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Química 2ed

Capítulo 1

Química 2edCapítulo 1

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Índice
  1. Prefacio
  2. 1 Ideas esenciales
    1. Introducción
    2. 1.1 La química en su contexto
    3. 1.2 Fases y clasificación de la materia
    4. 1.3 Propiedades físicas y químicas
    5. 1.4 Mediciones
    6. 1.5 Incertidumbre, exactitud y precisión de las mediciones
    7. 1.6 Tratamiento matemático de los resultados de las mediciones
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  3. 2 Átomos, moléculas e iones
    1. Introducción
    2. 2.1 Las primeras ideas de la teoría atómica
    3. 2.2 Evolución de la teoría atómica
    4. 2.3 Estructura atómica y simbolismo
    5. 2.4 Fórmulas químicas
    6. 2.5 La tabla periódica
    7. 2.6 Compuestos iónicos y moleculares
    8. 2.7 Nomenclatura química
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  4. 3 Composición de sustancias y soluciones
    1. Introducción
    2. 3.1 La fórmula de masa y el concepto de mol
    3. 3.2 Determinación de fórmulas empíricas y moleculares
    4. 3.3 Molaridad
    5. 3.4 Otras unidades para las concentraciones de las soluciones
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  5. 4 Estequiometría de las reacciones químicas
    1. Introducción
    2. 4.1 Escritura y balance de ecuaciones químicas
    3. 4.2 Clasificación de las reacciones químicas
    4. 4.3 Estequiometría de la reacción
    5. 4.4 Rendimiento de la reacción
    6. 4.5 Análisis químico cuantitativo
    7. Términos clave
    8. Ecuaciones clave
    9. Resumen
    10. Ejercicios
  6. 5 Termoquímica
    1. Introducción
    2. 5.1 Conceptos básicos de energía
    3. 5.2 Calorimetría
    4. 5.3 Entalpía
    5. Términos clave
    6. Ecuaciones clave
    7. Resumen
    8. Ejercicios
  7. 6 Estructura electrónica y propiedades periódicas de los elementos
    1. Introducción
    2. 6.1 Energía electromagnética
    3. 6.2 El modelo de Bohr
    4. 6.3 Desarrollo de la teoría cuántica
    5. 6.4 Estructura electrónica de los átomos (configuraciones de electrones)
    6. 6.5 Variaciones periódicas de las propiedades de los elementos
    7. Términos clave
    8. Ecuaciones clave
    9. Resumen
    10. Ejercicios
  8. 7 Enlace químico y geometría molecular
    1. Introducción
    2. 7.1 Enlace iónico
    3. 7.2 Enlace covalente
    4. 7.3 Símbolos y estructuras de Lewis
    5. 7.4 Cargas formales y resonancia
    6. 7.5 Fuerza de los enlaces iónicos y covalentes
    7. 7.6 Estructura molecular y polaridad
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  9. 8 Teorías avanzadas del enlace covalente
    1. Introducción
    2. 8.1 Teoría de enlace de valencia
    3. 8.2 Orbitales atómicos híbridos
    4. 8.3 Enlaces múltiples
    5. 8.4 Teoría de los orbitales moleculares
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  10. 9 Gases
    1. Introducción
    2. 9.1 Presión del gas
    3. 9.2 Relaciones entre presión, volumen, cantidad y temperatura: la ley de los gases ideales
    4. 9.3 Estequiometría de sustancias gaseosas, mezclas y reacciones
    5. 9.4 Efusión y difusión de los gases
    6. 9.5 La teoría cinético-molecular
    7. 9.6 Comportamiento no ideal de los gases
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  11. 10 Líquidos y sólidos
    1. Introducción
    2. 10.1 Fuerzas intermoleculares
    3. 10.2 Propiedades de los líquidos
    4. 10.3 Transiciones de fase
    5. 10.4 Diagramas de fase
    6. 10.5 El estado sólido de la materia
    7. 10.6 Estructuras de red en los sólidos cristalinos
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  12. 11 Soluciones y coloides
    1. Introducción
    2. 11.1 El proceso de disolución
    3. 11.2 Electrolitos
    4. 11.3 Solubilidad
    5. 11.4 Propiedades coligativas
    6. 11.5 Coloides
    7. Términos clave
    8. Ecuaciones clave
    9. Resumen
    10. Ejercicios
  13. 12 Cinética
    1. Introducción
    2. 12.1 Tasas de reacciones químicas
    3. 12.2 Factores que afectan las tasas de reacción
    4. 12.3 Leyes de velocidad
    5. 12.4 Leyes de tasas integradas
    6. 12.5 Teoría de colisiones
    7. 12.6 Mecanismos de reacción
    8. 12.7 Catálisis
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  14. 13 Conceptos fundamentales del equilibrio
