Química II

CONTENIDOS TEÓRICOS

Bloque I. Estructura atómica y tabla periódica.

Tema 1. El núcleo.

Partículas elementales. El núcleo: estructura, estabilidad y energía de enlace. Reacciones nucleares y radioactividad.

Tema 2. La corteza electrónica.

El átomo de hidrógeno: teoría de Bohr, teoría de Schrödinger. Números cuánticos y orbitales atómicos. Átomos multielectrónicos. Configuraciones electrónicas.

Tema 3. Clasificación periódica de los elementos. Propiedades periódicas y no periódicas.

Descripción general. Propiedades periódicas: carga nuclear efectiva, tamaño atómico (radio y volumen), potencial de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad. Propiedades no periódicas: propiedades magnéticas, propiedades químicas.

Bloque II. Enlace químico y fuerzas intermoleculares.
Tema 4. Estructura, métodos teóricos e interpretaciones del enlace y propiedades de los compuestos covalentes.

Determinación de estructuras moleculares mediante la Teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (T.R.P.E.V.). Teoría del enlace de valencia y concepto de hibridación. Teoría de los orbitales moleculares. Propiedades de los enlaces covalentes: orden, longitud, energía, polaridad. Propiedades de los compuestos covalentes.

Tema 5. Estructura, propiedades y enlace en metales y aleaciones.

Estructuras de los metales y de aleaciones. Empaquetamiento de esferas: cúbico simple, cúbico centrado en el espacio, cúbico centrado en las caras, hexagonal compacto. Teoría del mar de electrones; Teoría de Orbitales Moleculares aplicada a sólidos metálicos (Teoría de bandas). Propiedades físicas de los metales y aleaciones.

Tema 6. Estructura, propiedades y enlace en sólidos iónicos.

Estructuras tipo de compuestos iónicos simples. Interacción entre iones. Concepto de energía reticular y su determinación (ciclo de Born-Haber y ecuaciones teóricas). Teoría de Orbitales Moleculares aplicada a sólidos iónicos (Teoría de bandas). Propiedades de los sólidos iónicos.

Tema 7. Estructura, propiedades y enlace en especies coordinadas.

Definición de especie coordinada y compuesto de coordinación. Formulación y nomenclatura. Estructura de las especies coordinadas. Teoría del Campo del Cristal. Propiedades de las especies coordinadas: color y propiedades magnéticas.

Tema 8. Fuerzas intermoleculares.

Naturaleza de las fuerzas intermoleculares. Interacción entre moléculas no polares y entre moléculas polares. El enlace de hidrógeno. Propiedades de las sustancias moleculares.

Bloque III. Reactividad de compuestos inorgánicos y orgánicos.

Tema 9. Reactividad de compuestos inorgánicos.

Transformación de compuestos inorgánicos mediante reacciones ácido-base y mediante reacciones de oxidación-reducción.

Tema 10. Reactividad de compuestos orgánicos.

Descripción de las reacciones orgánicas principales y sus mecanismos: sustitución nucleofílica y electrofílica, adición nucleofílica y electrofílica, eliminación y transposición.

CONTENIDOS PRÁCTICOS
En las clases prácticas se desarrollarán dos tipos de actividades:

a) Clases prácticas de problemas:
En ellas se lleva a cabo la resolución de cuestiones y problemas relacionados con los temas desarrollados en las clases teóricas.

b) Prácticas de laboratorio:
Se realizan 5 prácticas, cada una con una duración de 3h. Las prácticas previstas son las siguientes:

Práctica 1: Estructuras de moléculas y de sólidos cristalinos.
Modelos de orbitales atómicos y orbitales híbridos. Modelos de moléculas orgánicas e inorgánicas con enlaces sencillos y múltiples. Modelos de estructuras de sólidos metálicos (cs, cce, ccc) e iónicos (CsCl, NaCl, CaF2, ZnS (blenda): representación de la celdilla unidad en forma de proyecciones en el plano.

Práctica 2: Determinación de propiedades físicas de compuestos químicos.
Medida del punto de fusión, ebullición, solubilidad, miscibilidad, densidad y conductividad. Interpretación de los resultados en función de las características del compuesto.

Práctica 3: Estudio de compuestos de coordinación.
Preparación de compuestos de coordinación sencillos y obtención del espectro de absorción y determinación de la longitud de onda del máximo de absorción. Interpretación de los resultados mediante la teoría del campo cristalino.

Práctica 4: Síntesis del cloruro de terc-butilo mediante una reacción Sn1.
Síntesis del cloruro de terc-butilo a partir del terc-butanol. Purificación del compuesto por destilación simple. Análisis del mecanismo de reacción y justificación del proceso de purificación en función de las propiedades de productos y subproductos.

Práctica 5: Reacciones de elementos y compuestos inorgánicos.
Gradación del carácter oxidante de los halógenos y del carácter reductor de los iones haluro. Acción deshidratante y oxidante del ácido sulfúrico. Obtención y propiedades ácido-base del amoníaco. Descomposición del bicarbonato sódico y carácter ácido del dióxido de carbono. Hidrólisis de los carbonatos alcalinos. Acción de los ácidos sobre el hierro. Obtención del hidróxido de hierro (II): estabilidad al aire. Gradación de la solubilidad de sales de Ag (I): obtención de cromato, cloruro, ioduro y sulfuro de plata (I).