Qyf101 clase a_clase_quimica_general (1)

VicerrectoríaAcadémicaUA
Direcciónde Docenciade Pregrado- SubDirecciónde Innovación Curricular
CRONOGRAMA TEMÁTICO DE SESIONES SEMANALES
Carrera: Química y Farmacia Nivel de la asignatura enel
plan
Primer Nivel
Código
asignatura
QYF101 Nombre Asignatura Química General
SEMANA TEMA CONTENIDO ESTRATEGIA
PEDAGÓGICA
Semana1 Clasificaciónde lamateria
Normasde seguridaden
LaboratorioQuímico
Clasificaciónde lamateria:
Sustancias puras, mezclas
compuestas, Propiedades
físicas y químicas de la
materia
Clasesexpositivas
Lectura previaclase a
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana2 Estructura atómica
Instalacionesdel
LaboratorioQuímico
Estructura del átomo.
Teoría cuántica. Modelo
cuántico de Bohr. Niveles
de energía, transiciones,
numero cuántico
Clasesexpositivas
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana3 Onda-partícula
Reconocimientode
materiales.
Descripción de las teorías
de Schrodinger y
Heisenberg. Átomo de
Hidrogeno. Modelo
cuántico. Números
cuánticos
Clasesexpositivas
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana4 Átomos
Mediciónde peso
Átomos polielectrónicos
Configuración electrónica
de los elementos
Clasesexpositivas
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana5 Teoría atómica
Mediciónde volúmenes,
lavadode materiales
Leyes ponderales de la
química. Ley de
proporciones definidas,
ley de proporciones
múltiples.
Clasesexpositivas
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana6 SistemaPeriódico
Mediciónde densidad
Fundamentos de la
clasificación periódica de
los elementos
Clasesexpositivas
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana7 Tablasperiódicas
Preparaciónde
soluciones
Tabla periódica según
Mendeleev. Períodos,
grupos y familias.
Elementos
representativos,
elementos de transición y
de transición interna.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
clase.
Prácticas de
laboratorio.

[Escriba aquí] [Escriba aquí] [Escribaaquí]
Semana8 Propiedades periódicas
de loselementos
Sistemasde calefacción
Radio atómico, iónico y
covalente, volumen,
numero de oxidación
potencial de ionización,
electronegatividad,
electroafinidad y series
electrónicas.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana9 Prueba mitad de semestre
Semana10 Enlace químico
Técnicasde separación
Teorías sobre naturaleza
de enlace químico. Enlace
covalente, covalente
coordinado, y enlace
iónico
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana11 Teoría de enlacesde
valencia
Técnicasde separacióny
de purificación
Notación de Lewis,
formación de enlaces
simples y múltiples. Regla
del dueto y octeto.
Excepcionesde moléculas.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
clase.
Prácticas de
laboratorio.
Semana12 Característicasdel enlace
Extraccióncon solvente
Energía, longitud,
polaridadde enlace yde la
molécula, momento
dipolar,modelopariónico,
orden de enlace,
propiedades magnéticas,
carga formal, resonancia.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
Prácticas de
laboratorio.
Semana13 Enlace covalente
Destilaciónsimple
Enlace covalente
coordinado, formación de
aductos. Expansión de
capa de valencia
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
Prácticas de
laboratorio.
Semana14 Estequiometria
Titulación
Concepto de mol, fórmula
empírica, formula
molecular. Relación y
cálculosestequiométricos.
Reactivos en exceso,
limitante, rendimiento.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
Prácticas de
laboratorio.
Semana15 Soluciones
Preparaciónde
soluciones
Expresión de soluciones.
%p/p, %p/v, molaridad,
molalidad. Soluto,
solvente, densidad.
Propiedades coligativas.
Clasesexpositivas
Aprendizajebasado
enproblemas.
Prácticas de
laboratorio.
Semana16
Semana17
Semana18 Prueba término de semestre
Nota: Se debenindicarlassesionesdestinadasapruebassolemnesuotrasformasde evaluaciónsumativa.
Estas no requierenclase aclase.

PROGRAMACIÓN CLASE A CLASE
Nombre del curso: QUIMICAGENERAL
Código:QYF101
Carrera: QUIMICA Y FARMACIA
Desarrollode las Sesiones
Semana Nº1: Clasificaciónde lamateria
Descripción de la Sesión:
Clasificaciónde lamateria:Sustanciapuras,mezclascompuestas,Propiedadesfísicasyquímicasde la materia
Lectura Previa
La químicaesel estudiode lamateriay loscambiosque experimenta.Lamateriaescualquiercosaque ocupa
un espacioyque tiene masa.La materiaescualquiercosaque se puede verytocar (comoagua, tierray
árboles) ono (comoel aire).Así,cada cosa del universotieneunarelación"química".Losquímicosdistinguen
variossubtiposde materiasegúnsucomposiciónypropiedades.Laclasificaciónde lamateriacomprende las
sustancias.lasmezclas,loselementosyloscompuestos,asícomolosátomos ylas moléculas,que se
estudiaránenel capítulo2,
Sustancias y mezclas
Una sustanciaes unaforma de materiaque tiene unacomposicióndefinida(constante) ypropiedades
características.Algunosejemplossonel agua,el amoniaco,el azúcar(sacarosa),el oroy el oxígeno.Las
sustanciasdifierenentre síensucomposiciónypuedenidentificarse porsuapariencia,olor,saboryotras
propiedades.Unamezclaesuna combinaciónde dosomás sustanciasenla cual las sustanciasconservansus
propiedadescaracterísticas.Algunosejemplosfamiliaressonel aire,lasbebidasgaseosas,laleche yel
cemento.Lasmezclasnotienenunacomposiciónconstante,portanto,lasmuestrasde aire recolectadasde
variasciudadesprobablementetendránunacomposicióndistintadebidoasusdiferenciasenaltitudy
contaminación,entre otrosfactores.Lasmezclaspuedenserhomogéneasoheterogéneas,Cuandouna
cucharada de azúcar se disuelveenagua,obtenemosuna mezclahomogénea,esdecir,lacomposiciónde la
mezclaesla mismaentoda ladisolución.Sinembargo,si se juntanarenayvirutasde hierropermanecerán
como tal.Este tipo de mezclase conoce como mezclaheterogéneadebidoaque sucomposiciónnoes
uniforme. Estalecturaincluye losconceptos,definiciones,informaciónovocabulariobásicoparalaclase,lo
que debe serpertinente alascaracterísticasde la asignaturao actividaddocente;loque el estudiante deberá
tenerpara entenderlaclase.De estamanerapermite que el estudiante puedaparticiparactivamente ensu
procesode enseñanza-aprendizaje (lo que leenlespermiteentenderloque el profesorexplicaraenlaclase),
dominandolosconocimientospreviosque exigeel nuevotemaoresolverlasdudas.
Las sustancias se caracterizanpor sus propiedadesyporsu composición.El color,puntode fusiónypuntode
ebulliciónsonpropiedadesfísicas. Lapropiedadfísicase puede mediryobservarsinque cambie la
composiciónoidentidadde lasustancia,Porejemplo,esposibledeterminarel puntode fusióndel hielo
calentandountrozode él y registrando latemperaturaala cual se transformaenagua.El agua difiere del
hielosóloenapariencia,noensu composición,porloque este cambioesfísico;esposible congelarel agua
para recuperarel hielooriginal,Portanto,el puntode fusiónde unasustanciaesuna propiedadfísica.De
igual manera,cuandose dice que el heliogaseosoesmásligeroque el aire,se hace referenciaa una
propiedadfísica.Porotrolado,el enunciado"el hidrógenogaseosose quemaenpresenciade oxígeno
gaseosopara formaragua" describe una propiedadquímicadel hidrógeno,yaque para observarla
propiedadse debe efectuaruncambioquímico,enese casola combustión.Despuésdel cambio,losgases
originales,hidrógenoyoxígeno,habrán desaparecido yquedaráunasustanciaquímicadistinta,el agua.No
esposible recuperarel oxígenodel aguapormediode uncambiofísicocomo laebulliciónolacongelación.
Cada vezque se prepara unhuevococidose produce un cambioquímico.Al ser sometido aunatemperatura
de aproximadamente100°C.,tanto la clara comola yemaexperimentancambiosque modificannosólosu
aspectofísico,sinotambiénsucomposición.AIcomerse,cambiaotravezla composicióndel huevopor
efectode lassustanciaspresentesenel organismo,denominadasenzimas.Estaacción digestivaesotro
ejemplode uncambioquímico.Loque sucede durante ladigestióndependede laspropiedadesquímicas
tanto de losalimentoscomode lasenzimasimplicadas.

