Qu mica Inorg nica Descriptiva

1. Química Inorgánica Descriptiva Temario

2. Primera Unidad Origen de los elementos químicos

3. Teoría del Big-Bang: Evidencias experimentales que la apoyan. Clasificación espectroscópica de las estrellas. Diagramas Hertzprug-Russell. Reacciones nucleares. Procesos exotérmicos, procesos de captura de neutrones y procesos varios. Abundancia relativa de los elementos químicos en el universo. Nucleosíntesis primigenia. Evolución estelar y procesos de nucleosíntesis. Estructura de las estrellas. Nucleosíntesis en el espacio interestelar. Ciclo de vida de las estrellas. Formación del sistema solar y la tierra. Estructura y composición de la tierra (núcleo interno, núcleo externo, manto, corteza, océanos y atmósfera). Abundancia relativa de los elementos químicos en la tierra. Formación y constitución de la Corteza Terrestre. Tipos de rocas (ígneas, sedimentarias y metamórficas). Ciclo de las rocas. Los minerales. Clasificación de los minerales de acuerdo a su composición. Clasificación geoquímica de los elementos químicos (litófilos, atmófilos, siderófilos y calcófilos). Principales recursos minerales de México.

4. Segunda Unidad Variaciones periódicas de las propiedades de los elementos químicos

5. Evolución histórica de la clasificación periódica. Ley de Periodicidad de las propiedades de los elementos químicos. Diferentes representaciones de la Ley de Periodicidad. Estructura de la tabla periódica de 18 columnas. Grupos, periodos y bloques. Ubicación de los elementos químicos en la TP en función de su configuración electrónica de la capa de valencia. Definición de radios atómicos, covalente, metálico y de van der Waals. Volúmenes atómicos e iónicos. Variación en la TP. Potenciales de ionización y afinidades electrónicas. Variaciones en la TP Concepto de electronegatividad de los elementos químicos. Variación en la TP. Variación periódica de los números de oxidación más comunes de los elementos químicos. Carácter metálico. Variación en la TP. Metales representativos, metaloides, metales de transición y de transición interna. Presentación de nuevos elementos químicos: del Rutherfordio (Rf) al Roentgenio (Rg) y los elementos que tienen nombre temporal del Unumbium (Uub) al Ununoctiumn (Uuo). Halógenos, calcógenos, metales alcalinos y alcalino-térreos. Propiedades periódicas de los derivados más comunes de los elementos. Óxidos y oxianiones, hidruros, nitruros, sulfuros y halogenuros.

6. Tercera Unidad Introducción al estado sólido

7. Sólidos cristalinos y amorfos. Propiedades generales de los cristales. Estructuras cristalinas simples. Sistemas y redes cristalinos de A. Bravais (1848). Empaquetamientos compactos. Diferentes tipos de mallas cristalinas. Principales defectos de las mallas cristalinas. Sólidos iónicos. Sólidos covalentes. Sólidos moleculares. Sólidos metálicos. Sólidos mixtos.

8. Cuarta Unidad El modelo iónico

9. Elementos que forman sólidos iónicos. Estructuras electrónicas estables de cationes y aniones monoatómicos. Efecto del par inerte. Postulados del modelo iónico. Ciclo de Born-Haber. Análisis energético del ciclo de Born-Haber. Concepto de energía de malla cristalina. Constantes de Madelung y su connotación estructural. Ecuación de Born-Landé. Limitaciones de la ecuación de Born-Landé. Ecuación de Kapustinskii. Ecuación de Born-Mayer-Helmholtz. Aplicaciones del ciclo de Born-Haber. Estabilidad de mallas cristalinas en función de la relación de tamaños de los iones.

10. Quinta Unidad Fuerzas intermoleculares

11. Momento dipolar eléctrico. Interacciones coulómbicas. Ion-dipolo permanente, dipolo permanente- dipolo permanente. Fuerzas de van der Waals. Fuerzas de Keeson, Debye, London y Kashmir-Poulder. Formación e interacciones entre multipolos eléctricos. Puentes de hidrógeno, Puentes intramoleculares e intermoleculares. Polarizabilidad de las moléculas. Reglas de K. Fajans. Consecuencias de las interacciones intermoleculares en las propiedades de los sistemas de reacción.

12. Sexta Unidad Parámetros experimentales de la estructura molecular

13. Definiciones de energía, longitud y ángulos de enlace y ángulos de torsión. Momento dipolar eléctrico y formación de multipolos eléctricos. Porcentaje de carácter iónico de los enlaces. Estructura molecular y dipolos eléctricos. Comportamiento magnético de los compuestos (diamagnetismo, paramagnetismo, ferromagnetismo, antiferromagnetismo y ferrimagnetismo). Color.

