Química, la ciencia central / Theodore L. Brown... [y otros]

CONTENIDO
1 INTRODUCCION: MATERIA Y MEDICION 1
1.1 EL ESTUDIO DE LA QUIMICA 2
Perspectiva atómica y molecular de la química 2
¿Por qué estudiar química? 3
1.2 CLASIFICACIONES DE LA MATERIA 4
Estados de la materia 4
Sustancias puras 5
Elementos 6
Compuestos 6
Mezclas 8
1.3 PROPIEDADES DE LA MATERIA 9
Cambios físicos y químicos 10
Separación de mezclas 11
1.4 UNIDADES DE MEDICION 13
Unidades SI 13
Longitud y masa 14
Temperatura 15
Unidades derivadas del SI 16
Volumen 16
Densidad 17
1.5 INCERTIDUMBRE EN LAS MEDICIONES 20
Precisión y exactitud 20
Cifras significativas 21
Cifras significativas en el desarrollo de cálculos 23
1.6 ANALISIS DIMENSIONAL 24
Uso de dos o más factores de conversión 26
Conversiones en que intervienen volúmenes 27
2 ATOMOS, MOLECULAS Y IONES 36
2.1 LA TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA 38
2.2 EL DESCUBRIMIENTO DE LA ESTRUCTURA ATOMICA 39
Rayos catódicos y electrones 39
Radiactividad 41
El átomo nuclear 41
2.3 LA VISION MODERNA DE LA ESTRUCTURA ATOMICA 43
Números atómicos, números de masa e isótopos 44
2.4 PESOS ATOMICOS 46
La escala de masa atómica 46
Masas atómicas promedio 47
2.5 LA TABLA PERIODICA 48
2.6 MOLECULAS Y COMPUESTOS MOLECULARES 51
Las moléculas y las fórmulas químicas 52
Fórmulas moleculares y empíricas 52
Representación de moléculas 53
2.7 IONES Y COMPUESTOS IONICOS 54
Predicción de cargas iónicas 55
Compuestos iónicos 56
2.8 NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGANICOS 59
Nombres y fórmulas de compuestos iónicos 59
Nombres y fórmulas de ácidos 64
Nombres y fórmulas de compuestos moleculares binarios 65
2.9 ALGUNOS COMPUESTOS ORGANICOS SIMPLES 66
Alcanos 66
Algunos derivados de los alcanos 66
3 ESTEQUIOMETRIA: CALCULOS CON FORMULAS Y ECUACIONES QUIMICAS 78
3.1 ECUACIONES QUIMICAS 80
Balanceo de ecuaciones 80
Cómo indicar el estado de los re activos y los productos 83
3.2 ALGUNOS PATRONES SENCILLOS DE REACTIVIDAD QUIMICA 84
Reacciones de combinación y descomposición 84
Combustión en aire 86
3.3 PESOS FORMULARES 87
Pesos formulares y moleculares 87
Composición porcentual de fórmulas 88
3.4 EL NUMERO DE AVOGADRO Y EL MOL 89
Masa molar 91
Interconversión de masas y moles 93
Interconversión de masas y números de partículas 94
3.5 FORMULAS EMPIRICAS A PARTIR DEL ANALISIS 95
Fórmula molecular a partir de la fórmula empírica 96
Análisis por combustión 97
3.6 INFORMACION CUANTITATIVA A PARTIR DE ECUACIONES BALANCEADAS 98
3.7 REACTIVOS LIMITANTES 102
Rendimientos teóricos 105
4 REACCIONES ACUOSAS Y ESTEQUIOMETRIA DE DISOLUCIONES 118
4.1 PROPIEDADES GENERALES DE LAS DISOLUCIONES ACUOSAS 120
Propiedades electrolíticas 120
Compuestos iónicos en agua 120
Compuestos moleculares en agua 122
Electrolitos fuertes y débiles 122
4.2 REACCIONES DE PRECIPITACION 124
Reglas de solubilidad de compuestos iónicos 124
Reacciones de intercambio (metátesis) 126
Ecuaciones iónicas 127
4.3 REACCIONES ACIDO-BASE 128
Acidos 129
Bases 129
Acidos y bases fuertes y débiles 130
Cómo identificar electrolitos fuertes y débiles 131