Preguntas de inicio:
¿Qué es una sustancia?
¿Qué es una mezcla homogénea y una heterogénea?
¿Qué es una propiedad física y una propiedad química?
Referencia Bibliográfica de la Lectura Previa
Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby. Química. Undécima edición McGraw-Hill Educación 2015. Capítulo 1
http://www.quimica.ucr.ac.cr/LQG1/laboratorio_quimica_general.pdf, Normas de seguridad de laboratorio
Químico: LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. Pp 1-4.

Semana Nº2: Estructura atómica
Descripciónde la Sesión:
Estructura del átomo.Teoría cuántica.Modelocuánticode Bohr. Nivelesde energía,transiciones,número
cuántico.
Lectura Previa
Durante el sigloXIX,el descubrimientode laelectrolisisdel agua(1800, NicolsonyCarlisle) yde lasleyesde
Faraday (1832) sugierenque lasunidadesde carga eléctricaestán asociadas con los átomos. Peronoes
hasta finalesdel sigloXIXyprincipiosdelXXque se identificanlaspartículascargadasque componenel
átomo. El protón y el electrónfueronidentificadosestudiandolaconductividadde los gasesa bajas
presionespor Goldsteinen1886 y por Thomson en1897, respectivamente. Estudiandoel comportamiento
de las partículasfrente a camposeléctricosymagnéticos,se determinóque el protónesuna partícula de
carga positiva con una relaciónmasa/carga de 1,04 10-8 kg/C, mientras que el electrónesuna partícula de
carga negativa con una relación masa/carga de 5,69 10-12 kg/C. En 1909, Millikanestudialacarga adquirida
por una gota de aceite al ser irradiadaconrayos X y propone que launidadelemental de cargaasociadaal
electrónyal protónvale 1,60 10-19 C. A partir de este valorde carga y de susrelacionesmasa/carga,se
determinaronlasmasasdel electrónyladel protón,siendoésta1835 mayor que aquella(tabla1.1).Al
bombardearberilioconpartículasde altaenergía,Chadwickdemostróen1932 que los átomos están
constituidostambiénpor partículas sincarga llamadas neutrones,de masa similara la del protón.
TEORÍA ATÓMICA DE BOHR. El trabajo de Bohr, girósobre el modelonucleardel átomode Rutherford,enel
que el átomose ve como un núcleocompactorodeadoporun enjambre de electronesmásligeros.El modelo
de Bohr establece que unátomoemite radiaciónelectromagnéticasólocuandounelectróndel átomosalta
de un nivel cuánticoaotro (átomo excitado).
NielsBohr impulsolosconceptosde:
-Loselectronesse encuentranencapasyque losde laúltimacapa determinanlaspropiedadesquímicasde
un átomo.
-Loselectronesgiranalrededordel núcleoenestadofísicoyde determinadaenergía,porlocual,al
desplazarse atravésde una órbita,noemitenni absorbenenergía.
-Un electrónpuede saltarde unnivel de energíaaotro,siempre ycuandoabsorba o desprendalaenergía
necesaria.
TEORÍA ATÓMICA DE SOMMERFIELD En 1916, ArnoldSommerfieldexpusociertasmodificacionesalateoría
de Bohr diciendoque loselectronespodíanviajarenórbitaselípticasycirculares.Ensuteoría, introdujoun
parámetro( ℓ ) ℓ=n-1,agregadoal parámetroseñaladoporBohr ( n ).En el modeloatómicode Sommerfield
( n ) esigual a 1, 2, 3, etc.,y laestructura“ele” ( ℓ ) indicael gradoen laque la circunferenciasufre
desviaciones.Losvaloresde nyl estáníntimamente relacionados.
Reydbergestablecióunareglaconla cual determinael númerode electronesque hayenunórbital “2n2
“,
perodespuésdel cuartonivel yanose cumple lareglani tampococon lospolielectrónicos.Enel último
orbital solo puede habercomomáximo8electrones.
Nivel n = 1 2 ( 1 )2
= 2
Nivel n = 2 2 ( 2 )2
= 8
Nivel n = 3 2 ( 3 )2
= 18
Nivel n = 4 2 ( 4 )2
= 32
El estadoenergéticode unelectrónquedadefinidopordosnúmeros,“n ” y “ ℓ ”. Los términosespectrales
s, p,d, f que provienendel espectrodel hidrógeno.Tambiénsugirióque loselectronesenlosmetalesse
encuentranenunadisposicióncuánticaenlaque losnivelesde bajaenergíadisponiblesparaloselectrones
se hallancasi completamente ocupados.
E
r Q
N
M
L
K
.......

¿Qué esun átomo y comoestá compuesto?
¿Qué esel espectrode emisiónycómose genera?
¿Qué dice la leyde Bohr?
ReferenciaBibliográficade la Lectura Previa
 RaymondChangy KennethA.Goldsby. Química.UndécimaediciónMcGraw-Hill Educación,2015.
Capítulo1.
 La EstructuraElectrónicade losÁtomos.Disponible en:
www3.uah.es/edejesus/resumenes/EQEM/tema_193.pdf
 Instalaciónde laboratorioQuímico. LABORATORIOSDEQUÍMICA GENERAL. Universidadde Costa Rica.
Guía de experimentos. Pp1-5.Disponible en:
http://www.quimica.ucr.ac.cr/LQG1/laboratorio_quimica_general.pdf

Semana Nº3: Onda-partícula
Descripciónde lasteoríasde SchrodingeryHeisenberg.Átomode Hidrogeno.Modelocuántico.Números
cuánticos
Lectura Previa
PRINCIPIOO TEORÍA DE LA DUALIDAD
El físicofrancés Louis de Broglie en 1924, consideró,que laluznosoloesun efectocorpuscularsinotambién
ondulatorio.Ladualidadonda-corpúsculoeslaposesiónde propiedadestantoondulatoriascomo
corpuscularesporparte de losobjetossubatómicos. Lateoría de la dualidadde la materia consideraque la
materiatiene uncomportamientocorpúsculo-ondaópartícula-onda.
 = longitudde onda h = constante de Planck
m = masa del electrón v = velocidadde lapartícula-onda
PRINCIPIODE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG
El físicoalemán WernerHeisenbergen1926, expresóque esimposible conocerconpresióny
simultáneamentelaposiciónyvelocidaddel electrón,yaque al determinarlavelocidadse alterael valorreal
de su posición.
ECUACIÓNDE ONDA DE SCHRÖDINGER
El físicoaustriaco Erwin Schrödinger en1927, establece larelaciónentrelaenergíade unelectrónyla
distribuciónde este enel espaciode acuerdoconsuspropiedadesondulatorias.Propusounaecuaciónque
no señalaórbitasdiscretas,sinolaondaasociadaal electrón. Suecuaciónes:
² ² ² ²
 x²  y²  z² h²
 = Derivaciónparcial de lafunciónde onda
= (psi) Amplitudde lafunciónde ondadel electrón
E = Energía total del sistema
v = Energía potencial del sistema
m = Masa del electrón
h = Constante de Planck
(x,y,z) = Coordenadascartesianas
Al resolverlaecuaciónde Schrödingerse encontrósoluciónalossiguientesnúmeroscuánticos,con
excepcióndel cuartoparámetroque fue agregadopor Dirac:
Núm.Cuánt.Principal ( n ).-Define el tamañode lanube electrónica.
Núm.Cuánt.Secundarioóazimutal ( ℓ ).-Determinalaformadel órbital.
Núm.Cuánt.Magnético ( m ).-Señalalasorientacionesdel órbital.
Núm.Cuánt. Spin ( s ).- Indicael girodel electrónylaposición.
Si ℓ = 0, n=1 su órbital es s, m es igual 0 y s esigual a +½, -½con 2 e-
comomáximo.
Si ℓ = 0,1, n=2 su órbital es p, es igual –1,0,+1 y s esigual a +½,-½ con 6 e-
como máximo.
Si ℓ = 0,1,2, n=3 su órbital es d, es igual –2,-1,0,1,2 y s es igual a +½,-½con 10 e-
como máximo.
Si ℓ = 0,1,2,3, n=4 su órbital es f,es igual –3,-2,-1,0,1,2,3 y s esigual a +½,-½ con 14 e-
comomáximo.
Cuandon=5,6,7 son losmismosorbítalesque n=4.
TEORÍA CUANTICAYCONFIGURACIÓNELECTRÓNICA
La teoríafísica basadaen lautilizacióndel concepto de unidadcuánticaparadescribirlaspropiedades
dinámicasde laspartículassubatómicasy lasinteraccionesentre lamateriaylaradiacióny laconfiguración
electrónicaesladistribuciónde loselectronesenel átomo,segúnsunúmerocuánticoyatómico,ypor tanto,
esla más probable de loselectronesentornoal núcleo.Otradefiniciónpodríaserla organizaciónde los
electronesenunátomo,que determinalaspropiedadesquímicasdel mismo.
Ej. 22Ti ---1s2
,2s2
,2p6
,3s2
, 3p6
, 4s2
, 3d2
h
mV
 =
+ + + (E – v) = 0

