciones entre las molculas& /urante la medici%n de la (iscosidad de un "luído es esencial que la temperatura permaneca constante puesto que su ele(aci%n pro(oca una disminuci%n de la (iscosidad de un líquido&

3. Tensi4n S/'erPiia& () odríamos de"inir la tensi%n super"icial como una medida del tra$a>o que se de$e *acer para lle(ar una molcula del interior de un líquido a la super"icie& or tal ra%n los líquidos con mas "ueras intermoleculares /ipolo /ipolo # uente de Cidr%geno) tendrán una ma#or tensi%n super"icial& ?rá"icamente podemos representar la atracci%n de las molculas de la super"icie de un líquido *acia el interior&

!olBculas en la su)ericie

:G/9/'=

τ ,

Di". cm

=

eg cm 2

.ensi%n super"icial para algunos líquidos en /inas7cm .E1) C2J 12C5JC 20 A2A5 223

II. @& 2& 3& 4& 5&

1BCB 28

11l4 2B

CARACTERSTICAS Los líquidos están caracteriados por tener (olumen propio =e usan como disol(entes =on poco comprensi$les necesitan alta presi%n) Hlu#en rápidamente =e di"unden más lentamente que los gases

ESTADO SJLIDO 's aquel estado "ísico de agregaci%n de partículas átomos iones o molculas) tal que la "uera de co*esi%n entre ellas es lo su"icientemente intensa para de"inir un sistema condensado de gran esta$ilidad este sistema es tal que en la estructura "ormada las partículas no se pueden desplaar li$remente # s%lo están dotadas de un mo(imiento (i$ratorio& 'ste estado se de"ine para cada sustancia a condiciones precisas de presi%n # de temperatura&

I.

DIAGRAMA DE FASE

'l diagrama de "ase es una representaci%n grá"ica de las relaciones que eFisten entre los estados =JLG/J LGU:G/J # ?9='J=J de una sustancia en "unci%n de la temperatura # presi%n que se le aplique&

((g D

"60 5*0

S O L I D O

B

II.

CARACTERSTICAS

@&

Los s%lidos no presentan eFpansi%n& .ienen "orma de"inida 1onser(an su (olumen in(aria$le) Los s%lidos son incomprensi$les de$ido a sus "ueras de atracci%n& Los s%lidos tienen alta densidad al igual que los líquidos&

C LIQUIDO

2& 3& 4&

A

GAS

Punto Triple

5& 2C

-1%2C 02C

+1%2C

1002C

or e>emplo para el diagrama de "ase del agua las áreas de la "igura de arri$a representan los estados s%lido líquido # gaseoso en trminos de la presi%n # temperatura& =i tomamos la presi%n media de 380 mmCg o$ser(amos que a P @5E1 el agua es s%lida a @5E1 es líquida # a @00E 1 es gas& Las cur(as que separan las áreas "ases) son cur(as de equili$rio entre las "ases 9 representa la LG'9 /' 'U:GLG6GJ entre las "ases =JLG/9?9= 91 representa la LG'9 /' 'U:GLG6GJ entre las "ases LGU:G/J?9= 9/ representa la LG'9 /' 'U:GLG6GJ entre las "ases =JLG/9 O LGU:G/9 Las tres líneas se cortan en el punto 9 a este punto se llama el :.J .6GL' donde 1J'TG=.' LJ= .6'= '=.9/J ' 'U:GLG6GJ&

1omo *emos podido notar (alindonos de un diagrama de estados de agregaci%n es posi$le determinar el comportamiento de cualquier sustancia conociendo los (alores de la presi%n # la temperatura así como tam$in responder a ciertas preguntas como son QUu es el punto tripleR 's el punto donde las tres "ases están en mutuo equili$rio& QUu es la temperatura críticaR 's la temperatura en donde las densidades del gas # líquido se igualan& QUu es la presi%n críticaR 's la presi%n que se de$e aplicar a un gas en su temperatura crítica para que pueda licuarse&

III. 1.

TI*OS DE SJLIDOS Só"i!s Cris$%"in!s

Son cuerpos 0ue tienen la a*rupacin ordenada de las part!culas 0ue forman el slido y presentanK

  

1

unto de "usi%n de"inido :na estructura interna ordenada de "ormas geomtricas uni"ormes& =on 9nisotropicos& 's la cualidad de poseer di"erentes (alores para las propiedades "ísicas que tenga la sustancia esta di"erencia de (alores se de$e a la direcci%n en la cual se *a realiado la medici%n& or e>emplo la conducti(idad elctrica la porosidad resistencia al corte el índice de re"racci%n dilataci%n& Las propiedades que posee un s%lido cristalino dependen de su ordenamiento geomtrico # del tipo de enlace entre las partículas&

or e>emplo /iamante C 2J a;car& &.

= 8 ?rá"ito *ielo) a1l



L!s Siee Sise"as Crisa&in!s @& 2& 3& 4& 5& B&

o poseen punto de "usi%n de"inidos se a$landan gradualmente *asta empear a "luir& =on Gsotropicos es decir las sustancias presentan los mismos (alores para sus propiedades "ísicas no importa la direcci%n en la que se *a realiado la medici%n& Los gases # los líquidos tam$in son isotr%picos&

1;$ico =al 1om;n) .etragonal 1ircon =ilicato 9n*idro de 1irconio) Jrtorom$ico 9;"re) 6om$oedrico 9ntimonio) CeFagonal 1uaro =iJ 2) Monoclinico Micas C2D9l3=iJ4)3) . Triclinico (5eldes 7atosK D9l=i3JB) PROBLEMAS RESUELTOS / PROPUESTOS

I.

SOLUCIONES

@&

Callar la m olaridad # la normalidad de una soluci%n si se disuel(en 4g de C 2=J4  en 250 ml de soluci%n

Só"i!s A'!r+!s

Son cuerpos cuya a*rupacin de sus part!culas no *uarda nin*ún ordenamiento uniforme y no presentan estructuras *eométricas definidas. 

or e>emplo 1auc*o (idrio polímeros sintticos plFigas au"re amor"o etc&

32

&9& J , @B)

C , @

a) @ # 2 M # 2 M c) 2 # 4 M  # @ M e) 02  # 04 M

Res!&/i4n C2=J4 → &  , 8 Luego M ,

 6@ 49g 0 9/g 0 m@l = $@l() ,25

= , $)

4

d) 05

M ,

,5 2 m@l = = 2& ,25 

5&

M , 2M U la normalidadK  , θ F M , 2 F 2 , 4 

 N 2  N

2&

6pta& $

=e prepara una disoluci%n añadiendo @84 g de etanol 12C5JC) cu#a densidad es 08 g7mL a @44 g de agua& /etermine el porcenta>e (olumtrico de alco*ol en la soluci%n& 6pta&&&

3&

/etermine la masa de ácido sul";rico que se de$erá disol(er en agua para "ormar 500 mL de soluci%n 2 M& 6pta& N&&

4&

/etermine la normalidad de una soluci%n preparada disol(iendo @@2 L de C1l g) a condiciones normales en su"iciente agua para producir 500 mL de soluci%n& 6pta&&&&&&&&

=e tiene una soluci%n acuosa de C 2=J4 al 4 S en masa si la densidad de la soluci%n es @B g7mL& /etermine la normalidad de la soluci%n& 6pta&&&&&&&&&&&&&&&&

B&

=e meclan 20 ml de C2=J4 @2 M 40 mL de C 2=J4 08 M # B0 mL de C 2=J4 02 M& 9 la soluci%n resultante se agrega 200 mL e agua& /etermine la molaridad de la soluci%n "inal&

A&

ara neutraliar 30 de una soluci%n 0@  álcali se necesitaron mL de una soluci%n ácido& /etermine normalidad del ácido&

mL de @2 de la

ESTEUIOMETRA

8ama de la Ou!mica 0ue estudia las relaciones cuantitativas entre a0uellas sustancias 0ue participan en una reaccin 0u!mica.

B5 g + 2g

@B@g

→

+ 8 g

@B3 g

I.C EU 78B7B8IB
@B3 g

3E

S 3E5I
LEES DE LAS COMBINACIONES UMICAS =on aquellas que go$iernan las com$inaciones de las uando dos sustancias se combinan para formar una tercera, lo 9acen siempre sustancias en una reacci%n en proporciones fijas y definidasP química& =e di(iden en le#es cual0uier eDceso de una de ellas ponderales re"eridas a la 0uedará sin combinarseR. masa) # (olumtricas& ara iniciar el cálculo estequiomtrico se de$e considerar a) alancear la reacci%n química para o$tener las moles estequiomtricas& $) 6elacionar las moles de los reactantes # las moles de los productos c) 6elacionar las cantidades de masa de los reactantes # productos&

I.

LEES *ONDERALES

 Qa suma de las masas de los reactantes es i*ual a la suma de las masas de los productosR  6J/:1.J=

mol

↓

@ mol @ mol

↓

↓ @ mol

↓

↓

+

J2

→

21aJ

80g 40g 20g @00g

+ + + +

32 g @B g 8 g 32 g

→  → → →

80g

+

40 g →

@@2g 5Bg 28g @@2g + 20 g 1a 'Fceso) @@2g + 8 g J 2 'Fceso)

↓ →

@

↓

@ mol ZI

&

 en g # n ,

 &

=

$ $m

@ mol ZI 224  a 1&& ?ases) Ee"'&! 2

@1a1J3 → @1aJ + @1J 2

16n + @C2=J4 → @Yn=J4 + @C2

↓

21a

J$ser(aci%n .ener presente

I. EU 3E  B
6'91.9.'=

Ee"'&! 1

6elaci%n molar @ mol @ mol @ mol 6elaci%n de masas @ F @00g @ F 5Bg @ F 44 g

Ee"'&! 3

1l2J5 →

C2 + J2 → C2J 8elacin +olarK .................. 6elaci%n Masas &&&&&&&&&&&&&&&&&&

@B

F

A@

@B F A

5

='1GLL9

1l2JA → de

Ee"'&! 2

Ee"'&! ,

COMPUESTO

1J + J2 → 1J2 8elacin +olarK .................. 6elaci%n Masas &&&&&&&&&&&&&&&&&&

A@

de

MASA DE (S)

MASA DE (O)

=J =J2 =J3

I.3 EU 3E S 78B7B8IBE<E k 8IT;E8) 'l calcio # el oFígeno "orman # sustancias reaccionan un s%lo %Fido& Q1uántos gramos uando separadamente con una tercera. 3ic9as de calcio se com$inaron con sustancias reaccionan entre s!K @4B g de oFígenoR /ato &9& 1a , 40 J , @B) 'n general Ee"'&! 

a) 3B5 $) 28B c) 338 d) 445 e) 545

g g g g g

I.C. LE/ DE LAS PROPORCIONES  MLTIPLES (LE/ DE DALTON)

=iempre que dos elementos se com$inan entre sí para "ormar (arios compuestos la masa de uno de ellos permanece constante mientras que la masa del otro (aría en una relaci%n de n;meros enteros sencillos&

Ee"'&! 1 1l

J

1l2J →

A@

@B F @

1l2J3 →

A@

@B F 3

69Y[

9

+



\@

+

\

1

+



\2

⇒

9 \@

→

9

→

1

→

91

\ +

1 \2

Ee"'&! 1 8 ?ramos de un elemento “9! reaccionan con @5g de “! además 24g de un elemento “c! reacciona con B0 g de “! Q1uántos gramos del elemento “9! se requieren para que reaccione con @20 g de “1!R a) @@0 g d) @80g

$) @40g e) 240g

c) @B0g

II. EUES 2BA+T8IS (3E U ASS)

1 ,

uando las sustancias 0ue participan en la reaccin son *ases, sometidos a i*uales condiciones de presin y temperatura.

/onde 1 , 1ontracci%n <6 , suma de reactantes < , suma de productos&

'n las reacciones gaseosas los coe"icientes molares nos indica los coe"icientes (olumtricos& 2g) + 3C2g) → 2C3g) @ mol

3 mol

↓

2

↓

− $

$R 

los

(ol;menes

los

(ol;menes

Ee"'&! 1 2C2g) + @02g) → 2C2Jg)

Ee"'&! 1 6elaci%n molar moles

$R 

2<

@<

2<

/onde

↓ 6elaci%n (olumtrica 2<

@<

3<

Ee"'&! 2 =J2g) + J2g)→=J3g) 6elaci%n Molar &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&& 6elaci%n
&&&&&&&&&&&&&&&&&&

3− 2 # = 3 3

Ee"'&! 2 @2g) + 3C2g) → 2C3g) /onde la contracci%n 1 ,

4−2 4

2

#

4

2

= =

Ee"'&! 3

Callar la contracci%n

Ee"'&! 3 13C8g) + J2g) → 1J2g) + C2J) 6elaci%n Molar &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&& 6elaci%n
1 ,

&&&&&&&&&&&&&&&&&&

B
13C8g) + J2g) → 1J2g) + C2J) 1ontracci%n NNNNNNNNNNNNN Oser5%ión:

ara que el estudiante entienda con más claridad los aspectos de cálculos los *emos separado de la siguiente manera a) $) c)

6elaci%n Masa P Masa 6elaci%n
Lo eFplicamos con e>emplos de pro$lema resueltos en los tres casos %)

F ,

#3g + 2g 5g

Re"%ión M%s% - M%s%

Ee"'&! 1 Q1uántas moles de oFígeno se requieren para la com$usti%n completa de 24 moles de gas propano 1 3C8)R S!"#ión

alanceamos química completa

la de

ecuaci%n com$usti%n

24 + 5 = # 6pta

@20

Q1uántos gramos de ácido nítrico se requieren para o$tener @B0 g de au"re de acuerdo a la siguiente reacci%n químicaR

S!"#ión

alanceamos la ecuaci%n or 6edoF

moles

C , @

J2

J , @B

+5 2 +2 0 2CJ3 + 3C2= → 2J + 3= + 4C 2J

2F

+5

3e

+2

3F

=2

+2e =E

JFida) 6educe)

.enemos la relaci%n molar 2 molg CJ 3

→

3molg =

↓

S!"#ión 'scri$imos la $alanceamos

reacci%n

↓

la

2 F B3g

→

@2B g

→

↓

@ mol @ mol

g

←

F F ,

↓

↓ →

3 F 32

↓

@Yn + @C 2=J4 → @Yn=J4 + @C2

B5 g

= , 32)

C2= + CJ3 → J + = + C 2J

Ee"'&! 2 Q1uántos gramos de Cidr%geno se producen a partir de @300 g de Yinc Yn) que reacciona con ácido sul";ricoR &9& Yn , B5 = , 32)

= 4g

Ee"'&! 3

&9&  , @4

/e acuerdo a roust @ mol de 1 3C8 → 5 mol J 2 24 mol de 1 3C8 → T /onde ,

F

 2 F ? e 3 & R,

%$@13C8 + 5J2 → 31J2 + 4C2J

T

→

@300 g

2 g

B g @B0 g

#2 + # = /,4g 9

 < @:,  NO 3

R'a

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN& NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN&

Ee"'&! ,

.

