UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1 PROGRAMA DE: Fundamentos de Química General e Inorgánica H O R A S D E C L A S E P R O F E S O R ES R E S P O N S A B L ES T E O R I C A S P R A C T I C A S Dra. María Luján Ferreira Por semana Por Cuatrimestre Por semana Por Cuatrimestre Dra Verónica Lassalle A S I G N A T U R A S C O R R E L A T I V A S P R E C E D E N T E S A P R O B A D A S C U R S A D A S Sin correlativas OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA El objetivo principal del curso es presentar los conceptos básicos de química justificándolos a través de la estructura de la materia. Un enfoque moderno de la Estructura atómica basada en los principios básicos de la Mecánica Cuántica, llevará al alumno a un conocimiento más profundo del enlace químico; de la estabilidad y reactividad de los compuestos; de la energía asociada a los distintos estados de agregación de la materia; de las variaciones de energía asociadas a los procesos químicos y de la velocidad con que estos procesos ocurren en la naturaleza y su modificación por el medio ambiente. Estos conceptos generales básicos se aplicarán a los compuestos inorgánicos, estableciendo las propiedades periódicas que permitan al alumno predecir las propiedades físicas y químicas de los mismos y justificar las excepciones. METODOLOGÍA El desarrollo de la asignatura consiste en el dictado de clases teóricas complementadas con clases de problemas de aplicación, manejo de tablas, manuales, prácticas de laboratorio y otros recursos didácticos adecuados que aseguren la profundidad necesaria en el conocimiento de estos temas, requisito indispensable para un buen aprovechamiento del primer curso de Química. EVALUACIÓN La asignatura se promociona por medio de la aprobación de cuatro parciales teórico-prácticos y los prácticos de laboratorio. Si sólo se aprueba la parte práctica (problemas y laboratorio) se rinde examen final. PROGRAMA SINTETICO: 1. Estructura atómica. Teoría atómica moderna. 2. Propiedades periódicas. 3. Enlace químico. Teorías del enlace químico. 4. Estados físicos de la materia. Estado gaseoso. Líquidos y sólidos. Propiedades. Energía de los cambios de estado. 6. Soluciones. Tipo de soluciones. Soluciones ideales. Desviaciones. 7. Termodinámica de las reacciones químicas 8. Equilibrio químico. 9. Equilibrio iónico en soluciones acuosas. 10. Cinética química. 11. Reacciones de óxido reducción. Celdas galvánicas. Electrólisis. 12. Gases nobles e Hidrógeno. 13. Elementos del bloque s. 14. Elementos del bloque p 1. Metales de Transición 16. Origen y especificidad de los iones metálicos en sistemas biológicos.

2 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 2 PROGRAMA ANALÍTICO, Unidad 1 Sistemas materiales. Leyes de la química. Teoría atómica de Dalton. Hipótesis de Avogadro Ampere- Concepto de mol. Volumen molar. Relaciones estequiométricas- Unidad 2 Naturaleza eléctrica de la materia. Partículas subatómicas: protones. electrones y neutrones. Numero atómico y número másico Isótopos. Núcleo atómico. Modelo atómico de Rutherford. Transformaciones nucleares. Espectros atómicos. Modelo atómico de Bohr. Principios de la mecánica ondulatoria. Números cuánticos. El átomo de hidrógeno. Atomos multielectrónicos. Tabla periódica de los elementos Propiedades periódicas: radio atómico; energía de ionización; afinidad electrónica; carácter metálico, etc. Unidad 3 El enlace químico. Parámetros del enlace químico. La regla del octeto. Enlace iónico. Enlace covalente. Polaridad de los enlaces. Enlaces múltiples. Resonancia, Geometría electrónica y molecular. Teoría de repulsión de pares electrónicos en la capa de valencia. Fuerzas intermoleculares. Teoría de enlace de valencia. Concepto de hibridación: Moléculas poliatómicas. Teoría de orbitales moleculares. Moléculas diatómicas homonucleares. Orden de enlace- Moléculas diatómicas heteronucleares.. Unidad 4 Estados de la materia Generalidades. Energética asociada a los cambios de estado. Estado gaseoso. Propiedades generales. Gas ideal. Leyes de los gases ideales. Postulados de la teoría cinético molecular de los gases. Estado líquido. Equilibrio líquido-vapor. Presión de vapor en equilibrio. Punto de ebullición. Calor de vaporización. Licuación de gases. Temperatura crítica: interpretación de la isoterma presiónvolumen de un gas. Estado sólido. Características generales de los sólidos. Estructura cristalina. Clasificación de los sólidos de acuerdo a las uniones químicas involucradas. Sólidos amorfos. Presión de vapor de un sólido. Calor de fusión. Diagrama de fases del agua. Unidad Disoluciones. Componentes Propiedades. Clasificación de acuerdo al estado físico en que se presentan. Mecanismos de disolución Concepto de solubilidad. Variación de la solubilidad con la temperatura. Unidades de concentración. Solución ideal de un gas en un líquido. Solución ideal de un sólido en un líquido. Propiedades coligativas. Unidad 6 La energía. Principios fundamentales. Ley de conservación de la energía. Direccionalidad de la transferencia de calor. Aspectos cuantitativos de la transferencia de calor. Concepto de Entalpía. Variación de entalpía asociada a los cambios de estado. Cambio de entalpía en las reacciones químicas. Calorimetría. Determinación de la variación de entalpía en las reacciones químicas. Ley de Hess. Entalpía estándar de formación. Entalpía estándar de reacción. Concepto de entropía. Cambio de entropía en procesos físicos y químicos. Concepto de Energía libre. Espontaneidad.

