1. Química y materia
Campo
de la Química. La materia. Clasificación: por sus estados de
agregación. Por su composición (sustancias y mezclas). Fenómenos físicos
y químicos. Propiedades físicas y químicas. Propiedades extensivas e
intensivas.
2. Estructura atómica
Descripción
básica del átomo. Caracterización del núcleo atómico. Núclidos,
isótopos y su notación. Evolución de los modelos atómicos (Dalton,
Thomson, Rutherford, Bohr). Modelo atómico actual. Introducción
histórica al modelo atómico actual (De Broglie, Heisenberg, Schrödinger,
Dirac). Números cuánticos. Orbitales. Configuración electrónica.
Presentación abreviada de la configuración electrónica. Conceptos
básicos de paramagnetismo y diamagnetismo. Casos especiales de
configuración electrónica. Configuración electrónica de iones
monoatómicos. Especies isoelectrónicas.
3. Tabla periódica moderna (TPM)
Trabajos
de Mendeleiev y Meyer. Ley Periódica Moderna. Períodos y grupos.
Clasificación de los elementos (metales, no metales, semimetales;
representativos, de transición: bloques s,p,d,f). Electrones de valencia
y notación de Lewis para elementos representativos. Ubicación de un
elemento en la TPM. Propiedades periódicas (radio atómico y iónico,
energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, números
de oxidación máximos y mínimos de elementos representativos).
4. Enlace químico
Definición.
Clasificación. Influencia de la electronegatividad. Enlace iónico:
condiciones para formar el enlace, notación de Lewis, propiedades
generales. Enlace covalente: condiciones para formar el enlace,
clasificación (normal y coordinado; polar y no polar, enlace simple y
múltiple, enlace sigma y pi), estructuras de Lewis en compuestos
covalentes sencillos, resonancia, hibridación (sp, sp2, sp3), geometría
molecular, polaridad molecular, propiedades generales. Enlace metálico:
propiedades generales. Fuerzas intermoleculares en sustancias (Fuerzas
de Van der Waals: dispersión de London y atracciones dipolo-dipolo).
Enlaces puente de hidrógeno.
5. Nomenclatura química inorgánica
Definición.
Tipos de nomenclatura. Nomenclatura binaria. Reglas para asignar
estados de oxidación. Grupo funcional y función química. Nomenclatura de
iones monoatómicos y poliatómicos. Aplicación de la nomenclatura
binaria para formular y nombrar las diversas funciones (óxidos básicos y
ácidos, hidruros metálicos y no metálicos, hidróxidos, ácidos
oxácidos, ácidos hidrácidos, sales oxisales neutras y ácidas, sales
haloideas neutras y ácidas, peróxidos). Nombres comerciales.
6. Estequiometría
Definición.
Conceptos fundamentales: unidad de masa atómica, masa isotópica
relativa, masa atómica relativa promedio, masa molecular relativa
promedio, número de Avogadro, el mol, masa molar, número de moles.
Relación molar en una fórmula química. Reacción y ecuación química.
Clasificación de reacciones químicas (adición, descomposición,
desplazamiento simple y desplazamiento doble o metátesis, isomerización;
exotérmica y endotérmica; redox y no redox). Leyes ponderales y sus
aplicaciones: ley de Lavoisier (balance de reacciones: tanteo, método
del ión electrón, agentes oxidantes y reductores), ley de Proust
(composición centesimal, fórmula empírica y molecular, reactivo
limitante), ley de Dalton (relaciones molares y de masa en reacciones),
ley de Richter (equivalente químico, masa equivalente, número de
equivalentes, cálculos con equivalentes químicos). Rendimiento de una
reacción. Uso de reactivos impuros.
7. Estados de agregación de la materia
Origen
y propiedades generales de los estados fundamentales de agregación de
la materia. Cambios de estados físicos. Estado gaseoso: propiedades
generales, presión, temperatura. Gases ideales. Leyes empíricas de los
gases ideales (Boyle-Mariotte, Charles, Gay Lussac). Ecuación combinada.
Ecuación de estado. Cálculo de densidad y masa molar. Ley de Avogadro.
Condiciones normales. Volumen molar de gases. Mezcla de gases: leyes
de Dalton y Amagat-Leduc, masa molar aparente. Efusión y difusión. Ley
de Graham. Cálculos estequiométricos con gases. Estado líquido:
propiedades generales. Conceptos básicos de tensión superficial y
viscosidad. Evaporación. Presión de vapor. Punto de ebullición. Gases
húmedos. Humedad relativa. Estado sólido: propiedades generales.
