QUIMICA

Introducción 1

Sistemas de medidas 1

Sistema internacional (SI) de unidades 1

Temperatura 2

Otras escalas de temperatura 3

Uso correcto e incorrecto de las unidades 4

Método del factor unitario 4

Estimación de los resultados numéricos 5

CAPÍTULO 2 Masa atómica y masa molecular; masa molar 16

Átomos 16

Núcleos 16

Masas atómicas relativas 17

Mol 17

Símbolos, formulas, masas molares 18

CAPÍTULO 3 Cálculos de fórmulas y de composición 26

Formula empírica a partir de la composición 26

Composición a partir de la fórmula 26

Factores no estequiométricos 27

Masas moleculares nuclídicas y formulas químicas 28

CAPÍTULO 4 Cálculos a partir de ecuaciones químicas 43

Introducción 43

Relaciones moleculares a partir de ecuaciones 43

Relaciones de masa a partir de ecuaciones 44

Reactivo limitante 44

Tipos de reacciones químicas 45

CAPÍTULO 5 Medición de gases 63

Volúmenes de gases 63

Presión 63

Presión atmosférica normal 63

Medición de la presión 64

Condiciones normales 64

Leyes de los gases 64

Ley de Boyle. Temperatura constante 65

Ley de Charles. Presión constante 65

Ley de Gay-Lussac. Volumen constante 65

Ley combinada de los gases 65

Densidad de un gas ideal 65

Ley de Dalton de las presiones parciales 66

Recolección de gases sobre un líquido 66

Desviaciones del comportamiento ideal 66

CAPÍTULO 6 La ley de los gases ideales y la teoría cinética 78

Hipótesis de Avogadro 78

Volumen molar 79

Ley de los gases ideales 79

Relaciones de volumen de gases, a partir de ecuaciones 80

Estequiometria de gases con masas 80

Hipótesis básicas de la teoría cinética de los gases 80

Predicciones de la teoría cinética 81

CAPÍTULO 7 Termoquímica 96

Calor 96

Capacidad calorífica 96

Calorimetría 97

Energía y entalpia 97

Cambios de entalpia para diversos procesos 97

Reglas de la termoquímica 99

Comentario acerca de las reacciones termoquímicas 101

CAPÍTULO 8 Estructura atómica y la ley periódica 112

Absorción y emisión de luz 112

Interacción de la luz con la materia 113

Partículas y ondas 114

El principio de Pauli y la ley periódica 117

Principio de aufbau 117

Configuraciones electrónicas 117

Radios atómicos 118

Energías de ionización 119

Afinidad electrónica 120

Propiedades magnéticas 120

CAPÍTULO 9 Enlace química y estructura molecular 129

Introducción 129

Compuestos iónicos 129

Covalencia 130

Representación del enlace de Valencia 131

Representación de orbitales moleculares 135

Enlaces JI y enlaces JI de varios centros 137

Forma de las moléculas 138

Compuestos de coordinación 139

Isomería 142

Enlace metálico 144

CAPÍTULO 10 Sólidos y líquidos 168

Introducción 168

Cristales 168

Fuerzas en los cristales 170

Radios iónicos 171

Fuerzas en los líquidos 171

CAPÍTULO 11 Oxidación - reducción 182

Reacciones de oxidación - reducción 182

Numero de oxidación 183

Agentes oxidantes y reductores 184

Notación iónica para las ecuaciones 184

Balanceo de ecuaciones de oxidación - reducción 185

CAPÍTULO 12 Concentración de las disoluciones 197

Composición de las disoluciones 197

Concentraciones expresadas en unidades físicas 197

Concentraciones expresadas en unidades químicas 198

Comparación de las escalas de concentración 199

Resumen de las unidades de concentración 200

Problemas de dilución 200

CAPITULO 13 Reacciones con disoluciones valoradas 212

Ventajas de las disoluciones valoradas para volumetría 212

Estequiometria con disoluciones 212

CAPÍTULO 14 Propiedades de las disoluciones 222

Introducción 222

Abatimiento de la presión de vapor 222

Abatimiento del punto de congelación, ? tf 223

Elevación del punto de ebullición, ? tb 224

Presión osmótica 224

Desviaciones de las leyes de las disoluciones diluidas 224

Disoluciones de gases en líquidos 225

Ley de distribución 226

CAPÍTULO 15 Química orgánica y bioquímica 235

Introducción 235

Nomenclatura 235

Isomería 237

Grupos funcionales 237

Propiedades y reacciones 239

Bioquímica 242

CAPÍTULO 16 Termodinámica y equilibrio químico 253

La primera ley 253

La segunda ley 253

La tercera ley 255

Estados estándar y tablas de referencia 255

Equilibrio químico 257

La constante de equilibrio 258

Principio de Le Chatelier 259

CAPÍTULO 17 Ácidos y bases 277

Ácidos y bases 277

Ionización del agua 279

Hidrolisis 281

Disoluciones reguladoras e indicadores 282

Ácidos polipróticos débiles 283

Titulación 283

CAPÍTULO 18 Iones complejos; precipitados 311

Complejos de coordinación 311

Producto de solubilidad 312

Aplicaciones del producto de solubilidad a la precipitación 312

CAPÍTULO 19 Electroquímica 327

Unidades eléctricas 327

Leyes de Faraday de la electrolisis 327

Celdas voltaicas 328

Potenciales estándar de semicelda 329

Combinaciones de pares 331

Energía libre, potenciales no estándar y la dirección de las reacciones de oxidación - reducción 331

CAPÍTULO 20 Velocidad de las reacciones 347

Constantes de velocidad y orden de las reacciones 347

Energía de activación 349

Mecanismos de reacción 349

CAPÍTULO 21 Procesos nucleares 362

Partículas fundamentales 362

Energías de enlace 362

Ecuaciones nucleares 363

Radioquímica 364

APENDICE A Exponentes 374

APENDICE B Cifras significativas 377

Índice 381

Tabla de masas atómicas 388

Masas de radionucleidos seleccionados 390

Tabla periódica de los elementos 392

Este libro está diseñado para ayudar al alumno universitario de Química, resumir los principios químicos de cada tema y a relacionarlos con su solución. Aunque esta obra no pretende sustituir un libro de texto, sus problemas resueltos, con soluciones completas y detalladas, abarcan la mayor parte de los temas de un primer curso de química. Se remite al alumno a uno de los muchos textos de química general, para asuntos como descripción completa de nomenclatura, química descriptiva de los elementos y presentación e ilustración más extensa de los principios. Tanto los problemas resueltos como los suplementarios están para permitir un progreso en la dificultad dentro de cada tema.

Como en ediciones anteriores, el texto se apegó al lenguaje y al estilo que hoy más se usan, por ejemplo, empleando en general el término “masa molecular” y eliminando “peso molecular”, y cosas por el estilo. Cuando menos 15% de los problemas de cada capítulo eran nuevos y se eliminaron algunos de los anteriores para que los problemas reflejaran mejor las situaciones prácticas en el laboratorio, la industria y el ambiente. Se aumentó el uso de unidades del SI, pero se conservaron litros y atmósferas cuando fue adecuado.

Se buscó que esta edición llenara las necesidades de los alumnos de hoy, adoptando un método simplificado en los repasos de contenidos y eliminando jerga técnica. Los problemas resueltos se modificaron para incluir problemas nuevos orientados hacia situaciones del mundo real. También se incluyeron cien problemas adicionales de práctica en áreas como ciencia forense y ciencia de materiales, para reforzar el aprendizaje del alumno.