Q1uántas moles de oFígeno se o$tiene en la descomposici%n trmica de 40 g de clorato de potasio D1lJ 3)R &9& @B)

D , 3

1l , 355

J ,

Ee"'&! 1

Q1uántos litros de oFígeno a 1&& se requieren para la com$usti%n completa de @B0 g de metano 1C 4)R &9&

D1lJ3 → D1l + J 2

#)

Re&ai4n +!&/"en X +!&/"en

Ee"'&! 1 Q1uántos litros de oFígeno se requiere para la com$usti%n completa de @0 litros de gas propano 1 3C8)R

6eacci%n Uuímica completa)

↓ @B g 1&& 2 224) 

↓

# + 5 = 5 li@ #

→

T

# + 2 + 22, 4 #

T , 448

 de

J2

6pta

Ee"'&! 2

R,

%$Ee"'&! 2 Q1uántos o$tendrá litros de de la químicaR&

1om$usti%n

@1C4 + 2J2 → @1J2 + C2J

T ,

@ LG.6J → 5 LG.6J= @0 LG.6J= → T

C , @)

S!"#ión

@13 C8 + 5J2 → 31J2 + 4C2J

↓

1 , @2

@B0 g

S!"#ión La ecuaci%n será

G 2

Re&ai4n Masa X +!&/"en

litros de =J 2 se a partir de @2@ oFígeno J 2) a partir siguiente reacci%n

He= + J 2 → He2J3 + =J2 SolucinK NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN&

Q1uántos litros de oFígeno se o$tiene a 1&& en la descomposici%n trmica de 80 g de 1lorato de otasio D1lJ3)R &9& D , 3 1l , 35 J , @B) D1lJ3

A.

∆

D1l + J2

Reaiv! Li"iane

=i en un proceso químico los reacti(os no se encuentran en proporci%n estequiomtrica entonces uno de ellos se *alla

en eFceso # reacciona parcialmente& 'l otro se consume totalmente # se le denomina “ Re%$i5! Li'i$%n$e ! encontrándose en menor cantidad&

Ee"'&! 1 Q1uántos gramos de C 3 se "ormarán a partir de la reacci%n de 50 g de  2  # 30 g de C2R S!"#ión La ecuaci%n es @C2 + 3C2 → 2C3

↓

↓

↓

28 g → Bg → 35g 50g → 30g → F 9plicamos roust n2

5

,

2/

moles

6eacti(o

Limitante) n2 ,

3 

 moles 'Fceso)

Ee"'&! 2 Q1uántos gramos de agua se "ormarán cuando se com$inen 8g de Cidr%geno C2) con 8g de oFígeno J 2)R &9& C , @ J , @B) C2 + J2 → C2J

B.

Rendi"ien! de /na reai4n

Se refiere a la cantidad de sustancia 0ue obtendremos en la Q7rácticaR  después de una reaccin 0u!mica. Es decir, 0ue QTericamenteR debemos obtener el "GG _ de una determinada sustancia, pero en la práctica por diversos factores está reduce en un porcentaje de tal manera 0ue solamente obtendremos por ejemplo el HG _, G _, etc. 'ntre los "actores que reducen el @00 S esta la presencia de impureas la utiliaci%n de instrumentos o$soletos "ugas etc& 'l rendimiento eFpresado en porcenta>es será indicado en cada pro$lema&

n2 Z n2 &&&&&&

Ee"'&! 1

Luego

=e realia una reacci%n donde A20 g de 1 5C@2 produce 200 g de 1J2 de acuerdo

28g 2 → 34 g C 3 50g 2 → F F ,

5 + 34 = ,7#g 2/

F , B0A@ g de C 3  6pta

15C@2 + J2 → 1J2 + C2J /etermine el porcenta>e rendimiento del 1J2 en reacci%n indicada

de la

S!"#ión:

alanceamos química

la

reacci%n

@15C@2 + 8J2 → 51J2 + BC2J

Luego tenemos

T ,

## + # 44

@ mol 15C@2 → 5 mol1J 2

↓ A2 g 1 5C@2

↓ → 5 44)g

R,$%.

G 2 F ? e C *3H

1J2 A20 g 1 5C@2 →

2& 1uántos gramos de oFígeno se o$tendrán a partir de la descomposici%n trmica de 05 -g de clorato de potasio

F

72  5  44 = 22gCO 2 72

T ,

.e%ricamente o$tenemos 2200 g de 1J2& 'ntonces se tiene

→  2200 g 1J 2 .eoría) 2000 g 1J 2 → ráctica) T ,

2 + # 22

@00S F

= 9,9

6endimiento , 0&S

PROBLEMAS RESUELTOS / PROPUESTOS

@& QUu masa de oFígeno se requiere para la com$usti%n completa de @@ gramos de propano 1 3C8)R &9& J , @B

1 , @2)

S!&/i4n =e escri$e la reacci%n química # lo $alanceamos @13C8 + 5J2 → 31J2 + 4C2J

↓

↓

44 g → @B0 g @@ g → T

2 D1lJ3

 2

D1l + 3 J 2

&9& D , 3 1l , 355 J , @B) 6pta&

3& :n pequeño troo de inc reacciona completamente con 245 g de ácido sul";rico de acuerdo a la siguiente reacci%n Yn + C2=J4   Yn=J4 + C2 1uál será el (olumen en litros de gas *idr%geno medido a condiciones normales que se producirá en dic*a reacci%nR &9&

Yn , B5 = , 32J , @B)

6pta& 4& 1uántos mililitros de sul"uro de car$ono 1= 2 de 3 S de purea densidad @2B g7mL) de$en quemarse para o$tener @28 g de =J 2R 1=2 + 3 J2  2 =J2 + 1J2 &9& = , 32 1 , @2 J , @B) 6pta&

5& Uu cantidad de impureas tiene una muestra de car$uro de calcio si reaccionando 2 g de muestra con agua en eFceso produce 85A cm 3 de acetileno a 1R &9&

 , @4

C , @)

6pta& B& ara la reacci%n C3 + J2  J + C2J =i reacciona @A g de C 3 con @2 g de J 2& 1uántos gramos de J se producen # cuál es el reacti(o limitanteR & 9& , @4 C , @ J , @B) 6pta& A& 'l 1ar$uro de 1alcio se o$tiene en *ornos elctricos por interacci%n de la sal con el car$ono a la temperatura de 2000E1 1aJ + 1 → 1a12 + 1J

Si a partir de #G -* de carbono se obtuvo "G#% -* de carburo de calcio Vuál es el rendimiento del procesoW &9& 6pta&

1 , @2

1a , 40)

I.

&.

CINTICA UMICA

Estudia la velocidad de reaccin y los factores 0ue lo modifican. . a 2elocidad de las 8eaccionesK (v) Gndica el cam$io de concentraci%n en la unidad de tiempo& ν  x

C!nen$r%ión

En *eneral a mayor concentracin la reaccin es más rápida. a dependencia de la velocidad de la reaccin con la concentracin, los determina Qa ey de ccin de +asasR de ulber* y >aa*e, 0ue diceK Qa velocidad de la reaccin es directamente proporcional a la concentracin de la masas implicadas en la ey de 2elocidadR. 's decir [ ]↑ ⇒ 
± ∆ [ x] = ∆ t 

'>emplo ara la reacci%n

 νF ,  ara los reactantes  νF , + ara los productos

a 9 + $  → roductos

 νF ,
=u le# de (elocidad  ν) será de la siguiente "orma

concentraci%n de F ∆t ,
 2 J  A % B 

B. Meanis"! de &a Reai4n Las reacciones pueden ser sencillas cuando se dan en una etapa o comple>os cuando se dan en (arias etapas& FACTORES UE AFECTAN +ELOCIDAD DE LA REACCIJN 1. N%$#r%"e% Re%$%n$es

e

LA

J 1onstante especí"ica de la (elocidad& %K : 1antidades eFperimentales

9demás

"!s

Si los reactivos son 0u!micamente muy activos entonces proceden rápidamente. s!K 1C4 + H2 → 6F rápida) 1C4 + G2 → 6F lenta) Hl;or más acti(o)

3ondeK

%    n orden de la reacci%n) %  orden respecto a 9    orden respecto a   A   1oncentraci%n Molar de 9 B   1oncentraci%n Molar de &

'>emplo Q1uál es la eFpresi%n de (elocidad para la reacci%n elemental siguienteR

SB#(*) N B#(*)

SB$ (*)

atálisis Ceterognea

29 +  → 1 6pta  ν , D [9]K [] Jrden ?lo$al de la 6eacci%n, 2 + @, 3 *. Te',er%$#r% ?eneralmente el la temperatura la (elocidad porque aumenta colisiones&

incremento de aumenta cuando de reacci%n el n;mero de

=i . ↑ ⇒ (elocidad ↑

con inhibidor  sin cataliador  con cataliador 

9 las reacciones a"ectadas por un cataliador se denominan reacciones de catálisis& Jg)

 

ts)

SB#(*) N B#(*)

SB$(*)

J2

lenta Madera

1alor)

∆ + rápida

J2  

II.

→  1om$usti%n

1alor)

EUILIBRIO UMICO

'n una reacci%n re(ersi$le a temperatura constante las sustancias alcanan el equili$rio cuando la (elocidad de reacci%n directa es igual a la (elocidad de reacci%n in(ersa& 9 partir del cual #a no (arían las propiedades como la concentraci%n& 'quili$rios Uuímicos 'n sustancias líquidas # s%lidas

A7ANC: D: A =.

 

+

∆ →  com$usti%n


. C%$%"i%!r =on sustancias que con su presencia su"iciente en pequeña cantidades modi"ican la (elocidad de reacci%n acelerando o retardando seg;n sea el cataliador positi(o +) o negati(o ) en la práctica se *a$la de un cataliador cuando acelera la reacci%n e in*i$idor cuando retarda

:nerga

&. rado de 3ivisin de los 8eactivos Los s%lidos "inamente di(ididos reaccionan con más "acilidad que los s%lidos en grandes troos&

atálisis *omognea

gaseosas

 a) 2J2 2J4  'quili$rio Molecular) $) 4C1l + J 2  21l2 + 2C2J 'quili$rio molecular) c) 1C31JJC+C2J1C31JJ+C3J+ 'quili$rio G%nico) d) 3He + 4C 2J  He3J4 + 4C2 'quili$rio Molecular)

e) C2J=[LG/J)  C2J 'quili$rio Hísico)

(apor)

La (elocidad de reacci%n eFpresa en moles7s

se

volumen), es decir en sentido en 0ue se formen menos moléculas (JT. onst.) '>emplo 1 N&  *3& se produce 4 molculas

<@ ,
*RINCI*IO DE LE CATELIER  =i en sistema químico en equili$rio se somete a cualquier causa eFterior pertur$adora el equili$rio reacciona en el sentido que se contrarresta la acci%n producida entre las causas eFteriores se encuentran la presi%n temperatura # concentraci%n&

9l aumentar desplaa la presi%n

&.

'l

&N3* se produce 2 molculas

sistema

se

*acia la derec*a produciendo más C 3 que en el equili$rio anterior&

E7ECTO DE LA TEMPERATURA 

l aumentar la temperatura en un sistema en e0uilibrio, entonces el sistema se despla6a en a0uel sentido donde la reaccin es endotérmica. Sabemos 0ue una reaccin 0u!mica puede ser eDotérmica o endotérmica, por consi*uiente si es reversible un sentido será eDotérmico y el otro será endotérmico. '>emplo 1 N&  *3& &N3* -&&%"

3 2

'Fotrmico  2 + 3C2 → 2C3 'ndotrmico  2 + 3C2 ← 2C3 9l aumentar desplaa la temperatura

'l

sistema

se

*acia la iquierda produciendo más  2 e C2  del equili$rio anterior&

/e acuerdo al principio de Le 1*atelier (arían las 3ondeK (elocidades en am$os sentidos .@ Z .2 → Dc@ I Dc2 pero el rompimiento del equili$rio es transitorio $. E5ETB 3E  porque el sistema resta$lece B<E
E7ECTO DE LA PRESI4N

l aumentar la presin de un sistema en e0uilibrio, entonces el sistema se despla6ará en el sentido en 0ue disminuya la presin (o aumente el

los componentes del sistema en e0uilibrio, entonces el e0uilibrio se despla6a en a0uel sentido (opuesto) donde se consuma ese eDceso de concentracin introducido. '>emplo

 ? te de e0uilibrio

=i aumentamos la [ C2 ] en 1 N&  *3&

c

/onde

&N3*

'ntonces más molculas de  2 e C2 reaccionan produciendo ma#or n;mero de molculas de C 3 1 N&  *3&

&N3*

9umento de la 'l sistema se desplaa concentraci%n del  2 *acia la derec*a produciendo más C 3 que el equili$rio anterior

Se*ún la ley de +asasK Qccin de masas de ulber* y >aa*eRK  Qa velocidad de una reaccin 0u!mica es directamente proporcional al producto de las masas activas de las sustancias reaccionantesR 

[ ! ] c [  ] d   K c = [ A] a [ B ] b

<@

las

, D@[9] []  # <2 , D2[1] [/]

/onde [9] [] [1] # [/] son las concentraciones molares de 9  c # / respecti(amente& D@ # D 2 , 1onstante de roporcionalidad 'n el equili$rio (elocidades <@ # <2 iguales <@ , <2 D@[9] [] , D2[1] [/] C D

[ A][ B]

=

K # K 2

= K c

las son

 p Aa xp Bb

Dc # Dp dependen de la temperatura '>emplo 2g) + 3C2g)

[ "H  ]  K   = [ "  ][ H  ]



2C3g)

( p )  K  =  p ( p ) 2

 "H 3

3

c

2

D

=

Dc , 1onstante de equili$rio Dp , constante en "unci%n de las presiones parciales [ ] , Molaridad de 9  1 o / p , presi%n parcial de 9  1 o /

2

's posi$le eFpresar (elocidades < @ # <2 por <@ %A  B C  <2

 K  p

 p! c xp d 

3

2

c

 " 2

3

 H 2

J$ser(aci%n

os slidos y l!0uidos puros no se consideran en las constantes de e0uilibrio. '>emplo 2D1lJ3=) 2D1l=) + 3J2g) Dc , [J2]3

# Dp , J2)3

RELACIJN ENTRE '   =ea la reacci%n %A



B

C



D

.enemos la relaci%n entre Dp # Dc J, 2 J (RT)

's aquella sustancia que posee grupos oFidrilos # que en soluci%n acuosa los disocia en “JC!

n

Ee"'&!s 8 ? onstante universal de los *ases ideales. . , temperatura a$soluta en D ∆n , c + d) P a + $)

aJCac)

E
#. TEB8 3E C88U ("#G) 'l /ans W&&W r]nsted # el Gngls .&M& LoXr# desarrollaron casi simultáneamente una teoría para identi"icar un ácido pero considere que el prot%n al cuál nos re"erimos será representado por “C +!

