RESUMENQUMICA MENCIN 2010

CURSO: QUMICAMENCINMATERIAL QM-RESUMEN FINAL

2LA QUMICA Y SU HISTORIA1. La qumica es el estudio de la materia y los cambios que ella experimenta. Materia es todo

aquello que tiene masa, y los cambios que experimenta pueden ser fsicos y qumicos.2. Con races en la filosofa natural y la alquimia, la qumica se convirti finalmente en la ciencia

del siglo XVII cuando los qumicos comenzaron apoyarse en la experimentacin.3. Mucho ms antigua que la ciencia es la tecnologa, que consiste en todos los procesos que

utilizamos para modificar la Naturaleza.4. El mtodo cientfico es una secuencia lgica de razonamiento. Las observaciones pueden

conducir a explicaciones (hiptesis), las cuales si soportan pruebas experimentales se puedentransformar en teoras. Una teora permite predecir nuevos hechos cientficos.

5. Siempre que la materia experimenta un cambio fsico o qumico, hay tambin un cambio deenerga asociado. En todo proceso se desprende o se absorbe energa.

6. Cuando un proceso o transformacin qumica o fsica ocurre con desprendimiento o liberacinde energa, se le denomina cambio exergnico.

7. Si un cambio ocurre con absorcin de energa del medio se le denomina endergnico.8. Si la absorcin o eliminacin de energa es calrica, se le denomina respectivamente cambio

endotrmico y cambio exotrmico.9. La calora se utiliza para medir la energa calrica (energa en trnsito que pasa de un cuerpo

de mayor temperatura a uno de menor temperatura). La temperatura mide de algn modo laagitacin molecular de las partculas.

10.Una forma de clasificar la materia es de acuerdo a su estado fsico: slido, lquido y gaseoso.El calor puede convertir un slido en un lquido o un lquido en un gas.

11.Otra manera de clasificar la materia es de acuerdo a su pureza: sustancias puras y mezclas.Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos.

12.Se conocen un poco ms de un centenar de elementos, los cuales se representan por medio desmbolos qumicos. Los compuestos contienen dos o ms elementos combinadosqumicamente.

13. Los elementos se pueden encontrar en forma atmica (Fe, Cu, Na, etc.) o en forma molecular(O2, S8, Cl2, O3, etc.).

3El TOMO1. El tomo es la partcula ms pequea de un elemento. Aunque el concepto de tomo fue

propuesto por Leucipo y Demcrito en la antigua Grecia, no fue sino hasta1808 que JohnDalton propuso la teora atmica.

2. La teora atmica afirma que: Toda materia se compone de partculas pequesimas llamadas tomos. Todos los tomos del mismo elemento son iguales. Se forman compuestos cuando se combinan tomos de distintos elementos en ciertas

proporciones. Durante las reacciones qumicas los tomos slo se reorganizan, no se destruyen ni se

descomponen.3. As como los tomos son las partculas unitarias ms pequeas de los elementos, las

molculas son las partculas unitarias ms pequeas de casi todos los compuestos. Lamolcula es un grupo de tomos unidos qumicamente entre s.

4. El hecho de que la materia es de naturaleza elctrica fue establecido durante el siglo XVIII porDavy, Faraday y otros, cuando consiguieron separar compuestos en los elementos que losforman por medio de las electrlisis.

5. Los experimentos con tubos de rayos catdicos mostraron que la materia tiene partculasnegativamente cargadas, a las cuales se le dio el nombre de electrones. Al desviar los rayoscatdicos con un imn Thomson consigui determinar la relacin carga/masa del electrn. Mstarde el experimento de la gota de aceite de Millikan permiti medir la carga del electrn, conlo cual se pudo calcular su masa.

6. El experimento de Goldstein con tubos de descarga en gas con ctodos perforados mostraronque la materia tambin contiene partculas con carga positiva, pero los distintos gasesproducan partculas positivas de masa diferente. Las partculas de masa menor se formabancuando el gas del tubo era hidrgeno. A esas partculas positivas de tamao mnimo se lesllam ms tarde protones.

7. Otros avances qumicos importante del fines del siglo XIX fueron el descubrimiento de losrayos X por Roentgen y el descubrimiento de la radiactividad por Becquerel.

8. El experimento de la lmina de oro de Rutherford indic que el tomo tena un ncleo diminutoy muy denso con carga positiva. Aparentemente todos los protones estn en el ncleo y loselectrones ocupan la parte del espacio de los tomos. No fue hasta 1932 que Chadwickdescubri el neutrn, una partcula nuclear de igual masa a la del protn pero carente decarga elctrica.

9. El nmero de protones determina la cantidad de carga positiva presente en el ncleo y a estose le conoce como el nmero atmico del elemento, valor que identifica e individualiza a unelemento. Cuando dos tomos presentan igual nmero atmico pero difieren en su nmeromsico se les llama istopos. Los istopos de un elemento difieren slo en el nmero deneutrones.

10. El estudio de las lneas espectrales del hidrgeno llev a Niels Bohr a proponer un tomo concapas concntricas de electrones en torno a un ncleo cargado positivamente. Cada caparepresenta un nivel energtico de los electrones. Cuando ms alejado del ncleo est un nivel,mayor es la energa de los electrones y tambin la capacidad del nivel para alojar electrones.Los cuatro primeros niveles de energa tienen capacidad para alojar 2, 8, 18 y 32 electronesrespectivamente.

411.Aunque el sencillo modelo de Bohr es muy til, nuestra imagen moderna del tomo es muchoms complicada. Los electrones actan como ondas y tambin como partculas, y se les puedeestudiar aplicando los mtodos matemticos de la mecnica cuntica. Los niveles energticosde Bohr se dividen adicionalmente en sub-niveles que difieren ligeramente en cuanto a energaen virtud de las distintas formas de sus orbitales electrnicos

12.Un orbital es una nube electrnica capaz de alojar un par de electrones. Por ejemplo, losorbitales s son esfricos, los orbitales p parecen dos globos y los orbitales d parecen trbolesde cuatro hojas.

13. El primer nivel energtico slo contiene un orbital s, el segundo nivel presenta un orbital s ytres orbitales p, el tercer nivel tiene un orbital s, tres orbitales p y cinco orbitales d, el cuartonivel presenta un orbital s, tres orbitales p, cinco orbitales d y siete orbitales f.

14. La tabla peridica se compone de filas horizontales llamadas perodos y columnas verticalesllamadas grupos o familias. El nmero del perodo nos indica cuantos niveles de energa hayen el tomo, el nmero del grupo nos indica cuntos electrones de valencia presenta el tomo.

15.El primer grupo de la tabla peridica (I-A) comprende a los metales alcalinos, que son los msactivos de los metales. El segundo grupo (II-A) es el de los metales alcalinotrreos. El ltimogrupo est constituido por los gases nobles, elementos electrnicamente estables. El penltimogrupo (VII-A) es el de los halgenos, que son no-metales con gran reactividad. Los diez gruposcortos que estn en el centro de la tabla peridica corresponden a los elementos de transicin,que son los que tienen su electrn diferencial (el ms energtico) en un orbital d.

QUMICA NUCLEAR1. El ncleo atmico es pequesimo y contiene todos los protones y neutrones, por lo tanto,

concentra casi la totalidad de la masa del tomo.2. Una notacin nuclear consiste en el nmero atmico como subndice y el nmero de masa (o

nmero de nucleones) como suprandice, ambos colocados antes del smbolo del elemento.3. En la desintegracin radiactiva puede haber emisin alfa, emisin beta o radiacin gamma.4. La vida media o perodo de semidesintegracin de un istopo radiactivo es el tiempo necesario

para que se desintegre la mitad de la muestra.5. La transmutacin artificial se consigue por medio del bombardeo nuclear de ncleos atmicos

estables con protones, neutrones, partculas alfa y otras partculas sub-atmicas.6. Las partculas alfa (ncleos de helio) son relativamente lentas y de bajo poder de penetracin.

Las partculas beta (electrones) son mucho ms rpidas y penetrantes. Los rayos gamma sepropagan con la rapidez de la luz y tienen un gran poder de penetracin.