Reacciones de neutralización y sales 132
Reacciones ácido-base con formación de gases 134
4.4 REACCIONES DE OXIDACION-REDUCCION 135
Oxidación y reducción 136
Números de oxidación 137
Oxidación de metales por medio de ácidos y sales 138
La serie de actividad 140
4.5 CONCENTRACION DE DISOLUCIONES 142
Molaridad 144
Cómo expresar la concentración de un electrolito 145
Interconversión de molaridad, moles y volumen 145
Dilución 146
4.6 ESTEQUIOMETRIA DE DISOLUCIONES Y ANALISIS QUIMICO 149
Titulaciones 150
5.1 LA NATURALEZA DE LA ENERGIA 166
Energía cinética y energía potencial 166
Unidades de energía 167
Sistemas y entornas 168
Transferencia de energía: trabajo y calor 168
5.2 LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA 170
Energía interna 170
Relación entre delta E, calor y trabajo 171
Procesos endotérmicos y exotérmicos 172
Funciones de estado 172
5.3 ENTALPIA 174
5.4 ENTALPIAS DE REACCION 177
5.5 CALORIMETRIA 179
Capacidad calorífica y calor específico 179
Calorimetría a presión constante 182
Bomba calorimétrica (calorimetría a volumen constante) 183
5.6 LEY DE HESS 184
5.7 ENTALPIAS DE FORMACION 188
Cómo utilizar las entalpías de formación para calcular las entalpías de reacción 190
5.8 ALIMENTOS Y COMBUSTIBLES 193
Alimentos 193
Combustibles 195
Otras fuentes de energía 197
Un panorama detallado: Energía, entalpía y trabajo P-V 176
6 ESTRUCTURA ELECTRONICA DE LOS ATOMOS 210
6.1 LA NATURALEZA ONDULATORIA DE LA LUZ 212
6.2 ENERGIA CUANTIZADA Y FOTONES 215
Objetos calientes y cuantización de energía 215
El efecto fotoeléctrico y los fotones 216
6.3 ESPECTROS DE LINEAS Y EL MODELO DE BOHR 218
Espectros de líneas 218
El modelo de Bohr 219
Los estados de energía del átomo de hidrógeno 220
Limitaciones del modelo de Bohr 222
6.4 EL COMPORTAMIENTO ONDULATORIO DE LA MATERIA 222
El principio de incertidumbre 223
6.5 MECANICA CUANTICA Y ORBITALES ATOMICOS 224
Orbitales y números cuánticos 226
6.6 REPRESENTACIONES DE ORBITALES 228
Orbitales s 228
Orbitales p 231
Orbitales d y f 232
6.7 ATOMOS POLIELECTRONICOS 232
Orbitales y sus energías 232
Espín electrónico y el principio de exclusión de Pauli 233
6.8 CONFIGURACIONES ELECTRONICAS 234
Regla de Hund 235
Configuraciones electrónicas abreviadas 237
Metales de transición 238
Lantánidos y actínidos 239
6.9 CONFIGURACIONES ELECTRONICAS Y LA TABLA PERIODICA 240
Configuraciones electrónicas anómalas 243
7 PROPIEDADES PERIODICAS DE LOS ELEMENTOS 254
7.1 DESARROLLO DE LA TABLA PERIODICA 256
7.2 CARGA NUCLEAR EFECTIVA 257
7.3 TAMAÑOS DE LOS ATOMOS Y DE LOS IONES 259
Tendencias periódicas de los radios atómicos 262
Tendencias periódicas de los radios iónicos 263
7.4 ENERGIA DE IONIZACION 264
Variaciones en las energías de ionización sucesivas 266
Tendencias periódicas en las primeras energías de ionización 267
Configuraciones electrónicas de iones 268
7.5 AFINIDADES ELECTRONICAS 270
7.6 METALES, NO METALES Y METALOIDES 271
Metales 272
No metales 274
Metaloides 276
7.7 TENDENCIAS DE GRUPO DE LOS METALES ACTIVOS 276
Grupo 1A: los metales alcalinos 276
