Química general /
Whitten, Kenneth W., 1932-2020
Química general / Kenneth W. Whitten, Kenneth D. Gailey, Raymond E. Davis. - 3ra. [i.e. en inglés, 2da. en español] - México : McGraw-Hill, 1992 - 929 p.
CONTENIDO
1. LOS FUNDAMENTOS DE LA QUIMICA 1
Materia y energía 2
Estados de la materia 4
Propiedades químicas y físicas 5
Cambios químicos y físicos 6
Sustancias, compuestos, elementos y mezclas 7
Separación de mezclas 11
Las mediciones en química 13
Unidades de medición 14
Cifras significativas 17
Método del factor unitario (análisis dimensional) 20
Densidad y gravedad específica 23
Calor y temperatura 25
Transferencia de calor y medición de calor 27
2. FORMULAS QUIMICAS Y COMPOSICION ESTEQUIOMETRICA 34
Atomos y moléculas 35
Fórmulas químicas 37
Iones y compuestos iónicos 39
Pesos atómicos 41
La mol 41
Pesos fórmula, pesos moleculares y moles 44
Composición porcentual y fórmulas de compuestos 48
Deducción de las fórmulas a partir de la composición elemental 49
Determinación de fórmulas moleculares 50
Pureza de la muestras 53
3. ECUACIONES QUIMICAS Y ESTEQUIOMETRIA DE LAS REACCIONES 59
Ecuaciones químicas 60
Cálculos que se realizan a partir de ecuaciones químicas 62
El concepto del reactivo limitante 65
Rendimientos porcentuales a partir de las reacciones químicas 67
Concentraciones de soluciones 68
Dilución de soluciones 73
Empleo de soluciones en reacciones químicas 74
4. LA ESTRUCTURA DE LOS ATOMOS 86
Partículas subatómicas 87
Partículas fundamentales 87
El descubrimiento del electrón 88
Rayos canal y protones 90
Rutherford y el átomo nuclear; número atómico 91
Neutrones 93
Número de masa e isótopos 93
Espectrometría de masa y abundancia isotópica 94
La escala de pesos atómicos y los pesos atómicos 97
Estructuras electrónicas de los átomos 99
Radiación electromagnética 99
Efecto fotoeléctrico 102
Naturaleza ondulatoria del electrón 103
Espectros atómicos y el átomo de Bohr 103
Descripción del átomo según la mecánica cuántica 106
Números cuánticos 108
Orbitales atómicos 109
Configuraciones electrónicas 113
5. PERIODICIDAD QUIMICA 125
La tabla periódica 126
Representación de los elementos según la fórmula puntual de Lewis 131
Propiedades periódicas 131
Radio atómico 132
Energía de ionización 136
Afinidad electrónica 137
Radios iónicos 139
Electronegatividad 139
Metales, no metales y metaloides 140
6. ENLACE QUIMICO Y NOMENCLATURA INORGANICA 145
Enlace iónico 147
Formación de compuestos iónicos 147
Estructuras de compuestos iónicos 151
Enlace covalente 151
Enlace covalente polar y no polar 153
Momentos dipolares 153
Formulas puntuales de Lewis para moléculas e iones poliatómicos 156
Regla del octeto 156
Resonancia 160
Limitaciones de la regla del octeto para las fórmulas de Lewis 163
Introducción a los nombres de compuestos inorgánicos 166
Números de oxidación 166
Manera de nombrar compuestos binarios 168
7. ESTRUCTURA MOLECULAR Y TEORIAS DEL ENLACE COVALENTE 176
Teoría de la repulsión del par de electrones en la capa de valencia (RPECV) 178
Teoría del enlace de valencia (EV 178
Moléculas AB2 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-lineales 180
Moléculas AB3 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-plano triangulares 182
Moléculas AB4 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-tetraédricas 184
Moléculas AB3 con un par de electrones no-compartidos en moléculas A-piramidales 186
Moléculas AB2 con dos pares de electrones no-compartidos en moléculas A-angulares 184
Moléculas AB con tres pares de electrones no-compartidos en moléculas A-lineales 190
Moléculas ABs sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-bipiramidales trigonales 191
Moléculas AB6 sin par de electrones no-compartidos en moléculas A-octaédricas 193
Compuestos que contienen enlaces dobles 194
Compuestos que contienen enlace triple 196
Resumen de geometrías moleculares y electrónicas 197
Geometrías de iones poliatómicos 197
8. LOS ORBITALES MOLECULARES EN EL ENLACE QUIMICO 206
Orbitales moleculares 207
Diagramas de niveles de energía de los orbitales moleculares 210
Orden de enlace y estabilidad de enlace 210
Moléculas diatómicas homonucleares 211
Moléculas diatómicas heteronucleares 215
Deslocalización y formas de los orbitales moleculares 217
9. REACCIONES QUIMICAS: UN ESTUDIO SISTEMATICO 223
Soluciones acuosas-Introducción 225
Clasificación de las reacciones químicas 229
Reacciones de combinación 229
Descripción de reacciones en soluciones acuosas 231
Reacciones de desplazamiento 233
Reacciones de descomposición 235
Reacciones de metátesis 236
Reacciones de óxido-reducción-introducción 238
Reacciones químicas y periodicidad 240
El hidrógeno y los hidruros 240
El oxígeno y los óxidos 244
10. LOS GASES Y LA TEORIA CINETICA MOLECULAR 259
