QUIMICA GENERAL E INORGANICA I Ernesto J. Calvo

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QUIMICA GENERAL E INORGANICA IErnesto J. Calvo

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Qué es la Química?

• Gran parte de las ciencias experimentales y
  naturales están basadas en el lenguaje molecular
  de la química cuya capacidad es construir,
  comprender y manejar moléculas, medir, predecir
  sus propiedades, modelar su comportamiento y
  aplicarlo al ensamblado en bloques para lograr
  materiales de propiedades predefinidas,
  reconocimiento molecular y diseñar dispositivos
  para la detección e identificación de especies
  químicas.

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QUIMICA GENERAL E INORGANICA I
Aspectos Microscópico Átomos (De los griegos al
Microscopio de Efecto Túnel) Moléculas Ladrillos
de la química (menor porción de una sustancia).
Uniones (entre átomos) químicas Forma de las
moléculas (olfato, reconocimiento
molecular) Energías en las moléculas (interacción
con la radiación) Interacciones moleculares
gases, líquidos y sólidos Aspectos
Macroscópico Termodinámica (relaciones
entrevariables macroscópicas) Principios
Equilibrio de Fases Equilibrio químico, de
cargas Cinética Química (introducimos la
variable tiempo)
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Las Moléculas como LadrillosSistemas Químicos
Integrados
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Ahora podemos ver los átomos
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Podemos manipular los átomos
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Moléculas Individuales
Height Profile
Au / Cystamine / GOx
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STM de monocapa de dodecanotiol sobre terrazas de
Au (Victoria Flexer, estudiante de quimica)
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QUIMICA
Propiedades de las sustancias (desde la
estructura y propiedades de sus
moléculas) Síntesis (colorantes, antibióticos,
fertilizantes, armas químicas, etc.) Análisis
(composición qué y cuánto? Un químico trata de
responder preguntas como Porqué el H2O es
líquida a temperatura ambiente mientras que H2S
es gas? Porqué el hielo flota sobre el agua si
tienen la misma composición molecular,
H2O? Porqué el grafito es un lubricante y
conduce la electricidad mientras que el diamante
uno de los materiales más duros y
aislante? Porqué algunas sustancias causan el
cáncer y otras sustancias lo curan? Porqué el
AZT interfiere en la copia del ADN y detiene el
avance del SIDA?
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ESTRUCTURA DEL ATOMO
1. 1897 J.J. Thomsom descubre el electrón en un
tubo de rayos catódicos, con carga negativa
independiente del metal con que se construye el
cátodo. eV ½mv2 e/m 1,75880 x 1011Coul/
Kg 2. 1912 Robert Millikan determina la carga
del electrón e 1,60 x 10-19 Coul y por tanto
me 9,1 x 10-31 Kg
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3. 1908 E. Rutherford realiza un experimento con
sus estudiantes H. Geiger y E. Marsden de
dispersión de partículas alfa (positivas) por una
delgada lámina de oro. Sólo 1/20.000 son
dispersadas en ángulo gt 90? Se interpreta que la
mayor parte del átomo es espacio donde están los
electrones negativos y sólo una pequeña porción
es el núcleo positivo Núcleo 10-14 m (10-5 nm) y
Átomo 10-10 m (0.1 nm) mp 1,67262 x 10-30
Kg Átomo neutro de Rutherford núcleo positivo
y electrones negativos
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4. 1913 H. Moseley (electrones ? núcleo
producen Rayos X) Determina que los números
atómicos aumentan en una carga positiva entre
elementos consecutivos
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5. 1932 J. Chadwick descubre el neutron sin carga
( ? Be ? n) mn 1,67493 x 10-30 Kg
isótopos (espectrometría de masa)
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La luz encierra información química
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ONDAS
N1 0 nodo
N2 1 nodo
N3, 2 nodos
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Efecto Fotoeléctrico. Naturaleza corpuscular de
la Luz
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Los espectros de emisión de los àtomos nos dan
información del mapa de energías posibles.
Series espectrales del hidrógeno Balmer Paschen B
racket Lyman
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(No Transcript)
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Mecánica Clásica (Newton)
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Mecánica Cuántica o Mecánica Ondulatoria
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Atomo Hidrogenoide (La energìa potencial depende
sólo del radio)
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Degeneración 2l1
Degeneración 1 n 1
Degeneración 3 n 2
Degeneración 5 n 2
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Espín (spin)
a) Experimento de Stern-Gerlach b) Efecto
Zeeman c) 1928 P. Dirac Cuántica Relativística
s ½ ms ? ½ (2s 1)
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TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS
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Radio Atómico y Radio Iónico
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