Grado en Química

Química I

Primer curso
Primer cuatrimestre

Guía Docente

Contenidos

TEMA 1.- Elementos y compuestos. (4)

Importancia de la Química y el Método científico. Elementos químicos. Mol de elementos.  Tipos de compuestos químicos. Mol de compuestos. Composición centesimal. Estados de oxidación. Nomenclatura de compuestos inorgánicos. Nomenclatura de compuestos orgánicos.

Guía del Tema Presentación A, B

TEMA 2. Estructura atómica. Introducción a la Química Cuántica. (2)

Observaciones que condujeron a la Mecánica Cuántica: La radiación electromagnética como movimiento ondulatorio. Radiación del cuerpo negro. Espectros atómicos. Efecto Compton y efecto fotoeléctrico.  Ideas que condujeron a la Mecánica Cuántica. Modelos cuánticos útiles en Química. Diferencias entre mecánica cuántica y mecánica clásica.

Guía del Tema Presentación

TEMA 3. Los átomos hidrogenoides. (2)

Ecuación de Schrödinger para átomos hidrogenoides. Números cuánticos y orbitales de los electrones. Espín electrónico.

Guía del Tema Presentación

TEMA 4. Átomos polielectrónicos. (2)

Átomos polielectrónicos. Configuraciones electrónicas.

Guía del Tema Presentación

TEMA 5. Clasificación de los elementos. Tabla periódica.(2)

Tamaño de los átomos y los iones. Energía de ionización. Afinidad electrónica. Variación de las propiedades periódicas de los elementos.

Guía del Tema Presentación

TEMA 6. Enlace covalente: Teoría de Lewis y propiedades moleculares. (3)

Enlace covalente en moléculas sencillas. Polaridad de enlaces covalentes. Aplicación de la teoría de Lewis a especies más complejas. Carga formal. Resonancia. Excepciones a la regla del octeto: Especies con número impar de electrones, octetos incompletos y octetos expandidos. Forma geométrica de las moléculas: Teoría RPECV.

Guía del Tema Presentación

TEMA 7. Propiedades moleculares. (1)

Polaridad de moléculas. Características de un enlace: orden, longitud y energía de enlace.

Guía del Tema Presentación

TEMA 8. Enlace covalente: Teorías de la Mecánica cuántica. (5)

Teorías  de enlace de valencia y orbitales moleculares (TEV y TOM). Solapamiento de orbitales atómicos. Hibridación de orbitales atómicos: sp3; sp2; sp; sp3d; sp3d2. Enlaces covalentes múltiples. Aplicaciones de la TOM a moléculas diatómicas homo y heteronucleares de los elementos del primer y segundo periodo.

Guía del Tema Presentación

TEMA 9. Enlace en los sólidos iónicos y metálicos. Enlace iónico: formación de un enlace iónico. Sólidos iónicos.- Cristales iónicos. Energía de red. Estructuras cristalinas. Principales tipos de estructuras cristalinas. Propiedades de los compuestos iónicos. Predicción de fórmulas en compuestos iónicos.  Enlace metálico. Teoría de bandas: conductores, semiconductores y aislantes. Tipos de semiconductores.

TEMA 10. Sistemas termodinámicos y funciones de estado. Tipos de Sistemas. Conceptos previos: definiciones. Caracterización del estado de un sistema. Funciones de estado: Interés de las funciones de estado. Equilibrio termodinámico. Transformaciones termodinámicas.

TEMA 11. Energía interna. Calor y trabajo: intercambio de energía entre sistemas. Energía Interna: Visión Molecular.  Energía Interna como función de estado. Energía Interna y principio de conservación de la energía. Intercambio de calor. Capacidad calorífica. Formas de trabajo de interés químico: trabajo de expansión. Trabajo y calor: dependencia del camino seguido durante la transformación. Primer Principio de la Termodinámica. Transformaciones realizadas en gases ideales: Trabajo. Procesos a volumen constante y procesos a presión constante.

TEMA 12. Transferencia de energía y funciones de estado. Entalpía. Ley de Hess. Condiciones de Presión constante y de Volumen constante. Definición de una nueva función de estado: Entalpía. Idealización de procesos reales.  Ley de Hess. Estado estándar. Entalpía estándar de formación y de combustión. Cálculo de entalpías estándar de reacción. Dependencia del cambio de entalpía de un proceso con la temperatura: Ley de Kirchhoff. Entalpías de reacción a partir de entalpías de enlace.

