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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. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  4. 3 Estructura electrónica y propiedades periódicas de los elementos
    1. Introducción
    2. 3.1 Energía electromagnética
    3. 3.2 El modelo de Bohr
    4. 3.3 Desarrollo de la teoría cuántica
    5. 3.4 Estructura electrónica de los átomos (configuraciones de electrones)
    6. 3.5 Variaciones periódicas de las propiedades de los elementos
    7. 3.6 La tabla periódica
    8. 3.7 Compuestos iónicos y moleculares
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  5. 4 Enlace químico y geometría molecular
    1. Introducción
    2. 4.1 Enlace iónico
    3. 4.2 Enlace covalente
    4. 4.3 Nomenclatura química
    5. 4.4 Símbolos y estructuras de Lewis
    6. 4.5 Cargas formales y resonancia
    7. 4.6 Estructura molecular y polaridad
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  6. 5 Teorías avanzadas de enlace
    1. Introducción
    2. 5.1 Teoría de enlace de valencia
    3. 5.2 Orbitales atómicos híbridos
    4. 5.3 Enlaces múltiples
    5. 5.4 Teoría de los orbitales moleculares
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  7. 6 Composición de sustancias y soluciones
    1. Introducción
    2. 6.1 Fórmula de masa
    3. 6.2 Determinación de fórmulas empíricas y moleculares
    4. 6.3 Molaridad
    5. 6.4 Otras unidades para las concentraciones de las soluciones
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. Ejercicios
  8. 7 Estequiometría de las reacciones químicas
    1. Introducción
    2. 7.1 Escritura y balance de ecuaciones químicas
    3. 7.2 Clasificación de las reacciones químicas
    4. 7.3 Estequiometría de la reacción
    5. 7.4 Rendimiento de la reacción
    6. 7.5 Análisis químico cuantitativo
    7. Términos clave
    8. Ecuaciones clave
    9. Resumen
    10. Ejercicios
  9. 8 Gases
    1. Introducción
    2. 8.1 Presión del gas
    3. 8.2 Relaciones entre presión, volumen, cantidad y temperatura: la ley de los gases ideales
    4. 8.3 Estequiometría de sustancias gaseosas, mezclas y reacciones
    5. 8.4 Efusión y difusión de los gases
    6. 8.5 La teoría cinético-molecular
    7. 8.6 Comportamiento no ideal de los gases
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  10. 9 Termoquímica
    1. Introducción
    2. 9.1 Conceptos básicos de energía
    3. 9.2 Calorimetría
    4. 9.3 Entalpía
    5. 9.4 Fuerza de los enlaces iónicos y covalentes
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. 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 Termodinámica
    1. Introducción
    2. 12.1 Espontaneidad
    3. 12.2 Entropía
    4. 12.3 La segunda y la tercera ley de la termodinámica
    5. 12.4 Energía libre
    6. Términos clave
    7. Ecuaciones clave
    8. Resumen
    9. 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 Electroquímica
    1. Introducción
    2. 16.1 Repaso de química redox
    3. 16.2 Celdas galvánicas
    4. 16.3 Potenciales del electrodo y de la celda
    5. 16.4 Potencial, energía libre y equilibrio
    6. 16.5 Baterías y pilas de combustible
    7. 16.6 Corrosión
    8. 16.7 Electrólisis
    9. Términos clave
    10. Ecuaciones clave
    11. Resumen
    12. Ejercicios
  18. 17 Cinética
    1. Introducción
    2. 17.1 Tasas de reacciones químicas
    3. 17.2 Factores que afectan las tasas de reacción
    4. 17.3 Leyes de velocidad
    5. 17.4 Leyes de tasas integradas
    6. 17.5 Teoría de colisiones
    7. 17.6 Mecanismos de reacción
    8. 17.7 Catálisis
    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 nuclear
    1. Introducción
    2. 20.1 Estructura y estabilidad nuclear
    3. 20.2 Ecuaciones nucleares
    4. 20.3 Decaimiento radiactivo
    5. 20.4 Transmutación y energía nuclear
    6. 20.5 Usos de los radioisótopos
    7. 20.6 Efectos biológicos de la radiación
    8. Términos clave
    9. Ecuaciones clave
    10. Resumen
    11. Ejercicios
  22. 21 Química orgánica
    1. Introducción
    2. 21.1 Hidrocarburos
    3. 21.2 Alcoholes y éteres
    4. 21.3 Aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres
    5. 21.4 Aminas y amidas
    6. Términos clave
    7. Resumen
    8. 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
acero
material fabricado a partir del hierro mediante la eliminación de las impurezas del hierro y la adición de sustancias que producen aleaciones con propiedades adecuadas para usos específicos
átomo donante
átomo de un ligando con un par solitario de electrones que forma un enlace covalente coordinado con un metal central
complejo de alto espín
complejo en el que los electrones maximizan el espín total del electrón al poblar todos y cada uno de los orbitales antes de emparejar dos electrones en los orbitales de menor energía
complejo de bajo espín
complejo en el que los electrones minimizan el espín total del electrón al emparejarse en los orbitales de menor energía antes de poblar los orbitales de mayor energía
compuesto de coordinación
compuesto estable en el que el átomo o ion metálico central actúa como un ácido de Lewis y acepta uno o más pares de electrones
compuesto de coordinación
sustancia formada por átomos, moléculas o iones unidos a un átomo central mediante interacciones ácido-base de Lewis
configuración cis
configuración de un isómero geométrico en el que dos grupos similares están en el mismo lado de una línea de referencia imaginaria en la molécula
configuración trans
configuración de un isómero geométrico en el que dos grupos similares están en lados opuestos de una línea de referencia imaginaria en la molécula
cuarta serie de transición
elementos de transición del séptimo periodo de la tabla periódica (cuarta fila del bloque d), números atómicos 89 y 104 al 111
desdoblamiento del campo cristalino (Δoct)
diferencia de energía entre los conjuntos de orbitales t2g y eg o t y e
elemento de tierras raras
conjunto de 17 elementos, entre ellos los lantánidos, el escandio y el itrio, que suelen aparecer juntos y tienen propiedades químicas similares, lo que dificulta su separación
elemento del bloque d
uno de los elementos de los grupos 3 al 11 con electrones de valencia en orbitales d.