Grupo 2A: los metales alcalinotérreos 279
7.8 TENDENCIAS DE GRUPO DE NO METALES SELECTOS 281
Hidrógeno 281
Grupo 6A: el grupo del oxígeno 282
Grupo 7A: los halógenos 283
Grupo 8A: los gases nobles 284
8 CONCEPTOS BASICOS DE LOS ENLACES QUIMICOS 296
8.1 ENLACES QUIMICOS, SIMBOLOS DE LEWIS y LA REGLA DEL OCTETO 298
Símbolos de Lewis 298
La regla del octeto 299
8.2 ENLACE IONICO 299
Aspectos energéticos de la formación de enlaces iónicos 301
Configuraciones electrónicas de iones de los elementos de los bloques s y p 302
Iones de metales de transición 303
8.3 ENLACE COVALENTE 305
Estructuras de Lewis 305
Enlaces múltiples 307
8.4 POLARIDAD DE ENLACE Y ELECTRONEGATIVIDAD 307
Electronegatividad 308
Electronegatividad y polaridad de enlace 308
Momentos dipolares 310
Como distinguir los enlaces iónicos de los covalentes 312
8.5 REPRESENTACION DE LAS ESTRUCTURAS DE LEWIS 314
Carga formal 316
8.6 ESTRUCTURAS DE RESONANCIA 319
Resonancia en el benceno 321
8.7 EXCEPCIONES A LA REGLA DEL OCTETO 322
Número impar de electrones 322
Menos de un octeto de electrones de valencia 322
Más de un octeto de electrones de valencia 323
8.8 FUERZA DE LOS ENLACES COVALENTES 325
Entalpías de enlace y entalpías de reacción 326
Entalpía de enlace y longitud de enlace 329
9 GEOMETRIA MOLECULAR Y TEORIAS DE ENLACE 340
9.1 FORMAS MOLECULARES 342
9.2 EL MODELO RPECV 344
El efecto de los electrones no enlazantes y de los enlaces múltiples sobre los ángulos de enlace 348
Moléculas con capas de valencia expandidas 349
Formas de moléculas más grandes 352
9.3 FORMA MOLECULAR y POLARIDAD MOLECULAR 353
9.4 ENLACES COVALENTES Y TRASLAPE DE ORBITALES 355
9.5 ORBITALES HIBRIDOS 357
Orbitales híbridos sp 357
Orbitales híbridos Sp2 y Sp3 358
Hibridaciones que involucran orbitales d 360
Resumen de orbitales híbridos 360
9.6 ENLACES MULTIPLES 362
Estructuras de resonancia, deslocalización y enlaces Pi 365
9.7 ORBITALES MOLECULARES 368
La molécula de hidrógeno 368
Orden de enlace 370
9.8 MOLECULAS DIATOMICAS DEL SEGUNDO PERIODO 371
Orbitales moleculares para Li2 y Be2 371
Orbitales moleculares de orbitales atómicos 2p 372
Configuraciones electrónicas del B2 al Ne2 375
Configuraciones electrónicas y propiedades moleculares 376
Moléculas diatómicas heteronucleares 379
10 GASES 392
10.1 CARACTERISTICAS DE LOS GASES 394
10.2 PRESION 395
La presión atmosférica y el barómetro 395
10.3 LAS LEYES DE LOS GASES 398
Relación presión-volumen: ley de Boyle 399
Relación temperatura-volumen: ley de Charles 400
Relación cantidad-volumen: ley de Avogadro 400
10.4 LA ECUACION DEL GAS IDEAL 402
Relación entre la ecuación del gas ideal y las leyes de los gases 404
10.5 OTRAS APLICACIONES DE LA ECUACION DEL GAS IDEAL 406
Densidades de los gases y masa molar 406
Volúmenes de gases en reacciones químicas 408
10.6 MEZCLAS DE GASES Y PRESIONES PARCIALES 410
Presiones parciales y fracciones molares 411
Recolección de gases sobre agua 412
10.7 TEORIA CINETICA-MOLECULAR 414
Distribuciones de las velocidades moleculares 414
Aplicación de las leyes de los gases 415
10.8 EFUSION Y DIFUSION MOLECULAR 417