TEMA 13. Estados de agregación de la materia. Estado gaseoso. Gases ideales. Gases no ideales (reales). Fuerzas intermoleculares. Estado líquido. Propiedades de los líquidos: Vaporización. Presión de vapor. Estado sólido: Fusión, punto de fusión y calor de fusión. Sublimación. Diagramas de fase.

TEMA 14. Mezclas y disoluciones. Conceptos básicos. Clasificación de la materia: sustancias puras y mezclas. Clasificación de las mezclas según el tamaño de partículas y según el estado de agregación de sus componentes. Disoluciones. Distintas formas de expresar la concentración de una disolución. Visión molecular del proceso de dilución. Cambios de energía y aleatoriedad en el proceso de dilución. Disoluciones saturadas y solubilidad; variación con la temperatura. Solubilidad de gases: Ley de Henry. Disoluciones ideales. Ley de Raoult. Destilación. Propiedades coligativas: Descenso de la presión de vapor, descenso del punto de congelación, aumento del punto de ebullición, procesos de ósmosis.

TEMA 15. Introducción a las reacciones químicas y velocidad de reacción. Reacción química, ecuación química, estequiometría y ley de  la conservación de la masa. Reactivo limitante y cálculo del rendimiento de una reacción química.

TEMA 16. Cinética de las reacciones químicas.  Definición de velocidad de reacción. Orden de reacción. Leyes de velocidad de reacción y su determinación experimental mediante el método de las velocidades iniciales. Ecuaciones integradas de velocidad. Tiempo de vida medio. Temperatura y velocidad de reacción. Ecuación de Arrhenius. Teorías sobre velocidad de reacción. Mecanismos de reacción. Molecularidad. Reacciones simples y complejas. Catalizadores

Química II

Primer curso
Segundo cuatrimestre

Guía Docente

5. Contenidos

 

 

Bloque 1: Aspectos generales

 

TEMA 1 Termodinámica de las reacciones inorgánicas.

 

1.1. Fuerza impulsora de una reacción (Rayner, pgs. 93-97)

 

1.2. Entalpía de formación y energía de enlace en compuestos covalentes y sólidos iónicos (Rayner, pgs. 99-103; 106)

 

1.3. Termodinámica de la disolución de compuestos iónicos (Rayner, pgs. 103-105)

 

1.4. Factores termodinámicos y factores cinéticos (Rayner, pgs. 107-109)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 2 Reacciones ácido-base.

 

2.1. Ácidos de Brönsted fuertes y débiles. Características de los ácidos de Brønsted: Acua-ácidos, hidroxo-ácidos y oxo-ácidos. Tendencias periódicas en la fuerza de los acua-ácidos. Oxoácidos simples: Reglas de Pauling y anomalías estructurales. Óxidos ácidos y básicos. Anfoterismo. Formación de compuestos polioxo (Shriver pgs. 118-125)

 

2.2. Acidez de Lewis: Características de los ácidos de Lewis por grupos del Sistema Periódico (Shriver pgs. 125-130)

 

2.3. Clasificación de los ácidos y bases de Lewis. Interpretación de la dureza. Consecuencias y aplicaciones. (Rayner pgs. 143-149)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 3 Reacciones redox. Diagramas.

 

3.1. La serie electroquímica (Shriver pgs. 145-146)

 

3.2. Factores que influyen en los potenciales normales de los elementos. Influencia de la concentración (Shriver pgs. 144-148)

 

3.3. Estabilización de estados de oxidación (Shriver pg. 152)

 

3.4. Reacciones redox del agua (Shriver pgs. 148-150)

 

3.5. Desproporción y comproporción (Shriver pgs. 151-152)

 

3.6. Diagramas de potenciales. Latimer, Frost y Pourbaix (Shriver pgs. 153-160)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 4 El enlace en los compuestos inorgánicos.

 

4.1. Teoría de enlace de valencia (TEV)

 

4.2. Teoría de orbitales moleculares (TOM).

 

4.3. Aplicaciones de la TOM a moléculas diatómicas homo y heteronucleares de los elementos del primer y segundo periodo.

 

Guía del Tema

Presentación

 

Bloque 2: Los elementos representativos.

 

TEMA 5 El hidrógeno.

