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COMPENDIO DE QUMICA DEL BACHILLERATO GENERAL UNIFICADO

Estimad@ estudiante, el presente temario le orientar en los temas y explicaciones ms relevantes de qumica

para el bachillerato en ciencias, con nfasis en la qumica orgnica que corresponde su estudio en los terceros

aos de BGU.

El estudio de la Qumica Orgnica, aporta los contenidos bsicos para identificar los grupos funcionales que

diferencian las funciones qumicas orgnicas, para comprender la reactividad y las propiedades fsicas de las

sustancias orgnicas. Su conocimiento tiene muchsima importancia, ya que existen ms de un milln de

compuestos orgnicos, que han permitido: un mayor confort, la cura de muchas enfermedades, la produccin de

ms y mejores alimentos, entre otros; y son factibles de producirlas gracias al gran desarrollo de esta ciencia.

En los inicios de la qumica, se realiz una diferenciacin entre las sustancias que se consideraban que

nicamente podan ser elaboradas por los seres vivos (vegetales o animales) y, las que procedan de los

minerales o seres inertes. La Qumica Orgnica se preocup del estudio de las sustancias vegetales o animales,

sean estas naturales o sintticas (ya que se demostr posteriormente que podan ser sintetizadas en el

laboratorio; los compuestos orgnicos se caracterizan por estar constituidos por uniones de tomos de carbono

entre s, formando cadenas estables); mientras que a la Qumica Inorgnica se le asign el tratamiento sobre las

sustancias inorgnicas.

Fuente: Ministerio de Educacin. (2012) Instructivo

Qumica de Bachillerato. Quito, Ecuador.

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1. INTRODUCCIN AL ESTUDIO DE LA QUMICA

La Qumica es la ciencia experimental que estudia la estructura, las propiedades y las leyes que regulan las

transformaciones de la materia y energa. Por lo mismo, el estudiante debe ser capaz de analizar y comprender

las diferentes manifestaciones y el comportamiento qumico de la materia desde un enfoque cientfico.

Objetivos o destrezas a desarrollar en este tema son: comprender los conceptos y leyes fundamentales de la

Qumica; conocer la estructura interna de la materia y las propiedades que la caracterizan; comprender la

relacin entre la estructura de la materia y la reactividad; resolver problemas sobre reacciones qumicas;

reconocer los elementos qumicos: metlicos y no metlicos, compuestos inorgnicos u orgnicos; manifestar un

lenguaje cientfico, tcnico y actualizado.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

Si M representa a un metal, m, a un no metal, H, al hidrgeno, y O, al oxgeno, un compuesto cuya

estructura es M(HmO) corresponde a:

a. cido oxcido.

b. hidrxido.

c. sal oxisal neutra.

d. sal oxisal cida.

Respuesta: D; Razn: Nombra y formula compuestos inorgnicos. Una sal oxisal cida se nombra de

acuerdo al radical oxocido, seguido de la palabra cida y al metal que lo conforma. En este caso, Ion sulfato

(SO4) 2

; cido (H) + 1 y potasio K + 1 es: KHSO4.

Para 1 mol de CO2; masas atmicas: C = 12, O = 16:

a. su masa es de 44 uma.

b. corresponde al peso atmico del O en gramos.

c. corresponde a 6,023 x 1023 molculas de CO2.

d. est presente en 38 g de CO2.

Fuente: Ministerio de Educacin.

(2012) Instructivo Qumica de

Bachillerato. Quito, Ecuador.

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Respuesta: C; Razn: Ya que calcula el nmero de tomos, molculas y moles en una cantidad dada de

sustancia con clculos simples. Un mol de cualquier sustancia contiene 6.023 x 1023

entidades y a esta cantidad

se llama Nmero de Avogadro, siendo estas molculas (compuestos) o tomos (elementos).

2. TEORA ATMICA

Es una teora de la naturaleza de la materia que afirma que est compuesta por pequeas partculas llamadas

tomos.

Este captulo considera el estudio secuencial de las diferentes teoras y modelos atmicos desde Thomson hasta

el modelo de la mecnica cuntica y su respectiva configuracin electrnica. La importancia radica en que la

teora atmica es la teora ms importante en la historia de la ciencia, por las implicaciones que ha tenido, tanto

para la ciencia bsica como para las aplicaciones que se han derivado de ella; toda la Qumica y la Bioqumica

modernas se basan en la teora de que la materia est compuesta de tomos de diferentes elementos que no

pueden transmutarse por mtodos qumicos.