Comparación de sólidos, líquidos y gases 260
Composición de la atmósfera y algunas propiedades comunes de los gases 261
Presión 262
Ley de Boyle: la relación entre el volumen y la presión 264
Ley de Charles: relación entre el volumen y la temperatura; escala de temperaturas absolutas 266
Temperatura y presión estándar 268
Ecuación combinada de las leyes de los gases 268
Densidades de los gases y volumen molar estándar 270
Resumen de las leyes de los gases-ecuación de los gases ideales 271
Determinación de pesos moleculares y fórmulas moleculares de sustancias gaseosas 273
Ley de Dalton de las presiones parciales 276
La teoría cinética molecular 279
Ley de Graham: difusión y efusión de los gases 281
Gases reales-desviaciones de la idealidad 284
Estequiometría en reacciones en las que participan gases 286
Ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación 286
Relaciones de masa-volumen en reacciones en las que participan gases 288
11. LIQUIDOS Y SOLIDOS 296
Descripción de líquidos y sólidos según la cinética molecular 297
Atracciones intermoleculares y cambios de fase 299
El estado líquido 304
Viscosidad 304
Tensión superficial 305
Acción capilar 305
Evaporación 306
Presión de vapor 307
Puntos de ebullición y destilación 308
Transferencia de calor en líquidos 310
El estado sólido 313
Punto de fusión 313
Transferencia de calor en sólidos 314
Sublimación y presión de vapor de los sólidos 315
Diagramas de fase (P contra T) 316
Sólidos amorfos y sólidos cristalinos 318
Estructuras de los cristales 320
Enlaces en sólidos 324
Teoría de banda de los metales 329
12. SOLUCIONES 340
El proceso de disolución 342
Espontaneidad del proceso de disolución 342
Disolución de sólidos en líquidos 343
Disolución de líquidos en líquidos (miscibilidad) 346
Disolución de gases en líquidos 347
Velocidades de disolución y saturación 348
Efecto de la temperatura en la solubilidad 350
Efecto de la presión en la solubilidad 351
Molalidad y fracción molar 351
Propiedades coligativas de las soluciones 353
Abatimiento de la presión de vapor y la ley de Raoult 353
Destilación fraccionada 354
Elevación del punto de ebullición 355
Abatimiento del punto de congelación 356
Determinación del peso molecular por abatimiento del punto de congelación 357
Disociación de electrólitos y propiedades coligativas 358
Presión de la membrana osmótica 360
Purificación de agua por ósmosis inversa 364
Coloides 364
Efecto Tyndall 365
El fenómeno de adsorción 366
Coloides hidrofílicos e hidrofóbicos 367
13. ACIDOS, BASES Y SALES 375
La teoría de Arrhenius 376
El ion hidrógeno hidratado 377
La teoría de Bronsted-Lowry 378
Propiedades de soluciones acuosas de ácidos y bases 380
Fuerzas de ácidos binarios 381
Reacciones de ácidos y bases 383
Sales ácidas y sales básicas 385
Nomenclatura de ácidos ternarios y sus sales 386
Fuerzas de los ácidos ternarios y anfoterismo 388
La preparación de ácidos 390
La preparación de bases solubles fuertes 391
La teoría de Lewis 392
Concentraciones y reacciones acuosas acido/base 394
Cálculos de molaridad 394
Estandarización de soluciones y titulación acido/base: procedimientos 396
Estandarización de soluciones y titulación acido/base: cálculos 396
14. REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION 409
Conceptos fundamentales 410
Balanceo de ecuaciones de óxido-reducción 413
Método del cambio en el número de oxidación 413
Adición de H+, OH- o H20 para balancear oxígeno o hidrógeno 415
Método del ión-electrón (método de la semirreacción) 418
Titulaciones rédox 421
Método de la mol y soluciones molares de agentes oxidantes o reductores 421
Pesos equivalentes y soluciones normales de agentes oxidantes y reductores 424
15. TERMODINAMICA QUIMICA 430
La primera ley de la termodinámica 431
Algunos términos termodinámicos 433
Cambios de energía interna, delta E 434
Calorimetría 436
Cambio de entalpía, delta H 439
Entalpías molares estándar de formación 439
Ley de Hess 441
Energía de enlace 444
El ciclo de Born-Haber 447
La segunda ley de la termodinámica 449
Entropías, S 449
Cambio de energía libre, delta G 453
16. CINETICA QUIMICA 467
Teoría de colisiones de las velocidades de reacción 468
Teoría del estado de transición 470
Factores que afectan las velocidades de reacción 472
Naturaleza de los reactivos 472
Concentración de los reactivos 472
Temperatura 479
Catalizadores 480
Mecanismos de reacción y expresión de la ley de velocidad 482
Ecuación de velocidad integrada: vida media de un reactivo 489
17. EQUILIBRIO QUIMICO 497
Conceptos fundamentales 498
La constante de equilibrio 500
El cociente de reacción 503
Aplicaciones de la constante de equilibrio, Kc 504
Factores que afectan al equilibrio 507
Aplicación de tensión en un sistema en equilibrio 513
Presiones parciales y la constante de equilibrio 516