    1. Introducción
    2. 13.1 Equilibrio químico
    3. 13.2 Constantes de equilibrio
    4. 13.3 Equilibrios cambiantes: el principio de Le Châtelier
    5. 13.4 Cálculos de equilibrio
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  15. 14 Equilibrios ácido-base
    1. Introducción
    2. 14.1 Ácidos y Bases de Brønsted-Lowry
    3. 14.2 pH y pOH
    4. 14.3 Fuerza relativa de los ácidos y las bases
    5. 14.4 Hidrólisis de sales
    6. 14.5 Ácidos polipróticos
    7. 14.6 Tampones
    8. 14.7 Titulaciones ácido-base
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  16. 15 Equilibrios de otras clases de reacción
    1. Introducción
    2. 15.1 Precipitación y disolución
    3. 15.2 Ácidos y Bases de Lewis
    4. 15.3 Equilibrios acoplados
    5. Términos clave
    6. Ecuaciones clave
    7. Resumen
    8. Ejercicios
  17. 16 Termodinámica
    1. Introducción
    2. 16.1 Espontaneidad
    3. 16.2 Entropía
    4. 16.3 La segunda y la tercera ley de la termodinámica
    5. 16.4 Energía libre
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  18. 17 Electroquímica
    1. Introducción
    2. 17.1 Repaso de química redox
    3. 17.2 Celdas galvánicas
    4. 17.3 Potenciales del electrodo y de la celda
    5. 17.4 Potencial, energía libre y equilibrio
    6. 17.5 Baterías y pilas de combustible
    7. 17.6 Corrosión
    8. 17.7 Electrólisis
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  19. 18 Metales representativos, metaloides y no metales
    1. Introducción
    2. 18.1 Periodicidad
    3. 18.2 Incidencia y preparación de los metales representativos
    4. 18.3 Estructura y propiedades generales de los metaloides
    5. 18.4 Estructura y propiedades generales de los no metales
    6. 18.5 Incidencia, preparación y compuestos de hidrógeno
    7. 18.6 Incidencia, preparación y propiedades de los carbonatos
    8. 18.7 Incidencia, preparación y propiedades del nitrógeno
    9. 18.8 Incidencia, preparación y propiedades del fósforo
    10. 18.9 Incidencia, preparación y compuestos del oxígeno
    11. 18.10 Incidencia, preparación y propiedades del azufre
    12. 18.11 Incidencia, preparación y propiedades de los halógenos
    13. 18.12 Incidencia, preparación y propiedades de los gases nobles
    14. Términos clave
    15. Resumen
    16. Ejercicios
  20. 19 Metales de transición y química de coordinación
    1. Introducción
    2. 19.1 Incidencia, preparación y propiedades de los metales de transición y sus compuestos
    3. 19.2 Química de coordinación de los metales de transición
    4. 19.3 Propiedades espectroscópicas y magnéticas de los compuestos de coordinación
    5. Términos clave
    6. Resumen
    7. Ejercicios
  21. 20 Química orgánica
    1. Introducción
    2. 20.1 Hidrocarburos
    3. 20.2 Alcoholes y éteres
    4. 20.3 Aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres
    5. 20.4 Aminas y amidas
    6. Términos clave
    7. Resumen
    8. Ejercicios
  22. 21 Química nuclear
    1. Introducción
    2. 21.1 Estructura y estabilidad nuclear
    3. 21.2 Ecuaciones nucleares
    4. 21.3 Decaimiento radiactivo
    5. 21.4 Transmutación y energía nuclear
    6. 21.5 Usos de los radioisótopos
    7. 21.6 Efectos biológicos de la radiación
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  23. A La tabla periódica
  24. B Matemáticas esenciales
  25. C Unidades y factores de conversión
  26. D Constantes físicas fundamentales
  27. E Propiedades del agua
  28. F Composición de los ácidos y las bases comerciales
  29. G Propiedades termodinámicas estándar de determinadas sustancias
  30. H Constantes de ionización de los ácidos débiles
  31. I Constantes de ionización de las bases débiles
  32. J Productos de solubilidad
  33. K Constantes de formación de iones complejos
  34. L Potenciales de electrodos estándar (media celda)
  35. M Semivida de varios isótopos radiactivos
  36. Clave de respuestas
    1. Capítulo 1
    2. Capítulo 2
    3. Capítulo 3
    4. Capítulo 4
    5. Capítulo 5
    6. Capítulo 6
    7. Capítulo 7
    8. Capítulo 8
    9. Capítulo 9
    10. Capítulo 10
    11. Capítulo 11
    12. Capítulo 12
    13. Capítulo 13
    14. Capítulo 14
    15. Capítulo 15
    16. Capítulo 16
    17. Capítulo 17
    18. Capítulo 18
    19. Capítulo 19
    20. Capítulo 20
    21. Capítulo 21
  37. Índice
1.