@2g) + 3C2g)



2C3g)

=i Dc , 4 . , 2A E1 Callar Dp S!"#ión:

6 , 0&082

Am + 

 1a2+ac) +

%. i! =ustancia que C+)

Luego Dp , 40082 F 2A3) 2 -p , A8 F @0 3

III. TEORAS DE CIDO  BASE 1. Te!r%a de Arr?eni/s (1@@9) Svante rr9enius desarroll una teor!a 0ue identificaba a un ácido y una base en soluciones acuosas. IndicabaK %. Ai! 's aquella sustancia que posee átomos de *idr%geno # que una soluci%n acuosa se disocia en Gones “C +!

C1lac) C2=J4ac) B%se

1a JC)2ac)

JCac) 2 JC ac)

m@l + k 

∆n , 2 P 4 ,  2

 .

 a+ac) +

EjemplosK  C+ac) + 1lac)  2C+ac) +

=J42ac)

dona

protones

 . B%se =ustancia que acepta protones C+) '>emplo 9cido ase

ase

9cido

@&

C1l + C 2J  1l + C3J+

2&

C3 + C2J  C4+ + JC ase

9cido

1JW:?9/9

9cido

ase

1JW:?9/9

P%r C!n<#?%!  =ustancias con>ugadas di"erencian en C + '>emplo

/e @)  C1l # 1l P

que

se

/e 2)  C 3 # C4+

AnP4er! =ustancia que puede como ácido o $ase& '>emplo C2J C1J3 C= $.

F C

3e acuerdo a esta teor!a indicar el par conju*ado cido @ Case

1C31JJC + C 2J  1C3 1JJ + C3J+ ase con>ugada &&&& 9rea con>ugada &&&&

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

a. 

Aid!s pC ,  log [C3J+]

o pC ,  log [C+] O su concentraci%n determina

[C+]

6ecordamos log @0 , @ , 0A0 log 2 , 030 , 04A

'>emplo C F

Jr$ital (acío para C3 →  aceptar orano) electrones F C

log

5

log

3

F C E
B%se

Sustancias 0ue pueden donar un par de electrones '>emplo C3 C F ar de electrones para donar

se

[C+] , @0pC

i!

Es a0uella sustancia 0ue puede aceptar un par de electrones.

 .

I<3IE

3E 3E

=]rensen esta$leci% una eFpresi%n matemática que nos indica el grado de acide de toda soluci%n llamado “pC!& 'l potencial de concentraci%n se pueden dar para

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

3. TEORA DE LEIS (123) 's una teoría que se $asa en la estructura electr%nica& 'sta teoría in(olucra la "ormaci%n de un enlace co(alente& %.

I2. 7BTE<I ;I38gE
actuar



F C 9moniaco)

SolucinK ara el C1l C , @ 'ntonces [C+] , @0@ ∴ [C+] , 0@ mol7 

#.

Bases

pJC ,  log [JC]

[JC] , 1oncentraci%n de Gones

∴

pCZ A

#

pJC

I

A

Esa&a de '



JC

C L% !nen$r%ión e "!s i!nes O3- se e$er'in% 

[JC ] , @0 

 

':.6J

↓ 0

pJC

91G/J

A

9='

@4 '>emplo =ol aJC → pJC , @ @4 0

[JC] , @0@ [JC] , 0@ mol7l

pJC

Re&ai4n enre e& ' $ *O

PROBLEMAS RESUELTOS / PROPUESTOS

La autodisociaci%n del agua C 2J



C+

+

A

JC

'l equili$rio i%nico D\ , [C+] [JC] , @0@4

@&

9plicamos log Log [C+] [JC] , log @0 @4 Log [C+] + log

a eDpresin de la velocidad de reaccin y el orden de la reaccin son respectivamenteK

[JC] , @4

log [C+] ) + log [JC]) , @4  ,3  ,O3 2 1

En /na s!&/i4n Ne/ra

[C+]

, @0 A → log [C+],log @0A ,

A

ara la reacci%n sencilla 9 + 2 → 21

a) $) c) d) e)

< , D [9] [] n , 2 < , D [9] []K n , 3 < , D [9] [2] n , 2 < , D [1]K [9][]K n , 5 < , D [9] []K [1]K n , 5

S!"#ión

∴ pC , A #

pJC , A 9 + 2 → 21

En /na s!&/i4n Aida

[C+] I @0A →

log [C+] I @0A

/e los reactantes aplicamos la Le# de ?ul$erg P \aage

Luego

< , D [9]@[]K

4=

'Fpresi%n de la (elocidad de 6F)

n , @ + 2 , 3 's de 3E orden

2=

R'a. #

's 4 a una temperatura dada& 1alcular la concentraci%n de C 2 si el sistema está con"ormado por 2 M de 1J # 2 M de C 2J $) @3 e) @4

c) @A

(2 −  x)

R'a. #

3&

=e tiene una soluci%n preparada con 40 ml de a JC 02 M # B0 ml de C1l 0@5 M Q1uál es el pC # pJC de la soluci%nR

=oluci%n 9plicamos neutraliaci%n

1J + C2J  1J2 + C2 9plicando 1J + C2J  1J2 + C2 Moles G 2 mol 2 mol , 0 0

M!&es r7na   Moles eq& 2F) T T

T , @3

a) 2 # @2 $) @2 # 2 c) @ # @3 d) 3 # @@ e) 4 # @0

S!"#ión /e la reacci%n re(ersi$le

Dc , 4

 x

4 P 2 F , F F , 473 , @3

La constante de equili$rio para la reacci%n 1J + C2J  1J2 + C2

a) 0A d) 23

(2 − + ) 2

9plicamos # sacamos raí cuadrada en am$os miem$ros

/onde

2&

+2

7

7

<

2F)

,

 & < , 9 & <9 ase) 9cido) 3ondeK 02 F 40 ml , 0@5  F B0 ml

 , M

#

9 , M9

02 F 0&040  , 0@5  F 00B0  02 'q7  F 0040  , 0@5 'q7  F 00B0 0008 'q ) , 000'q 9)

E 'q 9) P E 'q) ,

↓

'Fceso

6pta&

↓ B&

9cido) 000'q P 0008 'q , 000@ 'q

9 @400 D el (alor de Dc para la reacci%n 2 Crg)


 , 000@ 'q70@  , 00@ a , 00@M → 9cido)

pC , log @0 2 , 2 pJC , @2

6pta&

R'a. a

4&

r2g)

es @5 F @0 5& 1alcule la concentraci%n de equili$rio del C 2 en un recipiente de 05 litros en el cual se *an colocado 0@@8 moles de Cr a @400 D

/onde M9 ,

 C2g) +

Q'n cuántas (eces se incrementará la (elocidad de reacci%nR

A&

'n la siguiente reacci%n 2J3

+

J2

2J5



+

calor Cacia donde se desplaa el

2Jg) + J2g) → 2J2g)

equili$rio al

Si el volumen del recipiente en el cual se reali6a dic9a reaccin disminuye $ vecesW

a) 9umentar la presi%n $)

/isminu#e

la

temperatura

6pta&

c) =e eFtrae  2J3

5& 'n la disociaci%n

reacci%n

d) 9umenta el (olumen

de 8&

1uál es el pC de una soluci%n 00@ M de C1l&

&

=eg;n 9rr*enius cuál de

9 +   1

Si inicialmente se colocan # moles de <#B% en un recipiente de " litro, di*a cual será el *rado de disociacin si la constante de e0uilibrio /c a esa temperatura es %,'' D "G@$.

los

siguientes

de

sustancias

con>untos

considerado ácidos

no

es

a) C1l CJ 3 C1JJC $) C2=J4 C3 C1l c) C2=e C1l 1C 31JJC d) C2=J4 C1lJ4 C3J4 e) 1C31JJC CG C 2=

@0&

6pta& 1alcular el pC de una soluci%n que contiene 05B g de DJC en un (olumen de 250 ml de soluci%n &9& D , 3 C , @ J , @B) 6pta&

I.

OB0ETI+O

El objeto de la electro0u!mica es estudiar las reacciones 0u!micas producidos por efecto de la corriente eléctrica (electrlisis). U la produccin de ener*!a eléctrica mediante transformaciones 0u!micas llamadas comúnmente *alvánicas o pilas.

soluciones ácidas o alcalis& ?eneralmente son de acero re(estido por &<&1& *.

II.

ELECTRJLISIS 's la descomposici%n de los electr%litos por acci%n de la corriente elctrica proceso que consiste en la deposici%n o li$eraci%n de materia en los electrodos& ELEMENTOS EN LA ELECTRJLISIS Los elementos necesarios en la electr%lisis son los siguientes 1.

&.

E"e$ró"i$! Di" =on aquellas sustancias químicas en donde la disociaci%n no es completa& 'sta$leciendo un equili$rio entre los moles no disociados # los iones& '>emplos de 'lectr%litos son los 9cidos ases /$iles =ales de 'structura 1o(alente el 9gua&

7#en$e E"$ri% =on dispositi(os que generan corriente elctrica continua que usualmente pro(iene de la trans"ormaci%n ce corriente alterna de 220< o @@0< recti"icándolo a B@2< en corriente continua&

E"e$ró"i$! 7#er$e =on sustancias químicas que se disocian por completo en iones por e>emplo& Las =ales Gonicas 9cidos # ases Huertes&

Ce"%s E"e$r!"$i%s

Es el recipiente 0ue contiene al electrlito y es en donde se produce la electrlisis. Las cu$as electr%líticas (arían muc*o con la naturalea de los electr%litos # de la temperatura empleada& ara su construcci%n de$e resistir al ataque de las

E"e$r!"i$! =on sustancias químicas que en disoluci%n o "undidas se disocian en iones& /ependiendo la cantidad de iones de su concentraci%n # de la temperatura& or la naturalea química del soluto eFisten electr%litos "uertes # d$iles&

.

E"e$r!!s Los electrodos son conductores metálicos que están en contacto con la "uente elctrica e

inmersos en el electr%lito los electrodos pueden ser E"e$r!! Iner$e 

An electrodo es inerte cuando su única funcin es conducir la corriente eléctrica. E"e$r!! S!"#"e ! Re%$i5! 'stos electrodos además de conducir la corriente elctrica participan en el proceso& ?eneralmente su"ren una oFidaci%n&

^

elctricos por inmersi%n que constan esencialmente de una resistencia electria aislada introducida dentro de un tu$o de acero re(estido con material anti%Fidante&

EN EL ANODO Los iones negati(os o aniones se dirigen al polo positi(o o ánodo al que ceden los electrones generándose una semireacci%n de oFidaci%n& 'n la "igura proceso

se

ilustra

el

or su carga elctrica los electrodos son

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

-

-

+

+

CTODO:  NODO: 's el electrodo que 's el electrodo que lle(a electrones de acepta electrones de la "uente a la la soluci%n disoluci%n electrolítica # en electrolítica # en donde ocurre una donde ocurre una oFidaci%n su carga es reacci%n de reducci%n positi(a& su carga es negati(a&

ELEMENTOS DE CALE7ACCI4N La ma#oría de las celdas electrolíticas necesitan una ligera cale"acci%n de$ido a la ele(ada concentraci%n necesitan un calentamiento para aumentar la conducti$ilidad # la solu$ilidad de los electr%litos& La cale"acci%n de los $años generalmente se realia mediante calentadores

+ uente C
C A '  D 

-

An+ CA';N

+

-

/(-

+

-

AN;N

+

A N  D 

6eacci%n 1at%dica m9 n+ + ne →9) 6eacci%n an%dica n9 m + me →) 6eacci%n m n+9 + n m →m9+n

LEES DE FARADA 1uando se *ace pasar corriente elctrica a tra(s de una soluci%n electrolítica se produce un desplaamiento de materia *acia los electrodos una deposici%n o desprendimiento progresi(o de parte de la sustancia que "orma el electr%lito& Las le#es de Harada# suministra la *erramienta matemática para estudiar cuantitati(amente los "en%menos&

*RIMERA LE La masa depositada o li$erada de una sustancia en un electr%lito es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la soluci%n&

m

=

→

m, D&q 'q&q

9 5

m

,

=

@'q

# E#

m9 m m1 masa depositadas o li$eradas en los electrodos&

NUMERO DE FARADA 's la cantidad de electricidad necesaria para depositar o li$erara equi(alente gramo 'qg) de una sustancia química&

# E# −  g %#

m

mA mB mC = = %!= ( A ) %!= ( B) %!= (C)

