Química: nomenclatura, enlaces, estequiometría y equilibrio químico (resumen)

Química: Nomenclatura, Estructura Atómica, Enlaces y Reacciones

Nomenclatura y Grupos Funcionales:

• Ácido: COOH (-oico)
• Éster: -COO- (-oato de-)
• Amida: -CONH2 (-amida)
• Nitrilo: -CN (-nitrilo)
• Aldehído: -CHO (-al)
• Cetona: -CO- (-ona)
• Alcohol: -OH (-ol)
• Amino: -NH- (-amina)
• Éter: -O- (-éter)

Geometría Molecular (RPECV):

• AX2: Lineal
• AX2E1 o 2: Angular
• AX3: Triangular
• AX3E1: Piramidal trigonal
• AX4: Tetraédrica

Tabla Periódica (Fragmento):

H He / Li Be B C N O F Ne / Na Mg Al Si P S Cl Ar / K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn / Ga Ge As Se Br Kr

Configuración Electrónica (Ejemplos):

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰

Valencias Comunes:

• Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag: +1
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Rd, Zn, Cd: +2
• Al: +3
• Cu, Hg: +1, +2
• Au: +1, +3
• Cr, Mn, Fe, Co, Ni: +2, +3
• Sn, Pt, Pb: +2, +4
• H: +1, -1
• F: -1
• Cl, Br, I: +1, +3, +5, +7, -1
• O: -2
• S, Se, Te: +4, +6, -2
• N: +1, +3, +5, -3
• P, As, Sb: +3, +5, -3
• B: +3
• C: +2, +4
• Si: +4
• Cr: +6

Números Cuánticos:

• n: 1-7 (nivel de energía)
• l: 0-(n-1) (s=0, p=1...)
• m: -l a +l (2l-1)
• s: ± ½

Propiedades Periódicas:

• Energía de Ionización (EI): Aumenta hacia arriba-derecha.
• Afinidad Electrónica: Aumenta hacia arriba-derecha.
• Electronegatividad: Aumenta hacia arriba-derecha.
• Radio Atómico: Aumenta hacia abajo-izquierda.

Enlaces Químicos:

• Mayor punto de fusión = mayor electronegatividad.
• Enlace Iónico: Metal y no metal (izquierda y derecha). Muy solubles.
• Enlace Covalente: No metales (derecha). Poco solubles.

Termodinámica:

• ΔHº = Σ productos – Σ reactivos. (Endotérmico si > 0, exotérmico si
• ΔGº = ΔH – TΔS. (Proceso espontáneo si ΔG
• Kp = Kc (RT)^Δn
• Kc = [productos] / [reactivos] (elevado a los moles)

Cinética Química:

• Ecuación de la velocidad: V = K[A]^moles[B]^moles. Orden = suma de moles.

pH y pOH:

• pOH = -log [OH^-]
• pH = -log [H₃O⁺]
• pH 7 (básico)

Reacciones Redox:

• Oxidación: Gana oxígeno, pierde electrones. (Ej: Na → Na⁺)
• Reducción: Pierde oxígeno, gana electrones. (Ej: Cl → Cl^-)

Elementos y Valencias

Inorgánica:

• Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag: +1
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Rd, Zn, Cd: +2
• Al: +3
• Cu, Hg: +1, +2
• Au: +1, +3
• Cr, Mn, Fe, Co, Ni: +2, +3
• Sn, Pt, Pb: +2, +4
• H: +1, -1
• F: -1
• Cl, Br, I: +1, +3, +5, +7, -1
• O: -2
• S, Se, Te: +4, +6, -2
• N: +1, +3, +5, -3
• P, As, Sb: +3, +5, -3
• B: +3
• C: +2, +4
• Si: +4
• Cr: +6

Orgánica:

• Ácido: COOH (-oico)
• Éster: -COO- (-oato de-)
• Amida: -CONH2 (-amida)
• Nitrilo: -CN (-nitrilo)
• Aldehído: -CHO (-al)
• Cetona: -CO- (-ona)
• Alcohol: -OH (-ol)
• Amino: -NH- (-amina)
• Éter: -O- (-éter)

Estructura Atómica y Números Cuánticos

Número Atómico (Z): Número de protones = número de electrones (neutro)

Número Másico (A): Protones (Z) + neutrones

Números Cuánticos:

• n: Número principal (1 al 7)
• l: Número secundario (0 a n-1) (l=0 → s; l=1 → p; l=2 → d; l=3 → f)
• m: Número magnético (-l a +l)
• s: Número de espín (+1/2 y -1/2)

Propiedades Periódicas:

• Energía de Ionización (EI): Aumenta hacia arriba-derecha.
• Afinidad Electrónica: Aumenta hacia arriba-derecha.
• Electronegatividad: Aumenta hacia arriba-derecha.
• Radio Atómico: Aumenta hacia abajo-izquierda.
• Radio Iónico: X^- > X > X⁺

Enlaces Químicos y Geometría Molecular

Enlace Covalente:

• Electronegatividades similares.
• No metales.
• Pf y Pe muy altos.
• Sólidos.
• Insolubles en disolventes.
• No conductividad eléctrica y térmica.
• Gran dureza y rigidez.