Ley de efusión de Graham 418
Difusión y trayectoria libre media 419
10.9 GASES REALES: DESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO IDEAL 420
La ecuación de van der Waals 422
11 FUERZAS INTERMOLECULARES, LIQUIDOS Y SOLIDOS 436
11.1 COMPARACION MOLECULAR DE LOS GASES, LIQUIDOS Y SOLIDOS 438
11.2 FUERZAS INTERMOLECULARES 439
Fuerzas ion-dipolo 440
Fuerzas dipolo-dipolo 440
Fuerzas de dispersión de London 441
Enlace por puente de hidrógeno 443
Comparación de las fuerzas intermoleculares 446
11.3 ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS 447
Viscosidad 447
Tensión superficial 448
11.4 CAMBIOS DE FASE 449
Cambios de energía que acompañan a los cambios de fase 449
Curvas de calentamiento 450
Temperatura y presión críticas 452
11.5 PRESION DE VAPOR 453
Explicación de la presión de vapor en el nivel molecular 454
Volatilidad, presión de vapor y temperatura 454
Presión de vapor y punto de ebullición 455
11.6 DIAGRAMAS DE FASES 456
Diagramas de fases del H2O Y el CO2 457
11.7 ESTRUCTURAS DE LOS SOLIDOS 458
Celdas unitarias 460
La estructura cristalina del cloruro de sodio 461
Empaquetamiento compacto de esferas 463
11.8 ENLACES EN LOS SOLIDOS 464
Sólidos moleculares 464
Sólidos de redes covalentes 466
Sólidos iónicos 467
Sólidos metálicos 467
12 MATERIALES MODERNOS 480
12.1 CLASES DE MATERIALES 482
12.2 ESTRUCTURA ELECTRONICA DE LOS MATERIALES 482
12.3 SEMICONDUCTORES 484
Dopado de semiconductores 488
El chip de silicio 489
Conversión de energía solar 489
Diodos semiconductores de emisión de luz 492
12.4 MATERIALES CERAMICOS 493
Aplicaciones de los materiales cerámicos 494
Fabricación de materiales cerámicos 494
12.5 SUPERCONDUCTORES 495
Superconductores cerámicos 497
12.6 POLIMEROS Y PLASTICOS 499
Síntesis de polímeros 499
Estructuras y propiedades físicas de los polímeros 502
12.7 BIOMATERIALES 505
Características de los biomateriales 507
Biomateriales poliméricos 507
Reparación del corazón 508
Injertos vasculares 509
Tejido artificial 509
12.8 CRISTALES LIQUIDOS 510
Tipos de fases líquido-cristalinas 511
12.9 NANOMATERIALES 513
Semiconductores en la nanoescala 513
Metales en la nanoescala 515
Nanotubos de carbono 515
13 PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES 526
13.1 EL PROCESO DE DISOLUCION 528
El efecto de las fuerzas intermoleculares 528
Cambios de energía y formación de disoluciones 529
Formación de disoluciones, espontaneidad y entropía 531
Formación de disoluciones y reacciones químicas 533
13.2 DISOLUCIONES SATURADAS Y SOLUBILIDAD 534
13.3 FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD 535
Interacciones soluto-disolvente 536
Efectos de la presión 539
Efectos de la temperatura 541
13.4 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION 542
Porcentaje en masa, ppm y ppb 542
Fracción molar, molaridad y molalidad 543
Conversión de unidades de concentración 544
13.5 PROPIEDADES COLIGATIVAS 546
Disminución de la presión de vapor 546
Elevación del punto de ebullición 549
Disminución del punto de congelación 550
Osmosis 551
