Santafe de Bogota, outubro/1998

- Disoluciones. Definición. Diferentes formas de expresión de la concentración. Cálculos de concentraciones.

- Equilibrio redox. Agentes oxidantes y reductores. Ley de Nernst. Fuerza relativa de oxidantes y reductores. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones redox. Cálculos de potencial de disoluciones que contengan oxidantes y/o reductores.

- Equilibrios de formación de complejos sencillos (relación estequiométrica 1:1). Definición de constantes de disociación y formación de complejos. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones de formación de complejos. Cálculos de concentración de las especies involucradas en el equilibrio de complejación.

- Identificación de cationes de los bloques "s" y "p" de la primera serie de elementos de transición. Identificación de aniones de uso más frecuente: halogenuros, nitrato, sulfuro, sulfato, carbonato y oxalato.

- Valoraciones ácido-base, redox y de formación de complejos. Uso de indicadores visuales de fin de reacción.

- Ley de Lambert-Beer. Aplicaciones.

- Principios básicos de cromatografía

- Configuración electrónica: grupos principales, principio de exclusión de Pauli. Regla de Hund. Tendencias generales dentro de los principales grupos en la Tabla Periódica: electronegatividad, tamaño atómico (mayor) número de oxidación, puntos de fusión y ebullición, carácter metálico. Metales de transición (del bloque "d"). Electroafinidad, energía de la primera ionización, tamaño iónico.

- Nomenclatura: compuestos de elementos de los grupos principales, compuestos de metales de transición del bloque d, número de coordinación. Complejos metálicos de los cationes de los grupos s, p y 3d.

- Estequiometría: balance de ecuaciones, relaciones de masa y volumen, fórmulas empíricas.

- Isótopos: conteo de nucleones, decaimiento radiactivo, reacciones nucleares (alfa, beta, gamma neutrino)

- Elementos del bloque "s": productos de la reacción de metales del grupo I y II con el agua, basicidad relativa. Productos de la reacción de los metales con los halógenos. Productos de reacción de los metales del grupo I y II con oxígeno. Hidruros.

- Elementos del bloque "d" : los estados de oxidación más comunes para los metales de este bloque (Cr(III o VI), Mn(II, IV o VI), Fe(II o III), Co(II), Ni(II), Cu(I o II), Ag(I), Zn(II), Hg(I o II)). Colores en disolución acuosa de los iones de los metales más comunes del bloque "d" y la valencia de los cationes que se forman. Pasivación del cromo, hierro y aluminio, productos de la reducción del permanganato en función del pH.

- Predicción de reacciones de oxidación (con base en los valores de potenciales normales de reducción). Solubilización de metales en medio ácido diluido.

- Hidróxidos con propiedades anfóteras. Aniones comúnmente usados como oxidantes.

- Ciclos naturales: nitrógeno, oxígeno y carbono.

- Cicloalcanos. Nomenclatura IUPAC. Conformación. Estabilidad de los constituyentes de los cicloalcanos: enlaces ecuatoriales y axiales.

- Alquinos. Nomenclatura IUPAC. Hibridación sp. Métodos de obtención en el laboratorio. Reacciones principales de los alquinos: adición, oxidación y reducción. Acidez de los alquinos.

- Halogenuros de alquilo. Nomenclatura. Obtención. Reacciones de sustitución y eliminación.

- Compuestos aromáticos. Benceno: estructura y aromaticidad. Derivados del benceno. Nomenclatura. Reacciones de sustitución electrofílica y efecto del sustituyente. Alquilbencenos.

- Alcoholes y fenoles .Nomenclatura y clasificación. Identificación. Síntesis de alcoholes. Obtención de fenoles. Reacciones de alcoholes: ruptura del enlace C–OH, ruptura del enlace O–H. Reacciones de fenoles: Acidez. Formación de éteres y ésteres.

- Aldehidos y cetonas. Estructura y nomenclatura. Métodos de obtención de aldehidos: oxidación de alcoholes primarios y metilbencenos, reducción de cloruros de ácido. Métodos de obtención de cetonas: oxidación de alcoholes secundarios y acilación de Friedel-Crats. Reacciones de aldehidos y cetonas: oxidación de aldehidos y de metilcetonas (reacción del haloformo), reducción, adición nucleofílica (Grignard, cianuros, derivados de amoniaco). Enlaces cetálicos, hemi, su importancia en los azúcares.