¿Qué señala el principio de la incertidumbre?
¿Qué entiende por teoría de la dualidad?
¿En qué se basa la teoría cuántica para definir las propiedades dinámicas de las partículas?
 CHANG, Raymond y GOLDSBY, Kenneth A. Química. Undécima edición. McGraw-Hill Educación 2015.
Capítulo 1.
 LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. Pp. 14-17.

Semana Nº4: Átomos
Átomos polielectrónicos. Configuración electrónica de los elementos
Lectura Previa
Los átomos polielectrónicos.La ecuaciónde Schrodingeresirresoluble de formaexactapara átomos de más
de un electrón, y no es por su complejidad, pues lo son siempre las ecuaciones, por sencillas que sean, de
cualquier sistema físico de más de dos partículas interaccionando entre sí, por ejemplo, Sol -Tierra-Luna.
Situando el Sol en el centro de coordenadas, la irresolubilidad es debida a que no es posible separar las
coordenadasque definenlatrayectoriade laTierrade aquéllasquedefinenlade laLuna,puesambasse afectan
mutuamente.Enotraspalabras,no se puede conocerlatrayectoriade la Tierrasinconocer previamentelade
laLuna y viceversa.Unaformade obtenerunasolución,aunqueaproximada,esdespreciaralgunainteracción.
Así se puede obteneruna trayectoriaaproximadade la Tierra alrededordel Sol despreciandolainfluenciade
la Luna, y la de la Luna alrededor de la Tierra despreciando la del Sol.Obsérvese que se ha transformado un
problema irresoluble de tres partículas (Sol-Tierra-Luna) en dos problemas resolubles, pero aproximados, de
dos partículas (Sol-Tierra y Tierra-Luna).
La aproximación orbital.Enunátomopolielectrónico,el segundoelectrónysiguientesintroducenlarepulsión
entre electrones,ausente enel átomode hidrógeno.Laaproximaciónorbital esunmétodode resoluciónque
consiste en despreciar las repulsiones interelectrónicas (recuadro 1.8), con lo que los el ectrones se
independizan unos de otros, comportándose cada uno de ellos tal como lo haría en un sistema
monoelectrónico de carga nuclear Z. Por esta vía, el problema irresoluble de un átomo con n electronesse
convierte en n problemas resolubles de 1 sólo electrón, cuyas soluciones conocemos ya, son los orbitales
atómicos hidrogenoides. El resultado es que el estado de un átomo polielectrónico se aproxima mediante la
superposición de estados individuales de los electrones u orbitales atómicos, y la energía total mediante la
suma de las energías de cada uno de dichos estados monoelectrónicos. El nombre de aproximación orbital
procede, por tanto, de que introduce en los átomos polielectrónicos la idea de orbital como estado de un
electrón en el átomo. Ahora bien, un orbital atómico del hidrógeno es una solución exacta de la ecuación de
ondasque representaunode losestadosde energíaen que puede estarel átomo debidoasu único electrón.
Un orbital en un átomo polielectrónico representa el estado de energía de uno de sus electrones, y es el
resultado de una aproximación,que desprecia las repulsiones interelectrónicas y permite hablar en términos
de electrones independientes.
Configuraciones electrónicas de los átomos polielectrónicos en su estado fundamental.
Orden de llenadode orbitales.Para cada tipode orbital y como consecuenciade sudiferente penetración,la
carga nuclearefectivaque sobreél ejerceel núcleoysuenergíavaríande formadistintaal aumentarel número
atómico (figura 1.19). A veces, se altera el orden relativo de sus energías y, por tanto, el de su llenado.
Generalmente, pero no siempre, los orbitales se llenan en el orden
1 s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p <7s < 5f < 6d <7p ...
Regla de Hund(primeraversión)."Para unaconfiguracióndada,el estadomásestableesaquél conel máximo
número de electrones desapareados" Configuraciones electrónicas. Las reglas anteriores predicen
correctamente las configuraciones electrónicas experimentales de los átomos polielectrónicos en su estado
fundamental (tabla 1.10), salvo las excepciones entre los metales de transición detalladas a continuación: •
Muchos casos se pueden justificar por la pequeña diferencia de energía entre los orbitales (n-1)d y ns:
• El trasvase de electrones del orbital ns al (n-1)d puede verse favorecido por la estabilidad de las
configuraciones esféricas (estados con todos los subniveles completos, completos a mitad o vacíos):
• Razonamientossimilaresse puedenhaceren lantánidosyactínidosparaexcepcionesanálogascon orbitales
(n —2)f y (n —1)d.
• Al formar cationes, los electrones se sacan primero de los orbitales np, luego ns y finalmente (n —1)d.

¿Cómo se puede resolver los problemas de interacciones múltiples?
¿En qué se basa la aproximación orbital de interacciones entre átomos?
¿Cómo se llenan las distintas capas de orbitales electrónicos?
 CHANG, Raymond y GOLDSBY, Kenneth A. Química. Undécima edición. McGraw-Hill Educación 2015.
Capítulo 1.
 LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. Pp. 13-17; 23.