Fusión, sublimación, clasificación de los sólidos (amorfos y
cristalinos), clasificación de los sólidos cristalinos. Diagrama de
fases (agua y dióxido de carbono).
8. Soluciones y coloides
Sistemas
dispersos. Suspensiones. Coloides: propiedades generales, movimiento
browniano, efecto tyndal, tipos de coloides. Soluciones. Definición.
Componentes. Clasificación. Propiedades generales. Solubilidad. Curvas
de solubilidad. Factores que afectan la solubilidad. Concentración.
Unidades de concentración (porcentaje en masa, porcentaje en volumen,
masa/volumen, fracción molar, molaridad, normalidad, molalidad).
Operaciones con soluciones: dilución, mezcla, cálculos estequiométricos.
9. Equilibrio químico
Reacciones
reversibles. Definición de velocidad de reacción. Ley de acción de
masas. Equilibrio químico: condiciones y características. Deducción de
las expresiones de las constantes de equilibrio. Kc y Kp y su relación.
Grado de reacción. Principio de Le Chatelier. Factores que alteran el
estado de equilibrio.
10.Ácidos y bases
Propiedades
generales. Definiciones de ácidos y bases: Arrhenius, Brönsted- Lowry,
Lewis. Pares conjugados. Fuerza relativa de ácidos y bases según
Brönsted-Lowry. Constante de ionización de ácidos y bases débiles (Ka,
Kb). Producto iónico del agua (Kw). Relación entre Ka y Kb de pares
conjugados. Concepto de pH y pOH. Escala de pH en soluciones diluidas.
Neutralización. Titulaciones ácido fuerte/base fuerte.
11. Electroquímica
Definición.
Potenciales de óxido-reducción. Concepto de semireacción y semipila.
Celdas galvánicas: componentes, representación, fuerza electromotriz.
Criterio de espontaneidad de reacciones redox. Celdas electrolíticas:
componentes, electrólisis de sales fundidas, del agua y soluciones
acuosas de sales. Leyes de Faraday. Aplicaciones comunes de la
electroquímica.
12. Química orgánica
El
carbono. Propiedades: tetravalencia y autosaturación. Clases de
cadenas carbonadas: abiertas y cerradas. Tipos de fórmulas: global,
desarrolladas, semidesarrolladas, condensadas, topológica. Tipos de
carbono e hidrógeno. Clases de compuestos orgánicos. Hidrocarburos.
Clasificación: alcanos (propiedades generales, nomenclatura de alcanos
lineales, grupos alquilo, nomenclatura de alcanos ramificados); alquenos
y alquinos (propiedades generales, nomenclatura); hidrocarburos
alicíclicos (cicloalcanos, propiedades generales. Nomenclatura);
hidrocarburos aromáticos, benceno (estructura, resonancia, propiedades
generales), nomenclatura de hidrocarburos aromáticos (mono y
disustituido). Petróleo. Origen. Propiedades. Refinación. Gasolina:
octanaje. Gas natural. Combustión de hidrocarburos (completa e
incompleta). Grupos Funcionales: Reconocimiento de los grupos
funcionales (halogenuros de alquilo, alcoholes, éteres, fenoles,
aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, amidas, grasas,
jabones, aminas). Nomenclatura de compuestos monofuncionales sencillos.
Estructuras de algunos carbohidratos. Isomería. Tipos de isomería
estructural (de posición, de cadena, de función, geométrica).
13. Ecología y contaminación ambiental
Definición
de ecología. Ecosistemas. Factores que alteran el equilibrio
ecológico. Contaminantes. Principales problemas ambientales globales:
efecto invernadero, contaminación del aire por gases y partículas,
smog, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono, efectos de las
radiaciones UV en el ambiente, contaminación del agua, eutroficación,
agotamiento de recursos naturales. Soluciones propuestas a la
contaminación ambiental: reuso y reciclaje de materiales, tecnologías
limpias. Acuerdos internacionales y nacionales en relación al ambiente.
14. Química aplicada
Nuevas
tecnologías: Introducción a nanotecnología, biotecnología, celdas de
combustión. Materiales modernos: cristales líquidos, polímeros, uso de
plasma, superconductores. Aplicaciones: tratamiento de desechos
nucleares, corrosión.