7. Los cientficos emplean a menudo istopos radiactivos como rastreadores. Un tomoradiactivo presente en una molcula sirve como una marca que se puede seguir por medio deun detector de la radiacin.

8. En medicina se utilizan radioistopos con fines de diagnstico y tambin con propsitosteraputicos. En los procedimientos de diagnstico los radioistopos se utilizan comorastreadores. En la terapia por radiacin se utiliza radiacin para matar clulas cancerosas.

59. Las vidas medias de los radioistopos permiten medir la antigedad de ciertos objetos. Sepueden estimar la edad de las rocas que contienen uranio determinando la proporcin entre eluranio y el plomo. El fechado por carbono-14 permite estimar antigedad de fsiles orgnicosque contienen carbono.

10. En tanto que en reacciones de fisin nuclear se rompen ncleos atmicos grandes en otrosms pequeos, en las reacciones de fusin nuclear se unen ncleos pequeos para formarotros ms grandes. La fusin nuclear produce an ms energa que la fisin nuclear y es labase del funcionamiento de la bomba de hidrgeno. Esta reaccin es tambin la fuente de laenerga del Sol.

11. Los istopos son tomos que pertenecen a un mismo elemento pero que difieren en elnmero de neutrones y por lo tanto, en la masa atmica. Ejemplo de istopos son:

C126 C136 C146( C146 es el ms radiactivo de los 3 y por lo tanto, el de ncleo ms pesado e inestable)

12. Los isobaros son tomos de elementos distintos, pero que presentan la misma cantidad departculas en el ncleo. Se cumple entonces lo siguiente:

Isobaros: distinto Z (nmero atmico), igual A (nmero msico)13. Los isotonos son tomos de elementos distintos cuya nica similitud es la cantidad de

neutrones. Se cumple entonces lo siguiente:Isotonos: distinto Z, distinto A e igual n (neutrones)

LA TABLA PERIDICA1. Todo tomo tiende a estabilizarse electrnicamente, para los cual puede perder, ganar o

compartir electrones.2. La tendencia de los metales es estabilizarse perdiendo electrones y los NO metales presentan

una doble posibilidad, ganar y perder electrones, dependiendo con quien se unen.3. Por lo tanto, los metales slo presentan estados de oxidacin positivos y los no metales

pueden presentar estados de oxidacin negativos y tambin en muchos casos positivo.4. El tamao de un tomo o ion (radio) es directamente proporcional al nmero de niveles.5. En el sistema peridico el radio atmico aumenta hacia abajo en los grupos y hacia la

izquierda en los perodos.6. El radio de un anin siempre es mayor que el de su tomo neutro en estado basal7. El radio de un catin siempre es menor que el de su tomo neutro en estado basal.8. El estado basal o fundamental de un tomo es el de menor energa y que cumple con el

principio de construccin.9. Potencial de ionizacin (PI) es la energa que se debe entregar a un tomo gaseoso para sacar

su electrn ms dbilmente retenido. Los gases nobles son los de mayor PI y los metales losde menor PI.

610.El potencial de ionizacin en el sistema peridico aumenta hacia arriba en un grupo y hacia lederecha en un perodo (contrario al radio).

11. La electroafinidad (EA) es la energa liberada por un tomo gaseoso al captar un electrn. Losgases nobles no presentan EA los metales tienen EA casi nulas y los no-metales altas EA.

12. La electroafinidad aumenta hacia arriba en los grupos y hacia la derecha en los perodos.13. La electronegatividad (EN) mide la tendencia de un tomo a atraer electrones compartidos

hacia s. Los gases nobles no presentan EN, los metales tienen una baja EN y los no metalesalta EN.

14. La electronegatividad en el sistema peridico aumenta hacia arriba en los grupos y hacia laderecha en los perodos.

15. Electropositividad sera la tendencia de un tomo a ceder electrones, los metales son los mselectropositivos (ya que son los menos electronegativos).

16. Los elementos ms densos estn en el centro inferior de la tabla peridica

Tabla resumen de Propiedades Peridicas

7ENLACE QUMICO1. Todos los tomos de la Tabla Peridica (con excepcin de los gases inertes) presentan

inestabilidad energtica y electrnica, por lo tanto, en busca de su estabilidad se enlazan conotros tomos iguales o distintos.

2. Los electrones ms externos (nivel de valencia) son los usados en el enlace.3. Los elementos menos reactivos son los gases nobles o inertes. Todos ellos, excepto el helio,

tienen un octeto de electrones el la capa ms externa, esta configuracin electrnica leconfiere una gran estabilidad.

4. La estructura de Lewis para los tomos indica el smbolo del elemento rodeado de tantospuntos como electrones de valencia tenga.

5. Cuando un metal muy activo reacciona con un no metal muy activo, el metal cede electrones yel NO metal los acepta. Los tomos metlicos se convierten en cationes y los tomos nometlicos se transforman en aniones, los cationes y los aniones se mantienen unidos en virtudde la existencia de un enlace inico.

6. El enlace inico se caracteriza por una transferencia de electrones entre los tomos que loforman. Entre ellos hay una gran diferencia de electronegatividad.

7. Cuando dos tomos similares reaccionan, se combinan compartiendo electrones. Un par deelectrones compartidos se conoce como enlace covalente.

8. Dos tomos similares, aunque diferentes se combinan compartiendo electrones, pero uno deellos atrae ms fuertemente los electrones que el otro, por lo que los electrones se compartenen una forma no equitativa. La atraccin que un tomo ejerce sobre un par de electronescompartidos se llama electronegatividad, y un par de electrones compartidos de maneradesigual es un enlace covalente polar. Un par de electrones compartido equitativamente entredos tomos idnticos es un enlace covalente apolar.

9. Cuando dos tomos comparten dos pares de electrones, el enlace covalente es doble, trespares de electrones compartidos origina un enlace covalente triple.

10. Existen excepciones a la regla del octeto. En ciertas molculas hay octetos incompletos deelectrones y en otras hay octetos expandidos. Algunas molculas tienen electrones noapareados lo cual las convierte en radicales libres.

11.Segn la disposicin espacial de la molcula, estereoqumica, se puede deducir su polaridad.Generalmente una molcula simtrica es apolar y una molcula asimtrica es polar.

12. Las molculas no polares pequeas se mantienen unidas slo en virtud de fuerzas dedispersin, lo cual hace que tengan puntos de fusin y puntos de ebullicin bajos. Lasmolculas polares se mantienen unidas merced a fuerzas entre dipolos adems de las fuerzasde dispersin.

13. Las molculas que contienen enlaces H O, H N H F manifiestan fuerzas de atraccinespeciales llamadas puentes de hidrgeno.

14. Entre las mltiples interacciones que se pueden establecer entre dos molculas o especiesqumicas, se encuentran los enlaces (covalentes o inicos), los puentes de hidrgeno y lasfuerzas de van der Waals.

815. Las intensidades de estas interacciones son:Enlace > puentes de hidrgeno > fuerzas de van der Waals

16. La valencia es la cantidad de electrones que un tomo ocupa para enlazar.17. El estado de oxidacin (EDO) es la carga del tomo dentro de la molcula.Cuadro Resumen de Hibridacin y Geometra Molecular

18. Las molculas lineales tienen hibridacin sp en el tomo central y ngulos de enlace de 180.19. Las molculas angulares tienen hibridacin sp2 o sp3 en el tomo central y ngulos de enlace

distintos de 180.20. Las molculas trigonales planas tienen hibridacin sp2 en el tomo central y ngulos de enlace

de 120.21. Las molculas piramidales tienen hibridacin sp3 en el tomo central y ngulos de enlace

distintos 120.22. Las molculas tetradricas tienen hibridacin sp3 en el tomo central y ngulos de enlace de

109,5.

9QUMICA ORGNICA1. La qumica orgnica es el estudio de los compuestos de carbono, esto es, de los hidrocarburos

y sus derivados. Ms del 95% de todos los compuestos conocidos contienen carbono.2. Los hidrocarburos contienen slo carbono e hidrgeno. Este grupo de compuestos comprende

los alcanos (CnH2n+2), los alquenos (CnH2n), los alquinos (CnH2n-2), los cicloalcanos (CnH2n) y loshidrocarburos aromticos.