Determinación de la masa molar 555
13.6 COLOIDES 556
Coloides hidrofílicos e hidrofóbicos 557
Eliminación de las partículas coloidales 560
14 CINETICA QUIMICA 572
14.1 FACTORES QUE INFLUYEN EN LAS VELOCIDADES DE REACCION 574
14.2 VELOCIDADES DE REACCION 575
Cambio de la velocidad con el tiempo 577
Velocidad instantánea 577
Velocidades de reacción y estequiometría 578
14.3 LA LEY DE LA VELOCIDAD: EFECTO DE LA CONCENTRACION SOBRE LA VELOCIDAD 580
Órdenes de reacción: los exponentes en la ley de velocidad 581
Unidades de las constantes de velocidad 583
Uso de las velocidades iniciales para determinar las leyes de velocidad 584
14.4 CAMBIO DE LA CONCENTRACION CON EL TIEMPO 585
Reacciones de primer orden 586
Reacciones de segundo orden 588
Vida media 589
14.5 TEMPERATURA Y VELOCIDAD 591
Modelo de colisiones 592
El factor orientación 592
Energía de activación 592
La ecuación de Arrhenius 594
Cómo determinar la energía de activación 595
14.6 MECANISMOS DE REACCION 597
Reacciones elementales 597
Mecanismos multietapas 598
Leyes de velocidad para reacciones elementales 599
Etapa determinante de la velocidad de un mecanismo multietapas 600
Mecanismos con una etapa inicial lenta 601
Mecanismos con una etapa inicial rápida 602
14.7 CATALISIS 605
Catálisis homogénea 605
Catálisis heterogénea 606
Enzimas 608
15 EQUILIBRIO QUIMICO 626
15.1 EL CONCEPTO DE EQUILIBRIO 628
15.2 LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO 630
Cómo evaluar Kc 632
Constantes de equilibrio en términos de la presión, Kp 633
Constantes de equilibrio y unidades 635
15.3 INTERPRETAR Y TRABAJAR CON LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIO 635
Magnitud de las constantes de equilibrio 635
Sentido de la ecuación química y K 636
Relación de las ecuaciones químicas y las constantes de equilibrio 637
15.4 EQUILIBRIOS HETEROGENEOS 639
15.5 CALCULO DE LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIO 641
15.6 APLICACIONES DE LAS CONSTANTES DE EQUILIBRIO 644
Predicción del sentido de la reacción 644
Cálculo de las concentraciones de equilibrio 645
15.7 PRINCIPIO DE LE CHATELIER 648
Cambio en las concentraciones de reactivos o productos 649
Efectos de los cambios de volumen y presión 649
Efecto de los cambios de temperatura 651
Efecto de los catalizadores 654
16 EQUILIBRIOS ACIDO-BASE 666
16.1 ACIDOS y BASES: UN REPASO BREVE 668
16.2 ACIDOS y BASES DE BRONSTED-LOWRY 668
El ion h plus en agua 669
Reacciones de transferencia de protones 669
Pares conjugados ácido-base 670
Fuerzas relativas de ácidos y bases 672
16.3 LA AUTOIONIZACION DEL AGUA 673
El producto iónico del agua 674
16.4 LA ESCALA DE pH 675
El pOH y otras escalas "p" 678
Medición del pH 678
16.5 ACIDOS Y BASES FUERTES 679
Acidos fuertes 679
Bases fuertes 680
16.6 ACIDOS DEBILES 681
Cálculo de Ka a partir del pH 682
Porcentaje de ionización 683
Uso de Ka para calcular el pH 684
Acidos polipróticos 688
16.7 BASES DEBILES 690
Tipos de bases débiles 692
16.8 RELACION ENTRE Ka y Kb 693
16.9 PROPIEDADES ACIDO-BASE DE LAS DISOLUCIONES DE SALES 695
Capacidad de un anión para reaccionar con agua 696