−  g %  $ %t 

9 5

m masa depositada o li$erada g) q  carga elctrica c) 'qg equi(alente gramo de la sustancia depositada o li$erada 'q'q equi(alente electroquímico G intensidad 9) t  .iempo s)

SEGUNDA LE 1uando una misma intensidad de corriente "lu#e por dos o más celdas electrolíticas la masa depositada o li$erada es proporcional a su peso equi(alente&

1F < ,9  99 C

EUI+ALENTE GRAMO (E=G) :n equi(alente es la cantidad de sustancia que se deposita o li$era en un electrodo de$ido al paso de @ coulum$& !=  − g ( A ) 95 C

E> . E>(A) 2

III. CELDAS GAL+NICAS =on dispositi(os en que a partir de una reacci%n red%F se o$tiene energía elctrica proceso que consiste en la in(ersi%n de la electr%lisis& ESTRUCTURAS DE LAS CELDAS ALVNICAS

A N  D 

-

+

/ n-

A n+

_J/J n9  m → 9m+) 19.J/J m n+ + n  → ) 1'L/9 n9 + m n+ → n9m+ + m e

e

uente

+

+ +

+ A

---

+ +

+ -/ -

+ +

+ -C -

C A '  D 

 NOTACI4N DE LAS CELDAS ALVNICAS

7ara representar las pilas alvánicas se utili6a la si*uiente notacinK

9|9M+||+| 9|9M+ 9nodo de la pila que se u$ica a la iquierda en donde ocurre la oFidaci%n& || =eparaci%n de las *emiceldas uente salino) +| 1átodo que se u$ica a la derec*a en donde ocurre la reducci%n& P#en$e S%"in!  'l puente salino es por lo general un tu$o en : in(ertido lleno de una soluci%n inerte de cloruro de =odio o de otasio& 'l uente =alino es un conductor electrolítico que permite que cationes # aniones se mue(an de una celda a otra para mantener la neutralidad elctrica&

FUER8A ELECTROMOTRI8 NORMAL DE UNA CELDA GAL+NICA (P.e.".) 'n una celda gal(ánica el ánodo presenta al electrodo de ma#or potencial normal de la celda constituida por cualquier par de electrodos se desarrolla las semireacciones en cada electrodo # se suman los de oFidaci%n con los signos adecuados 'E1'L/9 , 'EJTG/91G[  + 'E6'/:11G[

ECUACIJN DE NERNST 9 "ines del siglo TGT C&\& ernst un químico alemán encontr% que el potencial de una celda no s%lo está en "unci%n del electrodo # del electr%lito sino tam$in de su concentraci%n # temperatura para o$tener el (olta>e de una celda gal(ánica en condiciones di"erentes a las normales se utiliará la ecuaci%n de ernst& !=

R (C@"ce".ciI" e l@  p@*c@) − L" "F (C@"ce".ciI" e l@ e.c ." e)

/onde '  otencial o e de la 1elda "&e&m&) 'E  otencial normal del par dado& 6 1onstante uni(ersal de los gases 83@3 W7molg . .emperatura a$soluta ED H ;mero de Harada# B500 17'qg n ;mero de electrones que se pierde o gana Ln Logaritmo eperiano& =ustitu#endo los (alores numricos de las constantes # pasando de logaritmos naturales a decimales o$tendremos #,9/ + # −4   @*c@ ! = !º − L@g " Re .c ." e

'E1'L/9 , 'E9J/J + 'E19.J/J =i además se introduce la temperatura normal de 25E1 la ecuaci%n de ernst queda de la siguiente "orma 'E1'L/9 , 'EJTG/91G[  + 'EJTG/91G[

! = !º −

,592  @*c@ L@g " Re .c ." e

CELDA DE CONCENTRACIJN :na celda de concentraci%n son aquellas que generan corriente elctrica a causa de la di"erencia de concentraciones del electr%lito en am$as Cemiceldas& 'l (olta>e de esta celda se puede calcular por la ecuaci%n de ernst&

.ienen en la parte intermedia una $arra de gra"ito c) cu$ierta por una mecla acuosa de cloruro de armonio di%Fido de manganeso # car$%n& La oFidaci%n ocurre en la en(oltura de cine Yn) 9nodo) # la reducci%n ocurre so$re el gra"ito 1átodo)& JTG/91G[ Yn → Yn+++ 2 6'/:11G[ 2 2CMnJ2 + 2C 3

e

e

  + 2C4+  2MnJ2 →

J6 19/9 'qg de Yn se consume @ mol de MnJ 2 -

+ +

#+

En  $ #En #+ 80,001!9 AND 8En9

/AD==A D:G=A;'

81!9



$

#-

!n

#  +N

$  Cl+C

CA'D 8En9

En

Yns) |Yn2+ 0@M| |Yn2+ @M)|YnEs)

CA='?N -

Yn|2+ 00@M) |Yn2+ @M|Yn

E/ai4n de Nerns !=−

,59 (C@"ce".ciI" e  p@*c@) L@g% " (C@"ce".ciI" Re .c ." e)

*ILAS 'n un sistema que permite o$tener corriente elctrica a partir de una reacci%n redoF& CLASES DE *ILAS *ILAS *RIMARIAS O +OLTAICAS =on aquellas que tienen un duraci%n limitaci%n estas tienen duraci%n *asta que se agoten los iones de la soluci%n o uno de los electrodos& PILA SECA  

*ILAS SECUNDARIAS O ACUMULADORES =on aquellas que se pueden cargar suministrar energía) # así producir una reacci%n química "ormándose nue(as sustancias despus estas reaccionarán entre sí generando electricidad&

'>m atería 'n la descarga la oFidaci%n ocurre en el ánodo $ → $+2 + 2 e

O la reducci%n en el cátodo $+4J2 + 2

e

→ $+2

a reaccin total esK

2C2=J4+$+4J2+$J→2$+2=J4+2C2J en el ánodo

PROBLEMAS RESUELTOS / PROPUESTOS

en el cátodo

/escarga 1arga

@&

POTENCIALES ELECTRO;UÍMICOS  NORMALES

QUu intensidad de corriente amperios) necesitamos para depositar 0g de aluminio en 5 *orasR &9& 9l , 2A)

CONCENTRACIONES I4NICAS 1M EN  AUA A &@C

a) 2A0

$) 3B4

d) 53B

e) B08

c)

48A  N@

SEMI REACCI4N

POTENCIAL (V)

@

Li

2

D

3

1a

Li + @ D ++ @ 1aK++

4

a

5

9l

B

Yn

A

1r

8

He



1d

@0

i

@@

=n

Res!"#ión

+3&02

e

e

2

e

+

a  + 3 9l3+ + 3 Yn2+ + 2 1r3++3 He2+ + 2 1d2++ 2 i2++ 2 =n2++2 $4+ + 4 2C+ 2 1uK+ + 2 e

e e

e

e

e e

e

e

e

+2&25

9plicamos la @E le# de Harada#

+2&8A +2&A@4

m( &e)

=

!= − g(&e) 9,5

+@&BB +0&AB

%  %A

Luego

+0&A4 =

+0&44

m (me) % 9,5 != − g (&e) %A

+0&40 +0&25

6eemplaando

+0&@4

9(g%9,5(( A % S G , 27 g % 5 % 3,((S 3 #H

e

@2

$

+0&@3 He3+ + @ + 9g  + @ 0 r2E + 2 0&34 1l2E + 2 0&AA@

@3

C2J

@4

1u

@5

He2+

@B

9g

@A

2r

@8

21l

@&35

@

9u

@&5

20

2H

2&8A

e

e

e

e

9u3++ 3 H2 + 2

e

e

I < 3:

R'a. d

0&A @&0B5

2&

=i en el cátodo de una celda que contiene 1u1l 2 se *an depositado B35g de metal durante @30 segundos QUu corriente se utili% en amperiosR

&9& 1u , B35 355) a) 509 c) 259 d) 259

1l ,

Mg7MgK+ @M779g+ @M779g

$) 59

Luego =emiceldas

e) @09

MgE  2

e

Jrdenando

las

→ Mg2+ 'E , + 234<

Res!&/i4n

29g+ + 2

6eacci%n 1at%dica

=e *a in(ertido semireacci%n # se cam$ia signo ) por +) en potencial)

1u1l2 'qPg1u) ,

  1uK+ +

3,5 2

21l

e

→ 29gE 'E , + 080< la el el

g

'q P g 1u) , 'qui(alente gramo del co$re&

Hinalmente 'E1'L/9 , 'EJTG/ + 'E

&

6'/

9plicamos G ,

m( Me ) %95  A

6eemplaamos 'E1'L/9 , 234< + 080<

% % 

 E# −  g ( Me ) % t 

'E1'L/9 , + 3@4<

6eemplaamos G ,

,35 % 95  A % %  3,5  g  % #93 %  2

I 2 1FA

$.

R,$%. 

4&

R,$%. e

&9& 1u , B35)R

3eterminar el potencial de la si*uiente pilaK +*1+*4N, "+11*N, "+11*

'EMg7Mg2+ , + 'E9g79g  , 080<)

a) 20g c) @@43g e) @@43g

234<

a) +@54< $) +3@4< c) +34< d) 0A4< 03A<

Res!&/i4n 9plicamos celdas gal(ánicas

5& e)

Q1uántos gramos de co$re metálico se puede "ormar al pasar una corriente de B5 amperios a tra(s de una soluci%n de 1u=J 4 durante @ *ora

$) 0B8g d) 200g

Las celdas electrolíticas están conectadas en serie una de ellas contiene una soluci%n de 1u=J4 # la otra 9gJ3  Q1uántos gramos de plata se depositan en el mismo tiempo que se deposita B35g de co$reR

c) 'n el lado de electrodo de plata se produce la oFidaci%n&

&9& 9g , @08 1u , B35) a) @2g c) @8Bg B&

$) @0Bg d) 2@Bg

e) 30g

d) 'l cátodo incrementa su masa # el ánodo disminu#e&

'ncontrar el "&e&m& para la reacci%n de la siguiente pila

e) Los electrodos "lu#en del electrodo de Yn al electrodo de plata&

29g+ + YnE  + Yn++ + 29gE YnE7Yn++ 9gE79g

'E , 0AB<

+

&

'E , 080<

Q1uál es el potencial normal de la reacci%nR Yns) + 1l2g)

a) 080< $) 0AB< c) @5B< d) P080< e) @5B< A&

  Yn2+ +

Yn7Yn2+ 'E , 0AB( 1l 71l2 'E , @3B(

=e considera una celda gal(ánica "ormada por una lámina de inc sumergida en una soluci%n de Yn=J 4 de @M # una lámina de plata sumergida en una soluci%n de 9gJ 3 @M& 'l ca$le conductor # el puente salino completando el circuito& Gndicar la proposici%n incorrecta&

a) 2@2 d) 0A @0&

$) @3B c) 0B e) 04

=eg;n la ta$la de potenciales es estándar He3+ → He2+ 0A@( H2 → H

'E



'E  285(

Q1uál de las a"irmaciones es correctaR

/atos YnE →

Yn+2

'E



0&AB( 9g+ → 9gE

a) 'l ion H   es un agente más oFidante que el i%n He3+

'E  08( $) 'l H2 es reductor

a) 'l

21l 

potencial

de

la

celda es el @5B( $) 'l electrodo de Yn es el ánodo

un

agente

c) 'l i%n He 2+ es un agente más oFidante que el i%n H d) 'l i%n H   es un agente más oFidante que el i%n He2+

e) 'l i%n He 3+ es un agente oFidante más energtico que el H 2 @@&

:na soluci%n acuosa de sal de platino se electrolia pasando una corriente de 250 amperios durante 2 *oras producindose @2 gramos de t metálico en el cátodo& Q1uál será la carga de los iones platino en dic*a soluci%nR 9pt) , @5 u&m&a& a) +@ c) +3 d) +4

$) +2 e) +5

@2&

Gndique la (eracidad <) o "alsedad H) de las siguientes proposiciones respecto a la electr%lisis G& 's una trans"ormaci%n química no espontánea& GG& 'n un electrodo ocurre un proceso de reducci%n u oFidaci%n& GGG& 'l proceso a ni(el industrial puede utiliar corriente elctrica continua o alterna& G<& 'n un proceso electrolítico todas las especies químicas del electrolito siempre se trans"orman& a) <
$) H
d) <
e) <<<<

HHH<

@3&

=o$re electrolisis

c)

G&

'l electrodo positi(o es aquel en donde ocurre la oFidaci%n& GG& 'l electrodo negati(o se llama ánodo en el ocurre la oFidaci%n& GGG& 'l conductor eFterno permite la uni%n del cátodo # del ánodo a tra(s de el "lu#en los electrones& G<& =i el proceso se usa para un electroplateado el o$>eto a recu$rir se de$e colocar en el cátodo 'sson) correctos) a) .odos $) G  GG c) GG  GGG d) G  GG  G< e) G  GGG  G< @4&

1alcule el (alor de la intensidad de corriente que se requiere para reducir todos los iones plata contenidos en 2B L de 9gJ3 25M si el proceso de$e durar un día& a)24 9 $)3B 9 c)829 d) @08 9 e) A2B 9

UMICA ORGNICA

Estudia a los compuestos del carbono y a los elementos or*an*enosK , ;, B, < y a los bio*enésicosK 7, a, +*,
*RO*IEDADES DEL CARBONO @) .'.69<9L'1G9 'l car$ono "ormo 4 enlaces co(alentes 2) 9:.J=9.:691G[ 'nlace entre átomos de car$ono& 3) 1J<9L'1G9 1ompartici%n de par de electrones& 4) HJ6M9 .'.69'/6G19 =eg;n <9`. CJHH el car$ono se *i$ridia # "orma un tetraedro sp 3)& CG6G/916[ sp

spK

|  1 P  1 ≡ 1  9L19J 9LU:GJ

sp

| 1 

rimario =ecundario .erciario 1uaternario

;$ | 1 P 1C3 | 1C3 c

IDROCARBUROS 1ompuestos inarios por C # 1&

"ormados

G& 9cíclicos& 1adena a$ierta a& =aturado 9lcano 1nC2n+2 $& o =aturado 9lqueno 1nC 2n 9lquino 1nC 2n2 GG& 1íclicos 1adena cerrada a) 9liciclico 1iclo alcano 1nC 2n 1iclo 9lqueno 1nC 2n2 1iclo 9lquino 1nC 2n4 $)

9romático

1.