Semana Nº5: Teoría atómica
Leyesponderalesde laquímica.Leyde proporcionesdefinidas,leyde proporciones múltiples.
Lectura Previa
Un primeraspectodel conocimientoquímicofue conocerlarelaciónentre lascantidadesde loscuerposque
intervienenenunareacciónpasandode lomeramente cualitativoalocuantitativo.El descubrimientode la
balanzay su aplicaciónsistemáticaal estudiode lastransformacionesquímicaspor LAVOISIERdiolugaral
descubrimientode lasleyesde lascombinacionesquímicasyal establecimientode laquímicacomociencia.
Ley de la conservaciónde la masa (o de Lavoisier).:La masade un sistema permanece invariablecualquiera
que sea la transformaciónqueocurra dentro de él; estoes,en términosquímicos, lamasade loscuerpos
reaccionanteses igual a la masade losproductosde la reacción. Esta leyse consideraenunciada
por LAVOISIER.Unensayorigurosode estaleyfue realizadopor LANDOLTen1893-1908, no encontrándose
diferenciaalgunaenel pesodel sistemaantesydespuésde verificarse lareacción,siempre que se controlen
todoslosreactivosy productos (Fig1:inicioreacción;Fig2: ocurre reacción;Fig3 terminode reacción).
La leyde laconservaciónde la materiano esabsolutamenteexacta.Lateoría de la relatividaddebida
a EINSTEIN ha eliminadoel dualismoexistente enlafísicaclásicaentre lamateriaponderable ylaenergía
imponderable.Enlafísicaactual,la materiay la energíasonde lamismaesencia,puesnosólolaenergía
tiene unpeso,ypor tanto unamasa, sinoque lamateriaes unaforma de energíaque puede transformarse
enotra forma distintade energía.La energíaunidaa una masamaterial esE = mc2
endonde E es laenergía,
m la masa y c la velocidadde laluz.Enuna transformaciónde masaenenergíao recíprocamente,larelación
entre ambasvariacioneses,análogamente, ΔE=Δm.c2
. La relaciónentre masay energíada lugar a que la ley
de la conservaciónde lamateriay laleyde la conservaciónde laenergíano seanleyesindependientes,sino
que debenreunirse enunaleyúnicade laconservaciónde lamasa-energía.
Ley de las proporciones definidas (o de Proust). Cuando dos o más elementos se combinan para formar un
determinado compuesto lo hacen en una relación en peso constante independientemente del proceso
seguidoparaformarlo. Estaleytambiénse puedeenunciardesde otropuntode vista:Paracualquiermuestra
pura de undeterminadocompuestoloselementos que loconforman mantienenunaproporciónfijaen peso,
es decir,unaproporciónponderal constante. Así,porejemplo,enel agualosgramosde hidrógenoylosgramos
de oxígenoestánsiempre enla proporción1/8, independientemente del origendel agua. El francés PROUST,
en 1801, quien generalice el resultado enunciando la ley a la que da nombre.
Ley de las proporcionesmúltiples (ode Dalton). Las cantidadesde un mismoelemento que se unen conuna
cantidadfijade otro elemento para formaren cadacaso un compuestodistintoestánen larelaciónde
númerosenteros sencillos.
La leyde Proustnoimpide que dosomás elementosse unanenvariasproporcionespara
formar varios compuestos.Así,porejemplo,el oxígenoyel cobre se unenendosproporcionesyformandos
óxidos de cobre que contienen79,90 % y88,83 % de cobre.Si calculamoslacantidadde cobre combinado
con un mismopesode oxígeno,tal como1g, se obtiene encadacaso:
Las dos cantidadesde cobre son,muyaproximadamente,unadoble de laotray,por tanto, lospesosde cobre
que se unencon un mismopesode oxígenoparaformar losdosóxidosestánenlarelaciónde 1 esa 2.

¿Qué dice la primera ley de Lavoisier?
¿A qué se refiere la ley de proporciones definidas?
¿Cómo explica la ley de proporciones mútiples?
ReferenciaBibliográficade la Lectura Previa
 Las Leyesy PonduralesVolumétricas.Disponible en:encina.pntic.mec.es/jsaf0002/p31.htm
 LABORATORIOSDE QUÍMICA GENERAL. Universidadde Costarica.Guía de experimentos.Pp18-19

Semana Nº6: SistemaPeriódico
Fundamentosde laclasificaciónperiódicade loselementos
Lectura Previa
La tablao sistemaperiódico,esel esquemade todosloselementosquímicosdispuestosporordende
númeroatómicocreciente yenunaforma que reflejalaestructurade loselementos.Subase esla"Ley
Periódica", lacual establece que laspropiedadesfísicasy químicas de los elementostiendenarepetirse de
forma sistemática conforme aumenta el número atómico. Todos loselementosde un grupo presentanuna
gran semejanzay,por lo general,difierende loselementosde losdemásgrupos.
JohnA. R. Newlandsintentóclasificarloselementosporordende masasatómicascrecientes,observandoque
después de cada intervalo de siete reaparecían las mismas propiedades químicas (es decir que el octavo
elementoteníapropiedadessimilaresalas del primero). Porsu analogía con la escala musical,laclasificación
fue llamada "ley de las octavas"
Li
6,9
Be
9,01
B
10,81
C
12,01
N
14
O
15.99
F
18,99
Na
22,98
Mg
24,31
Al
26,98
Si
28,08
P
30,97
S
32
Cl
35,45
K
39,01
Ca
40,08
En las columnas que resultan de la clasificación de Newlands se observa la presencia de los elementos
pertenecientesaunamismatríada (Li,Na y K).Se deduce que a partir del Li,el elementode númerode orden
igual a 8 es el Na que tiene propiedades similares. Lo mismo ocurre con el Be (berilio), que presenta
propiedades químicas similares al Mg (magnesio); con el B (boro) y el Al (aluminio), y así sucesivamente.
TABLA PERIÓDICA DE MENDELEIEV
La leyquímica que afirmaque laspropiedadesde todoslos elementossonfuncionesperiódicasde susmasas
atómicasfue desarrolladaindependientemente pordosquímicos: por el ruso Dimitri Mendeléievyel alemán
Julius Lothar Meyer.
En 1869, Mendeleievse propusohallaruna"leyde lanaturaleza",válidaparatodaclasificaciónsistemáticade
loselementos.Clasificótodosloselementosconocidosensuépocaenordencreciente de suspesosatómicos,
estableciendounarelaciónentre ellosysuspropiedadesquímicas. Ensuclasificación,Mendeleievnoconsideró
el hidrogeno ni lade los gasesnobles,porquenohabíansidodescubiertosaun.Laleyperiódicade Mendeleiev
puede ser enunciada del siguiente modo:
"Las propiedades químicas y la mayoría de las propiedades físicas de los elementos son función periódica
de sus pesos atómicos".
El alemán Lothar Meyer propuso una clasificación de los elementos relacionando los pesos atómicos con las
propiedades físicas, tales como el punto de fusión, de ebullición, etc.
La clave del éxitode losesfuerzosde MendeléievyMeyerfue comprenderque losintentosanterioreshabían
falladoporque todavía quedaba un cierto número de elementospordescubrir, y había que dejarlos huecos
para esoselementosenlatabla.Porejemplo,aunque noexistíaningúnelementoconocidohastaentoncescon
unamasaatómicaentre ladel calcioyladeltitanio,Mendeléievledejóunsitiovacante ensusistemaperiódico.
Este lugarfue asignadomástarde al elementoescandio,descubiertoen1879,que tiene unaspropiedadesque
justifican su posición en esa secuencia. El descubrimiento del escandio sólo fue parte de una serie de
verificaciones de las prediccionesbasadas en la ley periódica, y la validación del sistema periódico aceleró el
desarrollo de la química inorgánica.
La primerarevisión de latabla extendióel sistemaparaincluirelementoscuyaexistenciaeracompletamente
insospechadaenel sigloXIX.Este grupocomprendíalostresprimeroselementosde losgasesnoblesoinertes,
argón, helioyneón,descubiertosenlaatmósferaentre 1894 y 1898 por el físicobritánicoJohnWilliamStrutt
y el químicobritánicoWilliamRamsay.El segundoavance fue la interpretaciónde lacausa de la periodicidad
de los elementos en términos de la teoría de Bohr (1913) sobre la estructura electrónica del átomo. A esta
teoría se la llamó: TEORÍA DE LA CAPA ELECTRÓNICA.