Relación entre Kp y Kc 517
Equilibrios heterogéneos 517
Relación entre delta Go y la constante de equilibrio 518
Evaluación de las constantes de equilibrio a diferentes temperaturas 521
18. EQUILIBRIOS IONICOS I: ACIDOS Y BASES 527
Electrólitos fuertes 528
La autoionización del agua 529
La escala de pH 531
Constantes de ionización para ácidos y bases débiles monopróticas 534
Indicadores ácido-base 542
Curvas de titulación ácido fuerte/base fuerte 543
El efecto del ion común y las soluciones amortiguadoras 546
Acción amortiguadora 550
Preparación de soluciones amortiguadoras 553
Acidos polipróticos 555
19. EQUILIBRIOS IONICOS II: HIDROLISIS 565
Sales de bases fuertes solubles y ácidos fuertes 567
Sales de bases fuertes y ácidos débiles 567
Sales de bases débiles y ácidos fuertes 570
Sales de bases débiles y ácidos débiles 571
Curvas de titulación ácido débil/base fuerte 572
Hidrólisis de cationes pequeños con carga elevada 575
20. EQUILIBRIO IONICO III: EL PRINCIPIO DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD 580
Constantes del producto de solubilidad 581
Determinación de las constantes del producto de solubilidad 582
Aplicaciones de las constantes del producto de solubilidad 584
Precipitación fraccionada 588
Equilibrios simultáneos de compuestos poco solubles 591
Disolución de precipitados 593
21. ELECTROQUIMICA 600
Conductividad eléctrica 602
Electrodos 602
Celdas electroliticas 602
La electrolisis de cloruro de sodio fundido (la celda de Downs) 603
Electrolisis de cloruro de sodio acuoso 604
La electrolisis de sulfato de sodio acuoso 605
Ley de Faraday de electrólisis 606
Determinación del estado de oxidación (carga de un ion) mediante electrólisis 608
Refinación electrolítica y electroplateado de metales 609
Celdas voltaicas o galvánicas 611
Construcción de celdas voltaicas simples 611
La celda zinc-cobre 612
La celda cobre-plata 613
Potenciales estándar del electrodo 615
El electrodo estándar de hidrógeno 615
La celda zinc-EHE 615
La celda cobre-EHE 616
La serie electromotriz (serie de actividades) de los elementos 617
Aplicaciones de la serie electromotriz 619
Potenciales de electrodo para otras semirreacciones 610
Corrosión 622
Protección contra la corrosión 623
Efecto de las concentraciones (o presiones parciales) sobre los potenciales del electrodo 624
La ecuación de Nernst 624
Relación de E celda con delta Go y K 627
Celdas voltaicas primarias 631
La celda seca (celda de Leclanché) 631
Celdas voltaicas secundarias 632
El acumulador de plomo 632
La celda de níquel-cadmio (nicad) 634
La celda combustible de hidrógeno-oxígeno 634
22. METALES Y METALURGIA 642
Metales 643
Abundancia de los metales 647
Metalurgia 647
Tratamiento de los minerales 648
Reducción a metales libres 649
Refinación o purificación de metales 650
Metalurgia de metales específicos 652
Aluminio 652
Hierro 653
Cobre 656
Oro 657
Magnesio 657
Utilización y conservación de los recursos metálicos 658
23. LOS METALES REPRESENTATIVOS 662
Los metales alcalinos (grupo IA) 663
Los metales del grupo IA: propiedades y abundancia 663
Reacciones de los metales del grupo IA 665
Aplicaciones de los metales del grupo IA y sus compuestos 666
Los metales alcalinotérreos (grupo IIA) 667
Los metales del grupo IIA: propiedades y abundancia 667
Reacciones de los metales del grupo IIA 668
Aplicaciones de los metales del grupo IIA y sus compuestos 670
Los metales de postransición 671
Tendencias periódicas-grupos IIIA y IVA 672
Aluminio 674
Estaño, plomo y bismuto 675
24. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE 1: GASES NOBLES Y EL GRUPO VIIA 679
Los gases nobles (grupo 0) 680
Abundancia, manera de aislarlos y aplicaciones 680
Propiedades físicas 681
Propiedades químicas 682
Compuestos de xenón 682
Los halógenos (grupo VIIA) 683
Propiedades de los halógenos 684
Abundancia, producción y aplicaciones 685
Reacciones de los halógenos libres 687
Interhalógenos 688
Los halogenuros de hidrógeno 689
Preparación de los halogenuros de hidrógeno 689
Soluciones acuosas de halogenuros de hidrógeno (ácidos alhídricos) 690
Halogenuros de otros elementos 691
Oxiácidos de los halógenos 691
25. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE II: ELEMENTOS DEL GRUPO VIA 697
Azufre, selenio y telurio 698
Abundancia, propiedades y aplicaciones de los elementos 699
Reacciones de los no metales del grupo VIA 700
Hidruros de los elementos del grupo VIA 700
Soluciones acuosas de los hidruros del grupo VIA 702
Reacciones de los hidruros del grupo VIA 702
Sulfuros metálicos y compuestos análogos 703
Halogenuros de los elementos del grupo VIA 703
Oxidos del grupo VIA 704
Dióxidos del grupo VIA: S02, Se02 y Te02 704
Trióxidos del grupo VIA: SO3, SeO3 y TeO3 706