3 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 3 Unidad 7 Equilibrio químico. Naturaleza del equilibrio químico Constante de equilibrio Formas de expresión de la constante de equilibrio. Equilibrio homogéneo y heterogéneo. Desplazamiento del equilibrio. Principio de Le Chatelier. Unidad 8 Equilibrio iónico. Teorías ácido-base. Equilibrio de disociación de ácidos y bases débiles. Concepto de ph. Indicadores de ph. Efecto de ión común- Soluciones reguladoras. Disolución de sales. Equilibrio de sales poco solubles. Producto de solubilidad. Unidad 9 Velocidad de las reacciones químicas. Ley de velocidad de reacción. Constante específica de velocidad. Factores que afectan la velocidad. Teorías de velocidad de reacción. Procesos elementales. Orden de reacción. Unidad 10 Reacciones de óxido reducción. Determinación del estado de oxidación. Balance de las ecuaciones redox. Potencial redox. Espontaneidad de las reacciones redox. Celdas galvánicas. Variación del potencial redox con la concentración. Electrólisis. Procesos electródicos. Electrólisis de sales fundidas. Electrólisis de soluciones acuosas. Aspectos cuantitativos de la electrólisis. Unidad 11 Gases nobles e Hidrógeno. Presencia y propiedades de los gases nobles. Compuestos. Hidrógeno: presencia y preparación. Propiedades. Compuestos del Hidrógeno: hidruros salinos, metálicos y covalentes. Unidad 12 Elementos del bloque s. Grupo 1: Metales alcalinos. Estado natural. Características generales. Compuestos más importantes. Reactividad. Grupo 2: Metales alcalino térreos. Características generales. Compuestos más importantes. Aguas duras. Desmineralización. Unidad 13 Elementos del bloque p. Grupo 13: Características generales. Propiedades físicas y químicas. Compuestos principales del boro y aluminio. Grupo 14: Características generales del grupo. Compuestos principales del Si y del C. Relaciones entre elementos del grupo. Grupo 1: Características generales del grupo. Propiedades fundamentales del nitrógeno y del fósforo. Compuestos químicos que presentan mayor interés. Relaciones entre elementos del grupo. Unidad 14 Elementos del bloque p. Grupo 16: Oxígeno y Azufre. Calcógenos. Combinaciones del oxígeno: óxidos, peróxidos y superóxidos. Combinaciones del azufre. Sulfuros. Compuestos halogenados. Óxidos del azufre. Ácidos oxigenados. Relaciones entre los elementos del grupo.

4 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 4 Presencia y propiedades de los elementos. Propiedades físicas y químicas más importantes. Relación entre los elementos del grupo. Capacidad de reacción. Compuestos hidrogenados. Compuestos oxigenados. Unidad 1 Metales de transición. Generalidades. Propiedades metálicas. Presencia y abundancia de estos elementos en la naturaleza. Relación entre estructura electrónica y estado de oxidación de sus iones. Óxidos y derivados. Compuestos de coordinación. Teoría de enlace en los compuestos de coordinación. Propiedades magnéticas. Propiedades espectrales. Isomería. Unidad 16 Conceptos generales sobre el origen y especificidad de los iones metálicos en sistemas biológicos. Captación y transformación de los elementos-traza por parte de los seres vivos. Breve descripción de las principales funciones biológicas en las que participan iones metálicos. LISTADO DE TRABAJOS PRÁCTICOS DE LABORATORIO 1- Gases: medición del volumen de gas H 2 desprendido en una reacción química, a distintas presiones. (Comprobación de la ley de Boyle) 2- Soluciones: preparación de soluciones de concentración determinada a partir de drogas sólidas y líquidas. Determinación de la densidad. Precipitación: formación de una sal insoluble. 3- Solubilidad: Comprobación de los factores principales que afectan la solubilidad de una especie química. Naturaleza de soluto y solvente, temperatura, realización de una curva de solubilidad. 4- Cinética: Comprobación de la influencia de las concentraciones y la temperatura sobre la velocidad de una reacción química. - Termoquímica: Medida del calor de una reacción a presión constante ( H) 6- Oxido-reducción: Reacciones espontáneas. Pilas 7- Oxido-reducción: reacciones no espontáneas. Electrólisis. 8-Química Inorgánica: formación de compuestos de coordinación. La realización de trabajos prácticos incluye explicación, desarrollo del trabajo e informe y discusión de los resultados.

5 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR y II BIBLIOGRAFÍA BÁSICA: Química y reactividad química, John C. Kotz, Paul M.Treichel y Gabriela C. Weaver, Editorial Thomson (200) Química: La ciencia central, Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Jr., Bruce E. Bursten y Julia R. Burdge. Editorial Pearson Educación, Méjico, Novena Edición (2004). Principios de Química: Los caminos del descubrimiento, P. W. Atkins, L. Jones. Editorial Médica Panamericana, Tercera Edición (2006). "Química", Raymond Chang, Mc Graw Hill-Sexta Edición (1999). Química General, Kennet W. Whitten, Kennet D. Gailey, Raymond E. Davis, Mc Graw Hill-Quinta Edición (1998). Principios básicos de química, Harry B. Gray y Gilbert P. Haight, Editorial Reverte S.A. (1981) "Química Inorgánica Básica", F. A. Cotton; G. Wilkinson.; P. L. Gaus, 3a Edición. Limusa, México, "Química: Curso universitario", B. M. Mahan y R. J. Myers. Addison-Wesley Iberoamericana, Cuarta Edición (1990). A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E A Ñ O P R O F E S O R R E S P O N S A B L E (f i r m a a c l a r a d a) (f i r m a a c l a r a d a) Dra.María L.Ferreira Dra Verónica Lassalle V I S A D O C O O R D I N A D O R A R E A S E C R E T A R I O A C A D E M I C O D I R E C T O R D E D E P A R T A M E N T O FECHA: FECHA: FECHA: