Química General e Inorgánica II

  1. Estructura atómica: Repaso de la teoría atómica de Dalton. Evidencias experimentales de la estructura atómica: el tubo de Crockes, los experimentos de Thomson y de Killikan, la radiactividad y la dispersión de partículas. El neutrón. El espectro del átomo de hidrógeno y el modelo de Behr. Nociones elementales de mecánica ondulatoria. Orbitales atómicos, p, d y f. Números cuánticos. 
  2. Átomos Polielectrónicos y tabla periódica: a) Principio de exclusión de Pauli. Principio de máxima multiplicidad de Hund. Llenado de orbitales. Construcción de la tabla periódica de los elementos en base a sus configuraciones electrónicas. b) Propiedades periódicas: energías de ionización y afinidades electrónicas. Radios atómicos y radios iónicos. Nociones de tipos de unión química: covalente, iónica y metálica. Factores que determinan el carácter de la unión química. 
  3. Hidrógeno: a) Abundancia natural. Métodos de obtención. Isótopos. Orto y para hidrógeno. b) Descripción de la química del hidrógeno en función de los procesos electrónicos involucrados: formación de H+, formación de H y la formulación de enlaces covalentes. c) Enlaces característicos del hidrógeno. La unión por puente de hidrógeno. El hielo y el agua. Hidratos y cloratos. Hidruros intersticiales y enlaces puente en compuestos con deficiencia electrónica. d) Enlaces covalentes entre pares de átomos. Introducción a la teoría de orbitales moleculares. Aplicación de la misma combinación de orbitales atómicas para la formación de la molécula HY He2+.
  4. Oxígeno: a) Estado natural y propiedades. Métodos de preparación. Oxido y clasificación. Superóxidos y peróxidos. Ozono. Estructura, preparación y propiedades oxidantes. b) El duete electrónico: estructuras de Lowis, de moléculas y de iones poliatómicos. Regla del octeto y sus limitaciones: ampliación del octeto. Teoría de orbitales moleculares para moléculas biatómicas homonucleares. Aplicación del 02. Configuración electrónica de las moléculas diatómicas desde Ida F2. Teoría de ligaduras de valencia. Configuraciones geométricas. Direccionalidad del enlace químico: Hibridación de orbitales atómicos. c) Agua. Estructura y propiedades. El agua como disolvente. Propiedades ácido básicas y óxido reductoras. Electrólisis del agua. Agua oxigenada. Estructura y propiedades. Métodos de obtención. Método electrolítico. Propiedades oxido-reductoras. Descomposición catalítica. Peróxidos compuestos. Descripción por orbitales moleculares de los iones peróxido y superóxido. 
  5. Metales alcalinos: (Grupo 1 A). a) Abundancia natural. Sustancias elementales, preparación isótopos. Estructuras electrónicas. Propiedades generales. Discusión comparativa. b) Óxidos e hidróxidos, basicidad. Nitruron, peróxidos y superóxidos, sales más importantes. Procesos Solvay y Caster-Keller. Hidruros. Unión M-H. Electrólisis de hidruros fundidos. Reacciones de hidrólisis. c) Enlace iónico.  Entalpías de formación de compuestos iónicos. Ciclo de Born-Haber y energía reticular. Ecuaciones para la energía reticular. Sistemas cristalinos. Estructuras cristalinas más importantes. Estructuras derivadas de empaquetamiento compacto de aniones. Iones M+ en solución acuosa, amoniacal y en hidratos. Complejos: éteres coronados. 
  6. Metales alcalino-térreos: (Grupo 1IA). a) Abundancia natural y preparación. Propiedades generales. Discusión comparativa. Estructuras electrónicas. b) Berillo. Propiedades diferenciales. Extensión de la teoría de orbitales moleculares a moléculas poliatómicas. Aplicación a BeH2.c) Óxidos, haluros, carburos, sales de oxoaniones y complejos. Tipos de unión y solubilidades. Estructuras cristalinas de sales y óxidos importantes. 
  7. Halógenos: (Grupo VII A). a) Estado natural, aislamiento y propiedades. Métodos preparativos. Estados de oxidación, configuraciones electrónicas. b) Compuestos de los halógenos. Haluros. Clasificación. Solubilidades. Preparación de los haluros anhidros. Óxidos halogenados, oxoácidos y sus sales.c) Hidruros. Tipos de unión. Fuerza de los ácidos en solución acuosa. Métodos de obtención. Interhalogenuros, preparación y propiedades. Reacciones de hidrólisis. Pseudohalogenuros, definición y ejemplos. 
  8. Grupo de oxigeno (S, Se, Te y Po). a) Estado natural y obtención de los elementos. Propiedades generales, comparación entre los elementos del grupo. Estados de oxidación más importantes. b) Formas alotrópicas de azufre. Descripción de la geometría y de la estructura electrónica de las moléculas. Diagrama de fases.c) Hidruros, disociación térmica, fuerza de los ácidos en solución acuosa. Haluros y   exohaluros de azufre. Cloruro de azufre. d) Óxidos y oxoácidos. Preparación. Carácter ácido-básico y oxidante reductor del H2 y H3e) Oxoácidos y sus sales más importantes. Preparación. Método de contacto por el H2H4. Diagrama de fases de los sistemas H2SC4-H2O y H2SC3-SC3.