elemento del bloque f
(también, elemento de transición interna) uno de los elementos con números atómicos 58 al 71 o 90 al 103 que tienen electrones de valencia en orbitales f; a menudo se muestran desplazados por debajo de la tabla periódica
energía de apareamiento (P)
energía necesaria para colocar dos electrones con espines opuestos en un mismo orbital
esfera de coordinación
átomo o ion metálico central más los ligandos unidos de un complejo
fundición
proceso de extracción de un metal puro a partir de un mineral fundido
hidrometalurgia
proceso en el que se separa un metal de una mezcla convirtiéndolo primero en iones solubles, extrayendo los iones y reduciendo después los iones para precipitar el metal puro
isómero de enlace
compuesto de coordinación que posee un ligando que puede unirse al metal de transición de dos maneras distintas (CN- vs. NC-)
isómero de ionización
(o isómero de coordinación) isómero en el que un ligando aniónico es sustituido por el contraión en la esfera de coordinación interna
isómero óptico
(también llamado enantiómero) molécula que es una imagen especular no superpuesta con idénticas propiedades químicas y físicas, excepto cuando reacciona con otros isómeros ópticos
isómeros geométricos
isómeros que difieren en la forma en que los átomos se orientan en el espacio unos respecto a otros, lo que da lugar a diferentes propiedades físicas y químicas
ligando
ion o molécula neutra unida al ion metálico central en un compuesto de coordinación
ligando bidentado
ligando que se coordina con un metal central a través de enlaces de coordinación de dos átomos diferentes
ligando de campo débil
ligando que provoca pequeños desdoblamientos del campo cristalino
ligando de campo fuerte
ligando que provoca mayor desdoblamiento del campo cristalino
ligando polidentado
ligando que se une a un ion metálico central mediante enlaces de dos o más átomos donantes, denominados con prefijos que especifican cuántos donantes están presentes (por ejemplo, hexadentado = formado por seis enlaces coordinados)
ligando quelante
ligando que se une a un ion metálico central mediante enlaces de dos o más átomos donantes
metal central
ion o átomo al que se unen uno o más ligandos mediante enlaces covalentes coordinados
metales de platino
grupo de seis metales de transición formado por rutenio, osmio, rodio, iridio, paladio y platino que suelen encontrarse en los mismos minerales y presentan propiedades químicas similares
monodentado
ligando que se une a un metal central a través de un solo enlace covalente coordinado
número de coordinación
número de enlaces covalentes coordinados con el átomo metálico central en un complejo o el número de contactos más cercanos a un átomo en una forma cristalina
orbitales t2g
conjunto de tres orbitales d alineados entre los ejes cartesianos en los complejos de coordinación; en los complejos octaédricos, tienen una energía inferior a la de los orbitales eg según la TCC
por ejemplo, los orbitales
conjunto de dos orbitales d orientados en los ejes cartesianos para los complejos de coordinación; en los complejos octaédricos, tienen mayor energía que los orbitales t2g
primera serie de transición
elementos de transición del cuarto periodo de la tabla periódica (primera fila del bloque d), números atómicos 21 al 29
quelato
complejo formado por un ligando polidentado unido a un metal central
segunda serie de transición
elementos de transición del quinto periodo de la tabla periódica (segunda fila del bloque d), números atómicos 39 al 47
serie de lantánidos
(también, serie de lantanoides) lantano y los elementos de la primera fila o del bloque f, números atómicos 57 al 71
serie de los actínidos
(también, serie de los actinoides) actinio y los elementos de la segunda fila o del bloque f, números atómicos 89 al 103
serie espectroquímica
clasificación de los ligandos según la magnitud inducida del desdoblamiento del campo cristalino
superconductor
material que conduce la electricidad sin resistencia
teoría del campo cristalino
modelo que explica las energías de los orbitales en los metales de transición en términos de interacciones electrostáticas con los ligandos, pero que no incluye el enlace de los ligandos metálicos
tercera serie de transición
elementos de transición del sexto periodo de la tabla periódica (tercera fila del bloque d), números atómicos 57 y 72 al 79
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