14. Séptima Unidad El modelo del enlace covalente

15. Regla del octeto y estructuras de G.N. Lewis – I. Langmuir. Teoría de enlace valencia (TEV). Postulados a la manera de L. Pauling –J.C: Slater. Orbitales híbridos. El proceso hipotético de la hibridación. Principales tipos de hibridación. Especies químicas diamagnéticas y paramagnéticas. Limitaciones de la TEV. Teoría de repulsión de pares electrónicos de capa valencia (TRPECV) Pares libres y pares compartidos. Principales reglas de la TRPECV para determinar la estructura molecular. Teoría de orbitales Moleculares (TOM): Postulados de la TOM, Método de la combinación lineal de los orbitales atómicos. Propiedades de simetría de los orbitales sigma, pi y delta, de enlace y antienlace. Diagramas de desdoblamiento de los niveles energéticos de los orbitales moleculares. Concepto de orden de enlace y configuración electrónica de las moléculas (notación de R. Mülliken . Moléculas homonucleares simples; H2 He2, Li2, Be2, C2, N2, O2, F2, Ne2. Moléculas heteronucleares simples: LiH, HF, CN, CN-, CN+, CO, NO, O3, H2O y CH2 y otras más. Concepto de resonancia. Estructuras canónicas o contribuyentes. Energía de resonancia. Reglas de resonancia. Definición de orbitales moleculares de frontera (K.Fukui), orbitales HOMO y LUMO; dureza electrónica.

16. Octava Unidad Modelo del enlace metálico

17. Teoría de bandas. Propiedades eléctricas y ópticas de los metales simples. Evidencias experimentales de la existencia de bandas de energía. Bandas de energía de materiales aislantes. Bandas de energía en diferentes tipos de materiales semiconductores.

18. Novena Unidad El enlace coordinado

19. Evolución histórica del concepto de valencia. Definiciones de compuesto de coordinación, número de coordinación, ligante, esfera de coordinación. Diferentes tipos de ligantes. Propiedades generales de los compuestos de coordinación. Detección de la formación de los complejos metálicos. A. Werner y la teoría de coordinación. Aplicación de la TEV para explicar la formación de los complejos metálicos. Teoría del campo cristalino. Aplicación de la TOM para explicar la formación de complejos metálicos. Teoría del campo de los ligantes.

20. Décima Unidad Definiciones de ácidos y bases

21. S. Arrhenius (1883). J.N. Brönsted y T. M. Lowry (1923). H. Lux-H. Flood (1939 y 1947). Sistema del Disolvente. G. N. Lewis (1924). M. Usanovich (1939). Definición universal de ácidos y bases. Reactividad de los ácidos y bases de Lewis tomando en cuenta sus orbitales de frontera. R. Pearson (1963). Ácidos y bases, duros blandos y especies de frontera. Definición de dureza electrónica (1983, R. Parr y R. Pearson) y comparación con la dureza mecánica. Dureza electrónica y el concepto de electronegatividad absoluta. Orbitales de frontera y dureza electrónica. Principio de máxima dureza y el equilibrio químico (1991). Aplicación del concepto de dureza electrónica en la formación de especies simples: hidruros, óxidos, halogenuros y otros más.

22. Bibliografía P.A. Cox. The Elements: Their Origin, Abundance and Distribution. Oxofod University Press. Oxford. UK. (1989). T. Padmanabnah. After the First Three Minutes. The Story of our Universe. Cambridge University Press. Oxford UK. (1998). H. Coupier and N. Henbest. Big-Bang. La Historia del Universo. Casa Autrey. División de Publicaciones. México (1998). Fortin J. (Ed). Para Comprender el Universo. Publicaciones CITEM. México (2002). S. Hawking. The Ilustrated Brief History of Time. Labyrinth Books. UK (1996). S. Hawking. The Universe in a Nutshell. Bantam Books. UK (2001). M. Guia. Storia Della Chimica. Union Tipografico-Editrice Torinese. Torino, Italia. (1962). N. N. Semionov (ed.) 100 Años de la Ley Periódica de los Elementos Químicos. Editorial Nauka. Moscú, URSS. (1969). (edición rusa). R. J. Puddephatt. The Periodic Table of the Elements. Oxford Chemistry Series. Oxford University Press. Bristol, UK. (1972). E. G. Rochow. Modern Descriptive Chemistry. W. B. Saunders Co. Philia., PA, USA. (1977). Beyer L. y Fernández-Herrero V. Química Inorgánica. Ariel Ciencia. Barcelona. España. (2000). N. N. Greenwood, A. Earnshaw. Chemistry of the Elements. 2nd. Ed. Butterworth-Heinemann. Oxford, UK. (1997). F. A. Cotton and G. Wilkinson. Advanced Inorganic Chemistry. 4th. Ed. John Willey & Sons. NY, USA. (1980). Day M. C. and Selbin J. Theoretical Inorganic Chemistry. 2nd. Ed. van Nostrand Reinhold Co. NY. (1969). J. D. Lee. A New Concise Inorganic Chemistry. 3rd. Ed. van Nostrand- Reinhold Co. NY, USA. (1977). N. Ahmetov. General and Inorganic Chemistry. 2nd. Ed. Mir publishers. Moscow, SU. (1983). J. Barret. Undestanding Inorganic Chemistry. The underlaying physical principles. Ellis Horwood. NY, USA. (1991).

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