¿En qué se basa la “Ley periódica”?
¿Qué predice la Ley de Mendeleiev?
¿Por qué había que dejar espacios en la tabla periódica de acuerdo a Mendeleiev y Meyer?
LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. Pp 38-44

Semana Nº 7: Tablas Periódicas
Tabla periódicasegún Mendeleiev.Períodos,gruposy familias.Elementosrepresentativos,elementosde
transiciónyde transicióninterna.
Lectura Previa
TEORÍA DE LA CAPA ELECTRÓNICA
En la clasificaciónperiódica, los gases nobles, que no son reactivos en la mayoría de los casos (valencia = 0),
estáninterpuestosentre ungrupode metalesaltamente reactivosque formancompuestosconvalencia+1 y
un grupo de no metales también muy reactivos que forman compuestos con valencia -1. Este fenómeno
condujo a la teoría de que la periodicidad de las propiedades resulta de la disposición de los electronesen
capas alrededordel núcleoatómico.Segúnlamismateoría,losgasesnoblessonporlogeneral inertesporque
sus capas electrónicas están completas; por lo tanto, otros elementos deben tener algunas capas que están
sóloparcialmente ocupadas,ysusreactividadesquímicasestánrelacionadasconloselectronesde esascapas
incompletas. Por ejemplo, todos los elementos que ocupan una posición en el sistema inmediatamente
anteriora ungas inerte,tienenunelectrónmenosdelnúmeronecesarioparacompletarlascapasypresentan
una valencia -1 y tienden a ganar un electrón en las reacciones.
Loselementosquesiguenalosgasesinertesenlatablatienenunelectrónenlaúltimacapa,ypuedenperderlo
en las reacciones, presentando por tanto una valencia + 1.
Un análisis del sistema periódico, basado en esta teoría, indica que la primera capa de electrones puede
contener un máximo de 2 electrones, la segunda un máximo de 8, la tercera de 18, y así sucesivamente. El
número total de elementos de cualquier periodo corresponde al número de electrones necesarios para
conseguir una configuración estable. La diferencia entre los subgrupos A y B de un grupo dado también se
puede explicar sobre la base de la teoría de la capa de electrones. Ambos subgrupos son igualmente
incompletos en la capa exterior, pero difieren entre ellos en las estructuras de las capas subyacentes. Este
modelo del átomo proporciona una buena explicación de los enlaces químicos.
TEORÍA CUÁNTICA
El desarrollo de la teoría cuántica y su aplicación a la estructura atómica, enunciada por el físico danés Niels
Bohr y otros científicos, ha aportado una explicación fácil a la mayoría de las características detalladas del
sistema periódico. Cada electrón se caracteriza por cuatro números cuánticos que designan su movimiento
orbital enel espacio.Pormediodelasreglasde selecciónquegobiernanesosnúmeroscuánticos,ydelprincipio
de exclusión de Wolfgang Pauli, que establece que dos electrones del mismo átomo no pueden tener los
mismos números cuánticos, los físicos pueden determinar teóricamente el número máximo de electrones
necesario para completar cada capa, confirmando las conclusiones que se infieren del sistema periódico.
TIPOS DE TABLA
Cada autor siente la tentación de dibujar una tabla donde, según él, se manejan mejor los conceptos de
periodicidadquímica. Las tablas más importantes son las que comúnmente se conocen como: “Tabla corta”,
“Tabla larga” y “Tabla larga extendida”, sin embargo es la tabla larga la que más se conoce
Tabla larga Modificaciónmuyútil,quetambiénsueleserconocidacomo tablade Both.Se construye de
tal forma que reflejalateoría de Both sobre la distribuciónelectrónica.Enlas verticalesse
encuentran los elementos cuya distribución electrónica final es coincidente, en esencia la
tabla larga deriva de la original de Mendeleiev, extendiendo los períodos largos (cuarto,
quintoysexto) ycortandoendoslosperíodoscortosparaacomodarenel medioalasseries
de loselementosde transición.Asíse generanperíodoslargosperosoloa partirdel cuarto
período.
En el sistemaperiódicolargo,cadaperiodocorresponde ala formaciónde una nuevacapa de electrones.Los
elementos alineados tienen estructuras electrónicas estrictamente análogas. El principio y el final de un
periodo largo representan la adición de electrones en una capa de valencia; en la parte central aumenta el
número de electrones de una capa subyacente.

Según la teoría de capa electrónica, ¿qué característica especial poseen los gases inertes?
¿Qué ventajas posee la teoría cuántica con respecto a la de capas?
¿Por qué nace la tabla larga?
LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. Pp 53-57; 63-68

Semana Nº8: Propiedades Periódicas de loselementos
Radioatómico,iónicoycovalente,volumen,numerode oxidaciónpotencial de ionización,
electronegatividad,electroafinidadyserieselectrónicas.
Lectura Previa
La tablaperiódicaconstade sub-partesque nosayudana entenderlasdistintaspropiedades que posee cada
unode suselementos. Podemosencontrarymedirladistanciaentre losnúcleosenunamolécula.Se pude
deducirel radiode un catióno un anión.Podemosdeducirlahabilidaddelátomode cadaelementopara
atraer loselectronesde unenlace químico.Se puede sacarel cambiode energíacuandoun átomoacepta un
electrónenestadogaseoso.Ylamínima energíaque se requiere paraquitarunátomo gaseosoensu estado
fundamental.
I.- Radio Atómico:
El radio atómico de un metal es la mitad de la distancia entre dos núcleos de dos átomos adyacentes Para
elementos que existen como moléculas diatómicas simples, el radio atómico es la mitad de la distancia entre
los núcleos de los dos átomos en una molécula especifica
A mayor carga nuclear efectiva,los electrones estarán más fuertemente enlazadosal núcleo y menor será el
radioatómico.Considérese elsegundoperíodode elementosdel Li al F.Al desplazarsede izquierdaaderecha,
se encuentra que el número de electrones de la carga interna permanece constante, mientras que la carga
nuclear aumenta. Los electrones que se agregan para balancear la creciente carga nuclear efectiva aumenta
constantemente mientras que el número cuántico principal permanece constante. (n= 2). A medida que
aumentalacarga nuclearefectiva,el radioatómicodisminuye constantementedel litioal flúor. A medidaque
se desciendeenungrupo- por ej.,el grupo 1A- se encuentraque el radioatómico aumentasegúnaumentael
número atómico.
II.- Radio Iónico:
El Radio iónico es el radio de un catión o de un anión. El radio iónicoafectalas propiedadesfísicasyquímicas
de un compuesto iónico. Por ej., la estructura tridimensional de un compuesto iónico depende del tamaño
relativode suscationesyaniones. Cuandounátomoneutrose convierte enunion,se esperaun cambioenel
tamaño. Si el átomo forma un anión, su tamaño (o radio) aumenta, dado que la carga nuclear permanece
constante perolarepulsiónresultantede laadiciónde electrón(es)extiendeel dominiode lanube electrónica.
Por otro lado,un catión es más pequeñoque suátomo neutro,dadoque quitaruno o más electronesreduce
la repulsión electrón-electrón y se contrae la nube electrónica.
III.- Electronegatividad:La electronegatividadnos permite distinguir entre elementos covalentes e iónicos.
Un enlace covalente,esel compartimientode unpar de electronesentre dosátomos.Enuna moléculacomo
el H donde losátomossonidénticos,se esperaque loselectronesseanigualmente compartidos;estoes,los
electronespasanlamismacantidadde tiempoenla vecindadde cada átomo.A pesarde que losátomosde H
y F también están unidos por un enlace, el compartimiento del par de electrones pasa más tiempo en la
vecindad de un átomo que del otro. En tal caso, el enlace covalente se denomina enlace covalente polar, o
simplemente un enlace polar.
Una propiedad que ayuda a distinguir el enlace covalente puro del polar es la electronegatividad de los
elementos, es decir, la habilidad de un átomo para atraer hacia sí los electrones de un enlace químico. La
electronegatividadde unelemento estárelacionadaconunaafinidadysuenergíade ionización(queveremos
más adelante). En cada grupo,la electronegatividaddisminuye al aumentarel númeroatómico,indicandoun
aumento en el carácter metálico. Nótese que los metales de transición no siguen estas tendencias. Los
elementos más electronegativos (los halógenos, oxigeno, nitrógeno y azufre) están ubicados en el ángulo
superiorderechode latablaperiódica,ylosmenoselectronegativos(losmetalesalcalinosyalcalinoterreos) se
encuentran el ángulo inferior izquierdo.
IV.- Electroafinidad (Afinidad electrónica) Otra de las propiedades de los átomos que influye en su
comportamiento químico es su habilidad para aceptar uno o más electrones. Esta habilidad se mide por la
AfinidadelectrónicaoElectroafinidad,lacual esel cambio de energía cuando un átomo acepta un electrón en
estado gaseoso.

Preguntas de inicio
¿Qué entiende por radio atómico?
¿Explique lo que entiende por radio iónico
¿Qué entiende por electronegatividad de los átomos?
LABORATORIOS DE QUÍMICA GENERAL. Universidad de Costa rica. Guía de experimentos. PP. 6-12.

