101113 - QUÍMICA

Andreu Comajuncosas Fortuño

1. Introducción

Descripción

Ciencia e Ingeniería. Química e Ingeniería Química.

El método científico.

Clases de materia. Sustancia pura, mezcla homogénea y heterogénea.

Sistemas dispersos. Aleación, emulsión, suspensión, aerosol, barro, humo y espuma.

Separación de mezclas. Filtración, destilación y cromatografía.

Modelos atómicos. Rayos catódicos. Partículas subatómicas. Antimateria. Isótopos. Espectrómetro de masas.

Tabla periódica. Fórmula molecular. Conservación de la masa.

Igualación de reacciones químicas. Reacciones de combinación, descomposición y combustión.

Mol y masa molar.

Reactivo limitante y reactivo en exceso.

Disolución de compuestos iónicos y moleculares. Electrolito fuerte y débil. Ecuación iónica neta.

Introducción a las reacciones ácido-base y redox. Estado de oxidación.

Concentración de disoluciones. Molaridad. Valoración.

Energía interna, calor y trabajo. Proceso exotérmico y endotérmico. Funciones de estado. Entalpía de reacción. Calor específico. Ley de Hess. Entalpía de formación estándar. Valor energético de los alimentos y de los combustibles.

actividades vinculadas

Cuestionario sobre el método científico.

Encuesta sobre contaminación.

Ejercicios.

Primera prueba parcial.

2. Química microscópica

Descripción

Modelos de la luz. Espectro electromagnético. Efecto fotoeléctrico. Espectro de líneas.

Cuantización de la energía. Dualidad onda-partícula. Ecuación de De Broglie. Principio de incertidumbre de Heisenberg. Función de onda. Representación de los orbitales. Números cuánticos. Spin. Principio de exclusión de Pauli. Resonancia magnética.

Configuración electrónica. Regla de Hund.

Propiedades periódicas. Carga nuclear efectiva. Radio atómico. Energía de ionización. Afinidad electrónica. Propiedades de los metales alcalinos, metales alcalinotérreos, calcógenos, halógenos, y gases nobles.

Enlace químico. Enlace metálico, iónico y covalente. Estructuras de Lewis. Electronegatividad. Momento dipolar. Estructuras de resonancia.

Entalpía de enlace. Explosivos.

actividades vinculadas

Cuestionario sobre radiactividad.

Ejercicios.

Primera prueba parcial.

3. Gases y líquidos

Descripción

Presión. Presión atmosférica estándar.

Barómetro y manómetro.

Leyes de Boyle, Charles y Avogadro. Ley del gas ideal. Volumen molar de un gas ideal.

Densidad, presión parcial y fracción molar.

Explicación microscópica de la presión. Distribución de las velocidades de las moléculas. Efusión. Difusión.

Gases reales. Dependencia con la presión y con la temperatura. Ecuación de Van Der Waals.

Fuerzas intramoleculares e intermoleculares. Fuerza de dispersión de London. Fuerza dipolo-dipolo. Enlace de puente de hidrógeno. Fuerza ión-dipolo. Viscosidad. Tensión superficial.

Cambios de fase. Calor de fusión, de vaporización y de sublimación. Temperatura y presión críticas. Presión de vapor. Volatilidad. Ecuación de Clausius-Clapeyron. Diagrama de fases.

Disoluciones en agua. Disolución saturada y sobresaturada. Solubilidad de sólidos, líquidos y gases. Ley de Henry. Dependencia con la temperatura.

Concentración de disoluciones. Propiedades coligativas. Ósmosis.

actividades vinculadas

Ejercicios.

Segunda prueba parcial.

4. Reacciones químicas

Descripción

Velocidad de reacción. Reacciones de primer y de segundo orden. Vida media. Energía de activación. Ecuación de Arrhenius. Mecanismos de reacción. Catalizador homogéneo y heterogéneo. Enzima.

Equilibrio químico. Constante de equilibrio. Equilibrios con sólidos o líquidos. Cálculo de concentraciones. Principio de Le Chatelier.

Ácidos y bases. Pares conjugados. Constante de autoionización del agua. Escala de pH. Ácidos y bases fuertes y débiles. Constantes de disociación. Porcentaje de ionización. Ácidos polipróticos. Sales ácidas. Hidrólisis por disolución de sales.

Proceso espontáneo, reversible e irreversible. Entropía. Segunda ley de la termodinámica. Entropía molar estándar. Entropía de reacción. Energía libre de Gibbs.

Reacciones redox. Igualación. Celda galvánica. Semirreacciones. Electrodos. Fuerza electromotriz. Potencial de celda estándar. Potencial de reducción estándar. Ecuación de Nernst. Celda de concentración. Baterías. Celda de combustible. Corrosión. Protección catódica. Hierro galvanizado. Electrólisis.

actividades vinculadas

Ejercicios.

Segunda prueba parcial.

5. Química orgánica

Descripción

Hidrocarburos simples, cíclicos y aromáticos. Isómeros. Propiedades y reacciones.

Grupos funcionales. Alcoholes, éteres, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, aminas y amidas. Quiralidad.  

Moléculas biológicas. Proteínas, hidratos de carbono, lípidos, ácidos nucleicos.

actividades vinculadas

Segunda prueba parcial.