  9. Grupo del nitrógeno: a) Propiedades generales. Comparación entre los elementos del grupo. Estado natural y aislación de los elementos.b) Nitrógeno: Estados de oxidación más importantes. Hidraros, preparación y propiedades. Estructura delx amoniaco. Carácter básico. Discusión del proceso Haber. Nitruros iónicos. Óxidos del nitrógeno, obtención. Propiedades ácido básicas y óxido reductoras. Oxoácidos, métodos de obtención. Método industrial de obtención del HNO3. Compuestos halogenados del nitrógeno. Tipos de unión y estabilidades.c) Fósforo, Arsénico, Antimonio y Bismuto: Métodos de obtención y propiedades. Estructura de los elementos. Formas electrópicas. Moléculas poliatómicas y gigantes. Hidruros, haluros y oxohaluros. Óxidos y oxoácidos. Preparación y propiedades.   
  10. Grupo del carbono: a) Abundancia y aislación de los elementos. Propiedades generales, discusión comparativa. b) Carbono: Formas alotrópicas. Estructuras. Configuración electrónica y comportamiento químico. Hibridación de orbitales. Carburos. Compuestos inorgánicos del carbono. Monóxido de carbono, dióxido de carbono y ácido carbónico. Discusión del equilibrio CO2 en agua. Haluros, tipos de unión. c) Siliato, Germanio, Estaño y Plomo: Formas alotrópicas. Estado de oxidación más importante. Haluros e hidruros, preparación, tipos de unión y estabilidad. Compuestos oxigenados del silicio, óxidos y silicatos, estructuras. Compuestos oxigenados del germanio, estaño y plomo, tipos de unión y propiedades químicas. Discusión del estado de los cuatro elementos. El enlace metálico. Conductividad eléctrica y estructura electrónica. Bandas. Semiconductores. 
  11. Grupo del Boro: a) Propiedades generales. Abundancia y obtención de los elementos. Discusión comparativa. b) Boro: Compuestos oxigenados. Trihaluros del Boro. Hidruros de boro. Diborano, preparación. Estructuras y enlace en los boranos c) Aluminio: Estado natural, aislamiento y propiedades. Obtención. Química del estado trivalente: óxidos, haluros, aquoaniones, oxosales y química en solución acuosa. Discusión de los equilibrios. Hidruros complejos. d) Calio, Indio y Talio; aspectos más importantes de la química de estos elementos.
  12. Zinc, Cadmio y Mercurio: a) Estado natural y aislación de los elementos. Propiedades generales. Discusión comparativa. Salvanización. b) Estado monovalente del mercurio. Compuestos de zinc y cadmio divalentes. Sulfuros. Oxosalatos y aquoaniones. Compuestos de mercurio divalentes. Oxosales mercúricas. 
  13. Gases nobles: Estado natural, aislamiento y aplicaciones. Propiedades químicas: haluros y otros compuestos.   
  14. Metales de transición: a) Clasificación de los metales de transición. Propiedades generales, discusión comparativa. Estructuras electrónicas y estabilización del número de oxidación. Magnetoquímica, paramagnetismo y diamagnetismo. Momentos magnéticos. b) Química de coordinación. Complejos inorgánicos. Teoría de Werner. Número de coordinación y geometrías. Tipos de isomerías. Tipos de ligandos. Nomenclatura de los compuestos de coordinación. Constantes de equilibrio para la formación de complejos en disolución. El efecto quelato. c) Teoría del campo cristalino. Desdoblamiento de los orbitales por campos electroestáticos de simetría determinada. Propiedades magnéticas de los complejos. Color y espectros de absorción. Serie espectroquímica. Efectos estructurales y termodinámicos del desdoblamiento de los orbitales.   
  15. Química descriptiva de los elementos de la primera serie del bloque de transición: a) Abundancia natural y metalurgia. Estructura cristalina de los metales y de los óxidos más importantes, otros compuestos: haluros y oxosales. Química en solución acuosa: estados de oxidación más importantes y sus características redox. b) Estabilizados de estados de oxidación por formación de complejos. Ejemplos: cromado, latenado.   
  16. Hierro, Cobalto, Níquel y Cobre. a) Estado natural y obtención de los elementos. Potenciales normales de oxidación. Metalurgias de Fe, Ni y Cu. Compuestos simples del hierro, cobalto, níquel y cobre. Aleaciones; aceros, bronces y latones. b) Química de Fe (II) y del Fe (III), estabilización de estos estados, de oxidación. Complejos. c) Química del Co (II) y del Co (III). Estabilización del ión Co (III) en medio alcalino y por coordinación. d) Química del NI (II), Complejos. Estereoquímica y propiedades magnéticas. e) Química del Cu (I) y Cu (II). Estabilidades relativas en solución acuosa. Complejos. 
  17. Elementos de la segunda y la tercera serie para transición. a) Análisis comparativo con la primera serie de transición. b) Estados de oxidación más importantes. Ejemplos. c) Observaciones generales sobre la química de los metales del grupo del platino. d) Plata y oro: Propiedades generales. Metalurgia. Estados de oxidación más importantes. Complejos de Ag (1). Solubilidad de sus sales. 
  18. Lactanidos y Actinidos. a) Lactánidos: Posición de la tabla periódica. Estados de oxidación. Propiedades magnéticas y espectrales. Números de coordinación. Método de separación. b) Actínidos: Características generales. Posición en la tabla periódica y su relación con los lactánidos. Estados de oxidación. Desintegración espontánea del núcleo. 
  19. BIBLIOGRAFÍA
    Obras generales:
    Cotton, F.A. y Wilkinson, C Qca. Inorgánica Básica Editorial Limusa.
    Liptrot – Qca. Inorgánica Moderna C.E.C.S.A
    Obras de consulta:
    Cotton, F.A. y Wilkinson, C Qca. Inorgánica Avanzada C.E.C.S.A
    Baselo y Johnson Qca. de los compuestos de coordinación – Reverté