3. En una cadena hidrocarbonada: un carbono ser primario cuando se encuentre unido slo a uncarbono. Unidos a 2 o 3 carbonos directamente ser secundario y terciario.

4. Los nombres de los alcanos, que contienen slo enlaces simples, terminan en ano. Estoscompuestos pueden tener estructuras de cadena normal, de cadena ramificada o cclica.

5. Los alquenos presentan al menos un enlace doble y sus nombres terminan en eno. Losalquinos presentan al menos un enlace triple y sus nombres terminan en ino. Ambos sonhidrocarburos insaturados.

6. Las cadenas cclicas aromticas suelen contener al benceno. En caso contrario se les llamaalicclicas.

7. Los ismeros son molculas que tienen la misma frmula molecular pero diferente estructura.Debido a que existen muchos tipos de isomera en la qumica orgnica, en general se utilizanms las frmulas estructurales que las frmulas moleculares.

8. Entre los hidrocarburos aromticos se encuentran el benceno, el tolueno, el xileno y susderivados: El benceno es de frmula C6H6 y es un anillo hexagonal con resonancia.

9. Los hidrocarburos forman muchos tipos de derivados, los cuales presentan comportamientosde acuerdo al grupo funcional que poseen.

10. Los derivados halogenados son del tipo R-X, donde X representa un halgeno. La mayora oson refrigerantes o anestsicos locales. Pertenecen a este grupo el cloroformo (CHCl3), los CFC(CloroFluorCarbonos).

11. Los alcoholes se representan por R-OH y su nomenclatura les da la terminacin ol. En cambiosi el grupo OH est unido a un anillo bencnico se denominan fenoles y sus caractersticasson diferentes a los alcoholes normales, ya que se comportan como sustancias cidas. Elgrupo OH unido a un anillo bencnico se denomina hidroxi.

12.Un ter presenta el grupo funcional R-O-R, es decir, tiene un oxgeno entre dos gruposalquilos.

13. Tanto los aldehdos, R-CHO, como las cetonas, R-CO-R, contienen el grupo carbonilo(C=O). En los aldehdos el grupo est ubicado en un extremo de la molcula y en las cetonasel grupo se sita en el interior de la molcula. Los aldehdos se forman por oxidacin parcial deun alcohol primario y las cetonas por oxidacin de un alcohol secundario.

14. Los cidos carboxlicos, R-COOH, presentan el grupo carboxilo, esto es, un grupo OHunido a un grupo carbonilo. Los cidos carboxlicos se obtienen por oxidacin de un alcoholprimario.

15.Un ster, R-COOR se considera un derivado de cido, y se obtiene por la reaccin de uncido carboxlico con un alcohol (reaccin de esterificacin). La reaccin contraria se denominahidrlisis y rompe al ster para recuperar el cido y el alcohol correspondiente. La mayora delos steres son fragantes.

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16.Una amina es un derivado orgnico del amonaco, NH3, puede ser primaria, R-NH2,secundaria, R-NH-R o terciaria si el nitrgeno que unido a tres radicales.

17.Una amida contiene un grupo carbonilo cuyo tomo de carbono est unido a un tomo denitrgeno, R-CONH2. Puede ser sustituido: R-CONH-R (enlace tipo peptdico).

18. Los aminocidos presentan dos grupos funcionales, cido (-COOH) y amino (NH2) son lasunidades con las que se construyen las protenas.

19.Compuestos orgnicos:

RH Hidrocarburos ArH Hidrocarburos aromticos R-OH Alcoholes Ar-OH Fenoles R-CHO Aldehdos R-CO-R Cetonas R-X Derivados halogenados R-COOH cido carboxlicos R-COO-R steres R-O-R teres R-NH2 Aminas R-CONH2 Amidas R-NO2 Nitrocompuestos

20. Parejas de ismeros comunes:ALCOHOL - TER (Cn H2n+2 O)CETONA - ALDEHDO (Cn H2n O)CIDO CARBOXLICO - STER (Cn H2n O2)CICLOALCANOS - ALCENOS (CnH2n)

CICLOALCENOS - AQUINOS - ALCADIENOS(CnH2n-2)21. Las molculas insaturadas como:

C C

H

Cl Cl

HC C

H

Cl H

Cl

A B

Presentan isomera espacial, por lo tanto, son distintas y se nombran respectivamente:A = cis-1,2-dicloro-eteno ( Z-1,2-dicloro-eteno)B = trans-1,2-dicloro-eteno ( E-1,2-dicloro-eteno)

22. La molcula cis es polar, en cambio la molcula trans es apolar.

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ESTEQUIOMETRA1. La materia existe en tres estados: slido, lquido y gaseoso, y se describe en trminos de sus

propiedades fsicas y qumicas. Las propiedades qumicas indican la capacidad de unasustancia para cambiar a otra distinta. Las propiedades fsicas son caractersticas de lasustancia, siempre y cuando no se produzca un cambio qumico.

2. El cambio fsico es transitorio y no altera la estructura de la materia. El cambio qumico espermanente y en l se altera la estructura de la materia formando nuevas sustancias.

3. Una mezcla tiene composicin variable. La mezcla homognea (soluciones) se separa porevaporacin, destilacin, extraccin. Las mezclas heterogneas se separan por mtodosmecnicos como la decantacin, la filtracin y la centrifugacin.

4. Las sustancias puras siempre tienen la misma composicin, es decir, presentan una proporcindefinida (Proust). La ley de las proporciones definidas dice que un compuesto dado contienelas mismas proporciones en masa, de los elementos que la constituyen.

5. Hay dos tipos de sustancias puras: los elementos, que no pueden descomponersequmicamente en sustancias ms sencillas, y compuestos, que pueden descomponersequmicamente en elementos (...lisis). Los compuestos qumicos se representan mediantefrmulas.

6. De los alrededor de 108 elementos distintos que se conocen, tan slo 9 constituyen el 98% dela masa total de la corteza terrestre, los ocanos y la atmsfera. En el cuerpo humano loselementos que ms abundan son oxgeno, carbono, hidrgeno y nitrgeno.

7. Los elementos pueden presentarse como tomos (smbolos: Fe, Al, C, Ni) y como molculas(O2, O3, S8, N2).Cuadro Resumen de estructura de la materia

8. El mol es una unidad de medicin de cantidad de materia, su valor es 6,021023, cifra que seconoce como nmero de Avogadro. Un mol de cualquier sustancia contiene 6,021023unidades.

9. Un mol de cualquier elemento tiene una masa igual a la masa atmica de dicho elementoexpresada en gramos. La masa molar de cualquier compuesto es la masa (en gramos) de unmol del mismo y es la suma de las masas de los tomos que lo forman.

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10.Una ecuacin qumica hay que igualarla, balancearla o equilibrarla para que cumpla la ley deLavoisier o ley de conservacin de la materia.

11. La ecuacin balanceada indica el nmero de molculas de reactivos y productos. Tambin sepuede interpretar en trminos de moles de reactivos y productos.

12. El estudio de las relaciones entre los reactivos y productos de una ecuacin qumica sedenomina estequiometra.

13.Con frecuencia los reactivos no se mezclan en cantidades estequiomtricas, por lo cual no seagotan de manera simultnea. En ese caso hay que usar el reactivo limitante para calcularlas cantidades de productos que se forman.

14. La ley de Avogadro (vlida para sustancias gaseosas) establece que: En condiciones normalesde temperatura y presin (1 atm y 0 C), un mol de cualquier gas presenta un volumen de22,4 litros.

15. En 1 mol de CO2(g) a 0C y 1 atmsfera de presin hay: 6,021023 molculas. 36,021023 tomos en total. 1 mol de molculas. 3 moles de tomos. 44 gramos de compuesto. 22,4 litros en volumen.

SOLUCIONES1. Una solucin es una mezcla homognea. La solubilidad de un soluto en un disolvente dado

depende de las interacciones entre el disolvente y las partculas de soluto.2. El agua disuelve muchos compuestos, inicos y con molculas polares, porque se forman

fuerzas de interaccin entre sus molcula y/o iones.3. Los disolventes NO polares tienden a disolver a los solutos NO polares. Lo semejante disuelve

a lo semejante.4. La solubilidad de un soluto slido en un disolvente lquido generalmente aumenta al aumentar

la temperatura.5. Si una solucin contiene menos soluto de la que es capaz de disolver en ciertas condiciones

(temperatura y cantidad de disolvente) se dice que est insaturada. Si tiene el mximo quepuede disolver la solucin est saturada.