Oxiacidos de azufre, selenio y telurio 707
Acidos sulfuroso, selenoso y teluroso 707
Acidos sulfúrico, selénico y telúrico 708
Acido tiosulfúrico y tiosulfatos 710
26. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE III: ELEMENTOS DEL GRUPO VA 712
Nitrógeno 714
Abundancia, propiedades e importancia 714
El ciclo del nitrógeno 714
Producción y estados de oxidación del nitrógeno 715
Compuestos nitrogenados con hidrógeno 716
Amoniaco y sales de amonio 716
Aminas 718
Hidrazina 718
Oxidos de nitrógeno 718
Oxido de dinitrógeno (estado de oxidación +1) 719
Oxido de nitrógeno (estado de oxidación +2) 719
Trióxido de dinitrógeno (estado de oxidación +3) 720
Dióxido de nitrógeno y tetraóxido de dinitrógeno (estado de oxidación +4) 720
Pentaóxido de dinitrógeno (estado de oxidación +5) 721
Oxidos de nitrógeno y niebla fotoquímica 721
Algunos oxiácidos del nitrógeno y sus sales 722
Acido nitroso (estado de oxidación +3) 722
Acido nítrico (estado de oxidación +5) 723
NaNO2 y NaNO3 como aditivos alimenticios 724
Fosforo y arsénico 725
Fósforo: abundancia, producción y aplicaciones 725
Arsénico 725
Alótropos del fósforo y el arsénico 726
Fosfina y arsina 726
Halogenuros de fósforo y arsénico 727
Oxidos y ácidos de fósforo y arsénico 728
27. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE IV: CARBONO, SILICIO Y BORO 732
Carbono 734
Abundancia del carbono 734
Reacciones del carbono 736
Oxidos de carbono 737
Acido carbónico y carbonatos 739
Tetrahalogenuros de carbono 741
Producción y aplicaciones del silicio 741
Propiedades químicas del silicio 742
Halogenuros de silicio 743
Dióxido de silicio (sílice) 743
Silicatos y ácidos silícicos 744
Silicatos naturales 744
Silicones 746
Boro 747
Acidos bóricos y óxido de boro 747
Boro elemental 747
Enlaces de tres centros con dos electrones 748
Hidruros de boro (boranos) 748
Haluros de boro 751
28. LOS METALES DE TRANSICION 753
Los metales detransición-d 755
Propiedades generales 755
Configuraciones electrónicas y estados de oxidación 755
Clasificación en sub grupos 757
Color 758
Tendencias en las propiedades físicas 759
Oxidos e hidróxidos de manganeso 762
Oxidos e hidróxidos de cromo 764
Metales de transición como catalizadores 766
Las tierras raras (metales de transición-f) 766
29. COMPUESTOS DE COORDINACION 770
Compuestos de coordinación 771
Complejos animados 773
Términos importantes 775
Nomenclatura 776
Estructuras 778
Isomerismo en compuestos de coordinación 780
Isomeros estructurales 780
Estereoisomeros 782
Enlace en compuestos de coordinación 786
Teoría del enlace valencia 786
Teoría del campo cristalino 791
El color y la serie espectroquímica 794
Energía de estabilización del campo 796
30. QUIMICA NUCLEAR 801
El núcleo 803
Relación neutrón-protón y estabilidad nuclear 803
Estabilidad nuclear y energía de enlace 804
Desintegración radiactiva 807
Núcleos por encima de la banda de estabilidad 808
Núcleos por debajo de la banda de estabilidad 809
Núcleos con número atómico mayor de 82 809
Detección de radiaciones 809
Velocidad de desintegración y vida media 811
Series de desintegración 813
Aplicaciones de los radionúclidos 813
Transmutaciones artificiales de los elementos 818
Fisión y fusión nuclear 821
La bomba atómica (fisión) 823
Reactores nucleares (fisión) 824
Energía de fusión nuclear (termonuclear) 827
31. QUIMICA ORGANICA I: HIDROCARBUROS 831
Hidrocarburos saturados 833
Los alcanos 833
Nomenclatura de los hidrocarburos saturados 837
Conformaciones 838
Propiedades químicas de los alcanos 839
Reacciones de sustitución 839
Oxidación de los alcanos 841
Petróleo 842
Hidrocarburos no saturados 843
Los alquenos (olefinas) 843
Reacciones de los alquenos 845
Oxidación de los alquenos 847
Los alquinos 848
Hidrocarburos aromáticos 849
Benceno 849
Otros hidrocarburos aromáticos 850
Reacciones de los hidrocarburos aromáticos 852
32. QUIMICA ORGANICA II: GRUPOS FUNCIONALES 857
Alcoholes y fenoles 858
Nomenclatura de alcoholes y fenoles 859
Propiedades físicas de alcoholes y fenoles 861
Preparación de algunos alcoholes 861
Reacciones de alcoholes y fenoles 862
Acidos carboxílicos 864
Nomenclatura, estructura y fuerza de los ácidos carboxílicos 864
Algunos derivados de los ácidos carboxílicos 867
Haluros de acilo (haluros ácidos) 867
Esteres 868
Poliésteres 871
Aminas 872
Estructura y nomenclatura de las aminas 872
Reacciones de las aminas 874
Amidas 874
Preparación, estructura y nomenclatura de las amidas 874
Aldehídos y cetonas 876
Estructura y nomenclatura de aldehídos y cetonas 876
Preparación de aldehídos y cetonas 879
Esteres 879
Apéndices
Indice
9684229852
QUIMICA GENERAL
54 W618 1992
Química general / Kenneth W. Whitten, Kenneth D. Gailey, Raymond E. Davis. - 3ra. [i.e. en inglés, 2da. en español] - México : McGraw-Hill, 1992 - 929 p.