 

5.1. Introducción (Rayner, pg. 114)

 

5.2. Propiedades y obtención (Rayner, pgs. 118-120)

 

5.3. Los iones del hidrógeno. Hidruros (Rayner, pgs. 120-125)

 

5.4. Enlaces de hidrógeno y aspectos biológicos (Rayner, pgs. 126-127)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 6 Metales alcalinos.

 

6.1. Tendencias de grupo (Rayner, pg. 181-182)

 

6.2. Características comunes de los compuestos de los metales alcalinos (Rayner, pgs. 182-183)

 

6.3. Sodio y Potasio (Rayner, pg.189-190)

 

6.4. Óxidos (Rayner, pgs. 191-192)

 

6.5. Hidróxidos (Rayner pgs. 192-193)

 

6.6. Preparación del hidróxido de sodio (Rayner pgs. 193-194)

 

6.7. Cloruro de sodio (Rayner pg. 196)

 

6.8. Cloruro de potasio (Rayner pgs.196-197)

 

6.9. Carbonato de sodio (Rayner pg. 198)

 

6.10. Hidrogenocarbonato de sodio (Rayner pg. 200)

 

6.11. Aspectos biológicos (Rayner pgs.202-203)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 7 Metales alcalinotérreos.

 

7.1. Tendencias grupales (Rayner, pgs. 208-209)

 

7.2. Características comunes de los compuestos de los metales alcalinotérreos (Rayner, pg. 209)

 

7.3. Berilio (Rayner, pgs. 211-212)

 

7.4. Magnesio (Rayner, pgs. 212-214)

 

7.5. Calcio y bario (Rayner pgs. 214-215)

 

7.6. Óxidos (Rayner pg. 215)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 8 El grupo del boro.

 

8.1. Tendencias del grupo (Rayner, pgs. 225-227)

 

8.2. Extracción del boro (Rayner, pgs. 226-227)

 

8.3. Producción de aluminio (Rayner, pgs. 235-238)

 

8.4. Reactividad del boro (Rayner, pgs. 226-232)

 

8.5. Reactividad del aluminio, galio, indio y talio (Rayner, pgs. 234-235)

 

8.6. Oxido, oxoácidos y oxoaniones de boro (Rayner, pgs. 226-227)

 

8.7. Alúmina, alumbres y espinelas (Rayner pgs. 239-241)

 

8.8. Aspectos biológicos (Rayner pgs. 243-244)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 9 El grupo del carbono.

 

9.1. Tendencias grupales (Rayner, pg. 249-255)

 

9.2. Monóxido de carbono (Rayner, pgs. 259-261)

 

9.3. Dióxido de carbono (Rayner, pgs. 261-265)

 

9.4. Hidrogenocarbonatos y carbonatos (Rayner, pgs. 266-268)

 

9.5. Tetrahalogenuros de carbono (Rayner pgs. 268-269)

 

9.6. Metano (Rayner pgs. 271-272)

 

9.7. Dióxido de silicio (Rayner pgs. 277-278)

 

9.8. Silicatos (Rayner pgs. 279-282)

 

9.9. Óxidos de estaño y de plomo(Rayner pgs. 287-288)

 

9.10. Aspectos biológicos (Rayner pgs. 290-291)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 10 El grupo del nitrógeno.

 

10.1. Tendencias grupales (Rayner, pg. 297 - 298)

 

10.2. Los elementos: Estado natural. Obtención y propiedades. (Rayner, pgs. 300, 302-303,321-323)

 

10.3. Hidruros: Generalidades. Amoníaco (Rayner, pgs. 303-310)

 

10.4. Oxocompuestos de nitrógeno: Óxidos (Rayner, pgs. 312-316)

Oxoácidos de nitrógeno: ácido nitroso, ácido nítrico (Rayner, pgs.317-319)

Nitratos y nitritos (Rayner, pg. 319-321)

 

10.5. Oxocompuestos de fósforo

Óxidos de fósforo (Rayner pg. 326)

Ácido fosfórico y fosfatos (Rayner pg. 328-332)

 

10.6. Química Redox acuosa (Rayner pgs. 302-303, 321-322)

 

10.7. Aspectos biológicos (Rayner pgs. 332)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 11 El grupo del oxígeno.