6. Una solucin es sobresaturada cuando contiene ms soluto del que puede disolvernormalmente en esas condiciones. Es muy instable y generalmente se saturan a mayortemperatura.

7. La solubilidad de un gas en un lquido disminuye con el aumento de la temperatura.8. Un aumento de presin, aumenta la solubilidad de un gas en un lquido.

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9. El porcentaje masa-masa (%p/p) indica los gramos de soluto que estn el 100 gramos desolucin.

10. El porcentaje masa-volumen (%p/v) indica los gramos de soluto que se encuentran en 100 mLde solucin.

11. La densidad de una solucin corresponde a d= m/v y aunque no mide concentracin, esproporcional a ella.

12.Relacin entre el porcentaje masa/ volumen y el porcentaje masa/masa: % p/v = d % p/p13.% p/v 10 = gramos/litro

14.Molaridad (M) o concentracin molar indica los moles de soluto que estn contenidos en un litro(1000 ml) de solucin.

15.M = (%p/v 10) / masa molar del soluto16. Las propiedades coligativas de las soluciones son aquellas que dependen de la cantidad de

partculas presentes en la solucin y no del tipo de partcula.17. Las propiedades coligativas, es decir, las que dependen de la cantidad de partculas presentes

son: presin de vapor (Pv), Punto de ebullicin (PE), punto de congelacin (PC) y presinosmtica ().

18.Al agregar un soluto no voltil y no disociable al agua, se disminuye la Pv, se aumenta el PE yse disminuye el PC.

19. El aumento del punto de ebullicin se conoce como ascenso ebulloscpico.20. La disminucin del punto de congelacin se conoce como descenso crioscpico.EjerciciosA. Los moles de soluto que hay en 200 ml de solucin 2 M es................... (0,4moles)B. Los gramos de soluto que hay en 400 ml de solucin de NaOH (PM=40) de concentracin 2

molar es................ (32 gramos)C. Si a una solucin se le agrega ms solvente se diluye, es decir, disminuye su concentracin.D. Si a una solucin se le duplica su volumen, entonces su concentracin disminuye a la mitad.E. Al mezclar dos soluciones (suponemos los volumen aditivos) una es 200 ml de concentracin

2M y la otra es 300 ml de concentracin 4 M del mismo soluto y solvente. Entonces lasolucin resultante tendr una concentracin de .................... (3,2 M).

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CIDO-BASE1. Los cidos son donadores de protones, tienen sabor agrio, enrojecen al tornasol azul,

reaccionan con los metales activos para formar hidrgeno y con las bases para formar sal yagua (neutralizacin).

2. Las bases son receptores de protones, tienen sabor amargo, dejan azul al tornasol rojo, sesienten resbalosas y reaccionan con los cidos para formar sal y agua (neutralizacin).

3. Cuando un cido se disuelve en agua, las molculas de sta toman iones H+ o protones de lasmolculas del cido para formar el ion hidronio, H3O+.

4. Cuando una base se disuelve en agua, se forman iones hidroxilos, OH-

5. Los xidos no metlicos (anhdridos) reaccionan con el agua para formar cidos.6. Los xidos metlicos (xidos bsicos) reaccionan con el agua para formar bases.7. Cuando un cido fuerte o base fuerte se disuelve en agua, se disocia totalmente en forma de

iones.8. Un cido dbil o base dbil reacciona slo en pequea proporcin con el agua para producir

iones.9. Todo cido base o sal conduce la corriente elctrica al dejar ms o menos iones en libertad de

movimiento10. Los cidos sulfrico, clorhdrico y ntrico son fuertes. El cido actico y casi todos los dems

cidos son dbiles.11.Segn la teora de Lewis son cidos todas las especies electrfilas (carentes de electrones),

como por ejemplo: BF3, Cu+2, Hg+2, Al+3, etc.12.Segn la teora de Lewis son bases todas las especies nuclefilas (donadoras de electrones),

como por ejemplo: NH3, H2O, SO2, etc.13. Los hidrxidos del grupo IA son bases fuertes, al igual que casi todos los hidrxidos del grupo

IIA. El amonaco es una base dbil.14.Cuando un cido reacciona con una base los productos son agua y una sal y el proceso se

conoce como neutralizacin.15. La ecuacin para una neutralizacin es: Vcido Ccido = Vbase Cbase16. La escala de pH es una escala para medir y expresar la acidez. Un pH de 7 corresponde a una

solucin neutra, los valores de pH menores de 7 son soluciones progresivamente ms cidas ylos valores mayores de 7 son de soluciones cada vez ms bsicas.

17.Si:H+ OH- solucin cidaH+ = OH- solucin neutraH+ OH- solucin bsica

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18.Un buffer o sustancia amortiguadora es una mezcla capaz de mantener constante el pH de unmedio frente a un cambio brusco en la concentracin de H+ u OH-.

19.Un buffer cido contiene a un cido dbil y su base conjugada fuerte. Un ejemplo: es la mezclade CH3COOH/CH3COO-

20.Un buffer alcalino contiene a una base dbil y su respectivo cido conjugado fuerte. Unejemplo es la mezcla de NH3/NH4+

TRANSFERENCIA DE CALOR EN LAS REACCIONES1. Una reaccin qumica puede ser exotrmica (que desprende energa) o endotrmica (que

requiere energa).2. La entalpa (H) es el contenido calrico de una sustancia a presin constante. En una reaccin

exotrmica la entalpa de los reactantes es mayor que la entalpa de los productos, es decir,una reaccin exotrmica presenta una variacin de entalpa (H) negativo, que significa quelibera calor (H0).Reacciones endo y exotrmicas

4. En una reaccin exotrmica el calor se ubica entre los productos: A +B C + D + calorEn una reaccin endotrmica el calor se ubica entre los reactantes: A + B + calor C + D

5. Una reaccin exotrmica puede ser inducida, es decir, se le debe administrar una energa paraque comience. Esta energa se denomina energa de activacin (Ea).

6. La formacin de un enlace generalmente libera energa (los tomos se estabilizan), en cambioel rompimiento de un enlace generalmente se absorbe energa.

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7. La ley de Hess o aditividad calrica nos dice que en una reaccin qumica slo interesa elpunto de partida (reactantes) y el de llegada (productos), y es independiente del caminorecorrido o etapas realizadas.

8. La primera ley de la termodinmica se ocupa de la conservacin de la energa, sta no se creani se destruye.

9. La segunda ley de la termodinmica dice que los procesos naturales tienden hacia una mayorentropa (desorden). La energa tiende a dispersarse y se vuelve menos aprovechable.

10. La variable entropa (S) se define como una medida del grado de dispersin de la energa(desorden molecular). La entropa del Universo aumenta en el curso de todo proceso natural.

11. El cambio de entropa en un sistema aislado se relaciona con la espontaneidad de los procesos.Si el S >0 : el proceso puede ocurrir; si S

17

CINTICA QUMICA1. La cintica qumica estudia la velocidad de las reacciones qumicas y los factores que la

modifican.2. Se define energa de activacin como la mnima energa necesaria para que ocurra una

reaccin qumica.3. La teora de las colisiones dice que cualquier factor que aumente el nmero de choques

efectivos entre los reactantes, hace que la reaccin sea ms rpida y cualquier factor quedisminuya el nmero de colisiones entre los reactantes, hace que la reaccin sea ms lenta.

4. Los factores que pueden afectar la velocidad de reaccin son: temperatura, concentracin delos reactantes, catalizadores, grado de divisin de los reactantes, y presin (en sistemasgaseosos).

A mayor temperatura mayor n de choques mayor velocidad de reaccin A mayor [reactantes] mayor n de choques mayor velocidad de reaccin Catalizador especfico disminuye energa de activacin mayor velocidad de reaccin A mayor grado de divisin de reactantes slidos mayor velocidad de reaccin A mayor presin (slo en reactantes gaseosos) mayor velocidad de reaccin

5. Los catalizadores son sustancias qumicas que al disminuir la energa de activacin (formandoun complejo activado ms estable), aumentan la velocidad de reaccin, son de accinespecfica, actan en pequeas cantidades, no alteran los productos de la reaccin y no seconsumen.

6. La dependencia de la velocidad de una reaccin con respecto a la concentracin de losreactantes, slo se puede determinar experimentalmente.

7. Si al aumentar la concentracin de un determinado reactante, no se modifica la velocidad de lareaccin, se dice que es de orden cero con respecto a ese reactante (es decir independiente).

V = k [A]0

8. Si al aumentar la concentracin de un determinado reactante, [A], al doble, la velocidad dereaccin tambin aumenta al doble, se dice que la reaccin es de primer orden con respecto aese reactante.

V = k [A]9. Si al aumentar la concentracin de un determinado reactante al doble, la velocidad de reaccin

se cuadruplica, se dice que la reaccin es de segundo orden con respecto a ese reactante.V = k [A]2

10.Si una reaccin ocurre en etapas, la etapa que controla la velocidad de la reaccin, es la mslenta. Es decir, la etapa limitante de la velocidad es la reaccin ms lenta de un mecanismo.sta se asume elemental y los coeficientes estequiomtricos sern los rdenes de la reaccin.

18

EQUILIBRIO QUMICO1. Se logra el equilibrio qumico en una reaccin qumica, cuando la velocidad de la reaccin

directa se iguala con la velocidad de la reaccin inversa.2. Al establecerse el equilibrio qumico, todas las concentraciones permanecen constantes.3. Un equilibrio qumico se puede alterar modificando la temperatura, la presin y la

concentracin.4. La presencia de un catalizador no afecta al equilibrio qumico.5. El principio de Le Chatelier nos dice que al efectuar una accin perturbadora sobre un

equilibrio qumico, ste se desplaza de tal forma que tiende a contrarrestar dicha accin.6. El valor de la constante de equilibrio tiene que ver con la tendencia termodinmica de una

reaccin a ocurrir (factibilidad).

7. Para un equilibrio homogneo genrico representado por: a A + b B c C + d Dla expresin de la constante de equilibrio (Kc) est dada por:

c d

a b

C DKc =

A B

8. La nica variable termodinmica que modifica el valor de la constante de equilibrio (Kc) es latemperatura

9. Slidos y lquidos no se incluyen en la expresin de la constante de equilibrio.10.Kp se define como constante para las presiones parciales de una reaccin en el equilibrio. Esta

expresin es vlida para sistemas gaseosos y se calcula conociendo las presiones parciales decada sustancia en la ecuacin.

11. La relacin entre Kp y Kc es Kp=Kc(RT)n

XIDO-REDUCCIN1. Un elemento se oxida cuando pierde electrones, cuando gana tomos de oxgeno o pierde

tomos de hidrgeno.2. Un elemento al oxidarse, aumenta su estado de oxidacin, es decir, pierde electrones y se

comporta como un agente reductor.3. Un elemento se reduce cuando gana electrones, cuando pierde tomos de oxgeno o gana

tomos de hidrgeno.4. Un elemento al reducirse, disminuye su estado de oxidacin, es decir, gana electrones y se

comporta como un agente oxidante.5. Siempre que se lleva a cabo una oxidacin, debe ocurrir simultneamente una reduccin de

magnitud equivalente.

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6. En una celda electroqumica la oxidacin se lleva a cabo en el nodo y la reduccin en elctodo.

7. Una celda electroqumica genera una corriente elctrica al hacer que la oxidacin y lareduccin se lleven a cabo en dos lugares distintos, de tal manera que los electrones debanfluir por un alambre para trasladarse de uno al otro.

8. La reduccin del dixido de carbono en la fotosntesis es el proceso de reduccin msimportante de la Tierra. Sin el no podramos existir.

9. Electrlisis es la ruptura de compuestos por medio de la electricidad.10.Un electrolito es un compuesto que conduce la corriente elctrica cuando est fundido o

disuelto en agua.11. Los electrodos son barras conductoras que se insertan en un compuesto fundido o en una

solucin para trasportar la corriente elctrica.12. En la electrlisis, el nodo es el electrodo que tiene carga positiva y el ctodo es el que est

cargado negativamente.13.Un tomo o conjunto de tomos con carga elctrica se denomina ion. Un anin es un ion con

carga negativa; los aniones se desplazan hacia el nodo. Un catin es un ion con cargapositiva; los cationes se desplazan hacia el ctodo.

14.Una batera primaria es un dispositivo NO recargable donde ocurre una reaccin redox. Se lesdenomina corrientemente Pilas.

15. El clculo para el potencial de una pila es el siguiente: Epila = Ectodo - Enodo16. Los valores de potencial en la ecuacin anterior se ingresan como valores de reduccin.17.Valores de Epila>0 indican procesos redox espontneos, por lo tanto G

20

7. El agua que se evapora de los ocanos y lagos se condensa para formar nubes y luego regresaa la Tierra en forma de lluvia o nieve. ste es el ciclo del agua.

8. El agua dulce se puede contaminar fcilmente con varios tipos de sustancias qumicas ymicroorganismos, algunos provenientes de procesos naturales y otros de actividadeshumanas.

9. El agua dura contiene sales de calcio, magnesio y/o hierro, en concentraciones mayores a 0,6g/L

10.Arrojar desechos orgnicos en el agua incrementa su demanda bioqumica de oxgeno (DBO).11. Los contaminantes del agua que son nutrientes para el crecimiento de algas pueden causar la

eutrofizacin de un lago o de una corriente.12. La lluvia cida puede hacer que los lagos y las corrientes se vuelvan tan cidas que daen las

poblaciones de peces y otros seres vivos acuticos.13. Las aguas freticas que se sacan de pozos proporcionan agua potable para muchas ciudades y

la mayor parte de los hogares rurales.14. El tratamiento de aguas residuales incluye por lo regular la eliminacin de lodos, floculacin,

filtracin con arena y grava, aireacin y cloracin.15. Los mtodos de tratamiento avanzados incluyen filtrado con carbn activado, resinas de

intercambio inico y osmosis inversa.16.Aunque el fluoruro es venenoso en concentraciones altas, la adicin de 1 ppm a los

suministros de agua potable ha reducido considerablemente las caries dentales.

POTABILIZACIN DEL AGUA

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GASES1. Las variables de los gases son: presin (P), temperatura (T), volumen (V) y cantidad de gas

(n).2. La ley de BoyleMariotte nos dice que la presin y el volumen son inversamente proporcional,

es decir, que el producto es constante: P V = K. Esto se cumple slo cuando la temperatura enescala absoluta es constante.

3. Las leyes de Charles Gay Luzca relaciona la temperatura con la presin y con el volumen,concluyendo que el volumen y la presin son directamente proporcional a la temperaturaabsoluta. Es decir: K

TV y K

TP .

4. La ecuacin de estado de los gases nos dice que n, la cantidad de materia o de gas esdirectamente proporcional al volumen y a la presin, entonces: P V = n R T

5. Si tres de las cuatro variables son iguales para dos gases diferentes, entonces la cuartavariable tambin lo es: Si dos gases tienen el mismo volumen, estn a la misma temperatura y ejercen la misma

presin entonces, contienen igual nmero de molculas. Si dos gases contienen el mismo nmero de moles, ocupan el mismo volumen a la misma

temperatura entonces ejercen la misma presin.

AIRE1. La atmsfera se compone de capas: la troposfera (la ms cercana a la Tierra), la estratosfera

(que incluye la capa de ozono), la mesosfera y la exosfera.2. El aire seco y limpio contiene cerca del 78% de nitrgeno, 21% de oxgeno y 1% de argn (en

volumen), ms cantidades muy pequeas de otros gases.3. Aunque el aire es 78% nitrgeno, los animales y la mayor parte de las plantas no pueden usar

este nitrgeno si no ha sido fijado (combinado con otros elementos).4. El nitrgeno pasa del aire a las plantas y animales y finalmente regresa al aire por el ciclo del

nitrgeno.5. El oxgeno del aire participa en la oxidacin (de materiales vegetales y animales) y finalmente

regresa al aire por el ciclo del oxgeno.6. El oxgeno se convierte en ozono y luego otra vez en oxgeno en la estratosfera.7. La contaminacin natural del aire incluye las tormentas de polvo, los gases nocivos de los

pantanos y las cenizas y dixido de azufre provenientes de las erupciones volcnicas.8. Los contaminantes primarios del aire generados por la actividad humana son el humo y los

gases producidos por la combustin de combustibles y los vapores y las partculas emitidas porlas fbricas.

22

9. La inversin trmica es una condicin en la que aire fro y sucio quedan aprisionados cerca delsuelo por una capa superior estable de aire caliente.

10. El esmog industrial es una combinacin de humo y niebla con dixido de azufre, cido sulfricoy holln, esto es, la clase de esmog que se produce cuando el aire es fro y hmedo debido a laquema excesiva de carbn.

11. El esmog fotoqumico se produce en das secos y soleados, principalmente a partir de lasemisiones del escape de los automviles, junto con la presencia de xido de N.

12. El monxido de carbono (que casi siempre se produce cuando se queman combustibles quecontienen carbono) es un gas venenoso que bloquea la hemoglobina de la sangre de modo queno puede llevar oxgeno a las clulas.

13. Los gases del escape de los automviles y las emisiones de plantas termoelctricas quequeman combustibles fsiles contienen xido de nitrgeno. El calor pardo del dixido denitrgeno causa la bruma pardusca que a menudo se observa sobre algunas ciudades grandes.

14. El ozono, un altropo del oxgeno, es un contaminante atmosfrico daino en la troposferapero en la estratosfera forma una capa protectora que impide que la radiacin ultravioleta delSol llegue hasta la superficie de la Tierra.

15. Los clorofluorocarbonos se han vinculado con el agujero de la capa de ozono y ahora estnprohibidos en muchos pases.

16. La lluvia cida se debe a los xidos de azufre (principalmente de las plantas termoelctricas) ya los xidos de nitrgeno (principalmente de las plantas termoelctricas y los automviles).

17.Debido a los efectos del humo de los cigarrillos en los no fumadores, muchas ciudades yestados restringen los lugares pblicos en los que se puede fumar.

18. El gas radn, un contaminante de interiores en algunos lugares, es un problema porque esradiactivo.

19. Los gases como el dixido de carbono y el metano pueden producir un efecto de invernaderointensificando y originar un calentamiento global.

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CUADRO RESUMEN DE CONTAMINANTESContaminante Smbolo Fuentes Principales Efecto Sobre la Salud Efectos Ambientales

Monxido de carbono CO Vehculos de motorInterviene el transporte de

oxgeno; lo que causamareos y la muerte;

contribuye a enfermedadescardiacas

Leve

Hidrocarburos CnHm Vehculos de motor,disolventes industrialesNarctico en concentracionesaltas; algunos compuestosaromticos son carcingenos

Precursor de aldehdos,PAN

xido de azufre SOx Plantas termoelctricasfundidorasIrritantes del aparato res-piratorio; agrava enfermedadescardiacas y pulmonares

Reduce el rendimiento delos cultivos; precursor delluvia cida, partculas

de SO42-

xido de nitrgeno NOx Plantas termoelctricas,vehculos de motor Irritante del aparato respiratorioReduce el rendimiento delos cultivos; precursordel ozono y la lluvia

cida.

PartculasIndustrias, plantas termo-elctricas, polvo degranjas y sitios de

construccin

Irritante del aparato respi-ratorio, sinergia con SO2;contiene cancergenos y me-tales txicos absorbidos.

Reduce la visibilidad

Ozono O3Contaminante secundarioproducido por la accin

NO2

Irritante del aparatorespiratorio; agrava en-fermedades cardiacas y

pulmonares

Reduce el rendimiento delos cultivos; mata

rboles (sinergia conSO2); destruye el

caucho, la pintura, etc.Plomo Pb Vehculo de motor,fundidoras

Txico para el sistemanervioso y el sistemaproductor de sangre

Txico para todos losseres vivos

SUELOS1. La Tierra se divide en tres regiones principales: el ncleo, el manto y la corteza.2. Se piensa que el ncleo terrestre se compone en gran parte de hierro y el manto contiene

principalmente silicatos.3. La corteza slida es la litosfera, los ocanos, los lagos y ros integran la hidrosfera y el aire

constituye la atmsfera.4. La litosfera e compone, en gran parte, de rocas y minerales, tales como silicatos, carbonatos,

xidos y sulfuros.5. La mica y el asbesto son silicatos, y el cuarzo es dixido de silicio puro. La arena tambin es

principalmente dixido de silicio.6. Las rocas son materiales naturales constituidos por minerales. Las rocas de acuerdo a su

origen se pueden clasificar en: gneas o magmticas, sedimentarias y metamrficas.7. Una roca gnea es la que se origin a partir de magma (roca fundida a muy alta temperatura).

Si el magma se ha enfriado y endurecido en la superficie se denomina roca gnea extrusiva ovolcnica. Si el magma cristaliza y se enfra bajo tierra, se denomina roca gnea intrusiva oplutnica.

24

8. El enfriamiento rpido que han experimentado las rocas volcnicas justifica su estructura degranos finos con inclusiones generalmente de vidrios y gases. En cambio, las rocas plutnicasal enfriarse a mayor profundidad lo hacen lentamente y por lo tanto son de grano grueso ygeneralmente formada por cristales ms grandes.

9. Las rocas sedimentarias se forman en la superficie terrestre por sedimentacin de materialesfinos, por lo que generalmente se disponen en capas y suelen contener fsiles.

10. Las rocas metamrficas son aquellas rocas que al llegan a situarse a mucha profundidad, y alestar expuestas a grandes presiones y temperaturas, origina una transformacin de las rocas(metamorfosis) confirindoles nuevas caractersticas (cristales grandes, gran compactacin).

11. El suelo es la capa fina de material frtil que cubre la superficie terrestre y la ciencia que loestudia se conoce como Edafologa.

12. El suelo se forma por la accin de factores activos (clima. organismos, relieve y tiempo) sobreun material pasivo (la roca o roca madre).

13. El suelo presenta varia capas llamadas horizontes y la superposicin de estas capasconstituyen el perfil del suelo.

14. El horizonte A es la capa superficial muy granular y con gran contenido orgnico, el horizonteB es conocido como subsuelo, contiene xidos de Fe y Al, materia orgnica y arcilla. Elhorizonte C es la zona de contacto entre el suelo y la roca que lo forma no tiene estructuraedfica auque si puede estar meteorizado. El horizonte R es la capa ms profunda constituidapor la roca, es dura y coherente, no se puede cavar.

15. Las propiedades fsicas del suelo son: textura (tamao e partculas), porosidad (huecos),estructura (peds=terrones), densidad aparente (porosidad), color (componentes), permeabilidad(textura, estructura), acidez (tampn).

16. Toda modificacin que se origine al suelo y que perjudique su capacidad para sostener vida ocapacidad productiva se denomina degradacin del suelo. Los tipos de degradaciones puedenalterar la fertilidad.

17.Degradacin qumica: prdida de nutrientes, acidificacin, salinizacin, sodificacin, aumentode la concentracin de qumicos.

18.Degradacin fsica: prdida de estructura, aumento de densidad aparente, disminucin de lapermeabilidad, disminucin de la capacidad de retencin de agua. La erosin es la prdidaselectiva de materiales del suelo (hdrica o elica).

19.Degradacin biolgica: disminucin de la materia orgnica incorporada.20. La contaminacin de los suelos es una forma de degradacin qumica que provoca la prdida

parcial o total de la productividad del suelo (metales pesados, emisiones cidas atmosfricas,riego salino, fitosanitarios).

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MINERALES1. Mineral: conjunto natural formado por elementos qumicos, inorgnico, de composicin

qumica definida, homogneos y generalmente slidos (cristalinos o amorfos). Se puedenencontrar en forma nativas (pura) o en compuestos como: sulfuros, haluros, xidos,hidrxidos, carbonatos, nitratos, boratos, sulfatos, cromatos, molibdatos, wolframatos,fosfatos, arseniatos, vanadatos, silicatos, etc.).