CONTENIDO
1. LOS FUNDAMENTOS DE LA QUIMICA 1
Materia y energía 2
Estados de la materia 4
Propiedades químicas y físicas 5
Cambios químicos y físicos 6
Sustancias, compuestos, elementos y mezclas 7
Separación de mezclas 11
Las mediciones en química 13
Unidades de medición 14
Cifras significativas 17
Método del factor unitario (análisis dimensional) 20
Densidad y gravedad específica 23
Calor y temperatura 25
Transferencia de calor y medición de calor 27
2. FORMULAS QUIMICAS Y COMPOSICION ESTEQUIOMETRICA 34
Atomos y moléculas 35
Fórmulas químicas 37
Iones y compuestos iónicos 39
Pesos atómicos 41
La mol 41
Pesos fórmula, pesos moleculares y moles 44
Composición porcentual y fórmulas de compuestos 48
Deducción de las fórmulas a partir de la composición elemental 49
Determinación de fórmulas moleculares 50
Pureza de la muestras 53
3. ECUACIONES QUIMICAS Y ESTEQUIOMETRIA DE LAS REACCIONES 59
Ecuaciones químicas 60
Cálculos que se realizan a partir de ecuaciones químicas 62
El concepto del reactivo limitante 65
Rendimientos porcentuales a partir de las reacciones químicas 67
Concentraciones de soluciones 68
Dilución de soluciones 73
Empleo de soluciones en reacciones químicas 74
4. LA ESTRUCTURA DE LOS ATOMOS 86
Partículas subatómicas 87
Partículas fundamentales 87
El descubrimiento del electrón 88
Rayos canal y protones 90
Rutherford y el átomo nuclear; número atómico 91
Neutrones 93
Número de masa e isótopos 93
Espectrometría de masa y abundancia isotópica 94
La escala de pesos atómicos y los pesos atómicos 97
Estructuras electrónicas de los átomos 99
Radiación electromagnética 99
Efecto fotoeléctrico 102
Naturaleza ondulatoria del electrón 103
Espectros atómicos y el átomo de Bohr 103
Descripción del átomo según la mecánica cuántica 106
Números cuánticos 108
Orbitales atómicos 109
Configuraciones electrónicas 113
5. PERIODICIDAD QUIMICA 125
La tabla periódica 126
Representación de los elementos según la fórmula puntual de Lewis 131
Propiedades periódicas 131
Radio atómico 132
Energía de ionización 136
Afinidad electrónica 137
Radios iónicos 139
Electronegatividad 139
Metales, no metales y metaloides 140
6. ENLACE QUIMICO Y NOMENCLATURA INORGANICA 145
Enlace iónico 147
Formación de compuestos iónicos 147
Estructuras de compuestos iónicos 151
Enlace covalente 151
Enlace covalente polar y no polar 153
Momentos dipolares 153
Formulas puntuales de Lewis para moléculas e iones poliatómicos 156
Regla del octeto 156
Resonancia 160
Limitaciones de la regla del octeto para las fórmulas de Lewis 163
Introducción a los nombres de compuestos inorgánicos 166
Números de oxidación 166
Manera de nombrar compuestos binarios 168
7. ESTRUCTURA MOLECULAR Y TEORIAS DEL ENLACE COVALENTE 176
Teoría de la repulsión del par de electrones en la capa de valencia (RPECV) 178
Teoría del enlace de valencia (EV 178
Moléculas AB2 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-lineales 180
Moléculas AB3 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-plano triangulares 182
Moléculas AB4 sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-tetraédricas 184
Moléculas AB3 con un par de electrones no-compartidos en moléculas A-piramidales 186
Moléculas AB2 con dos pares de electrones no-compartidos en moléculas A-angulares 184
Moléculas AB con tres pares de electrones no-compartidos en moléculas A-lineales 190
Moléculas ABs sin pares de electrones no-compartidos en moléculas A-bipiramidales trigonales 191
Moléculas AB6 sin par de electrones no-compartidos en moléculas A-octaédricas 193
Compuestos que contienen enlaces dobles 194
Compuestos que contienen enlace triple 196
Resumen de geometrías moleculares y electrónicas 197
Geometrías de iones poliatómicos 197
8. LOS ORBITALES MOLECULARES EN EL ENLACE QUIMICO 206
Orbitales moleculares 207
Diagramas de niveles de energía de los orbitales moleculares 210
Orden de enlace y estabilidad de enlace 210
Moléculas diatómicas homonucleares 211
Moléculas diatómicas heteronucleares 215
Deslocalización y formas de los orbitales moleculares 217
9. REACCIONES QUIMICAS: UN ESTUDIO SISTEMATICO 223
Soluciones acuosas-Introducción 225
Clasificación de las reacciones químicas 229
Reacciones de combinación 229
Descripción de reacciones en soluciones acuosas 231
Reacciones de desplazamiento 233
Reacciones de descomposición 235
Reacciones de metátesis 236
Reacciones de óxido-reducción-introducción 238
Reacciones químicas y periodicidad 240
El hidrógeno y los hidruros 240
El oxígeno y los óxidos 244
10. LOS GASES Y LA TEORIA CINETICA MOLECULAR 259
Comparación de sólidos, líquidos y gases 260
Composición de la atmósfera y algunas propiedades comunes de los gases 261