Capacidad de un catión para reaccionar con agua 696
Efecto combinado del catión y el anión en disolución 697
16.10 COMPORTAMIENTO ACIDO-BASE Y ESTRUCTURA QUIMICA 699
Factores que influyen en la fuerza de los ácidos 699
Ácidos binarios 699
Oxiácidos 700
Ácidos carboxílicos 702
16.11 ACIDOS Y BASES DE LEWIS 704
Hidrólisis de los iones metálicos 705
17 ASPECTOS ADICIONALES DEL EQUILIBRIO ACUOSO 718
17.1 EL EFECTO DEL ION COMUN 720
17.2 DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS 723
Composición y acción de las disoluciones amortiguadoras 723
Cálculo del pH de una disolución amortiguadora 724
Capacidad amortiguadora e intervalos de pH 726
Adición de ácidos o bases fuertes a disoluciones amortiguadoras 727
17.3 TITULACIONES ACIDO-BASE 730
Titulaciones ácido fuerte-base fuerte 730
Titulaciones ácido débil-base fuerte 733
Titulaciones de ácidos polipróticos 737
17.4 EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD 737
La constante del producto de solubilidad, Kps 738
Solubilidad y Kps 738
17.5 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD 741
Efecto del ion común 741
Solubilidad y pH 742
Formación de iones complejos 745
Anfoterismo 748
17.6 PRECIPITACION Y SEPARACION DE IONES 750
Precipitación selectiva de iones 751
17.7 ANALISIS CUALITATIVO DE ELEMENTOS METALICOS 753
18 QUIMICA AMBIENTAL 766
18.1 LA ATMOSFERA TERRESTRE 768
Composición de la atmósfera 769
18.2 REGIONES EXTERNAS DE LA ATMOSFERA 770
Fotodisociación 770
Fotoionización 772
18.3 OZONO EN LA ATMOSFERA SUPERIOR 772
Adelgazamiento de la capa de ozono 774
18.4 QUIMICA DE LA TROPOSFERA 775
Compuestos del azufre y lluvia ácida 776
Monóxido de carbono 778
Óxidos de nitrógeno y esmog fotoquímico 779
Vapor de agua, dióxido de carbono y clima 780
18.5 EL OCEANO MUNDIAL 783
Agua de mar 783
Desalinización 784
18.6 AGUA DULCE 785
Oxígeno disuelto y calidad del agua 786
Tratamiento de suministros de agua municipales 786
18.7 QUIMICA VERDE 788
Disolventes y reactivos 789
Otros procesos 790
Los retos de la purificación del agua 790
19 TERMODINAMICA QUIMICA 800
19.1 PROCESOS ESPONTANEOS 802
Un criterio de espontaneidad 804
Procesos reversibles e irreversibles 804
19.2 ENTROPIA Y LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA 806
Cambio de entropía 806
Delta S en los cambios de fase 807
La segunda ley de la termodinámica 808
19.3 INTERPRETACION MOLECULAR DE LA ENTROPIA 809
Movimientos moleculares y energía 809
Ecuación de Boltzmann y microestados 810
Cómo hacer predicciones cualitativas sobre el delta S 813
La tercera ley de la termodinámica 816
19.4 CAMBIOS DE ENTROPIA EN LAS REACCIONES QUIMICAS 817
Cambios de entropía en el entorno 818
19.5 ENERGIA LIBRE DE GIBBS 819
Energía libre estándar de formación 822
19.6 ENERGIA LIBRE Y TEMPERATURA 824
19.7 ENERGIA LIBRE Y LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO 826
20 ELECTROQUIMICA 842
20.1 ESTADOS DE OXIDACION Y REACCIONES DE OXIDACION-REDUCCION 844
20.2 BALANCEO DE ECUACIONES DE OXIDACION-REDUCCION 846
Medias-reacciones 846
Balanceo de ecuaciones por el método de las medias-reacciones 846