Ejemplo de modelo de evaluacin al tema de teora atmica son:

Cul de los siguientes compuestos tiene una masa molecular igual a 98? Las masas atmicas de

diferentes elementos son: S = 32; Cl = 35,5; Ag = 108; Au = 197; O = 16; H = 1.

a. Au2O

b. AgCl

c. Cl2O3

d. H2SO4

Respuesta: D Razn: La masa molecular se calcula sumando las masas atmicas de los elementos que

componen la molcula. El cido sulfrico presenta 2 tomos de H por su masa atmica 1 = 2. 1 tomo de S por

su masa atmica 32 = 32. 4 tomos de oxgeno por su masa atmica 16 = 64. Por lo tanto: 64 + 32 + 2 = 98 uma.

Un tomo de sodio (Na) y un ion sodio (Ni+):

a. tienen el mismo nmero de protones.

b. tienen el mismo nmero de electrones.

Fuente: Ministerio de Educacin. (2012)

Instructivo Qumica de Bachillerato.

Quito, Ecuador.

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c. son, respectivamente, un anin y un catin.

d. se diferencian en dos electrones.

Respuesta: A; Razn: Comprende la naturaleza qumica de las substancias. El nmero de protones de un

tomo permanece igual durante los cambios qumicos comunes, pero puede perder o ganar electrones.

3. TABLA PERIDICA

Es un esquema de todos los elementos qumicos dispuestos por orden de nmero atmico creciente y en una

forma que refleja la estructura de los elementos. De la tabla peridica se obtiene informacin necesaria del

elemento qumico, en cuanto se refiere a su estructura interna y propiedades, ya sean fsicas o qumicas,

El sistema peridico largo es el ms aceptado. La clasificacin, la periodicidad de las propiedades de los

elementos y el alcance del conocimiento de la tabla son de primordial importancia qumica para el estudio de los

enlaces, tipos de enlaces, determinacin del tipo de enlace a partir de la electronegatividad o de la posicin en la

tabla peridica.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

El nmero de oxidacin de los metales alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs):

a. es siempre 1.

b. depende del compuesto que originen.

c. es + 1 en los xidos y 1 en las sales.

d. es siempre + 1.

Respuesta: D; Razn: Reconoce los elementos qumicos metlicos y no metlicos por su nmero de

oxidacin y ubicacin en la tabla peridica.

Los elementos poseen algo en comn. Cul de las siguientes propuestas es

cierta?

a. Pertenecen todos al mismo periodo.

b. El estado de oxidacin ms probable para todos ellos es de + 2.

c. Los ncleos de los cuatro elementos contienen el mismo nmero de neutrones.

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d. Son istopos entre s.

Respuesta: C; Razn: Comprende la estructura interna de la materia. El nmero de neutrones (N) de un

tomo corresponde a la diferencia del nmero de la masa (A) 130, menos el nmero atmico (Z) 52. Es decir 78

neutrones para el Te, Xe, Cs y Ba.

4. NOMENCLATURA QUMICA

Es un conjunto de reglas o frmulas que se utilizan para nombrar todos los elementos y los compuestos

qumicos. Actualmente, la IUPAC es la mxima autoridad en materia de nomenclatura qumica, y se encarga de

establecer las reglas correspondientes. Hay que diferenciar la nomenclatura qumica orgnica de la

nomenclatura qumica inorgnica.

El sistema de nomenclatura inorgnica agrupa y nombra a los compuestos inorgnicos. Actualmente, se aceptan

tres sistemas o subsistemas de nomenclatura: el sistema de nomenclatura estequiomtrica o sistemtica, el

sistema de nomenclatura funcional clsico o tradicional, y el sistema de nomenclatura de Stock, sin olvidar la

funcin qumica y el grupo funcional.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

La reaccin de un hidrxido con un cido, de la que resulta una sal y agua, se denomina:

a. Combustin.

b. Reduccin.

c. Oxidacin.

d. Neutralizacin.

Respuesta: D; Razn: Manifiesta un lenguaje tcnico-cientfico y actualizado. Una reaccin de

neutralizacin es la sustitucin total de los hidrgenos del cido por los OH de una base o hidrxido formando

una sal y agua.

Si M representa a un metal, m, a un no metal, H, al hidrgeno, y O, al Oxgeno, la estructura para una

sal oxisal bsica es:

a. MHmO.

b. MOHmO.

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c. MOHm.

d. MmO.

Respuesta: B; Razn: Reconoce la funcin qumica y grupo funcional de los compuestos inorgnicos.

Las sales oxisales bsicas presentan grupos OH entre el metal (M) y el radical oxocido (mo). Ejemplo:

CaOHClO3 perclorato bsico de calcio.

5. REACCIONES Y ECUACIONES QUMICAS

Reaccin qumica es todo proceso qumico en el cual dos o ms sustancias por efecto de un factor energtico se

transforman en otras sustancias, llamadas productos; estas sustancias pueden ser elementos o compuestos. A la

representacin simblica de las reacciones se las llama ecuaciones qumicas. Desde el punto de vista de la

Fsica, se pueden postular dos grandes modelos para las reacciones qumicas: reacciones cido-base y

reacciones redox. Sin embargo, podemos clasificarlas de acuerdo al tipo de productos que resultan de la

reaccin. En esta clasificacin entran las reacciones de sntesis (o reaccin de combinacin), descomposicin,

sustitucin, desplazamiento simple, doble desplazamiento.

En este captulo es de vital importancia la nocin de estequiometra, conocida tambin como la Cintica

qumica, la cual es el clculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una

reaccin qumica.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

Una reaccin de combustin es la combinacin de una sustancia con el:

a. carbono.

b. agua.

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c. hidrgeno.

d. oxgeno.

Respuesta: D; Razn: Comprende las manifestaciones y el comportamiento qumico de la materia. En

toda combustin (reaccin) existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce.

Dada la siguiente ecuacin qumica, no balanceada: Al + HCl AlCl3 + H2, calcular las moles de H2, cuando se hace reaccionar 3,0 mol de Al con 4,0 mol de HCl.

a. 2,0 mol

b. 3,0 mol

c. 4,0 mol

d. 9,0 mol

Respuesta: A; Razn: Resuelve problemas sobre reacciones qumicas y aplica las leyes de la estequiometra.

Balancear la ecuacin 2Al + 6HCl AlCl3 + 3H2

Determinar la substancia en exceso.

Al =

= 1,5 HCl =

= 0,66

Exceso Limitante

Establecer relacin

6 moles de HCl 3 moles H

4 moles de HCl X

6. ESTADO GASEOSO Y SOLUCIONES

El estado gaseoso es aquella fase de la materia que, sin duda, tiende permanentemente a ocupar el mximo

volumen a su disposicin, de modo que dicho volumen, su densidad y su presin estn determinados por las

condiciones externas. Siempre es posible establecer las relaciones de un gas por medio de cuatro magnitudes:

presin, volumen, masa y temperatura, ligadas entre s mediante una relacin y las leyes de los gases. La

ecuacin de los gases ideales es la que permite establecer una caracterstica universal para los gases; es

importante establecer las grficas referentes a la ecuacin de estado.

Solucin: En qumica, es una mezcla homognea a nivel molecular, o inica de dos o ms sustancias en iguales

o distintos estados de agregacin. La concentracin de una solucin constituye una de las principales

caractersticas y en ella es importante considerar el disolvente, el soluto y la forma de expresar esto en

porcentajes.

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Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

Dadas las siguientes sustancias y sus puntos de ebullicin, cul tendr la mayor presin de vapor a

una misma temperatura?:

a. Etanol, 78 C

b. Metanol, 65 C

c. Agua, 100 C

d. Benceno, 80 C 9,0 mol

Respuesta: B; Razn: Comprende las propiedades fsicas del comportamiento de los gases. Existe una

relacin inversa entre el punto de ebullicin y la presin de vapor a una misma temperatura.

Qu volumen de solucin 2N (2 Normal) de cido sulfrico (peso molecular 98 g/mol) se necesita para

suministrar 4,9 g de cido?

a. 100 cm3

b. 50 cm3

c. 25 cm3

d. 75 cm3

Respuesta: B; Razn: Resuelve problemas sobre soluciones expresadas en unidades qumicas.

Interpretar la concentracin normal de una solucin, considerando el nmero de eq. por cada litro de solucin.

Determinar los eq. que corresponden a un nmero determinado de gramos de soluto. Finalmente, establecer la

relacin entre eq. de la solucin original y el valor de eq. obtenido para calcular el volumen correspondiente.

a) Solucin 2N equivale a 2 eq.1L solucin (100 cm3)

b) 1eqH2SO4 49 g soluto

X 4,9 g soluto

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X = 0,1 eq.g

c) 2 eq 1000 cm3 solucin

0,1 eq X

X = 50 cm3 de solucin

7. CIDOS Y BASES

Son dos tipos de compuestos qumicos que presentan caractersticas

opuestas; los cidos, entre otras, tienen sabor agrio, colorean de rojo

el tornasol y reaccionan con ciertos metales desprendiendo

hidrgeno. Las bases tienen sabor amargo, colorean al tornasol de

azul y tienen tacto jabonoso.

Segn Arrhenius, una base es, en primera aproximacin, cualquier

sustancia que en disolucin aporta iones OH al medio.

Es importante conocer y analizar las teoras de Bronsted-Lowry,

Lewis, y tener muy claro la formacin de estos compuestos y la

diferencia qumica.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

Las sustancias que al disolverse en el agua originan partculas elctricas que las hacen buenas

conductoras de la electricidad se denominan:

a. Electrolitos.

b. Moleculares.

c. Solutos.

d. Hidroxilos.

Respuesta: A; Razn: Comprende el comportamiento qumico de las substancias. Un electrolito es una

sustancia que, disuelta en agua, puede dividirse (disociarse) en partculas cargadas llamadas iones. Por esta

razn, los electrolitos son medios conductores de electricidad.

Se considera cida a la sustancia que presenta un pH igual a:

a. 11.

b. 7.

c. 6.

d. 7,1.

Respuesta: C; Razn: Aplica las teoras cido-bases para determinar el comportamiento de las

substancias qumicas. La escala de pH est conformada del 1 al 14 y todas las sustancias presentan un pH

determinado, proporcionado por la concentracin de iones hidrgeno contenidos en la escala. Del 1 al 6,99 son

sustancias cidas; el 7 es neutro y despus del 7 hasta el 14 son sustancias bsicas.

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8. CINTICA Y EQUILIBRIO QUMICO

La Cintica qumica estudia la rapidez o velocidad de las reacciones qumicas; un nmero pequeo de factores

controla la rapidez con que ocurre una reaccin. Las investigaciones de estos factores proporcionan informacin

acerca de cmo los reactivos se transforman en productos en las reacciones qumicas; la mayor parte de los

cambios qumicos se realiza a travs de mecanismos que constan de varios pasos. Es importante tambin tomar

en cuenta la teora de las colisiones.

El equilibrio qumico Es un proceso qumico y es el estado en el que las actividades qumicas o las

concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningn cambio neto en el tiempo.

Ejemplo de modelo de evaluacin a este tema son:

Cuntos gramos de NaOH son necesarios para preparar 200 gramos de una solucin al 5 % en peso?

a. 20

b. 5

c. 10

d. 15

Respuesta: C; Razn: Resuelve problemas sobre soluciones expresadas en unidades fsicas. Interpretar

la relacin de la concentracin expresada en peso/peso. Calcular los gramos necesarios de NaOH para preparar

200 gramos de solucin. Tambin, si se necesitan 5 gramos de soluto (NaOH) para preparar 100 gramos de

solucin, para preparar 200 gramos de solucin se necesitar 10 gramos de NaOH.

5 g soluto NaOH 100 g solucin

X 200 g solucin

X = 10 g de NaOH

La velocidad de una reaccin depende, entre otros factores:

a. de la concentracin de los reactivos y la temperatura.

b. de que la reaccin est bien formulada y bien ajustada.

c. del volumen de sustancias.

d. de la calidad de los aparatos que se utilicen para ello.