Coloque un vaso de agua en el exterior. Se congelará si la temperatura es inferior a 0 °C.

3.

(a) ley (establece un fenómeno observado de forma constante, puede utilizarse para la predicción); (b) teoría (una explicación ampliamente aceptada del comportamiento de la materia); (c) hipótesis (una explicación tentativa, puede investigarse mediante la experimentación)

5.

(a) simbólico, microscópico; (b) macroscópico; (c) simbólico, (d) microscópico

7.

Macroscópica. El calor necesario se determina a partir de las propiedades macroscópicas.

9.

Los líquidos pueden cambiar su forma (fluir); los sólidos no. Los gases pueden sufrir grandes cambios de volumen al cambiar la presión; los líquidos no. Los gases fluyen y cambian de volumen; los sólidos no.

11.

La mezcla puede tener diversas composiciones; una sustancia pura tiene una composición definida. Ambos tienen la misma composición de punto a punto.

13.

Las moléculas de los elementos solo contienen un tipo de átomo; las moléculas de los compuestos contienen dos o más tipos de átomos. Se parecen en que ambos están formados por dos o más átomos unidos químicamente.

15.

Las respuestas variarán. Ejemplo de respuesta: Gatorade contiene agua, azúcar, dextrosa, ácido cítrico, sal, cloruro de sodio, fosfato monopotásico y acetato isobutirato de sacarosa.

17.

(a) elemento; (b) elemento; (c) compuesto; (d) mezcla; (e) compuesto; (f) compuesto; (g) compuesto; (h) mezcla

19.

En cada caso, una molécula está formada por dos o más átomos combinados. Se diferencian en que los tipos de átomos cambian de una sustancia a otra.

21.

Se consume gasolina (una mezcla de compuestos), oxígeno y, en menor medida, nitrógeno. El dióxido de carbono y el agua son los principales productos. El monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno se producen en menor cantidad.

23.

(a) Aumentó ya que se habría combinado con el oxígeno del aire aumentando así la cantidad de materia y por lo tanto la masa. (b) 0,9 g

25.

(a) 200,0 g; (b) La masa del recipiente y del contenido disminuiría ya que el dióxido de carbono es un producto gaseoso y saldría del recipiente. (c) 102,3 g

27.

(a) físico; (b) químico; (c) químico; (d) físico; (e) físico

29.

físico

31.

El valor de una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia considerada, mientras que el valor de una propiedad intensiva es el mismo independientemente de la cantidad de materia considerada.

33.

Al ser propiedades extensivas, tanto la masa como el volumen son directamente proporcionales a la cantidad de sustancia estudiada. Al dividir una propiedad extensiva entre otra, se "anula" esta dependencia de la cantidad, dando lugar a una relación independiente de la cantidad (una propiedad intensiva).

35.

aproximadamente una yarda

37.

(a) kilogramos; (b) metros; (c) metros/segundo; (d) kilogramos/metro cúbico; (e) kelvin; (f) metros cuadrados; (g) metros cúbicos

39.

(a) centi-, ×× 10-2; (b) deci-, ×× 10-1; (c) Giga-, ×× 109; (d) kilo-, ×× 103; (e) mili-, ×× 10-3; (f) nano-, ×× 10-9; (g) pico-, ×× 10-12; (h) tera-, ×× 1012

41.

(a) m = 18,58 g, V = 5,7 mL. (b) d = 3,3 g/mL (c) dioptasa (ciclosilicato de cobre, d = 3,28-3,31 g/mL); malaquita (carbonato básico de cobre, d = 3,25-4,10 g/mL); turmalina de Paraiba (silicato de sodio y boro con cobre, d = 2,82-3,32 g/mL)

43.

(a) volumen de agua desplazada = 2,8 mL; (b) masa de agua desplazada = 2,8 g; (c) la masa del bloque es de 2,76 g, esencialmente igual a la masa de agua desplazada (2,8 g) y en consonancia con el principio de Arquímedes de flotabilidad.

45.

(a) 7,04 ×× 102; (b) 3,344 ×× 10-2; (c) 5,479 ×× 102; (d) 2,2086 ×× 104; (e) 1,00000 ×× 103; (f) 6,51 ×× 10-8; (g) 7,157 ×× 10−3

47.

(a) exacto; (b) exacto; (c) incierto; (d) exacto; (e) incierto; (f) incierto

49.

(a) dos; (b) tres; (c) cinco; (d) cuatro; (e) seis; (f) dos; (g) cinco

51.

(a) 0,44; (b) 9,0; (c) 27; (d) 140; (e) 1,5 ×× 10-3; (f) 0,44

53.

(a) 2,15 ×× 105; (b) 4,2 ×× 106; (c) 2,08; (d) 0,19; (e) 27.440; (f) 43,0

55.

(a) Arquero X; (b) Arquero W; (c) Arquero Y

57.

(a) 1,0936 yd1 m1,0936 yd1 m; (b) 0,94635 L1 qt0,94635 L1 qt; (c) 2,2046 lb1 kg2,2046 lb1 kg

59.

2,0 L67,6 fl oz=0,030 L1 fl oz2,0 L67,6 fl oz=0,030 L1 fl oz
Solo se justifican dos cifras significativas.

61.

68 y 71 cm; 400 y 450 g

63.

355 mL

65.

8 ×× 10-4 cm

67.

sí; peso = 89,4 kg

69.

5,0 ×× 10-3 mL

71.

(a) 1,3 ×× 10-4 kg; (b) 2,32 ×× 108 kg; (c) 5,23 ×× 10-12 m; (d) 8,63 ×× 10-5 kg; (e) 3,76 ×× 10-1 m; (f) 5,4 ×× 10-5 m; (g) 1 ×× 1012 s; (h) 2,7 ×× 10-11 s; (i) 1,5 ×× 10-4 K

73.

45,4 L

75.

1,0160 ×× 103 kg

77.

(a) 394 pies; (b) 5,9634 km; (c) 6,0 ×× 102; (d) 2,64 L; (e) 5,1 ×× 1018 kg; (f) 14,5 kg; (g) 324 mg

79.

0,46 m; 1,5 ft/codo

81.

Sí, el volumen del ácido es de 123 mL.

83.

62,6 pulgadas (alrededor de 5 pies 3 pulgadas) y 101 libras

85.

(a) 3,81 cm ×× 8,89 cm ×× 2,44 m; (b) 40,6 cm

87.

2,70 g/cm3

89.

(a) 81,6 g; (b) 17,6 g

91.

(a) 5,1 mL; (b) 37 L

93.

5371 °F, 3239 K

95.

-23 °C, 250 K

97.

-33,4 °C, 239,8 K

99.

113 °F

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