Semana Nº10: Enlace Químico
Teorías sobre naturalezade enlace químico.Enlace covalente,covalentecoordinado,yenlace iónico
Lectura Previa
Enlace covalente
Los primerosconceptosde launióncovalente surgieronde este tipode imagende la
moléculade carbonoe hidrógeno.El enlace covalenteestáimplícitoenla estructurade
Lewisindicandoelectronescompartidosentre losátomos.
Un enlace covalente entre dosátomos se produce cuandoestosátomosse unen,para
alcanzar el octetoestable,compartiendo electrones delúltimonivel1
(excepto
el Hidrógeno que alcanzalaestabilidadcuandotiene2electrones).Ladiferencia
de electronegatividad entre losátomosnoeslosuficientementegrande comoparaque se
produzcauna uniónde tipoiónica.Para que unenlace covalente se genereesnecesarioque ladiferenciade
electronegatividadentre átomosseamenora1,7.
De estaforma,losdos átomoscompartenunoo más pareselectrónicos enunnuevotipode orbital,
denominado orbital molecular.Losenlacescovalentesse producenentre átomosde unmismoelementono
metal y entre distintoselementosnometales.
Cuandoátomosdistintosde nometalesse unenenunaformacovalente, unode ellosresultarámás
electronegativoque el otro,porloque tenderáaatraer la nube electrónicadel enlace haciasunúcleo,
generandoun dipoloeléctrico.Estapolarizaciónpermiteque lasmoléculasdel mismocompuestose atraigan
entre sí por fuerzaselectrostáticasde distintaintensidad.
En síntesis,enun enlace iónico,se produce latransferenciade electronesde unátomoa otro y enel enlace
covalente,loselectronesde enlace soncompartidosporambosátomos.Enel enlace covalente, losdos
átomosno metálicoscompartenunoomás electrones,esdecir,se unenatravésde sus electronesenel
últimoorbital,el cual depende del númeroatómico encuestión.Entre losdosátomospuedencompartirse
uno,dos o tresparesde electrones,locual dará lugara la formaciónde un enlace simple,doble otriple
respectivamente.Enlaestructurade Lewis,estosenlacespuedenrepresentarse porunapequeñalíneaentre
losátomos.
Distintostipos de enlacescovalentes
Enlace covalente simple. Enlace simple:esunpar electrónicocompartidoformadoporun
electrónpertenecienteal últimonivel de energíade cadaátomoy se representaconuna
línea.Ejemplos:H-H,Cl-Cl
Enlace doble:Formadopor dospareselectrónicoscompartidos,esdecirpordos electrones
pertenecientesal últimonivel de energíade cada átomoy se representacondoslíneas
paralelas.Ejemplo:O=O
Enlace triple:Formadopor trespareselectrónicoscompartidos,esdecirportreselectrones
pertenecientesal últimonivel de energíade cada átomoy se representacontreslíneas
paralelas.Ejemplo:N≡N
Enlace covalente dativo o de coordinación: Es un par electrónicocompartidopordosátomosperoambos
electronessonaportadosporel mismoátomo.Se suele representar conuna flecha(→).
Un ejemplode unaespecie químicaque poseeunenlace coordinado,el cual esel ion amonio(NH4
1+
).El Ion
amonioestáconstituidoporunprotóny amoniaco.Los compuestosenlosque se encuentraunenlace
coordinadose conocencon el nombre de compuestosde coordinación.LosCompuestosde coordinacióno
tambiéndenominadoscomplejos,loscualesensumayoríade loscasos estánunidosa variosaniones
circundantes conocidoscomo ligandos.
¿Qué entiende por enlace covalente?
¿Qué es enlace simple, doble o triple?
¿Qué es un enlace de coordinación?

 PUERTAS, Ana Alejandra. Enlaces químicos. Documento de la Organización de Estados Iberoamericanos.
Disponible en: campus-oei.org/fpciencia/art08.htm
 LABORATORIOSDE QUÍMICA GENERAL. Universidadde Costarica.Guía de experimentos. PP.20-26.

Semana Nº11: Teoría de enlacesde valencia
Notaciónde Lewis,formaciónde enlacessimplesymúltiples.Regladel duetoyocteto.Excepcionesde
moléculas.
Lectura Previa
ESTRUCTURAS DE LEWIS, REGLA DEL OCTETO. Lewisfue unode losprimerosenintentarproponerunateoría
para explicarel enlace covalente,porellocreonotacionesabreviadasparaunadescripciónmásfácil de las
unionesatómicas,que fueronlasestructurasde Lewis. Regladel octeto:“Cuandose formaun enlace químico
losátomosreciben,cedenocompartenelectronesde tal formaque la capa más externade cada átomo
contenga ocho electrones,yasí adquiere laestructuraelectrónicadel gasnoble máscercanoen el sistema
periódico”.
Ideas básicas:
1) Los electrones, especialmente los que están en la capa más externa (capa de valencia), jueganun papel
fundamental en el enlace químico.
2) En algunoscasosse transfieren electronesde unátomoaotro,formándose ionespositivosynegativosque
se atraen entre sí mediante fuerzas electrostáticas denominadas enlaces iónicos.
3) En otros casos se comparten entre los átomos uno o más pares de electrones, esta compartición de
electrones se denomina enlace covalente.
4) Los electrones se transfieren o se comparten de manera que los átomos adquieren una configuración
electrónica especialmente estable. Generalmente se trata de una configuración de gas noble con ocho
electrones más externos que constituyen un octeto.
Símbolos de Lewis y estructuras de Lewis.
Un símbolo de Lewis consiste de unsímbolo químicoque representael núcleoyloselectronesinternosde un
átomo, junto con puntos situados alrededor del símbolo representando a los electrones más externos
(electronesde lacapa de valencia).Asíel símbolo de Lewisparael silicioque tienelaconfiguración[Ne]3s2
3p2
es:
para escribir los símbolos de Lewis se sitúan puntos solitarios en los lados del símbolo hasta un máximo de
cuatro y luegose vanpareandohastaformarun octeto.Lossímbolosde Lewisse escribenhabitualmentepara
los elementos de los grupos principales y en raras ocasiones para los elementos de transición.
Para los elementos de los grupos principales el número de electrones de valencia y por ende el número de
puntos que aparecen en un símbolo de Lewis es igual al número del grupo en la tabla periódica.
Una Estructura de Lewis es una combinación de símbolos de Lewis que representa la transferencia o
compartición de electrones en un enlace químico.
Método para escribir estructuras de Lewis:
ENLACE COVALENTE SIMPLE, DOBLE Y TRIPLE
La comparticiónde un parde electronesentre
átomosenlazadosdalugara un enlace covalente
simple.
Par enlazante
↓
Formaciónde una moléculade H2
La compartición de dos pares de electrones entre
átomos enlazados da lugar a un enlace covalente
enlace covalente doble.
Dos paresenlazantes
↓
Formaciónde una moléculade O2

Cada átomo de O tiene 6 electrones, la única manera de que cada átomo cumpla octeto es que cada átomo
comparta dos pares de electrones con el otro átomo, lo que da origen a un enlace covalente doble.
La comparticiónde tres pares
de electronesentre átomos
enlazadosdalugara un enlace
covalente triple.
Tres pares enlazantes
↓
Formación de una molécula de N2
El enlace covalentetripledelN2 esunenlace muyfuerte,difícil de romperen
una reacciónquímica.La excepcional fuerzade este enlace hace que el N2 (g)
seabastante inerte.Debidoaello,el N2 (g) coexiste conel O2 enlaatmósfera
y solamente se formanóxidosde nitrógenoencantidadesde trazas a altas
temperaturas. La falta de reactividad del N2 hacia el O2 es una condición
esencial para la vida en la tierra.
Enlace covalente coordinado: El par
electrónico compartido es aportado sólo
por uno de los átomos. El átomo que
aporta el par electrónico se denomina
“dador” y el que lo recibe “aceptor”.
Formación del ion amonio
¿Cuáles son las ideas básicas de la notación de Lewis?
¿Cómo explica la notación de Lewis para los elementos?
¿Cómo explica la formación de los enlaces de coordinación?
GARCÍA, Begoña. PRÁCTICA 5: Extracción líquido-líquido. Separación, purificación e identificación de mezclas
binarias de especies orgánicas desconocidas. Cromatografía de capa fina (CCF). Disponible en:
https://capitanswingysanlamuerte.files.wordpress.com/2015/04/extraccion-liquido-liquido.pdf