 

11.1. Tendencias grupales (Rayner, pg. 339)

 

11.2. Los elementos: Obtención y aplicaciones (Rayner, pgs. 341-346 y 355-358)

 

11.3. Hidruros (Rayner, pg. 350-351)

Peróxido de hidrógeno (Rayner, pg. 352)

Sulfuro, seleniuro y telururo de hidrógeno (Rayner, pgs.359-361)

 

11.4. SO2 y SO3(Rayner pags. 362-364)

 

11.5. Oxoácidos y oxoaniones (Rayner pgs. 364-368)

Otros ácidos derivados del ácido sulfúrico (Rayner pg. 370)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 12 Los halógenos.

 

12.1. Tendencias generales del grupo. (Rayner, pgs. 380-382)

 

12.2. Obtención y usos.(Rayner, pgs. 383-387)

 

12.3. Haluros de hidrógenos. Haluros.(Rayner, pgs. 387-393)

 

12.4. Óxidos, oxoácidos y oxoaniones. (Rayner, pgs. 394-400)

 

12.5. Aspectos biológicos(Rayner, pgs. 404-405)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 13 Los gases nobles.

 

13.1. Tendencias grupales (Rayner, pg. 409)

 

13.2. Los elementos: Obtención y aplicaciones (Rayner, pgs. 410-411)

 

13.3. Fluoruros de xenón (Rayner, pgs. 412-414)

 

13.4. Óxidos de xenón(Rayner pgs. 414-415)

 

Guía del Tema

Presentación

 

Bloque 3: Elementos de los bloques d y f.

 

TEMA 14 Los metales de transición. Generalidades.

 

14.1. Definición y clasificación. (Shriver, pág. 432)

 

14.2. Configuraciones electrónicas. (Rayner, pág. 11)

 

14.3. Propiedades: Energías de enlace. Puntos de fusión y ebullición. Radios metálicos. Densidades. Estados de oxidación. (Purcell, pág. 659; Rayner, pág. 456; Shriver, pág. 434)

 

TEMA 15 Introducción a la química de la coordinación.

 

15.1. Introducción. (Shriver, pág. 219)

 

15.2. Clasificación de los ligandos (Shriver, pág. 226)

 

15.3. Números de coordinación y geometrías. (Shriver, pág. 220)

 

15.4. Reglas de formulación y nomenclatura. ("Introducción a la nomenclatura de las sustancias químicas" W. R. Peterson, pag. 85)

 

15.5. Isomería en los compuestos de coordinación.(Rayner, pág. 422; Shriver, pág. 229)

 

TEMA 16 El enlace en los compuestos de coordinación.

 

16.1. Teoría del campo cristalino.(Rodgers, pág. 69; Rayner, pág. 430)

 

16.2. Complejos de alto y bajo spin. (Shriver, pág. 463)

 

16.3. Energía de estabilización del campo cristalino. (Rodgers, pág. 82)

 

16.4. Factores que afectan al valor de D. Serie espectroquímica. (Shriver, pág. 461; Rodgers, pág. 84)

 

16.5. Efecto Jahn-Teller (Shriver, pág. 467)

 

TEMA 17 Propiedades magnéticas y color de los compuestos de coordinación.

 

17.1. Propiedades magnéticas. (Rodgers, pág. 89; Rayner, pág. 14 y 435; Shriver, pág. 463)

 

17.2. Color de los compuestos de coordinación. (Rodgers, pág. 92; Rayner, pág. 435)

 

17.3. Espectros electrónicos. (C.E. Housecroft, A.G. Sharpe 2ª Ed., pág. 570)

 

TEMA 18 Los elementos del grupo 12.

 

18.1. Tendencias del grupo (Rayner, pgs. 504-505)

 

18.2. Extracción del zinc (Rayner, pgs. 505-507)

 

18.3. Principales compuestos de zinc (Rayner, pgs. 507-509)

 

18.4. Extracción del mercurio (Rayner, pgs. 510-511)

 

18.5. Compuestos de mercurio(Rayner pgs. 511-512)

 

18.6. Aplicaciones de los elementos del grupo 12 (Rayner, pgs. 512-513)

 

18.7 Aspectos biológicos(Rayner pgs. 513-514)

 

Guía del Tema

Presentación

 

TEMA 19 Lantánidos y actínidos.

 

19.1. Propiedades de los elementos (Rayner, pgs. 518-525)

 

19.2. Extracción del uranio (Rayner, pgs. 525-527)

 

Guía del Tema

Presentación

Máster en Química Fina y Molecular

Reactividad y mecanismos de reacción en compuestos de coordinación

Primer cuatrimestre

Guía Docente