A"%n!s ! P%r%+in%s

1 , 1 9LU:'J

1n C2n

σσσ σ σ + 2

 1 

σ

1 

σ

@23&&&&&

TIPOS DE CARBONO CARBONO

;$ | 1C3 P 1C2 P 1C P 1C 2  ↑ ↑ ↑ p s t

N@ TOMOS DE C  AL ;UE EST UNIDO

H&?lo$al H&=emidesarrollada H&/esarrollada

@ 2 3 4

H&1ondensada

C C

| | 12CB

1C3P1C3

1C3 1C3

CP1P1PC

|

'tano G:91)

•

'l punto de e$ullici%n aumenta con el n;mero de car$onos& 'n is%meros de cadena a ma#or rami"icaci%n menor punto de e$ullici%n& =on sustancias de poca reacti(idad para"inas) =on usados como com$usti$les /an reacciones de sustituci%n no de adici%n saturados) Calogenaci%n 1C4 + 1l2 lu 1C3 1l + C1l

| C

•

C ?rupo 9lquino 6) 1C3 P metil 12C5  ZI 1C 3 P 1C2 P etil

• •

1C3

| 1C3P1C

P

1C2P

•

2metilpropoil

iso$util)

3

2

@

•

@ 2 3 1C3P1C P 1C 2P1C3 @metilpropilsec$util)

•

1C3

| 1C3P 1

1C3

| @

2

@@

P

dimetileti

1om$usti%n a) 1ompleta& 'Fceso de J2 1C4 + 2J2 → 1J2 + 2C2J + calor

ter$util)

•

III. Is!'er!s C%en%)

e"

C 31&

Gncompleta& /e"iciencia de J2

(e

G:9 com;n @) 1C3P1C2P1C2P1C2P1C3P pentano npentano 2) @ 2 3 4 1C3P 1C  1C2P1C3 2metil$utano isopentano

21C4 + 4C2J+calor &.

+

σσπ σ

1n C2n

σ1 , 1

σ

3) 1C3 1C3P11C3 neopentano @ 2 3 1C3

21J

A">#en!s # O"e+in%s

| 1C3

→

3J2

22dimetilpropano

PROPIEDADES • =on molculas no polares • =us molculas están unidas por "ueras de (ander Xaals

n 234&&&&& 12C4

1C2 , 1C2 eteno etileno)

14C8

1C2  , 1C P 1C 2 P 1C3 $uteno

2 is%meros de posici%n)

1C31C , 1C P 1C 3 2

$uteno @ 4

2

3

*.

A">#in!s ! Ae$i"ni!s

• σ

1n C2n

π

σ

 π1 ≡ 1 

Cidrogenaci%n

1C , 1C + C 2  t 1C2 , 1C2 + C2  t

1C 2 , 1C2 1C 3  1C3

234&&&&&

•

12C2 1C≡ 1C acetileno)

etino

14CB

1C ≡  1 P 1C 2 P 1C3

J$tenci%n de acetileno)

etino

1a12 + 2C2J → 12C2 + 1aJC) 2

$utino 2 is%meros de posici%n)

1C31 ≡ 1 P 1C 3

IDROCARBUROS ALICCLICOS

2

$utino @

2 3

C

4

F

PROPIEDADES • La ma#or parte de las propiedades "ísicas de los alquenos # alquinos son seme>antes a los alcanos correspondientes& • Los alquenos # alquinos dan reacciones de adici%n& • Los alquenos tienden a ser ligeramente más polares que los alcanos& Los alquinos son más • ácidos que los alquenos # stos más ácidos que los alcanos correspondientes& Los alquenos presentan • isomería geomtrica

1l

1l

1l

1 , 1 C

C

C 1 , 1

C

b , 25/ p&e& , B0E1 cis @2Pdicloroeteno dicloro eteno

1l

C

#

C

#

#

1iclo ropano 1iclo $utano 1iclo $uteno

PROPIEDADES • Los anillos de más de 5 car$onos son más esta$les& • Los anillos de 3 o 4 car$onos dan reacciones de adici%n # los anillos de 5 # B car$onos se comportan como los alcanos&

IDROCARBUROS AROMTICOS • =on molculas planas • =on apolares • Los átomos de car$ono están *i$ridados spK • resentan resonancia lo que le da esta$ilidad a anillo& • /an reacciones de sustituci%n

b , 0/ p&e& , 48E1 trans

@2

C 6

C 6

5

13CBJ 1C3 P 1 J  1C3 

enceno a"taleno

.olueno

*ETRJLEO Es una me6cla mineral compleja de 9idrocarburos slidos, l!0uidos y *aseosos. El petrleo contiene también compuestos nitro*enados, oDi*enados y sulfurados. El a6ufre es un elemento inconveniente.

ISJMEROS DE *OSICIJN Cl

1

Cl

Cl #

Cl

1

1

#

#

5

5

Cl

.iene origen marino Cip%tesis mas acepta$le)

$

Cl @2dicloro$enceno dicloro$enceno ortodicloro$enceno dicloro$enceno

*RO*IEDADES =on líquidos de • para consistencia oleosa (iscosos  "luorescentes& • Gnsolu$les en agua& • 1olor (aria$le pardo ro>io con re"le>o (erdoso # oscuro Menos denso que el agua • 0A8 P 0@ g7ml)

@3dicloro$enceno metadicloro$enceno

FUNCIONES OIGENADAS NITROGENADAS Hunci%n

H%rmula

9lco*ol

6JC

'ter 9lde*ido 1etona 9cido car$oFilico 'ster 9mina amida

6J6 61CJ 61J6 61JJC 61JJ6 6C 2 61JC 2

@4

om$re

'>emplo

&&&ol

1C3 P 1C P 1C2 P 1C3 2:.9JL

| &&&eter &&&al &&&ona acido&&&oico &&&ato de &&&ilo &&&amina &&&amida

JC 1C3 P J  1C3  /GM'.GL'.'6 1C3 P1CJ '.99L 1C3  1J1C3 6J9J9 91'.J9 1C3 P 1JJC 91G/J '.9JG1J 1C3 P1JJ1C3 '.9J9.J /' M'.GLJ 1C3 PC2  M'.GL9MG9 1C3 P 1JC2  '.99MG/9

Gs%meros de "unci%n =e di"erencian por tener distintos grupos "uncionales&

1C3

cetona

 1C2 P 1CJ

aldeido

RE7INACI4N 's la separaci%n de "racciones ;tiles del petr%leo crudo& 'n primer lugar se separan los s%lidos en suspensi%n el agua # las sales orgánicas& Luego se somete a destilaci%n "raccionada& PRINCIPALES PETR4LEO 7r%ión

7RACCIONES N@ $!'!s e C

?as natural 1@14 'ter de 15 P 1B petr%leo 1A Ligroina 1B P ?asolina 1@2 Uueroseno 1@@ P 9ceite 1@B lu$ricante 1@5 P

DEL

T. e#""iión (@C)

@B@ a 20 30 a B0 20 a @35 30 a @80 @A0 a 20 300 a 3A0

124

CraVin (R/'/ra 'ir!&%ia) 's la ruptura de molculas grandes de Cidrocar$uros por e"ecto de una ele(ada temperatura # presi%n o$tenindose alcanos # alquenos de $a>a masa molar&

Cr%in? $r'i! & =e realia a una temperatura de 4A0E1 a 5@0E1 # 50 atm& 'sta gasolina tiene ma#or octana>e que la gasolina o$tenida por destilaci%n directa&

CraVin Caa&%i! =e realia a una temperatura de 430 a 4B0E1 # una presi%n de @4 a 34 atm& :sando un cataliador& 'sta gasolina tiene ma#or octana>e que la gasolina o$tenida por crac-ing trmico&  A">#i"%ión& 's un proceso para o$tener gasolina de alto índice de octano& Los alcanos # alquenos de $a>a masa molar se condensan originando *idrocar$uros rami"icados& Inie e O$%n! & 's una medida de un com$usti$le a detonar& 'l índice de octano aumenta al disminuir la masa molar # aumentar las rami"icaciones& Los alquenos ciclo alcanos o *idrocar$uros aromáticos tienen alto índice de octano& O$%n%
%"?#n!s ESTRUCTURA  

n*eptano 2metil*eFano 224timetilpentano enceno .olueno 223timetil$utano TIPO DE ESTRUCTURA 

 MOLECULAR  1C31C2)51C3 1C31C1C2)31C3 1C3 1C311C3)21C1C3)2 1BCB 1C31BCB 1C311C3)21C1C3)2

OCTANA0E

Lineal

0

6ami"icada 6ami"icada 9romático 9romático 6ami"icada

42 @00 @0B @20 @25

IDROCARBUROS AROMTICOS En la serie aromática los compuestos son isoc!clicos. lamados bencénicos por0ue el benceno es el más simple de esta serie y al resto se les considera como derivados del benceno. a propiedad caracter!stica es su aroma. Los *idrocar$uros aromáticos se encuentran # eFtraen principalmente del alquitrán de la *ulla en la destilaci%n seca)&

EL BENCENOQ C 3 1onocido como $encina de alquitrán) o $eno& =u nom$re químico es @35 ciclo*eFatrieno& Hue descu$ierto en @825 por Mic*ael Harada# comprendindose que era un *idrocar$uro insaturado por su peso # "%rmula molecular lo que no se comprendía era el arreglo de sus átomos& /espus de muc*as tentati(as # modelos para encontrar una estructura que eFplique sus propiedades se acept% la del alemán Hriedric* De-ul& =in em$argo ninguna *a con(encido totalmente&

C

Pr!,ie%es ;#'i%s e" Benen!-Re%i!nes

C

C

C C

C

8benceno9

1,5,%-ciclohe.atrieno   8benceno9

benceno HnIcleo bencBnicoH

La estructura del $enceno presente tres enlaces do$les con>ugados los cuales no son "i>os sino m%(iles # oscilan entre las dos posiciones posi$les por lo que se representa el $enceno por un *eFágono regular con un círculo inscrito indicando los enlaces deslocaliados& 'n la estructura los seis car$onos son equi(alentes porque cada tiene s%lo un *idr%geno& Pr!,ie%es 7si%s e" Benen! 's un líquido incoloro de olor agrada$le aromático) mu# in"lama$le mu# (olátil insolu$le en el agua pero misci$le en ter cetona alco*ol re"rigente re"racta la lu) es t%Fico generalmente su com$usti%n es incompleta&

=e usa como materia prima para o$tener nitro$enceno anilina etc& =e usa como disol(ente de grasas resinas cauc*o au"re etc&)

'l anillo $encnico no se altera es mu# esta$le # poco reacti(o como los alcanos) es decir al reaccionar s%lo se sustitu#en los *idr%genos # poco se rompe el enlace car$onocar$ono resistiendo la acci%n de los oFidantes& /a reacciones de sustituci%n oFidaci%n adici%n nitraci%n etc& @& Re%i!nes e S#s$i$#ión & =on la *alogenaci%n nitraci%n sul"onaci%n # alquilaci%n& =e puede o$tener productos como di # trisustituidos seg;n se *a#an sustituido @ 2 % 3 *idr%genos por *al%genos& a9 3%"!?en%ión&

?eneralmente con el 1l # r& =e pueden o$tener mono*alogenados di*alogenados # tri*alogenados& =e usa como cataliador el tricloruro de 9l % He&  + @+ @

 AlCl5

@ + @

        →

o e 8benceno9 halJgeno  + Cl#

 AlCl5

Cl +Cl

        →

b9 itraci%n&

1on el ácido nítrico CJ 3)& 'l CJ3 se adiciona meclado con ácido sul";rico C2=J4) "ormando la mecla sul"onítrica& -#10 $  + +N#           →

benceno ac< Ntrico

N#+# nitrobenceno

c9 =ul"onaci%n&

1on el ácido sul";rico "umante

  Cl 105  + +5          →

benceno Kc
+ 5Cl#

Kcido bencenosulJnico



Cl

Cl Cl

d9 9lquilaci%n&

1onsiste sustituir un C por radical alquílico&  + =-@

 AlCl5

en un

 

1uando el $enceno pierde un *idr%geno se o$tiene un radical que se denomina "enil o "enilo&

= + @

        →

C

 AlCl5 C5-C-C5          →

 

C-C5+Cl M C5

M Cl

2& 6eacci%n de JFidaci%n& 's una reacci%n mu# limitada& 'n condiciones especí"icas de temperatura # cataliador reacciona con el aire para dar el "enol& 3& 6eacci%n de 1om$usti%n& 9rde con llama "uliginosa& =u com$usti%n completa produce 1J 2 + C2J + calor 4& 6eacci%n de 9dici%n& Lo realia en "unci%n a sus enlaces insaturados que posee& =on di"íciles de realiar& 'n

Ni + 5#    →   

benceno

C

C

C - 

C C /enceno, C66 C

C

C

C -  J C

C

enil 8ilo9, C6%-

OBTENCIJN DEL BENCENO =e o$tiene a partir de algunos petr%leos # en especial por destilaci%n "raccionada del alquitrán de la *ulla& .am$in por los siguientes mtodos @& =íntesis de ert*elot °   ' 5C≡C     → benceno

  acetileno

a& 9dici%n de Cidr%geno

Cidrogeniaci%n)& presencia de i&

Cl

/enceno

@L halJgeno +

Cl

5 +#

ciclohe.ano

$& 9dici%n

de Cal%geno& ?eneralmente 1l # r& ueden adicionarse un mol 2 # *asta tres moles de *al%geno& Ejm.K

'n ciertas condiciones el cloro puede saturar los 3 do$les enlaces&

2& 9demás por reducci%n del "enol o por *idr%lisis del ácido $encensul"%nico& 196_1.'6 96JM9.G1J ara reconocer si un compuesto es aromático de$e tener @& 1adena cerrada # enlaces do$les alternados& 2& La cantidad de do$les enlaces de$e ser , 2n+@ para n , 0 @24 &&&& enteros& =iendo siempre impar el n;mero de do$les enlaces&