Semana Nº12: Característicasdel enlace
Energía, longitud,polaridadde enlace yde lamolécula,momentodipolar,modelopariónico,ordende
enlace,propiedadesmagnéticas,cargaformal,resonancia
Lectura Previa
Las fuerzasde atracción que unena losátomosen loscompuestos,se llamanenlacesquímicos.Al acercarse
dos átomos,suselectronesse redistribuyenminimizandoel potencialenlanuevasituación:losátomosse
enlazansi laenergíaalcanzada esinferiorala que teníanpor separado.Losdos modelosextremosde
redistribuciónde electronessonel iónicoyel covalente,perolamayoríade enlacesse describenmejor
considerandounamezclade ambos.
El enlace iónicose estabilizaporlaatracción entre lascargas opuestasde cationesyaniones.Ningúnenlace
espuramente iónico.Enloscompuestosiónicos(aquellosformadosporenlacesprincipalmente jónicos)cada
iontiende arodearse del mayornúmeroposible de ionesde cargacontraria,resultandoque,encondiciones
normales,son sólidosconcationesyanionesalternándose enunaredtridimensional.Estudiaremosel enlace
iónicomediante parescónicos,unmodelosimple,aunque ficticio,formadoporatracciónentre uncatión y un
anión.La formaciónde un enlace iónicoesfavorablesi laenergíanecesariaparaionizarlosátomoses
compensadaporla energíaliberadaporlasatraccioneselectrostáticasentre catiónyanión,loque esmás
fácil cuandoreaccionanátomosde bajas energíasde ionizaciónconátomosde altasafinidadeselectrónicas.
Carga formal.La carga formal de unátomo enuna moléculase asignaasumiendoque cadaátomove
compensadasucarga nuclearporuno de loselectronesde cadaunode susparesde enlace (de acuerdocon
un igual compartimiento) yporlosdoselectronesde cadaunode susparessolitarios(que sólole pertenecen
a él).La experienciaindicaque lasestructurasde Lewismásestablessonnormalmente:*lasque poseen
cargas formalesmáspequeñas,y• colocanlascargas negativaspreferentementesobre losátomosmás
electronegativos.De acuerdoaeste criterio,laestructurade Lewismásadecuadapara el trifluorurode boro
esla A:
El criterio de las cargas formales,juntoa
la regladel octeto,permite estimarcuál ocuálessonlas estructurasde Lewismásrazonablesparauna
moléculadeterminada.Enocasiones,comoesel caso del BF3,cada criteriopredice,paraunamisma
molécula,unaestructuradiferente.Nosiempre esfácil señalarcuál eslamás adecuada,aunque algunas
ideasse dan a continuación.
Resonancia. A veceslaspropiedadesde unamoléculase interpretanmejorsuponiendoque sudistribución
electrónicaesintermediaentre variasestructurasde Lewis.El casomás evidenteescuandotenernosdos
estructurasidénticasenenergía:
Los experimentosmuestranque laestructurareal esunainediade lasdosestructurasde Lewis(así,por
ejemplo,losdosenlacesN-0sonidénticos).A estamediase le llamaresonanciayala estructuraresultante
de la mediase le llamahíbridode resonancia.Lasestructurasde resonanciasólose diferen-cianenla
asignaciónde laposiciónde lospareselectrónicos,nuncaenlasposicionesde losátomos.El híbridode
resonanciatiene unaenergíamenorque cadauna de las formasresonantes.Estadiferenciade energíarecibe
el nombre de energíade resonancia.
¿Qué entiende por enlace iónico?
¿Qué es la carga formal
¿Qué entiende por resonancia?
 CHANG, Raymond y GOLDSBY, Kenneth A. Química. Undécima edición. México, McGraw-Hill Educación,
2015.
 El Enlace en las Moléculas. Disponible en: www3.uah.es/edejesus/resumenes/EQEM/tema_2.pdf

 LABORATORIOSDE QUÍMICA GENERAL. Universidadde Costarica.Guía de experimentos.Pp21-22-25
 Práctica 6: Destilación.Disponible en:
https://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/quimbiotec/FQpractica6.pdf

Semana Nº13: Enlace covalente
Enlace covalente coordinado,formaciónde aductos.Expansiónde capade valencia
Lectura Previa
El enlace covalente se formacuandolosátomosque estánenlazándose tiendenarecibirelectrones.
Enlace Covalente Molecular:Ese tipode enlace se formacuando losátomosinvolucradostiendenarecibir
electrones.Lospareselectrónicossonunidosdebidoal compartimientode suselectrones,unavezque es
imposibleatodoslosátomoscederelectronesorecibirlos.
El par electrónicoesformadoporun electrónde cada átomoy pertenece simultáneamenteadosátomos.
Las moléculas sonestructuras eléctricamenteneutras constituidas porlano ocurrenciatantode ganocuanto
de perdidade electrones,formandoasíestructuraelectrónicamenteneutra. Poresarazón,ese enlace
tambiénesdesignadomolecular.
El agua (H2O) es uncompuestomoleculardeterminadoporel enlace de dosátomosde hidrógenoyunode
oxígeno. H − O – H
Enlace Covalente Coordinado.Este enlace esrepresentadoporunpequeñovectoryocurre cuandounode
losátomospresentasuoctetocompletoyel otro necesitaadquirirdoselectronesparacompletarlo.
Este enlace obedece alaTeoría del Octeto:Los átomosse unenintentandoadquirir ochoelectronesenla
capa de valenciaosea,laconfiguraciónelectrónicade losgasesnobles.
Siendoasí,un átomoque ya alcanzóla estabilidadelectrónicase une aotro que necesitaelectronespara
completarsucapa de valencia.Unejemplode este enlace escuandoun átomode azufre (S) se ligaa dosde
oxígeno(O) para formardióxidode azufre (SO2). O = S —> O
La ligase formaporque esestablecidoundoble enlace del azufreconunode losoxígenosque necesita
alcanzar laestabilidad electrónica,osea,ochoelectronesenlacapade valencia(regladel octeto).El enlace
coordinadoesrepresentadoporlaseta,donde el azufre comparte unparde suselectronesconel otro
oxígeno.
Estructuras deLewis para especies químicas que presentan expansióndela capa devalencia
Para especiesquímicascomoel ion, IO53-o lamolécula, XeO,2F2,el procedimientoestándarparala
obtenciónde lasestructurasde Lewisfalla.Estose debe aque cuando se hace el cálculopara determinarel
númerode electronesacompartir(S),se consigue unnúmeroque esmenoral númerode enlacesnecesarios
para que todoslos átomosesténunidosatravés de un enlace sencillo(estose puede constatarhaciendoel
cálculopara las especiesindicadas arriba).Enestoscasosse hace necesariomodificarlamaneraenque se
determinan Lasestructuras de Lewis.
¿Qué es la expansión de capa de valencia?
¿Qué es un enlace covalente coordinado?
¿Qué es una propiedad física y una propiedad química?
CHANG,Raymondy GOLDSBY, KennethA.Química. Undécimaedición.México,McGraw-Hill Educación,2015.
Capítulo 1.