2. Minerales primarios son aquellos que no han experimentado cambios qumicos desde suformacin y se encuentran generalmente en fracciones de arena y limo. Los mineralessecundarios son aquellos que resultan de la descomposicin de los minerales primarios o deuna recombinacin y generalmente se encuentran en las arcillas.

3. Los cristales pueden ser naturales o cultivados, orgnicos o inorgnicos, materialmentehomogneos y slo presentan estructuras cristalinas (nunca amorfas)

4. Escala de durezas de Mohs Dureza

1 Talco Mg3[(OH)2Si4O10]2 Yeso CaSO4 2 H2O3 Calcita CaCO34 Fluorita CaF25 Apatita Ca5(PO4)3 (F,Cl,OH)6 Ortoclasa KAlSi3O87 CuarzoSiO2 (SiO2)8 Topacio Al2[(OH,F)2SiO4]9 Coridn Al2O310 Diamante C (C)

5. Al hablar de los recursos minerales se suelen dividir en dos categoras: los metlicos (cobre,hierro, manganeso, plata, oro, molibdeno, plomo, cinc) y los no metlicos (apatita, arcilla,azufre, baritina, bentonita, boro, caoln, carbonato de calcio, carbonato de litio, cloruro desodio, cuarzo, diatomita, dolomita, feldespato, lapislzuli, mrmol, oxido de hierro, puzolana,nitratos, sulfato de sodio, talco, wollastonita, yeso y yodo.

6. Recursos de minerales metlicos: Cobre : Chile primer productor mundial cuenta con el 30% de la reserva mundial. Oro : El 35% de la produccin nacional se obtiene de la refinacin de los

concentrados de cobre, el resto de lavaderos y minas. Manganeso : Utilizado en metalurgia, sus reservas no sobrepasan los 3 millones de

toneladas. Hierro : Son minerales de alta ley y se estiman reservas que ascienden a unos

2.000 millones de toneladas mtricas. Plata : El 75% de la produccin proviene de la minera del cobre y el resto de

minerales combinados. Molibdeno : No aparece en estado puro en la naturaleza, siempre aparece asociado a

otros elementos, como por ejemplo los minerales sulfurados.Sirve principalmente para la fabricacin de aceros ms resistentes. Essubproducto de la minera del cobre.

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7. Recursos minerales no metlicos:Los minerales no metlicos son de gran importancia en el proceso productivo de nuestro pas,aunque, a simple vista, no lo parezca. Litio : Se obtiene de las salmueras del salar de Atacama como carbonato, hidrxido,

cloruro y butil litio. Salitre : Por su produccin y su historia es el mineral no metlico de mayor significacin

en nuestro pas. Yodo : Su produccin est asociada a la produccin del salitre.

8. Combustibles minerales: Petrleo : La produccin nacional, segn ENAP, abastece casi el 5% del consumo interno. Carbn : Este tuvo su poca de esplendor durante la segunda mitad del siglo XIX.

PETRLEO1. Los combustibles fsiles son combustibles naturales que derivan de materia orgnica que

existieron en la antigedad. Incluyen la hulla, gas natural y petrleo.2. La hulla es una roca negra, combustible formada principalmente por carbono. Se produce muy

lentamente a partir de la turba.3. El gas natural es principalmente metano (CH4). Es el ms limpio de todos los combustibles

fsiles.4. El petrleo es un lquido negro que consiste en una mezcla compleja de compuestos orgnicos,

principalmente hidrocarburos. Es un recurso natural NO renovable.5. La gasolina es una mezcla de hidrocarburos entre C5 y C12 aproximadamente, que se obtiene

del petrleo.6. En el petrleo las cadenas de hidrocarburos de entre 1 y 4 tomos de carbono son gases, de 5

a 16 son lquidas y de 17 en adelante son sustancias slidas.7. El petrleo se destila en forma fraccionada para separar la gasolina de los aceites y lubricantes

con mayor punto de ebullicin. Recuerda que la destilacin fraccionada es un mtodo basadoen los diferentes puntos de ebullicin que presentan los componentes de la mezcla.

8. Para elevar el ndice de octano ( la calidad antidetonante) de la gasolina, las refineras depetrleo utilizan el cracking (romper molculas grandes para obtener cadenas ms cortas degasolina), la isomerizacin ( para aumentar las ramificaciones) , la alquilacin ( unin decadenas cortas o gases, para obtener otras ms largas del tipo gasolina).

9. Se aadi tetraetilplomo a la gasolina para mejorar su ndice de octano durante ms de 80aos (desde fines de la dcada de 1920 hasta el 2000), pero su uso de ha eliminado.

10. En 1927 se estableci un estndar de desempeo arbitrario, llamado ndice de octano. Se leasign al isooctano (2,2,4-trimetil-pentano) un ndice de 100 y a un compuesto de cadenarecta, el heptano (n-heptano) el ndice 0. Una gasolina con un ndice de 95 octanos tiene uncomportamiento similar al de una mezcla con 95% de isooctano y 5% de heptano.

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11. Las gasolinas ms ramificadas presentan mayor poder de antidetonancia.12. El metanol es otro combustible que No proviene del petrleo13. El biogas es un combustible que se obtiene a partir de materia orgnica en descomposicin

bacteriana anaerbica. Contiene principalmente Metano, CO2 y Nitrgeno.14. En los combustibles Diesel la calidad se determina por el ndice de carburacin (ndice de

cetano). El valor 100 es para el cetano (n-C16H34) y el valor 0 para el alfa-metil naftaleno.

INDUSTRIA QUMICA EN CHILELOS MATERIALES

1. Se clasifican en cinco grupos: metales, cermicos, polmeros, materiales compuestos ysemiconductores, teniendo cada uno de estos grupos estructuras y propiedades distintas. Elcomportamiento de los materiales queda definido por su estructura a nivel atmico y/omolecular.

2. Elementos Metlicos: Conducen fcilmente la electricidad y el calor (alta conductividadelctrica y trmica). Generalmente tienen brillo, alta densidad, alto punto de fusin, sonmaleables (se pueden fabricar lminas) y dctiles (se pueden fabricar alambres) y presentanalta resistencia al impacto, tensin y compresin.

3. El acero es una aleacin de hierro y carbono, que tambin puede contener otros elementos, enla que el contenido de carbono oscila entre 0.1 a 1.7 %. Cuanto mayor es el porcentaje decarbono mayores sern la resistencia y la dureza del acero, pero tambin ser ms frgil ymenos dctil.

4. La materia prima en un material cermico es la arcilla. Para su obtencin se emplea agua,slice, plomo, estao y xidos metlicos como materias primas. Los cermicos presentan bajaconductividad elctrica.Caractersticas de los materiales cermicos Resistencia a las altas temperaturas, por lo que son buenos aislantes del fuego. Gran resistencia a la corrosin y a la erosin que causan los agentes atmosfricos. Alta resistencia a casi todos los agentes qumicos. Gran poder de aislamiento trmico y, tambin, elctrico.

5. Los materiales compuestos son materiales constituidos por 2 o ms componentes distinguiblesfsicamente y separables mecnicamente. Son ejemplos: plsticos reforzados, metalesreforzados, concreto, fibra de vidrio.

6. Los materiales semiconductores presentan doble comportamiento: como conductor o comoaislante dependiendo del campo elctrico en el que se encuentre. Son materiales muy frgiles,y esenciales en aplicaciones electrnicas y computacionales. Algunos ejemplos son silicio (elms utilizado), germanio, cadmio, fsforo y aluminio.

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TABLA RESUMENMaterial Aplicaciones Propiedades

MetalCobreAcero

Alambre conductor elctricoHerramientas, llaves

Dctil, alta conductividad elctrica.Alta dureza.