Presión 262
Ley de Boyle: la relación entre el volumen y la presión 264
Ley de Charles: relación entre el volumen y la temperatura; escala de temperaturas absolutas 266
Temperatura y presión estándar 268
Ecuación combinada de las leyes de los gases 268
Densidades de los gases y volumen molar estándar 270
Resumen de las leyes de los gases-ecuación de los gases ideales 271
Determinación de pesos moleculares y fórmulas moleculares de sustancias gaseosas 273
Ley de Dalton de las presiones parciales 276
La teoría cinética molecular 279
Ley de Graham: difusión y efusión de los gases 281
Gases reales-desviaciones de la idealidad 284
Estequiometría en reacciones en las que participan gases 286
Ley de Gay-Lussac de los volúmenes de combinación 286
Relaciones de masa-volumen en reacciones en las que participan gases 288
11. LIQUIDOS Y SOLIDOS 296
Descripción de líquidos y sólidos según la cinética molecular 297
Atracciones intermoleculares y cambios de fase 299
El estado líquido 304
Viscosidad 304
Tensión superficial 305
Acción capilar 305
Evaporación 306
Presión de vapor 307
Puntos de ebullición y destilación 308
Transferencia de calor en líquidos 310
El estado sólido 313
Punto de fusión 313
Transferencia de calor en sólidos 314
Sublimación y presión de vapor de los sólidos 315
Diagramas de fase (P contra T) 316
Sólidos amorfos y sólidos cristalinos 318
Estructuras de los cristales 320
Enlaces en sólidos 324
Teoría de banda de los metales 329
12. SOLUCIONES 340
El proceso de disolución 342
Espontaneidad del proceso de disolución 342
Disolución de sólidos en líquidos 343
Disolución de líquidos en líquidos (miscibilidad) 346
Disolución de gases en líquidos 347
Velocidades de disolución y saturación 348
Efecto de la temperatura en la solubilidad 350
Efecto de la presión en la solubilidad 351
Molalidad y fracción molar 351
Propiedades coligativas de las soluciones 353
Abatimiento de la presión de vapor y la ley de Raoult 353
Destilación fraccionada 354
Elevación del punto de ebullición 355
Abatimiento del punto de congelación 356
Determinación del peso molecular por abatimiento del punto de congelación 357
Disociación de electrólitos y propiedades coligativas 358
Presión de la membrana osmótica 360
Purificación de agua por ósmosis inversa 364
Coloides 364
Efecto Tyndall 365
El fenómeno de adsorción 366
Coloides hidrofílicos e hidrofóbicos 367
13. ACIDOS, BASES Y SALES 375
La teoría de Arrhenius 376
El ion hidrógeno hidratado 377
La teoría de Bronsted-Lowry 378
Propiedades de soluciones acuosas de ácidos y bases 380
Fuerzas de ácidos binarios 381
Reacciones de ácidos y bases 383
Sales ácidas y sales básicas 385
Nomenclatura de ácidos ternarios y sus sales 386
Fuerzas de los ácidos ternarios y anfoterismo 388
La preparación de ácidos 390
La preparación de bases solubles fuertes 391
La teoría de Lewis 392
Concentraciones y reacciones acuosas acido/base 394
Cálculos de molaridad 394
Estandarización de soluciones y titulación acido/base: procedimientos 396
Estandarización de soluciones y titulación acido/base: cálculos 396
14. REACCIONES DE OXIDO-REDUCCION 409
Conceptos fundamentales 410
Balanceo de ecuaciones de óxido-reducción 413
Método del cambio en el número de oxidación 413
Adición de H+, OH- o H20 para balancear oxígeno o hidrógeno 415
Método del ión-electrón (método de la semirreacción) 418
Titulaciones rédox 421
Método de la mol y soluciones molares de agentes oxidantes o reductores 421
Pesos equivalentes y soluciones normales de agentes oxidantes y reductores 424
15. TERMODINAMICA QUIMICA 430
La primera ley de la termodinámica 431
Algunos términos termodinámicos 433
Cambios de energía interna, delta E 434
Calorimetría 436
Cambio de entalpía, delta H 439
Entalpías molares estándar de formación 439
Ley de Hess 441
Energía de enlace 444
El ciclo de Born-Haber 447
La segunda ley de la termodinámica 449
Entropías, S 449
Cambio de energía libre, delta G 453
16. CINETICA QUIMICA 467
Teoría de colisiones de las velocidades de reacción 468
Teoría del estado de transición 470
Factores que afectan las velocidades de reacción 472
Naturaleza de los reactivos 472
Concentración de los reactivos 472
Temperatura 479
Catalizadores 480
Mecanismos de reacción y expresión de la ley de velocidad 482
Ecuación de velocidad integrada: vida media de un reactivo 489
17. EQUILIBRIO QUIMICO 497
Conceptos fundamentales 498
La constante de equilibrio 500
El cociente de reacción 503
Aplicaciones de la constante de equilibrio, Kc 504
Factores que afectan al equilibrio 507
Aplicación de tensión en un sistema en equilibrio 513
Presiones parciales y la constante de equilibrio 516