Semana Nº14: Estequiometría
Conceptode mol, fórmulaempírica,formulamolecular.Relaciónycálculosestequiométricos.Reactivosen
exceso,limitante,rendimiento.
Lectura Previa
Antecedentesestequiométricos:
En la cinéticaquímicaque estudialasvelocidadesde losprocesosquímicossiendofunciónlaconcentración
de las especiesque reaccionan,losproductosde reacción,catalizadorese inhibidores,de losdiferentes
mediosdisolventes,variablescomotemperatura,presiónque puedenafectarala velocidadde unareacción.
La cinéticaquímicabuscala relaciónentre laformaprecisaenque varía la velocidadde reacciónconel
tiempo,ylanaturalezade las colisionesintermoleculares(que influyenlavelocidad) implicadasenla
generaciónde losproductosde reacción.La mayoría de lasreacciones implicanunaserie de procesosetapaa
etapa,cuya sumacorresponde ala Estequiometríaenlaque se combinanlosreactivosyse formanlos
productos.Sinembargo,sólounade ellasesgeneralmente laetapadeterminantede lavelocidad
(generalmenteenlaformaciónde productos),muchomásrápidasque otras.
Una vez analizados los diversos tipos de reacciones se pueden estudiar los aspectos cuantitativos de
las reacciones químicas, (la cantidad en las que estas reacciones forman productos). Las relaciones
ponderales (o de masa) entre reactivos y productos en una reacción química representan la
Estequiometría de la reacción. Para interpretar una reacción cuantitativamente, se requiera aplicar el
conocimiento de las masas molares y el concepto de mol.
Molaridad, Normalidad,Molalidad,Fracción molar, porcentajesMasa enMasa, masa en volumen,volumen
en volumen.
Molaridad (M):
Existendistintasformasde expresarlaconcentraciónde unadisolución,perolasdosmásutilizadasson:gramos
por litro(g/l) yMolaridad(M).Losgramos por litroindicanlamasade soluto,expresadaengramos,contenida
enundeterminadovolumende disolución,expresadoenlitros.Así,unadisoluciónde clorurode sodioconuna
concentración de 40 g/l contiene 40 g de cloruro de sodio en un litro de disolución.
La Molaridad se define como la cantidad de sustancia de soluto, expresada en moles,contenida en un cierto
volumen de disolución, expresado en litros, es decir: M = n/V.El número de moles de soluto equivale al
cociente entre la masa de soluto y la masa de un mol (masa molar) de soluto.
Molalidad(m):
La molalidad se define como el número de moles de solutodisueltos en 1kg de disolvente esto quiere decir:
Molalidad= Moles de soluto /masa de disolvente (Kg)
Por ejemplo, para preparar una disolución acuosa 1 molal o 1m de sulfato de sodio (Na2SO4) es necesario
disolver1mol(142.0g) de lasustanciaen1000g de agua.Dependiendode lanaturalezade lainteracciónsoluto
disolvente,el volumenfinal de ladisoluciónserámayoromenorde 1000ml. Tambiénesposible,aunque muy
improbable que el volumen final sea de 1000ml
Cabe hacer la aclaraciónque para expresar Molaridad se utiliza (M) y para expresar Molalidad se utiliza (m)
Porcentajes:
Ejemplo.- El ácidofosfórico (H3PO4) se usaenlosdetergentes,fertilizantes,dentífricosybebidasgaseosas.
Calcúlese lacomposiciónporcentual enmasade H,P,yO en este compuesto.
La masamolar del H3PO4 estádada por
3(1.008g) + 30.97g + 4(16g)= 97.99 g
La composiciónporcentual es:
%H=
%P=
%O=
Peroeste procesotambiénse puede realizarde formainversa,esdecir;si tenemosel porcentajeque existe
de cada elementoenlamoléculaanalizadapodremosobtenerlafórmulaempíricade lamolécula. Trate de
realizarlo.

¿Qué es la estequiometría?
¿Qué es Molaridad y Molalidad?
¿Cómo prepara una solución molar?
2015. Capítulo 1.
 LABORATORIOSDE QUÍMICA GENERAL. Universidadde Costarica.Guía de experimentos.Pp53-57

Semana Nº15: Soluciones
Expresiónde soluciones.%p/p,%p/v,molaridad,molalidad.Soluto,solvente,densidad.Propiedades
coligativas.
Lectura Previa
Unidadesde concentración
El estudiocuantitativode unadisoluciónrequiere que se conozcasu concentración,esdecir, lacantidadde
solutopresente endeterminadacantidadde unadisolución.Losquímicosutilizan variasunidadesde
concentracióndiferentes;cadauna de ellastiene ciertasventajas,así comoalgunaslimitaciones.
Examinaremoslascuatrounidadesde concentraciónmáscomunes: porcentaje enmasa,fracciónmolar,
molaridadymolalidad.
Tipos de unidadesde concentración
Porcentaje en masa: El porcentaje en masa (tambiénllamado porcentajeen peso o peso porcentual) esla
relación de la masa de un soluto en la masa de la disolucion,multiplicado por100%:
El porcentaje enmasano tiene unidadesporque esunarelaciónde cantidadessemejantes.
Fracción molar (X): La fracción molarde un componente de unadisolución,el componenteA,se representa
como XA y se define como :
La fracciónmolarno tiene unidades,debidoaque tambiénrepresentaunarelaciónde dos cantidades
semejantes.
Molaridad (M): La molaridadesel númerode molesde solutoen1L de disolución,esdecir,
Por tanto,lasunidadesde lamolaridadsonmoles/L.
Molalidad(m):La molalidad esel número demoles desoluto disueltosen 1 kg (1 000 g) de un disolvente,
esdecir,
Por ejemplo,paraprepararuna disoluciónacuosade sulfatode sodio(Na2SO4) 1molal,o1 m, es necesario
disolver1mol (142.0 g) de la sustanciaen1 000 g (1 kg) de agua.Dependiendo de lanaturalezade la
interacciónsoluto-disolvente,el volumenfinal de ladisoluciónserámayor omenorque 1 000 mL. Tambiénes
posible,aunquepocoprobable,que el volumenfinal seaigual a1 000 mL.
Comparación entre las unidadesde concentración
La elecciónde unaunidadde concentracióndependedel propósitodel experimento.Porejemplo, lafracción
molarno se utilizaparaexpresarlaconcentraciónde lasdisoluciones paravaloracionesoparaanálisis
gravimétricos,peroesapropiadaparael cálculode presiones parcialesde losgasesypara trabajar con
presionesde vaporde lasdisoluciones. Laventajade lamolaridadradicaen que,porlo general,esmásfácil
medirel volumen de unadisolución,utilizandomatracesvolumétricoscalibradosconprecisión,que pesarel
disolvente. Porestarazón,engeneral se prefiere lamolaridad sobre lamolalidad. Pero,lamolalidades
independientede latemperatura,yaque la concentraciónse expresaennúmerode molesde solutoymasa
de disolvente(porej.el volumende unadisolución incrementaconla temperatura, yporende cambiala
molaridad). Debidoaésto,enalgunasocasionesespreferible utilizarmolalidad envezde molaridad.
Algunasvecesesnecesarioconvertirunaunidadde concentraciónde unadisoluciónen otra;por ejemplo,
cuandose emplealamismadisoluciónendiferentesexperimentosque requierendiferentesunidadesde
concentraciónparalos cálculos.Suponga que se quiere expresarlaconcentraciónde unadisoluciónde
glucosa(C6H12O6) 0.396 m en molaridad.Sabemos que hay0.396 molesde glucosaen1 000 g del disolvente
y necesitamosdeterminarel volumende estadisolución.Primero,calculamoslamasade la disoluciónapartir
de la masa molarde la glucosa:

La siguienteetapaesladeterminaciónexperimental de la
densidadde ladisolución,lacual esde 1.16 g/mL.Ahora
podemosexpresarel volumende ladisolución,enlitros,de la
siguiente manera
Por último,lamolaridadde ladisoluciónestádadapor:
Comose observa,ladensidadde ladisoluciónse utilizacomo
factor de conversiónentre molalidad ymolaridad.
Una muestra de 0.892 g de cloruro de potasio (KCl) se disuelve en 54.6 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en
masa de KCl en la disolución?
¿Qué ventajas tiene el usar molalidad por sobre molaridad?
Si se preparauna disolucióna20°C y su concentraciónse expresaen:porcentaje enmasa,molalidady
molaridad.Ladisoluciónse calientaa88°C. ¿Cambiaránlasunidadesconcentración? ¿Cuáles?
2015.
 Unidadesde Concentración.Disponibleen:
http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Expresiones_Concentracion_31504.pdf

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