/'6G<9/J= /'L '1'J 'ntre los principales tenemos mono di # trisustituidos& @& Monosustituidos& 1uando se *a sustituido un *idr%geno por un radical o un elemento mono(alente& .enemos

=e dan tres casos de isomerismo denominados orto o) meta m) # para p)& =

#<  Aluilbencenos C5

0-<<<<6

# <<<< PosiciJn orto80-9L Posiciones #  6

(-<< %

5 <<<< PosiciJn (eta8(-9L Posiciones #  6 PosiciJn )ara 8)-9

C5-C-C5

@ilenos o @iloles C5

!etilbenceno 8'olueno9

;so)ro)ilbenceno #-enil)ro)ano 8Cu(eno9

 Aluilbencenos

Acetilbencenos

C ≡ C#

C ≡ C

C5

-C5 o-(etiltolueno o-.ileno

-C5 (-(etiltolueno (-.ileno

 

Para gru)os dierentes a los alulicosL 

C5

C#

C

C5

-

;

 Acetilbenceno enilacetileno

M C5 )-(etiltolueno )-.ileno<

Cresoles C5

&inilbenceno enilbenceno 8estireno9

C5

- o-hidro.itolueno (-hidro.i(eo-cresol tilbenceno (-cresol

 )-hidro.itolueno< )-cresol

.am$in se conocen disustituidos& '>m&

otros

/i"enoles o"enodiol "enodiol # p"enodiol& idro.ibenceno 8enol9

 

C

enil(etanol 8alcohol benclico9

N#

/enaldehdo 8enical9

N#

/iácidos car$oFílicos o $enodioico ácido "tálico) m$enodioico ácido iso"tálico) # p $enodioico ác& tere"tálico)& Jtros e>emplos Cl

 Ocido benoico

 A(inobenceno 8anilina9

C

Nitrobenceno

-Cl

Dis#s$i$#i!s & 3& Deri5%!s 1uando se *a sustituido dos *idr%genos por grupos mono(alentes o elementos)& Los sustitu#entes pueden ser iguales o di"erentes&

m

(-diclorobenceno



-/r  (-bro(obenaldehdo



-N#

M 

General(ente si(Btrica<

)-dienol 8hidrouinina9

:Q(< C5

C5 -C5 5C-

1,#,5-tri(etilbenceno 87ec-(esitileno9

-C5

1,5,%-tri(etilbenceno 8i(-(esitileno9

 <  M  1,#,$ -enoltriol< 8asi(Btrico9

:ntre los deri&ados tetrasustituidos, tene(osL C5  C # N

-

dis)onen

en

or(a

(-nitroenol<

Deri5%!s Tris#s$i$#i!s & 1uando se *an sustituido tres *idr%genos del anillo $encnico =e presentan tres is%meros
 -C5

se

N# 



M N#

M 

'rinitrotolueno 8trilita o trotl9   8'N'9

8Kcido gKlico9

 <

#N

-N# M N# 8Kcido )crico9

PROPIEDADES DE LOS DERIVADOS DEL BENCENO

a) E" T!"#en! & 's un líquido incoloro insolu$le en agua& =e o$tiene a partir del alquitrán de la *ulla& =u deri(ado más importante es el trinitrotolueno % 2 4 Btrinitrotolueno ..)& =e usa como sol(ente en term%metros de $a>as temperaturas& Más t%Fico que el $enceno& $) E" 7en!"& Llamado ácido "nico o ácido car$%lico tam$in se le o$tiene del alquitrán de la *ulla es un s%lido cristalino poco solu$le en agua coagula la al$;mina& =e usa en medicina como antisptico) # en la industria& 's t%Fico # cáustico& c) L% Ani"in% & 'n un líquido oleoso incoloro t%Fico olor desagrada$le poco solu$le en agua& 's una sustancia $ásica para la o$tenci%n de colorantes& res!"es & d) L!s =e encuentran en el alquitrán de la *ulla& =on desin"ectantes&

e) 'n general son líquidos olor agrada$le e insolu$les en agua& 9l alde*ído $enoico se le llama esencia de almendras amargas& 'l .. es un poderoso eFplosi(o& COMPUESTOS POLINUCLEARES  AROMATICOS

.ienen más $encnico&

de

un

C

C

C

C

C

C

C

C

 

C

C

α β

*

α 1

"

β 6

/r  #-(etil-1-natal

 An$r%en!& =u "%rmula general es 1@4C@0& 6esulta de la condensaci%n de tres anillos $encnicos& 's s%lido insolu$le en agua cristalia en láminas incoloras& =e encuentra en el alquitrán de la *ulla& =e usa en la industria de los colorantes& =us principales reacciones son cloraci%n nitraci%n # sul"onaci%n& C

5 β $ α

C

C

C

C

C

C

C

C

C

C

 

Las posiciones indicadas con letras griegas o con n;meros son los car$onos con *idr%geno sustitui$le& La nomenclatura com;n usa letras griegas& La nomenclatura G:91 usa los n;meros&

5-bro(o-1-natoico<

El naftaleno también da reacciones de 9alo*enacin, nitracin, sulfonacin y al0uilacin, etc.

β #

% α

 C C5

@& N%+$%"en!& 1om;nmente se conoce como na"talina& 'n un s%lido cristalino $lanco insolu$le en agua& =e su$lima "ácilmente& =e o$tiene a partir del alquitrán de la *ulla& =e usa como antisptico e insecticida& 's más reacti(o que el $enceno& =u "%rmula glo$al es 1 @0C8&  

1JJC

anillo

C

C

C

α Posiciones ustituibles

β

*

γ  

α 1

"

#

β 6

5 % α

10 γ 

$ α

as )osiciones con letras griegas 8siste(a co(In9 o nI(eros 8siste(a ;>PAC9 indican los C con hidrJgeno sustituible< :Q(<

:Q(< Cl -

1-cloronataleno

#-hidro.inataleno

C5 M

-(etillantraceno 8γ -(etilantraceno9

 M

1-hidro.iantraceno 8α-antrol9

|

C5  M

1C2 P 1C3

C5 -N#

a) 2etil$utano $) 3metilpentano c) 3metil*eFano d) Gso*eFano e) eopentano

10-cloro-5-nitro-1,"-di(etilantraceno

 Ade(Ks se conoceL

5& enantreno

*ROBLEMAS *RO*UESTOS @&

2&

Q1uántos car$onos primarios # secundarios tienen la molcula 224 P trimetril pentanoR a) 5@ c) 4 3 d) 32

3&

$) 52 e) B3

Q1uántos enlaces sigma # pi *a# en una estructura siguienteR 1C ≡ 1 P 1C 2 P 1C , 1C 2 a) @03 c) @04 d) 2

4&

a) 22 P dimetil pentano $) *eptano c) octeno d) 23 P dimetil*eFano e) ciclo pentano

QUu propiedad no corresponde al car$onoR a& =e com$ina por co(alencia $& 's tetra(alente c& =e autostura d& 9l com$inarse "orma or$itales *í$ridos sp spK sp3& e& =us al%tropos tienen propiedades iguales&

$) 82 e) 3

Q1uál es e l nom$re G:91 del siguiente *idrocar$uroR 1C3 P 1C2 P 1C P 1C 3

Q1uál de los siguientes *idrocar$uros presenta ma#or atomicidadR

B&

Q1uántos is%meros de cadena tiene el pentano 15C@2R a) 4 $) 3 c) 2 d) 5 e) B

A&

Q1uántos car$onos presenta *i$ridaci%n spK la siguiente molculaR 1C2 , 1CP1C2P1C, 1C P 1

≡1C 8& 'sta$leca correcta

la

relaci%n

a) 1C4 spK $) 13C8 sp c) 12C2 sp3 d) 12C4 spK e) 11l4 spK & =eñalar la relaci%n no correcta& a) 13CB 1iclo propano $) 12C5 P '.GL c) 1C2 , 1C2 eteno d) 1C3 P 1C P 1C 2 P Gso$util

| 1C3

e) 1C3 P 1C uteno @0&

1C

P

1C 3

Q1uáles son las siguientes sustancias no productos de la com$usti%n del gas propanoR a) 1 c) 1J2

@@&

,

$) 1J d) C2J

e) =J2

'l nom$re G:91 a los compuestos siguientes

1C3 P 1C P 1C) 2 P 1C P 1C P 1C 3

|

| 1C2

 1l

| 1C3

| 1C3 1C3 P 1C P 1C P 1C 2 P 1C P 1C 3

| 1C3

|

|

12C5

1C3

1C3 P 1C P 1C 2 P 1C P 1C 3

|

|

12C5

1C3

1C2 , 1C P 1C , 1C P 1C P 1C 3

| 1C3 1C3 P 1C , 1C P 1C 2 P 1C , 1C 2 1C2 , 1C P 1C , 1C P 1C P 1C 3

| 1C3 JC ≡ 1 P 1 ≡ 1 P 1C 3 1C2 , 1 , 1C 2

1C ≡ 1 P 1 ≡ 1 P 1C 

| 1C3

1C 3

1C2 , 1C P 1C , 1C P 1 ≡ 1 P 1C3 1C3

| 1C3 P 1 P 1C,1CP1 ≡ 1C P 1 ≡ 1 P 1C3

| 1C3

I. 1.1 1

1

1

a)

FUNCIONES OIGENADAS ALCO3OLES =on compuestos que tienen como "%rmula glo$al 6JC donde 6 es radical no aromático # JC  es el radical oFidrilo o *idroFilo& Los alco*oles se pueden o$tener de la oFidaci%n primaria de los *idrocar$uros donde un átomo de “C! se sustitu#e por el radical JC  Los alco*oles se di(iden en tres clases

9lco*ol primario @E)

Los alco*oles son compuestos en los cuales un grupo oF*idrilo está unido a un car$ono saturado&  N!'en"%$#r% UI;PA  =e selecciona la cadena de car$onos continua más larga a la cual est directamente unido el oF*idrilo& 1am$iar el nom$re del alcano correspondiente de esta cadena eliminando la “o! "inal # agregando la terminaci%n “ol!& 'sto proporciona el nom$re $ase del 9lco*ol& =e enumera la cadena de car$onos continua más larga de manera que el car$ono que contiene el grupo oF*idrilo utiliando este n;mero además indicar las posiciones de otros sustitu#entes o enlaces m;ltiples) utiliando los n;meros correspondientes a su posici%n a lo largo de la cadena de car$onos&

1

1 1

1

C

| 6 P 1 P JC

| C $)

9lco*ol secundario 2E) 6

| 6 P 1 P JC

| C c)

9lco*ol terciario 3E)

'>emplo 3 2 @ 1C31C21C2 JC propanol

@

P

6

| 6 P 1 P JC

| 6

5

4

3 2 @ 1C31C21C21C21C2JC 4metil@

pentanol

| 1C3

3 3

2

@

@

4 5 1l1C21C21C2 JC

 

2

1C31C1C21C,1C2

|

| 1C311C2JC neopentílico

|

JC 3cloro@propanol penteno2JL

1C3

4

1.2 C

# C

# C

# 

Los alco*oles que contienen dos grupos oF*idrilo se conocen com;nmente con ?LG1JL'=& 'n el sistema :GU9 se llaman /GJL'=& 1C21C2

1C31C1C2

|

A&de?id! 1ompuestos en los cuales el grupo “car$onilo! I c , 0) está enlaado al car$ono # al *idr%geno& .e%ricamente se sustitu#en dos átomos de *idr%geno de un car$ono primario por un átomo de oFígeno& Los alde*idos pueden tener las siguientes "%rmulas generales

1

C

1

1C21C21C2

|

|

|

J

J

J

||

||

||

JC

1

1

1

|

| JC JC JC

JC

JC

6

'tien glicol com;n) ropoilenglicolcom;n) .rimetiln glicol com;n) @2'tano diol :GU9) @2ropanodiol :GU9) @3ropanodiol:GU9)

N!"en&a/ra !"-n on frecuencia, los alco9oles simples se identifican por sus nombres comunes para el cual se antecede el término B;B y se le a la terminacin IIB. '>emplo 1C3JC

9lco*ol metílico

1C31C2JC

9lco*ol etílico

| JC 1C31C21C21C2JC $utílico 1C3

9lco*ol n

9lco*ol

C

C

9r

C

C /onde 6  grupo alquilo 9r ?rupo 9rilo aromático)

grupo

  N!'en"%$#r% !'n =e le da la terminaci%n 1 9lde*ído& ara designar la 1 u$icaci%n de un grupo sustitu#ente se le asignan letras griegas a los átomos de car$ono de la cadena unida al grupo alde*ído& '>emplo

γ 

β

α

"ormlade*ido

1C31C1C21CJ

C1CJ

| 1C3

 N!'en"%$#r% UI;PA  rimero se escoge la 1 cadena continua más larga que posee el grupo alde*ído se reemplaa la “o! "inal del nom$re del correspondiente alcano principal por el su"i>o “9L!& 1 =e enumera la cadena de tal manera que el grupo alde*ído sea el car$ono @ # se escri$e en orden al"a$tico el nom$re de los otros grupos orgánicos sustitu#entes&

C

/enaldehido

C



 - hidro.ibenaldehido

C

Cl

'>emplo #,$ - dicloro benaldehdo

J

|| 1C31C1C

2metilpropanol

|

Cl

1C3 J

|| 1l1C21C21C21C21C pentanal

5cloro

 NOTA   9l metanol en soluci%n acuosa diluida al 33S se le llama Hormol&

1C31C21C1C21C1C21CJ

|

OBSERVACIONES

|

1l

1C21C3

5cloro3etil

•

*eptanal

1

9 los alde*ídos aromáticos se les asignan nom$res deri(ados del $enalde*ido el alde*ido aromático más simple

•

El formalde9ido (metanol) a temperatura ambiente, es un *as incoloro de olor irritante, ebulle a X #"J, es soluble en a*ua, ya 0ue reacciona con ella y produce 9idratos. as soluciones acuosas de formalde9!do se denominan soluciones de formalina, el cual se utili6a como preservativo de espec!menes biol*icos al*unos

l!0uidos embalsamantes también contienen formalina. Btras aplicaciones del formalde9ido sonK produccin del papel, madera tripleD, aislantes caseros, cueros, dro*as, cosméticos, etc. Si se polimeri6a el formalde9ido con el fenol, se libera a*ua y se sinteti6a el pol!mero llamado ba0uelita. Btro pol!mero del formalde9ido es la frmica, la cual se utili6a para laminar la superficie de muebles y otros productos. Btro pol!mero del formalde9ido es el melmac, el cual se utili6a en vajillas.