Relación entre Kp y Kc 517
Equilibrios heterogéneos 517
Relación entre delta Go y la constante de equilibrio 518
Evaluación de las constantes de equilibrio a diferentes temperaturas 521
18. EQUILIBRIOS IONICOS I: ACIDOS Y BASES 527
Electrólitos fuertes 528
La autoionización del agua 529
La escala de pH 531
Constantes de ionización para ácidos y bases débiles monopróticas 534
Indicadores ácido-base 542
Curvas de titulación ácido fuerte/base fuerte 543
El efecto del ion común y las soluciones amortiguadoras 546
Acción amortiguadora 550
Preparación de soluciones amortiguadoras 553
Acidos polipróticos 555
19. EQUILIBRIOS IONICOS II: HIDROLISIS 565
Sales de bases fuertes solubles y ácidos fuertes 567
Sales de bases fuertes y ácidos débiles 567
Sales de bases débiles y ácidos fuertes 570
Sales de bases débiles y ácidos débiles 571
Curvas de titulación ácido débil/base fuerte 572
Hidrólisis de cationes pequeños con carga elevada 575
20. EQUILIBRIO IONICO III: EL PRINCIPIO DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD 580
Constantes del producto de solubilidad 581
Determinación de las constantes del producto de solubilidad 582
Aplicaciones de las constantes del producto de solubilidad 584
Precipitación fraccionada 588
Equilibrios simultáneos de compuestos poco solubles 591
Disolución de precipitados 593
21. ELECTROQUIMICA 600
Conductividad eléctrica 602
Electrodos 602
Celdas electroliticas 602
La electrolisis de cloruro de sodio fundido (la celda de Downs) 603
Electrolisis de cloruro de sodio acuoso 604
La electrolisis de sulfato de sodio acuoso 605
Ley de Faraday de electrólisis 606
Determinación del estado de oxidación (carga de un ion) mediante electrólisis 608
Refinación electrolítica y electroplateado de metales 609
Celdas voltaicas o galvánicas 611
Construcción de celdas voltaicas simples 611
La celda zinc-cobre 612
La celda cobre-plata 613
Potenciales estándar del electrodo 615
El electrodo estándar de hidrógeno 615
La celda zinc-EHE 615
La celda cobre-EHE 616
La serie electromotriz (serie de actividades) de los elementos 617
Aplicaciones de la serie electromotriz 619
Potenciales de electrodo para otras semirreacciones 610
Corrosión 622
Protección contra la corrosión 623
Efecto de las concentraciones (o presiones parciales) sobre los potenciales del electrodo 624
La ecuación de Nernst 624
Relación de E celda con delta Go y K 627
Celdas voltaicas primarias 631
La celda seca (celda de Leclanché) 631
Celdas voltaicas secundarias 632
El acumulador de plomo 632
La celda de níquel-cadmio (nicad) 634
La celda combustible de hidrógeno-oxígeno 634
22. METALES Y METALURGIA 642
Metales 643
Abundancia de los metales 647
Metalurgia 647
Tratamiento de los minerales 648
Reducción a metales libres 649
Refinación o purificación de metales 650
Metalurgia de metales específicos 652
Aluminio 652
Hierro 653
Cobre 656
Oro 657
Magnesio 657
Utilización y conservación de los recursos metálicos 658
23. LOS METALES REPRESENTATIVOS 662
Los metales alcalinos (grupo IA) 663
Los metales del grupo IA: propiedades y abundancia 663
Reacciones de los metales del grupo IA 665
Aplicaciones de los metales del grupo IA y sus compuestos 666
Los metales alcalinotérreos (grupo IIA) 667
Los metales del grupo IIA: propiedades y abundancia 667
Reacciones de los metales del grupo IIA 668
Aplicaciones de los metales del grupo IIA y sus compuestos 670
Los metales de postransición 671
Tendencias periódicas-grupos IIIA y IVA 672
Aluminio 674
Estaño, plomo y bismuto 675
24. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE 1: GASES NOBLES Y EL GRUPO VIIA 679
Los gases nobles (grupo 0) 680
Abundancia, manera de aislarlos y aplicaciones 680
Propiedades físicas 681
Propiedades químicas 682
Compuestos de xenón 682
Los halógenos (grupo VIIA) 683
Propiedades de los halógenos 684
Abundancia, producción y aplicaciones 685
Reacciones de los halógenos libres 687
Interhalógenos 688
Los halogenuros de hidrógeno 689
Preparación de los halogenuros de hidrógeno 689
Soluciones acuosas de halogenuros de hidrógeno (ácidos alhídricos) 690
Halogenuros de otros elementos 691
Oxiácidos de los halógenos 691
25. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE II: ELEMENTOS DEL GRUPO VIA 697
Azufre, selenio y telurio 698
Abundancia, propiedades y aplicaciones de los elementos 699
Reacciones de los no metales del grupo VIA 700
Hidruros de los elementos del grupo VIA 700
Soluciones acuosas de los hidruros del grupo VIA 702
Reacciones de los hidruros del grupo VIA 702
Sulfuros metálicos y compuestos análogos 703
Halogenuros de los elementos del grupo VIA 703
Oxidos del grupo VIA 704
Dióxidos del grupo VIA: S02, Se02 y Te02 704