Respuesta: A; Razn: Explicar el comportamiento de las substancias segn las leyes de la Cintica

qumica. La velocidad de una reaccin se define como el cambio que tiene lugar en un intervalo de tiempo.

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Puede ser afectada por factores tales como: concentracin de reactivos, temperatura, catalizadores, naturaleza de

las sustancias reaccionantes.

9. OXIDACIN Y REDUCCIN

La oxidacin es una reaccin qumica muy

poderosa en la que un compuesto cede electrones

y, por lo tanto, aumenta su estado de oxidacin.

Se debe tomar en cuenta que en realidad una

oxidacin o una reduccin es un proceso por el

cual cambia el estado de oxidacin de un

compuesto. Este cambio no significa

necesariamente un intercambio de electrones;

estas dos reacciones siempre se dan juntas. Es

decir, cuando una sustancia se oxida, siempre es

por la accin de otra que se reduce; una cede

electrones y la otra los acepta. Por esta razn, se

prefiere el trmino general de reacciones redox.

La propia vida es un fenmeno redox.

Preguntas modelo de oxidacin y reduccin son:

En las reacciones de xido-reduccin, qu es oxidacin?

a. Prdida de protones.

b. Prdida de electrones.

c. Ganancia de electrones.

d. Ganancia de protones.

Respuesta: B; Razn: Comprende los conceptos y leyes fundamentales de la Qumica. Se denomina

reaccin de reduccin-oxidacin, xido-reduccin, o simplemente reaccin redox a toda reaccin qumica en la

cual existe una transferencia electrnica entre los reactivos. La oxidacin es una reaccin qumica en la que un

metal o un no metal ceden electrones y, por tanto, aumenta su estado de oxidacin.

En el siguiente proceso siderrgico: Fe2O3 + 3CO2 Fe + 3CO2, cul de las siguientes proposiciones es correcta?

a. El hierro se reduce.

b. El carbono se reduce.

c. El oxgeno se reduce.

d. El hierro se oxida.

Respuesta: A; Razn: Aplica las leyes de la electroqumica para resolver ejercicios de xido-reduccin.

Determinar los nmeros de oxidacin de los tomos de los elementos o compuestos, Fe + 3, en el Fe2O3, Fe

(cero). Esto implica que el hierro cambia su estado de oxidacin de +3 a 0, por lo que se establece ganancia de

electrones o la reduccin del Fe.

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10. INTRODUCCIN A LA QUMICA ORGNICA

La Qumica orgnica, llamada tambin Qumica del carbono, se ocupa de estudiar las propiedades y reactividad

de todos los compuestos que llevan carbono en su composicin.

El nmero de compuestos orgnicos existentes, tanto naturales como artificiales, es prcticamente infinito dado

que el tomo de carbono tiene gran capacidad para formar hasta cuatro enlaces de tipo covalente. Estos pueden

ser: sencillos, dobles o triples.

El carbono puede enlazarse con elementos tan variados como el hidrgeno, el oxgeno, el nitrgeno, el azufre, el

flor, el cloro, entre otros.

La Qumica del carbono puede constituir cadenas de variada longitud, desde un tomo de carbono hasta miles,

lineales, ramificados, incluso cclicos. De all que el estudio de este captulo es extenso e interesante.

Preguntas para introduccin a la qumica orgnica son:

El siguiente grupo funcional corresponde a:

a. Un alcohol.

b. Un aldehdo.

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c. Una cetona.

d. Un cido.

Respuesta: B; Razn: Reconoce los compuestos orgnicos segn el grupo funcional.

Los aldehdos son compuestos orgnicos, caracterizados por poseer el grupo funcional R CHO.

La reaccin entre un alcohol y un cido orgnico produce:

a. un ter.

b. una cetona.

c. un ster.

d. un aldehdo.

Respuesta: C; Razn: Reconoce a los compuestos orgnicos segn el grupo funcional.

Se denomina esterificacin al proceso por el cual se sintetiza un ster. Un ster es un compuesto derivado

formalmente de la reaccin qumica entre un cido carboxlico y un alcohol.

ELABORADO POR: Lic. David M. Lincango Saltos

BIBLIOGRAFA REFERENCIAL

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- Bodie, E. D. y otros (1994). Conceptos y modelos de Qumica inorgnica. Barcelona: editorial Revet

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