CermicoSiO2-Na2O-CaO Vidrios Aislante trmico, transparente

PolmeroPolietilenoTefln

Empaque de alimentosRecubrimiento de sartenes

Forma pelculas, es impermeableAntiadherente

SemiconductorSilicioGa, As

Transistores y circuitos integradosFibras pticas

Alta conductividad elctricaConvierte seales elctricas en luz

CompuestoAcero recubierto de titanio Recipientes de reactores Acero: alta dureza, titanio: resistencia a la corrosin

7. Propiedades mecnicas de los materiales: Tenacidad: es la resistencia que opone un cuerpo a romperse por un impacto. Elasticidad: un cuerpo elstico se deforma cuando se ejerce una fuerza sobre l,

pero cuando esa fuerza desaparece, el cuerpo recupera su forma original (caucho oel hule).

Plasticidad: es la propiedad de un cuerpo por la que una deformacin, producidapor una fuerza aplicada, se hace permanente.

Maleabilidad: es la propiedad que presentan algunos metales y aleaciones quepermite la obtencin de delgadas lminas sin que stas se rompan. El elemento msmaleable es el oro.

Ductilidad: es la propiedad que presentan algunos metales y aleaciones cuando,bajo la accin de una fuerza, pueden estirarse sin romperse permitiendo obteneralambres o hilos.

Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro.

POLMEROS (NATURALES Y SINTTICOS)1. Los polmeros son molculas gigantes constituidas por muchas unidades pequeas llamadas

monmeros.2. Existen muchos polmeros en la naturaleza, entre ellos el almidn y la celulosa, gran cantidad

de protenas y el caucho.3. El primer polmero sinttico fue el material llamado celuloide, que es una celulosa modificada

por nitracin.4. El polmero sinttico ms simple, ms econmico y de mayor volumen de fabricacin es el

polietileno.5. Los polmeros de adicin, como el polietileno, el polipropileno, el poliestireno y el cloruro de

polivinilo, se hacen a partir de monmeros que presentan dobles enlaces.

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6. Los polmeros de condensacin se forman por expulsin de pequeas molculas demonmeros que contienen al menos dos grupos funcionales por molcula.

7. El nylon, el dacrn y la baquelita son polmeros de condensacin. El nylon y el dacrn sonpolmeros termoplsticos, pero la baquelita es un polmero termorgido.

8. La resina fenol-formaldehdo (baquelita) hecha en 1909, fue el primer polmero sintticoautntico.

9. Los polmeros termoplsticos se pueden ablandar por calentamiento y moldear de nuevo, conlos polmeros termorgidos no se puede hacer esto.

10. Los materiales como el caucho son elastmeros, esto es, polmeros amorfos con enlacescruzados que tienen la libertad de enrollarse y alargarse.

11. La mayor parte de los polmeros sintticos provienen del petrleo, el cual es un recurso naturallimitado y no renovable.Cuadro Resumen de Polmeros Sintticos

C H 2H 2 C

C HH 2 C

C HH 2 C

C HH 2 C

C HH 2 C

C HH 2 C

C H 3

C l

C N

O C

O

C H 3

H 2 C C C l 2

F 2 C C F 2

CH 2 C OC

O

C H 3

C H 3

C C

H

H H

n

C C

H

H H

nC H 3

C C

H

H H

n

H

C C

H

H H

nC l

C C

H

H C l

nC l

C C

F

F F

nF

M o n m e r o P o l m e r o N o m b r e U s o s

P o l i e t i l e n o

P o l i p r o p i l e n o

P o l i e s t i r e n o

C l o r u r o d e p o l i v i n i l o ( P V C )

B o l s a s d e p l s t i c o ,j u g u e t e s , a i s l a n t e s e l c t r i c o s

A l f o m b r a s p a r a i n t e r i o r e s ye x t e r i o r e s , b o t e l l a s , m a l e t a s

M u e b l e s d e i m i t a c i n d e m a d e r a ,a i s l a n t e s d e e s p u m a p l s t i c a , v a s o s ,j u g u e t e s , m a t e r i a l e s d e e m p a q u e

E n v o l t u r a s d e p l s t i c o ,i m i t a c i n d e c u e r o , p l o m e r a ,m a n g u e r a s p a r a j a r d n ,l o s e t a s p a r a p i s o s

C l o r u r o d ep o l i v i n i l i d e n o

( s a r n )

E n v o l t u r a s p a r a a l i m e n t o s ,c u b i e r t a s p a r a a s i e n t o s

P o l i t e t r a f l u r o e t i l e n o( t e f l n )

R e c u b r i m i e n t o a n t i a d h e r e n t ep a r a u t e n s i l i o s d e c o c i n a ,a i s l a n t e s e l c t r i c o s

C C

H

H H

nC N

C C

H

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C H 3

P o l i a c r i l o n i t r i l o( o r i n , a c r i l n , c r e s l n , d y l e n )

E s t a m b r e s , p e l u c a s , p i n t u r a s

A c e t a t o d ep o l i v i n i l o

A d h e s i v o s , r e c u b r i m i e n t o st e x t i l e s , r e s i n a s p a r a g o m ad e m a s c a r , p i n t u r a s

P o l i m e t a c r i l a t od e m e t i l o

S u s t i t u t o d e l v i d r i o ,b o l a s d e b o l i c h e

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12. Los almidones son polmeros de glucosa unidos por enlaces alfa, en cambio la celulosa es unpolmero de glucosa unidos por enlaces beta.

13. Las protenas son polmeros de aminocidos, 20 aminocidos naturales forman miles deprotenas diferentes.

14. La estructura primaria de una protena es su secuencia de aminocidos, los cuales estnunidos por enlaces peptdicos (enlace amida).

15. La estructura secundaria de una protena es su conformacin (de hlice alfa o de lminaplegada), la cual se conserva gracias a los puentes de hidrgeno.

16. La estructura terciaria de una protena es su patrn de doblado, determinado por la formacinde puentes salinos, enlaces disulfuro e interacciones hidrofbicas.

17. Los cidos nucleicos son polmeros de nucletidos.18.Un nucletido es un compuesto formado por un cido fosfrico, una azcar pentosa y una base

nitrogenada (purina o pirimidina).

COBRE CHILENO1. Cobre, metal dctil, maleable, buen conductor del calor y de la electricidad, traspasa sus

caractersticas a sus aleaciones: Cu-Sn (bronce), Cu-Zn (latn), Cu-Al (bronce-aluminio), Cu-Ni-Zn (plata alemana) y Ni-Cu, Mn y Fe en trazas (Plata monel).

2. Los minerales de cobre chileno explotables, se pueden clasificar en dos grupos: mineralesoxidados y minerales sulfurados.

3. La metalurgia del cobre se realiza en tres pasos: Extraccin : desde la extraccin, propiamente tal, hasta chancado, trituracin omolienda. Concentracin : consiste en la elevacin de la ley, eliminando las gangas (material sin

valor comercial). Este proceso es diferente para los minerales oxidados ysulfurados.

Refinacin : en nuestro pas se utilizan dos mtodos de refinacin, la piro-refinacin orefinacin al fuego (RAF) y la electro-refinacin o refinacin electroltica.

4. La concentracin en minerales sulfurados se realiza Flotacin : se agregan reactivos de forman espumas y arrastran al mineral. Con

flotaciones diferenciadas se separa el Cu del Mo. Se obtienen concentrados que seespesan y secan.

Fundicin : Se funde en hornos especiales separando la escoria (silicatos y otrasimpurezas) de la mata (sulfuro de cobre y hierro). En hornos rotatorios se elimina elhierro y el azufre de la mata (con slice se elimina el hierro e inyectando aire se eliminael azufre como S02, que se utiliza en la fabricacin de cido sulfrico). Se retira el metal(cobre blister 95%), y se moldean barras para utilizarlas como nodos en la electro-refinacin o para ser refinadas al fuego.

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5. La concentracin de minerales oxidados utiliza la lixiviacin que consiste en agregar cidosulfrico durante 45 a 60 das, se obtiene un concentrado de cobre ( 9g/L). Luego se haceuna extraccin con solventes orgnicos, que una vez eliminados se logra una solucinconcentrada ( 45g/L). Esta solucin se lleva a electro-obtencin.

6. De la refinacin fuego se obtienen lingotes con 99,9% de pureza. Del proceso de electro-refinacin se obtienen ctodos con un 99,99% de pureza.

7. Del proceso de electro-refinacin o refinacin electroltica aparece un subproductocomercializado por Codelco, los barros andicos, ricos en plata y oro.

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