Trióxidos del grupo VIA: SO3, SeO3 y TeO3 706
Oxiacidos de azufre, selenio y telurio 707
Acidos sulfuroso, selenoso y teluroso 707
Acidos sulfúrico, selénico y telúrico 708
Acido tiosulfúrico y tiosulfatos 710
26. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE III: ELEMENTOS DEL GRUPO VA 712
Nitrógeno 714
Abundancia, propiedades e importancia 714
El ciclo del nitrógeno 714
Producción y estados de oxidación del nitrógeno 715
Compuestos nitrogenados con hidrógeno 716
Amoniaco y sales de amonio 716
Aminas 718
Hidrazina 718
Oxidos de nitrógeno 718
Oxido de dinitrógeno (estado de oxidación +1) 719
Oxido de nitrógeno (estado de oxidación +2) 719
Trióxido de dinitrógeno (estado de oxidación +3) 720
Dióxido de nitrógeno y tetraóxido de dinitrógeno (estado de oxidación +4) 720
Pentaóxido de dinitrógeno (estado de oxidación +5) 721
Oxidos de nitrógeno y niebla fotoquímica 721
Algunos oxiácidos del nitrógeno y sus sales 722
Acido nitroso (estado de oxidación +3) 722
Acido nítrico (estado de oxidación +5) 723
NaNO2 y NaNO3 como aditivos alimenticios 724
Fosforo y arsénico 725
Fósforo: abundancia, producción y aplicaciones 725
Arsénico 725
Alótropos del fósforo y el arsénico 726
Fosfina y arsina 726
Halogenuros de fósforo y arsénico 727
Oxidos y ácidos de fósforo y arsénico 728
27. ELEMENTOS NO METALICOS, PARTE IV: CARBONO, SILICIO Y BORO 732
Carbono 734
Abundancia del carbono 734
Reacciones del carbono 736
Oxidos de carbono 737
Acido carbónico y carbonatos 739
Tetrahalogenuros de carbono 741
Producción y aplicaciones del silicio 741
Propiedades químicas del silicio 742
Halogenuros de silicio 743
Dióxido de silicio (sílice) 743
Silicatos y ácidos silícicos 744
Silicatos naturales 744
Silicones 746
Boro 747
Acidos bóricos y óxido de boro 747
Boro elemental 747
Enlaces de tres centros con dos electrones 748
Hidruros de boro (boranos) 748
Haluros de boro 751
28. LOS METALES DE TRANSICION 753
Los metales detransición-d 755
Propiedades generales 755
Configuraciones electrónicas y estados de oxidación 755
Clasificación en sub grupos 757
Color 758
Tendencias en las propiedades físicas 759
Oxidos e hidróxidos de manganeso 762
Oxidos e hidróxidos de cromo 764
Metales de transición como catalizadores 766
Las tierras raras (metales de transición-f) 766
29. COMPUESTOS DE COORDINACION 770
Compuestos de coordinación 771
Complejos animados 773
Términos importantes 775
Nomenclatura 776
Estructuras 778
Isomerismo en compuestos de coordinación 780
Isomeros estructurales 780
Estereoisomeros 782
Enlace en compuestos de coordinación 786
Teoría del enlace valencia 786
Teoría del campo cristalino 791
El color y la serie espectroquímica 794
Energía de estabilización del campo 796
30. QUIMICA NUCLEAR 801
El núcleo 803
Relación neutrón-protón y estabilidad nuclear 803
Estabilidad nuclear y energía de enlace 804
Desintegración radiactiva 807
Núcleos por encima de la banda de estabilidad 808
Núcleos por debajo de la banda de estabilidad 809
Núcleos con número atómico mayor de 82 809
Detección de radiaciones 809
Velocidad de desintegración y vida media 811
Series de desintegración 813
Aplicaciones de los radionúclidos 813
Transmutaciones artificiales de los elementos 818
Fisión y fusión nuclear 821
La bomba atómica (fisión) 823
Reactores nucleares (fisión) 824
Energía de fusión nuclear (termonuclear) 827
31. QUIMICA ORGANICA I: HIDROCARBUROS 831
Hidrocarburos saturados 833
Los alcanos 833
Nomenclatura de los hidrocarburos saturados 837
Conformaciones 838
Propiedades químicas de los alcanos 839
Reacciones de sustitución 839
Oxidación de los alcanos 841
Petróleo 842
Hidrocarburos no saturados 843
Los alquenos (olefinas) 843
Reacciones de los alquenos 845
Oxidación de los alquenos 847
Los alquinos 848
Hidrocarburos aromáticos 849
Benceno 849
Otros hidrocarburos aromáticos 850
Reacciones de los hidrocarburos aromáticos 852
32. QUIMICA ORGANICA II: GRUPOS FUNCIONALES 857
Alcoholes y fenoles 858
Nomenclatura de alcoholes y fenoles 859
Propiedades físicas de alcoholes y fenoles 861
Preparación de algunos alcoholes 861
Reacciones de alcoholes y fenoles 862
Acidos carboxílicos 864
Nomenclatura, estructura y fuerza de los ácidos carboxílicos 864
Algunos derivados de los ácidos carboxílicos 867
Haluros de acilo (haluros ácidos) 867
Esteres 868
Poliésteres 871
Aminas 872
Estructura y nomenclatura de las aminas 872
Reacciones de las aminas 874
Amidas 874
Preparación, estructura y nomenclatura de las amidas 874
Aldehídos y cetonas 876
Estructura y nomenclatura de aldehídos y cetonas 876
Preparación de aldehídos y cetonas 879
Esteres 879
Apéndices
Indice
9684229852
QUIMICA GENERAL
54 W618 1992