•

•

•

•

1

J

||

||

;$;$ cetona

 J

J

||

||

;$;$

6

|| 1C31C21C21C3

as cetonas pueden tener las si*uientes frmulasK

J

J

J

||

||

||

1

1

1 9r

9r

9r 3onde K 8 ? *rupo al0uilo r ? arilo

1

Cutanona

J

@c@

6

;$;#;$

7ropanona

||

6

metil etil cetona B 3imetil cetona

EjemploK

B

1

;$;#;$

N!"en&a/ra UI*A a terminacin es QB<R  7ara cetonas con cinco o más átomos de carbono, se enumera la cadena y se coloca el número más bajo posible al átomo de carbono del *rupo carbonilo. Este número se utili6a para ubicar el *rupo carbonilo, el cual separa mediante un *uin el nombre de la cadena principal.

1 1

1.3 e!nas 7rovienen de la oDidacin de los alco9oles secundarios, eliminando una molécula de a*ua. Tericamente se sustituyen # átomos de 9idr*eno de un carbono secundario por un átomo de oD!*eno. rupo caracter!stico.

1

 J

N!"en&a/ra !"-n Se derivan de los nombres de los dos *rupos unidos al carbono carbonilo, se*uido por la palabra cetona.

2entanona

O#servai!nes •

a cetona (propanona) es un solvente eDcelente, disuelve muc9os compuestos or*ánicos y también es miscible con a*ua.

•

os removedores de esmaltes son soluciones 0ue contienen acetona. También se utili6a en la produccin de colorantes, cloroformo y eDplosivos.

J

|| 1C31C211C21C3

J

|| 1C31C2C211C21C3

o c - C

•

# C

5

:til enil cetona

En individuos normales la concentracin de acetona en la san*re nunca es mayor de "m*1"GGcm$ de san*re. Sin embar*o, en los diabéticos sin control la concentracin de acetona se 9ace muy altaK mayor de &Gm*1"GGcm$ de san*re.

os ácidos carboD!licos tienen un *rupo Q8K radicalR o un átomo de 9idr*eno unido al *rupo carboDilo, es por ello 0ue la frmula *eneral de los ácidos or*ánicos sonK B ||

8@@B;

= •

O#servai!nes adii!na&es •

•

•

•

os lde9idos y las cetonas tienen puntos de ebullicin más bajos 0ue los de los alco9oles con masas moleculares similares. os alde9idos y las cetonas de alto peso molecular tiene olores a*radables, al*unos de los compuestos carbon!licos de bajo peso molecular tienen olores a*rios y penetrantes. os alde9idos y las cetonas de bajo peso molecular son solubles en a*ua, no pueden formar enlaces de 9idr*eno entre s!, pero si lo 9acen con el a*ua. os compuestos carbon!licos de alto peso molecular son insolubles en a*ua debido a 0ue los *rupos al0uilo y arilo incrementan el carácter no polar de la molécula.

1.3

Aid!s Car#!7%&i!s ! Aid!s OrKni!s Son derivados 9idrocarbonados 0ue contienen un *rupo carboDilo. B ||

o

@@B; rupo o radical arboDilo @BB;

N!"en&a/ra UI*A Se obtienen eliminando la QoR  final del nombre del alcano correspondiente a la cadena más lar*a del ácido, adicionando la terminacin BIB y anteponiendo la palabra ácido. B

B

B

||

||

||

;B;

;$B;

;$;#B;

cido metanoico cido etanoico cido propanoico

 B ||

;$; ? ;;#;#B; cido %@9eDenoico = •

N!"en&a/ra !"-n +uc9os ácidos carboD!licos tienen nombres comunes derivados de palabras *rie*as o latinas 0ue inician una de sus fuentes naturales.

IUDAC

NOMBRE COMN

FUENTE

c. +etanoico c. Etanoico c. Cutanoico c. ;eDanoico c. 7entanoico c. Bctadecanoico

c. frmico c. acético c. but!rico c. caproico c. valérico c. esteárico

;ormi*a 2ina*re +ante0uilla rancia aper o cabra 2alerum, fuerte ebo

El ácido ben6oico es el ácido aromático más sencillo tiene un *rupo carboDilico unido a un anillo bencénico.

C

Acido /enoico

El ben6oato de sodio es un in*rediente utili6ado en las bebidas carbonatadas, mermeladas, mela6as, dro*as y cosméticos. •

•

•

O#servai!nes El ácido frmicoK ;BB;P es uno de sus componentes altamente irritantes del fluido inyectado en la picadura de una 9ormi*a o abeja. El ácido acético ; $BB;K es el ácido carboD!lico comercial más importante. Ano de sus usos principales es como acidulante (sustancia 0ue de las condiciones ácidas adecuadas para una reaccin 0u!mica). El ácido acético también se puede ad0uirir en una forma relativamente pura (cerca del "GG_) denominada ácido acético *lacial. as sales de los ácidos carboD!licos reciben el nombre de SES 8CBZI3S. os cuales en su nomenclatura común, terminan en QTBSR y en su nomenclatura AIO7 terminan en QBTBSR.

El sorbato de potasio (; $;?;;? ;BB/) se encuentra en los productos alimenticios 0ue tienen valores de p; por encima de %,&. Estos incluyen carnes, frutales y ju*os.



1., ESTERES Las molculas de ster contienen un grupo car$onilo unido a un grupo PJ6 así

o

|| 6 P 1 P J6` 6 radicales

|| 6 P 1 P J6`   /eri(ado del alco*ol del ácido

;$;#BB
^

CNa

in9ibe en forma efectiva, el crecimiento de 9on*os en los productos relativamente ácidos, cuyos valores de p; están por debajo de %,&.

son

o

demásK as sales de sodio y calcio del ácido propionico se utili6an como compuestos preservativos de alimentos.

El ben6oato de sodio

6`

/onde

EjemploK ;$BB
Estas sales se a*re*an a los 0uesos y productos 9orneados para in9ibir el crecimiento de microor*anismos, especialmente 9on*os.

#

/eri(ado

N!'en"%$#r% UI;PA   rimero se suprime la pala$ra ácido # se sustitu#e el su"i>o G1J del nom$re de ácido por “9.J! a continuaci%n se escri$e la preposici%n “de! seguida del nom$re del grupo alquilo o arilo del correspondiente alco*ol&

'>emplo

B ||

;$;#;#@;#;$

utanoato de etilo :GU9) J utirato de etilo nom$re com;n) '>emplo

o C

5 C

# C

# --C

'>emplo

o -C C

# C

5

Pro)oanoato de enilo 8>;RPA9 O#servai!nes

•

benoato n-)ro)ilo

Muc*os de los tienen

steres

agrada$les

olores a "rutas moti(o por el cual son $uenos agentes

aromatiantes

para los alimentos&

•

'n

la

naturalea

eFisten muc*os steres tal como las 1'69= que son

steres

grasos #

de

ácidos

alco*oles

de

cadena largas& 1C31C2)@41JJ1C2)@51C3 molcula de cera Las

ceras

en

la

se utilian

producci%n

de

cosmticos a$rillantadores

#

elementos mdicos& 1.

E$eres

=on

el

deri(ados que

grupo

de

los

*idrocar$onados

contienen

las

siguientes estructuras 6PJP6 9r

9rPJP9r

6PJ

II.

/onde 6 , grupo alquilo 9r,grupo

arilo

grupo

FUNCIONES NITROGENADAS

&.1 AMINAS =on deri(ados amoniaco C 3)

orgánicos

del

aromático)

N!"en&a/ra !"-n

•

=e

indican

grupos

los

unidos

2 al

oFígeno precedidos por la pala$ra “eter“ '>emplo 1C3J1C3

eter dimetilico

1C3J1C21C3 metiletílico

ter

1C31C3PJ1C21C3 ter dietilico conocido simplemente como ter) 

1lases •  A'in% Pri'%ri% @E)& :n grupo “6! o “9r! reemplaa uno de los átomos de Cidr%geno de una molcula de amoniaco 6C 2) •  A'in% Se#n%ri% 2E) =e o$tienen al reemplaar dos átomos de *idr%geno del C 3 por grupos “6! o “9r! 62C) •  A'in% Teri%ri% 3E)& =e o$tienen al reemplaar los 3 átomos de *idr%geno del C 3 por grupos “6! o “9r! 63)

Bter dienlico

N!"en&a/ra de &as a"inas 

C

5

Bter (etilenlico 8Anisol9

Oser5%i!nes

•

•

'l ter dietílico "ue uno de los primeros anestsicos generales su uso irrita las (ías respiratorias # produce náuseas además es altamente in"lama$le # eFplosi(o& 'ntre las molculas de ter eFisten "ueras dipolodipolo&

N!'en"%$#r% !'n =e escri$e el nom$re de los grupos alquilo o arilo que está unido al átomo de itr%geno # se agrega la terminaci%n 9mina& =i *a# dos o tres grupos di"erentes de átomo de itr%geno se escri$en sus nom$res en "orma al"a$tica seguido por la pala$ra amina&

I.

AMINAS

=e denomina 9mina! 

C C

el

“6adical

→

C3

P

C

III. AMIDAS =e nom$ra “9lcano 9mida! ?& Huncional 6 P 1J & C 2

9moniaco @E

2E

3E

1C3 C C

Metil 9mina rimaria)



1C3 1C3 C

/imetil 9mina =ecundaria)



1C3 1C3 1C3

.rimetil 9mina .erciaria)



@& enilA(ina

EjemplosK

JC F C2 @& 1C3 P 1JJC 1C 31J&C2 9c& 'tanoico 'tano 9mida 2& 1C31C21C21J&C2 utano 9mida 3& C21JC2 Metano /iamida :rea)

I+. NITRILOS =e nom$ra “9lcanoitrilo! =e sustitu#e “3C! F @!! tri(alente& ?& Huncional&

8Anilina9 N

-

=e nom$ra 9lcano P


2&

'>emplos

1l

|

1loro 9mina

C2 3&

1C3 Metil 'til 9mina

| C

II.

IMINAS =e nom$ran “9lcanoGmina!

'>emplo 2C F C 1C4

@&

1C4

→

C1≡ Metano itrilo 9c&

1ian*ídrico)

|  P 12 C 5

6 P 1 ≡ 

1C2C Metano # Gmina

2C F C 1C31C21C3 1C31C21C&C ropano Gmina

2&

1C31C3 → 1C31≡ 'tano itrilo

PROBLEMAS PROPUESTOS

@& Marque incorrecta

la

relaci%n

a) 9lco*ol 6 P JC $) 9lde*ído 6 P 1CJ c) 'ter 6 P J P 6` d) 1etona 6 P 1J P 6` e) 9cido 1ar$oFílico 6 P 1JJ6` 2& QUu saturadoR

*idrocar$uros

es

a) 'teno $) 9cetileno c) ropano d) utanona e) ropino 3&

'l olor de las naran>as se de$e al 9cetato de Jctilo Q1uál es su "%rmulaR a) 1C3 & $) 1C3 & c) 1C3 & d) 1C3 & e) 1C3 &

4&

1J & 1 8C@A 1JJ & 1 8C@5 1J & 1 8C@5 1JJ & 1 8C@A 1JJ & 1 8C@A

Q1uál de l as "%rmulas es una cetonaR a) 1C31C21JJ1C3 $) 1C31C21J1C3 c) 1C31C,1C&1C3 d) 1C3J1C3 e) 1C31C2J

1.

CONTAMINACI4N DEL MEDIO  AMBIENTE Se produce por la presencia de una sustancia capa6 de provocar el dese0uilibrio natural de un sistema (a*ua, aire, suelo, etc.) produciendo efectos perjudiciales o impurificando parcial o totalmente. Ana sustancia contaminante puede afectar también a varios sistemas simultáneamente.

&. AENTES CONTAMINANTES =on todas aquellas sustancias

que a"ectan en "orma directa a las personas plantas&

animales

3. CLASIFICACIJN DE CONTAMINACIJN AMBIENTAL

LA

1J.9MG91G[ 9.:69L 'rupciones (olcánicas 1 1 9ludes 1 Cua#cos .erremotos 1 =equías 1 Gnundaciones 1 Gncendios 1 1 6adiaci%n c%smica 1J.9MG91G[ 96.GHG1G9L Huentes Hi>as Gndustria minera 1 Gndustria metal;rgica 1 Gndustria química 1 1 Gndustria del etr%leo Gncineradores 1 /esec*os P asuras 1

1

9guas “1ontaminaci%n iol%gica!

negras

Huentes M%(iles
prue$as

CONTAMINACIJN ATMOSFRICA =e de"ine como la presencia en el aire de sustancias eFtrañas sean estas gaseosas s%lidas o una com$inaci%n de am$as en cantidad # durante un tiempo de permanencia tal que puedan producir e"ectos noci(os para la salud *umana # deterioro de los $ienes de uso # el paisa>e& C!"'!sii4n de& Aire A"!sPri! El aire está formado por *ases cuya me6cla, se distribuye de forma si*uienteK

C!"'!nene +!&-"en itr%geno

*!renae A8&0

en

JFígeno 9rg%n

20&4 0&3

/i%Fido de 1ar$ono 0&033

durante cierto partículas)

tiempo

•

ocurre

La

dispersi%n

e%n

0&00@8

?ases
0&0052

cuando la lu solar atra(iesa las capas $a>as #

.J.9L

@00

densa

de

la

atm%s"era

alcanando parte de ella la 1ualquier

sustancia

di"erente

a las indicadas en la ta$la signi"ica

de

contaminaci%n producirse a

por

super"icie de la tierra&

•

si

La

porci%n

por la tierra lo *acen en "orma de radiaci%n

la que puede tra(s de 3

in"rarro>a G6) # el 1J 2 C 2J

clases de sistemas

#

otras

molculas

encuentran

a) GASES Los gases contaminantes más comunes en la atm%s"era son =J2 1J2 J J 3 *idrocar$uros # otros más especí"icos de condiciones especiales como los mecaptenos plomos etc&

acumulaci%n sustancias

retenida

la

atm%s"era

en

de

estas

la

atm%s"era

por

la

'sto

atm%s"era incrementa

la temperatura de la tierra

contaminantes

no

# se le conoce como e"ecto in(ernadero&

gaseosos que inclusi(e pueden tomar

la

se

*ace que una cantidad creciente de energía G6 sea

 ) PARTÍCULAS

los

en

que

a$sor$en "uertemente esta radiaci%n& 'l incremento #

terrestre& =on

re"le>ada

"orma

de

gotas

no

quemados&

*RINCI*ALES CONTAMINANTES %) Diói! e A#+re (SO &)

) AEROSOLES

=on

's

producto

contaminante

del

aire

la

que pro(iene de los procesos

contaminaci%n de contaminantes

actuales de com$usti%n& La ma#oría de los com$usti$les

s%lidos presentan

de

un

# líquidos& $a>o la "orma

=e de

conocidos eFcepto la madera

suspensiones coloidales de un

contiene alguna proporci%n de

tamaño # peso tales que pueden

au"re en distintos estados& Los com$usti$les deri(ados del

mantenerse

en

suspensi%n

petr%leo contienen cantidades proporcionales de SO& pero es e(idente que la contaminaci%n

pro(ocar la muerte& 'l CO reacciona con el oFígeno del aire "ormado CO&&

general en una ciudad de alta po$laci%n

se

de$e

a

la

Di47id! de Car#!n! (CO2)

1

Uuemadores industriales

1

1entrales trmicas

omo contaminante se produce por la combustin de derivados del petrleo, lle*ando a ser muy abundante en ciudades de alta densidad poblacional. Tiene su ori*en en la respiracin de los animales y de las plantas de fermentacin de sustancias or*ánicas. Es un *as más denso 0ue la del aire, no es combustible, ni venenoso.