Balanceo de ecuaciones para las reacciones que se llevan a cabo en una disolución básica 849
20.3 CELDAS VOLTAICAS 851
Punto de vista molecular de los procesos de electrodos 854
20.4 FEM DE CELDA BAJO CONDICIONES ESTANDAR 855
Potenciales de reducción estándar (media-celda) 856
Fuerzas de los agentes oxidantes y reductores 860
20.5 ENERGIA LIBRE Y REACCIONES DE OXIDACION-REDUCCION 862
FEM Y delta G 863
20.6 FEM DE CELDA BAJO CONDICIONES NO ESTANDAR 865
La ecuación de Nernst 865
Celdas de concentración 867
20.7 BATERIAS Y CELDAS DE COMBUSTIBLE 870
Baterías de plomo y ácido 871
Batería alcalina 872
Baterías de níquel-cadmio, níquel e hidruro metálico y ion litio 872
Celdas de combustible de hidrógeno 873
20.8 CORROSION 874
Corrosión del hierro 874
Prevención de la corrosión del hierro 875
20.9 ELECTROLISIS 876
Aspectos cuantitativos de la electrólisis 878
Trabajo eléctrico 879
21 QUIMICA NUCLEAR 892
21.1 RADIACTIVIDAD 894
Ecuaciones nucleares 895
Tipos de desintegración radiactiva 896
21.2 PATRONES DE ESTABILIDAD NUCLEAR 898
Relación de neutrones a protones 898
Series radiactivas 900
Observaciones adicionales 901
21.3 TRANSMUTACIONES NUCLEARES 901
Aceleración de partículas cargadas 902
Uso de neutrones 903
Elementos transuránicos 903
21.4 VELOCIDADES DE DESINTEGRACION RADIACTIVA 903
Fechado radiométrico 905
Cálculos basados en la vida media 905
21.5 DETECCION DE RADIACTIVIDAD 908
Radiotrazadores 910
21.6 CAMBIOS DE ENERGIA EN LAS REACCIONES NUCLEARES 911
Energías de enlace nuclear 912
21.7 ENERGIA NUCLEAR: FISION 913
Reactores nucleares 915
21.8 ENERGIA NUCLEAR: FUSION 918
21.9 RADIACION EN EL AMBIENTE Y EN LOS SISTEMAS VIVOS 919
Dosis de radiación 920
Radón 921
22 QUIMICA DE LOS NO METALES 930
22.1 CONCEPTOS GENERALES: TENDENCIAS PERIODICAS Y REACCIONES QUIMICAS 932
Reacciones químicas 933
22.2 EL HIDROGENO 935
Isótopos del hidrógeno 935
Propiedades del hidrógeno 936
Preparación de hidrógeno 936
Usos del hidrógeno 937
Compuestos binarios del hidrógeno 937
22.3 GRUPO 8A: LOS GASES NOBLES 938
Compuestos de los gases nobles 939
22.4 GRUPO 7A: LOS HALOGENOS 940
Propiedades y preparación de los halógenos 940
Usos de los halógenos 941
Los halogenuros de hidrógeno 942
Compuestos interhalógenos 943
Oxiácidos y oxianiones 943
22.5 EL OXIGENO 944
Propiedades del oxígeno 944
Preparación del oxígeno 944
Usos del oxígeno 945
Ozono 915
Oxidos 946
Peróxidos y superóxidos 948
22.6 LOS DEMAS ELEMENTOS DEL GRUPO 6A: S, Se, Te Y Po 948
Características generales de los elementos del grupo 6A 949
Presencia en la naturaleza y preparación de S, Se y Te 949
Propiedades y usos del azufre, selenio y telurio 949
Sulfuros 950
Oxidos, oxiácidos y oxianiones de azufre 950
22.7 EL NITROGENO 952
Propiedades del nitrógeno 952
Preparación y usos del nitrógeno 952
Compuestos hidrogenados del nitrógeno 953
Oxidos y oxiácidos de nitrógeno 954
22.8 LOS DEMAS ELEMENTOS DEL GRUPO 5A: P, As, Sb y Bi 956
Características generales de los elementos del grupo 5A 956
Presencia en la naturaleza, obtención y propiedades del fósforo 957