Enlace Iónico:

• Electronegatividades muy diferentes.
• Metálicos y no metálicos.
• Pf y Pe medio-alto.
• Sólidos.
• Solubles en líquidos.
• Conductividad eléctrica y térmica (en disolución).
• Duros pero quebradizos.

Enlace Metálico:

• Metálico.
• Pf y Pe altos.
• Insolubles en disolventes.
• Muy buena conductividad eléctrica y térmica.
• Dureza media-baja.
• Elásticos, dúctiles y maleables.

Estructura de Lewis:

• n = nº e posibles → n = x(2) + x(8)
• v = nº e capa de valencia → v = x(1) + x(5)
• c = electrones compartidos → c = n – v
• s = electrones solitarios → s = v – c
• Excepciones: H = 2; Be = 4; B = 6; Al = 6

Geometría Molecular (RPECV):

• A = Átomo central.
• B = Nubes electrónicas enlazantes.
• E = Nubes electrónicas no enlazantes.
• AX2: Lineal
• AX2E1 o 2: Angular
• AX3: Triangular
• AX3E1: Piramidal trigonal
• AX4: Tetraédrica

Polaridad del Enlace:

• Electronegatividades similares → Enlace Apolar.
• Electronegatividades diferentes → Enlace Polar.

Polaridad de Moléculas:

• Se anula: μ = 0 → Molécula Apolar
• No se anula: μ ≠ 0 → Molécula Polar

Disoluciones y Estequiometría

Ecuación de los Gases Ideales:

• P·V = nRT
• P·V = (m/Mm)·RT
• P·Mm = d · RT

Concentraciones:

• Molaridad (M): M = moles de soluto / Litros disolución
• Molalidad (m): m = moles de soluto / kg disolvente
• % Masa = (g soluto / g disolución) · 100
• % Volumen = (L soluto / L disolvente) · 100
• Densidad (d): g disolución / L disolución
• Fracción molar (x): X_HCl = moles HCl / (moles HCl + moles H₂O)

Rendimiento y Riqueza:

• Rendimiento = (cantidad real / cantidad teórica) · 100
• Riqueza = (masa pura / masa total de la muestra) · 100

Reactivo Limitante:

Es el que se consume primero en la reacción y determina su fin.

Fórmulas:

• Empírica: CH
• Molecular: C₆H₆

Composición Centesimal:

% A = (gramos de A / gramos de compuesto) · 100

Termodinámica:

• ΔHº = Σ productos – Σ reactivos. (Endotérmico si > 0, exotérmico si
• ΔGº = ΔH – TΔS. (Proceso espontáneo si ΔG
• Si depende de T: T = |ΔHº| / |ΔSº|

Cinética y Equilibrio Químico

Ecuación de Velocidad:

V = K[A]^a[B]^b[C]^c...

Velocidad Media:

Vm = -1/A · Δ[A] / Δt

Ecuación de Arrhenius:

K = A · e^-Ea/RT

Ley de Acción de Masas:

Kc = [C]^c[D]^d / [A]^a[B]^b

Constante de Equilibrio Kp:

Kp = P_C^cP_D^d / P_A^aP_B^b

Relación Kp y Kc:

Kp = Kc(RT)^Δn

Energía Libre:

ΔG = ΔGº + RT · LnQ

Principio de Le Chatelier:

• Concentraciones:
  • ↑[A] o [B] → desplaza →
  • ↓[A] o [B] → desplaza ←
  • ↑[C] o [D] → desplaza ←
  • ↓[C] o [D] → desplaza →
• Presión y Volumen:
  • ↑P o ↓V → desplaza ↓nº moles de gas
  • ↓P o ↑V → desplaza ↑nº moles de gas
• Temperatura:
  • ↑T → desplaza endo (ΔH
  • ↓T → desplaza exo (ΔH > 0)
• Catalizadores: No afecta al equilibrio, solo la velocidad.