1

Gndustrias petroquímicas

.

Oi! e Ni$ró?en! (NO &)

Los

más

densidad automotor&

del trá"ico Los principales emisores de SO& son 1ale"acciones

1

domsticas

Gndustria

1

de

ácido

de

los

sul";rico 'rupci%n

1

(olcanes  .

M!nói! e %r!n! (CO) &

automotores& para

las

's

mu#

por

sus

so$re

los

sistemas circulatorios respiratorio pues

# la

in*i$ici%n # "i>aci%n del

CO

en

su

e"ectos

la

personas

t%Fico

directos

sangre

capacidad transportar producindose am$iente

reduce

normal para el O&  necesario transtornos&

'n

poco

aireado pequeñas cantidades de CO en el aire son su"icientes para

característicos

son

el di%Fido de itr%geno  NO) # el di%Fido de nitr%geno  NO&)& 'stos 2 %Fidos pro(ienen de los

's producido por los procesos de com$usti%n de (e*ículos

un

.

procesos

cuando

de

alcanan

com$usti%n temperaturas

mu# ele(adas& Los "ondos emisores del  NO #  NO& son los escapes de los (e*ículos

automotores

procesos de com$usti%n en la industria industrias

del acero petroquímicas

centrales

termoelctricas

etc& 'l  NO  es un gas incoloro de olor # sa$or desconocido # en contacto con el aire reacciona con el oFígeno # "orma  NO&&

e)

Los *idrocar$uros son contaminantes importantes

O!n! (O *)

Es un a*ente de ori*en foto0u!mico, producido por la accin de la lu6 al incidir sobre capas de la baja atmsfera terrestre.

de$ido

primordialmente

de los autom%(iles

tam$in

en

'l O* es considerado como un contaminante que puede ser mu#

industriales&

en

calci"icaci%n acelerada de los del

cuerpo

*umano

a"ectando asimismo la (isi%n sistema respiratorio # circulatorio&

's

un

gas

incoloro en gruesas capas es aul # de color penetrante "os"orado& 'l O*  es un agente oFidante

#

al

descomponerse

"orma %Fido at%mico& O*

 O&  O

orroe y destruye las materias or*ánicas y es venenoso.

+.

3ir!%r#r!s

=on que

un con>unto contienen C

estos

los

saturados

de "amilias e 3& 'ntre

*idrocar$uros son

los

no más

peligrosos por su "acilidad de reaccionar con la solar originando "otoquímico&

la de

"orma

de

una gran de procesos

concentraciones

superiores a 0&@ ppm durante @ *ora producindose una *uesos

los

escapes

disol(entes cantidad

peligrosos

a

radiaci%n el smog

. C&!r!P&/!ar#!n!s (Fre!nes) =on contaminantes que disminu#en la capa rica en oono en la parte superior de la atm%s"era terrestre es$r%$ós+er%) permitiendo radiaci%n ultra(ioleta adicional a partir del sol& 9ctualmente eFiste un “ 9#e!! en la capa de oono a la altura del 9rtico # el 9ntártico # el eFceso de r%i%ión #"$r%5i!"e$% puede tener una (ariedad de e"ectos dañinos so$re las personas de$ido a que no están protegidas del sol pudiendo tener cáncer a la piel o el en(e>ecimiento prematuro& CONTAMINACI4N POR ASES TABLA  AS

EMISIONES DEL 3OMBRETOTAL  ANUAL (MILLON ES DE TN)

Mon%Fido de A0072&000 1ar$ono 1J) /i%Fido de 5&5007 ∼5&500 1ar$ono 1J2) ?ases J 20 a 30

TIEMPO DE PERMANENCIA  EN LA   ATM4S7ERA 


30 a 50 B725

285

300 a 4007500

/e (arios días a semanas @0 años

JFidontroso 2J) /i%Fido de @00 a @307 au"re =J 3) @50 a 200 Metano 1C 4)

CONCENTRACI4N 3ACE 1FF AOS (PARTES POR   MIL MILLONES)

20&00

CONCENTRACI4  N EL AO 1F (PARTES POR MIL  MILLONES) @00 a 200 Cemis  40 a 80 Cemis = 350&000

0&00@ 285 0&03 00

0&00@ a 50 3@0 0&03 a 50 @&A00

40 a 80

CONCENTRACI4N EN EL AO &FFF (PARTES POR MIL  MILLONES)

ro$a$lemente 9umentado 400&000 550&000 0&0@ a 50 330 a 350 0&03 a 50 2200 a 2&500

. CONTAMINACIJN *OR METALES or di(ersas (ías el ser *umano termina a$sor$iendo los elementos metálicos que (ierte en el medio am$iente& %) C!n$%'in%ión ,!r Mer#ri! (3?)

=on

producidos

industria pintura

minera para

por del

la

acero $arcos

"otográ"ica pila "ungicidas curtidos de pieles etc& :na (e li$erado en el medio am$iente el mercurio  3?) se ionia # se trans"orma en una serie de compuestos que pueden entrar en los organismos tanto por in*alaci%n digesti(a o a piel&

'n

los

como por (ía tra(s de la ecosistemas

a

acuáticos se "orma un compuesto orgánico peligroso el  'e$i"-'er#ri! que es causante

de

muc*as

intoFicaciones&

#) C!na"inai4n '!r *&!"! (*#) =on producidos por la industria cerámica reacti(os armamentos insecticidas pigmentos protecci%n contra ra#os F aditi(os antidetonantes para la gasolina etc& .am$in a las cadenas alimenticias& 'ntra en el organismo *umano >unto con los alimentos o por (ías respiratorias acumulándose en el *ígado riñones # *uesos& roduce a$erraciones cromosomática # otras alteraciones especialmente en el espermatooide& ) C!na"inai4n '!r Cad"i! (Cd) =on producidos por la industria de gal(aniados aleaciones $aterias >o#ería electroplateado reactores nucleares PUC re"inaci%n de cinc etc& 'l cadmio es considerado uno de los metales mas t%Ficos porque se acumula en los seres (i(os de manera permanente& 'n

el suelo el cadmio tiende a disol(erse& Las plantas lo asimilan

con

"acilidad&

Las

personas lo a$sor$en a tra(s de

los

alimentos

pro(oca (%mitos # gastrointestinales

lo

que

trastornos o por

in*alaci%n acumulándose en los al(olos pulmonares& La

intoFicaci%n

cr%nica

produce a"ecciones en riñones # *uesos&

d) C!na"inanes '!r Arsni! (As) =on producidos en las "undiciones de semiconductores etc& en la naturalea se encuentra en estado li$re como com$inado& La intoFicaci%n puede producirse por ingesti%n de aguas contaminadas # de alimentos& :na (e a$sor$ido el arsnico se distri$u#e por las distintas partes del cuerpo # se acumula en el *ígado los riñones pulmones dientes pelo uñas& =us e"ectos pueden ser cancerígenos en piel # pulmones # metágenos pro(ocando esterilidad muerte de "eto # anomalías congnitas& . CONTAMINACI4N DEL AUA (MAR)

l contaminar los mares el 9ombre, amena6a el e0uilibrio climático de la tierra, principal funcin delas a*uas oceánicas. El océano re*ula la presencia de oD!*eno y del diDido de carbono en la atmsfera, el motor de esta bomba biol*ica es el fitoplancton, 0ue fija el carbono en la atmsfera. El principal peli*ro 0ue se cierne sobre los océanos es la muerte del fitoplancton, uno de los or*anismos más sensibles a la contaminacin.

F!r"a de !na"inai4n "arina a) *r!es! de &avad! de &!s Tan5/es de &!s Grandes *er!&er!s 'l 32S de los (ertidos de petr%leo al mar corresponde a tales procesos de la(ados&  ) P"%8%s C!n$%'in%n$es

or microorganismos pat%genos como consecuencia de desec*os desperdicios que (iene de la ciudad al mar& ) Aien$e M%r$i'!s

9 pesar de la espectacularidad de

los

accidentes

de

los

grandes petroleros el petr%leo que se (ierte en el mar

por

esta

causa

solo

representa el @3S del total de esta clase de (ertidos& ) Mei%n$e "% A$'ós+er% & a atmsfera alivia su car*a contaminante disolviendo en las a*uas oceánicas las sustancias 0ue transporta. El G_ de los

contaminantes marinos procede de esta fuente.

circulaci%n limitada del aire en el interior&

e) Dis'in#ión e 7i$!,"%n$!n

'l di%Fido

's

culpa$le

el

ma#or

peligro

de

la

de

car$ono es el

principal

del

contaminaci%n marina # quiás el menos conocido #a que el

calentamiento de la atm%s"era terrestre no o$stante otros

"itoplancton

es

gases como el metano del gas

todas

redes

las

la

$ase

de

tr%"icas marinas # controlador del CO&

natural

atmos"rico&

ganado) car$onos

) E" E+e$! In5ern%er!

nitr%geno de las emisiones de

 pesar de 0ue el diDido de carbono constituye solo una m!nima parte de la atmsfera terrestre, con una concentracin de G.G$_ en volumen  jue*a un papel cr!tico en el control de nuestro clima.

del

tratamiento

desec*os # de la ingesti%n del los cloro"loruro # los %Fidos de

los

autos)&

contri$u#en

al

de

temperatura

car$ono

su"icientemente

temperatura

de la tierra se '"ecto Gn(ernadero& de

(idrio

de

un

denomina 'l tec*o

in(ernadero

calentamiento

9 pesar de que una ele(aci%n

La in"luencia del di%Fido de la

.am$in

de la tierra&

puede en

so$re

de

de

3

a

5E1

parecer insigni"icante realidad es lo

a"ectar

el

grande

delicado

para

$alance

trmino de la tierra # podría

#

pro(ocar que se derritieran los glaciales # las capas de

a$sor$e algo de la radiaci%n

*ielo& 'sto a su (e ele(aría

in"rarro>a emitidas así el calor&

el

transmite

la

lu

(isi$le

atrapando

ni(el

del

mar

con

la

consiguiente inundaci%n de áreas costeras& Las mediciones

'l di%Fido de car$ono act;a en

ordinarias

muestran

cierto modo como un tec*o de

temperatura

de

(idrio eFcepci%n *ec*a de que la ele(aci%n de temperatura de

(erdad se está ele(ando # se

in(ernadero principalmente

se

de$e a

la

necesita entender e"ecto

muc*o como

la

que tierra

la en

tra$a>o para a"ectará el

in(ernadero

el

clima

terrestre& 'sta claro que el e"ecto in(ernadero al igual que

la

llu(ia

ácida

#

el

e) <<
'l contaminante atmos"rico a partir del cual puede o$tener un car$o*ídrato es

deterioro de la capa de oono de

la

estratos"era

son

aspectos am$ientales presionantes que tiene

los mas que

a) 1J c) =J2 d) 1J2

encarar el mundo de *o#& 4&

$)

J 2

e) J

'l contaminante que no causa e"ecto t%Fico en el *om$re es

PROBLEMAS PROPUESTOS

a) =J2 c) J3 d) Hre%n ".

+ar0ue la secuencia correcta respecto a las emisiones de los motores de combustin. G) =on gases contaminantes como SO&Q CO&Q NO&Q CO GG) 9lgunos contienen (apores de plomo& GGG) 1ausan solo contaminaci%n líquida&

a)
$) H
e) J

Q1uál de los gases no es (enenoso ni t%FicoR a) 1l2 c) C3 d) 2

B&

$) J3 e) 1J

La alternati(a que corresponde a la "uente emisora # el contaminante es

c) H<<

2& Marque la secuencia correcta G) 'l CO& no es (enenoso # CO si a;n así son el contaminantes GG) 'l SO& genera llu(ia ácida C7C  GGG) Los contiene *al%genos& G<) 'l O* se descompone con al lu IR  <) La gasolina ecol%gica es de color (erde de a*í su nom$re& a) <<<<< $) H
5&

$) 1J

%) 1entrales trmicas C3  ) 'rupci%n de (olcanes  NO& ) 9$onos Gnorgánicos SO& ) roceso metal;rgico  N3* e) .ostaci%n de minerales SO& .

Establecer la correspondenciaK

a) Hreones ) '"ecto in(ernadero $) Jono ) 9lteraci%n en la estructura de la *emoglo$ina c) CO& ) /estru#e la capa de oono