Halogenuros de fósforo 957
Compuestos oxigenados del fósforo 958
22.9 EL CARBONO 960
Formas elementales del carbono 961
Oxidos de carbono 962
Acido carbónico y carbonatos 963
Carburos 964
Otros compuestos inorgánicos del carbono 965
22.10 LOS DEMAS ELEMENTOS DEL GRUPO 4A: Si, Ge, Sn y Pb 965
Características generales de los elementos del grupo 4A 965
Presencia del silicio en la naturaleza y su preparación 966
Silicatos 966
Vidrio 968
Silicones 969
22.11 EL BORO 969
23 METALES Y METALURGIA 980
23.1 PRESENCIA DE LOS METALES Y SU DISTRIBUCION EN LA NATURALEZA 982
Minerales 982
Metalurgia 983
23.2 PIROMETALURGIA 984
La pirometalurgia del hierro 985
Formación de acero 986
23.3 HIDROMETALURGIA 987
Hidrometalurgia del oro 987
Hidrometalurgia del aluminio 988
23.4 ELECTROMETALURGIA 988
Electrometalurgia del sodio 988
Electrometalurgia del aluminio 989
Electrorrefinación del cobre 990
23.5 ENLACE METALICO 991
Propiedades físicas de los metales 992
Modelo de mar de electrones del enlace metálico 992
Modelo del orbital molecular para los metales 994
23.6 ALEACIONES 995
Compuestos intermetálicos 997
23.7 METALES DE TRANSICION 998
Propiedades físicas 999
Configuraciones electrónicas y estados de oxidación 1000
Magnetismo 1001
23.8 QUIMICA DE METALES DE TRANSICION SELECTOS 1002
Cromo 1002
Hierro 1003
Cobre 1004
24 QUIMICA DE LOS COMPUESTOS DE COORDINACION 1012
24.1 COMPLEJOS METALICOS 1014
El desarrollo de la química de coordinación: teoría de Werner 1014
Enlace metal-ligando 1016
Cargas, números de coordinación y geometrías 1016
24.2 LIGANDOS CON MAS DE UN ATOMO DONADOR 1019
Metales y quelatos en los sistemas vivos 1021
24.3 NOMENCLATURA DE LA QUIMICA DE COORDINACION 1025
24.4 ISOMERIA 1026
Isomería estructural 1027
Estereoisomería 1027
24.5 COLOR Y MAGNETISMO 1031
Color 1031
Magnetismo 1033
24.6 TEORIA DEL CAMPO CRISTALINO 1033
Configuraciones electrónicas en complejos octaédricos 1037
Complejos tetraédricos y cuadrados planos 1038
25 LA QUIMICA DE LA VIDA: QUIMICA ORGANICA Y BIOLOGICA 1050
25.1 ALGUNAS CARACTERISTICAS GENERALES DE LAS MOLECULAS ORGANICAS 1052
Estructura de las moléculas orgánicas 1052
Estabilidad de las sustancias orgánicas 1053
Solubilidad y propiedades ácido-base de sustancias orgánicas 1054
25.2 INTRODUCCION A LOS HIDROCARBUROS 1054
25.3 ALCANOS, ALQUENOS y ALQUINOS 1055
Estructura de los alcanos 1056
Isómeros estructurales 1057
Nomenclatura de los alcanos 1058
Cicloalcanos 1060
Reacciones de los alcanos 1061
Alquenos 1062
Alquinos 1064
Reacciones de adición de alquenos y alquinos 1065
Mecanismo de las reacciones de adición 1066
Hidrocarburos aromáticos 1068
25.4 GRUPOS ORGANICOS FUNCIONALES 1070
Alcoholes 1072
Eteres 1073
Aldehídos y cetonas 1073
Acidos carboxnicos y ésteres 1074
Aminas y amidas 1077
25.5 QUIRALIDAD EN QUIMICA ORGANICA 1078
25.6 INTRODUCCION A LA BIOQUIMICA 1080
25.7 PROTEINAS 1080
Aminoácidos 1080
Polipéptidos y proteínas 1082
Estructura de las proteínas 1084
25.8 CARBOHIDRATOS 1086
Disacáridos 1087
Polisacáridos 1088
25.9 LIPIDOS 1089
25.10 ACIDOS NUCLEICOS 1090
APENDICES