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PLANEACIÓN DEL CURSO


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1 PLANEACIÓN DEL CURSO 1. INFORMACIÓN GENERAL 1.1. Nombre de la uea: Química Inorgánica. Clave de la uea: Horario de clases teóricas: martes, jueves y viernes de 12:30 a 14:00 hrs. Salón: D-110. Laboratorio: martes de 8:00 a 11:00 a.m. Salón: T Horario de asesorías por parte del profesor: de lunes a viernes de 11:00 a 12:00 hrs. A cualquier otro horario, hacer cita en la ext Nombre del profesor: Juan Padilla Noriega Cubículo donde se puede localizar para consultas al profesor: R INFORMACIÓN SOBRE EL PROGRAMA 2.1. Contenido Tema 1. PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS Conceptos de valencia, estados de oxidación y carga formal. Las configuraciones electrónicas de valencia. Las reglas de Slater, escudamiento y carga nuclear efectiva. Tipos de radios y sus tendencias periódicas: atómico, iónico, covalente, metálico y de van der Waals. Propiedades atómicas y tendencias periódicas en: números de oxidación, energía de ionización y afinidad electrónica. Escalas de electronegatividad de Pauling, Allred-Rochow y Mulliken. Tema 2. CONCEPTOS DE ÁCIDOS Y BASES Ácidos y bases de Brönsted-Lowry. Definición. Solventes protónicos, Reacciones de neutralización, Ácidos y bases conjugados. Carácter ácido de cationes: Hidrólisis de cationes. Clasificación del carácter ácido de los cationes de acuerdo a la razón Z 2 /r y cálculo del pk a. Carácter básico de oxianiones: Hidrólisis de oxianiones. Estimación del pk b1. Química Inorgánica 1

2 Ácidos y bases de Lux-Flood: Definición. Anhídridos ácidos y básicos. Solubilidad de los óxidos ácidos y básicos. Óxidos anfóteros. Reacciones ácido-base de Lux-Flood. Diagramas de Ellingham. Ácido-base de Lewis. Definición. Especies que son ácidos y bases de Lewis. Fuerza de ácido-base de Lewis (afinidad protónica). Ácidos y bases duros y blandos: El principio de ácidos y bases duros y blandos. Dureza y blandura y los orbitales frontera. Polarizabilidad. Aplicación del principio de Pearson en el enlace covalente polar. Tema 3. REACCIONES DE OXIDACIÓN-REDUCCIÓN Pilas galvánicas. Concepto de semi-reacción. Potenciales de reducción estándar ( o ). Espontaneidad y fem de una reacción. Equivalentes-volt. Desproporción. Relación entre potencial estándar de reducción y la energía libre de Gibas estándar y la constante de equilibrio. Ecuación de Nernst. Condiciones no-estándar. Efectos de la temperatura. El principio de Pearson y la química redox. Los efectos de concentración y ph en la química redox. Efectos de la solubilidad. Diagramas de Latimer. Gráficos E vs. ph. Tema 4. SIMETRÍA MOLECULAR Elementos y operaciones de simetría. Grupos puntuales. Tablas de Caracteres. Tema 5. EL ENLACE IÓNICO Propiedades de los compuestos iónicos. Energía de red. El ciclo de Born- Haber. El poder predictivo de los cálculos termoquímicos en compuestos iónicos. El carácter covalente en enlaces predominantemente iónicos. Tema 6. EL ENLACE COVALENTE Química Inorgánica 2

3 Teoría del enlace de valencia: Resonancia, Carga formal. Hibridación y traslape orbital. Simetría y traslape. El modelo de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia y la geometría molecular. Teoría de orbitales moleculares (TOM) para moléculas diatómicas homonucleares y heteronucleares. TOM de moléculas triatómicas e iones Objetivos del curso Que el alumno: Aprenda los fundamentos de la química inorgánica, en particular de la periodicidad, propiedades atómicas y moleculares. Aprenda los conceptos de simetría molecular y los aplique al análisis de la simetría puntual molecular de las moléculas inorgánicas. Comprenda las teorías del enlace químico aplicadas a compuestos inorgánicos. Aprenda las características, reacciones y propiedades de los ácidos y bases. Aplique los conceptos, modelos y principios fisicoquímicos de las reacciones de oxidación-reducción en moléculas inorgánicas Calendarización de los temas del curso de acuerdo al programa de la u.e.a. Tema 1. (1ª y 2ª semanas) Describir las configuraciones electrónicas de valencia de átomos e iones. Racionalizar las tendencias periódicas de los elementos. Comprender la diferencia entre afinidad electrónica y electronegatividad. Aprender a diferenciar los tipos de radios y su comportamiento periódico en átomos, moléculas e iones. Tema 2. (3ª y 4ª semanas) Aplicar los diferentes conceptos de ácido-base para reacciones químicas en diferentes medios. Tema 3. (5ª y 6ª semanas) Química Inorgánica 3

4 Aplicar el concepto de potencial estándar de reducción ( o ) entre especies oxidantes y reductoras. Aplicar las relaciones termodinámicas de la constante de equilibrio y de la energía libre de Gibbs estándar con el potencial estándar ( o ) y para predecir la tendencia de los reactantes a pasar a productos. Usar los diagramas de Latimer para predecir una reacción redox. Tema 4. (7ª semana) Aplicar las operaciones de simetría para determinar el grupo puntual de una molécula. Tema 5. (8ª y 9ª semanas) Aplicar los ciclos termoquímicos para determinar parámetros termodinámicos. Distinguir entre un enlace iónico y covalente y conocer algunas propiedades físicas y químicas. Tema 6. (10ª y 11ª semanas) Utilizar las diferentes teorías del enlace covalente para determinar estructuras electrónicas, así como la hibridación para determinar la geometría de las moléculas. Utilizar la teoría de orbitales moleculares para determinar los órdenes de enlace, energías de enlace, y tipos de enlace en orbitales moleculares (sigma, pi, de enlace y anti-enlace y sus simetrías) Fechas de temas a tratar, de tareas y trabajos a entregar, de evaluaciones. Para el curso teórico se propondrá una actividad (tarea o examen) por cada tema del curso que deberá entregarse por el medio idóneo. El curso práctico se desarrollará en base a experimentos propuestos cada semana Bibliografía Shriver & Atkins, Química Inorgánica, 4ª. ed., McGraw-Hill, J. E. House, Química Inorgánica, Academic Press, J. E. Huheey, Química Inorgánica, Alfaomega, Química Inorgánica 4

5 B. Douglas, D. McDaniel y J. Alexander, Concepts and Models of Inorganic Chemistry, 3 rd edition, Wiley, Evaluación Modalidades de evaluación conforme al programa de la uea El curso teórico se evaluará a través de actividades por cada tema del curso (exámenes o tareas) El curso práctico se evaluará por medio de la asistencia, los reportes escritos, del desempeño en el laboratorio, seguimiento de las medidas de seguridad, bitácora, limpieza, orden, etc. Es indispensable asistir cuando menos al 80% de las sesiones de laboratorio para poder acreditarlo. Es indispensable aprobar ambas partes, teórica y práctica, para aprobar el curso Ponderación de cada elemento de evaluación. El curso teórico valdrá un 75% de la calificación global y el laboratorio un 25% Criterios y escalas para la asignación d la calificación 100 MB 86.6 B 73.3 S 60.0, NA < 60.0 Química Inorgánica 5

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