- Ácidos carboxílicos. Nomenclatura IUPAC. Métodos de obtención: oxidación. Hidrólisis de nitrilos, de ésteres, y carbonatación de reactivos de Grignard. Reacciones de ácidos carboxílicos: conversión a derivados funcionales (cloruros de ácido, ésteres y amidas) y reducción. Ácidos di o tricarboxílicos. Ácidos aromáticos y su obtención.

- Derivados de ácidos carboxílicos. Cloruros de ácido: nomenclatura, obtención y reacciones (obtención de ácidos, amidas, ésteres y acilación de Friedel-Crafts). Anhídridos de ácido: nomenclatura, obtención y reacciones (hidrólisis, obtención de amidas, ésteres y acilación de Friedel-Crafts). Amidas: nomenclatura, obtención e hidrólisis.

- Aminas. Nomenclatura y clasificación. Métodos de obtención: reducción de grupos nitro y nitrilo, y reacción de halógenos con amoníaco. Basicidad de aminas aromáticas y alifáticas. Reacciones: conversión a amidas, reacciones con ácido nitroso. Obtención y reacciones de sales de diazonio.

- Estequiometría. Estereoisómeros. Enantiómeros. Diasteroisómeros. Confórmeros. Notación.

- Aminoácidos y péptidos: estructura iónica de los aminoácidos; enlace peptídico. Punto isoeléctrico. Clasificación en grupos de los veinte aminoácidos.

- Proteínas: estructura básica de las proteínas. Desnaturalización por cambio de pH, temperatura, metales y EtOH.

- Carbohidratos: glucosa y fructosa. Enlace glucosídico de los disacáridos.

- Macromoléculas. Polimerización por radicales libres.

- Termodinámica: Sistema y sus alrededores. Primera ley de la termodinámica. Calor, energía y trabajo. Relación entre entalpía y energía. Funciones de estado. Ciclo de Carnot y otros procesos. Definición de capacidad calorífica. Ley de Hess. Uso de las entalpías de formación estándar. Entalpías de combustión, de disolución y de solvatación. Energías de unión (definición y usos). Segunda ley de la termodinámica: definición de entropía (q/T). Entropía y desorden. Relación G=H - TS. DG y direccionalidad de los cambios.

- Gases: Ley de los gases ideales, concepto de presión parcial. Propiedades críticas.

- Sistema de fases: Presión de vapor de un líquido y su dependencia de la temperatura. Ley de Henry. Ley de Raoult. Propiedades coligativas (elevación del punto de ebullición, depresión del punto de congelación). Determinación de masa molar. Presión osmótica.

- Equilibrio químico: Modelo dinámico del equilibrio químico; expresión del equilibrio químico en términos de concentraciones relativas y de presiones parciales relativas. Relación entre la constante de equilibrio para gases ideales expresada en términos diferentes (concentración, presión y fracción molar). Definición de coeficiente de actividad.

Equilibrio iónico: Teoría de Arrhenius y de Bronsted-Lowry de ácidos y bases. Equilibrio de electrodos: definición de fuerza electromotriz, electrodos de primera clase, potencial estándar de electrodo. Ecuación de Nernst. Electrodos de segunda clase. Leyes de Faraday.

- Cinética de reacciones homogéneas: Factores que afectan la rapidez de reacción, ecuación y constante de velocidad. Orden de reacción. Dependencia del tiempo y la concentración en reacciones de primer orden, tiempo de vida media, y su relación con la rapidez de la reacción. Paso deternminante de la velocidad. Molecularidad. Definición de energía de activación y ecuación de Arrhenius. Cálculo de la rapidez de la reacción para reacciones de primer orden.

- Números cuánticos n, m, y l. Niveles energéticos del átomo de hidrógeno (fórmula). Forma de los orbitales p. Electrones no apareados y paramagnetismo.

Empleo de material de vidrio de uso común. Uso de material volumétrico (pipetas, buretas, matraces, etc.). Empleo de pera de succión, mechero de gas, balanza eléctrica.

Montaje de equipos de uso común. Destilación. Filtración. Decantación. Titulación. Secado. Calcinación.

Determinación de puntos de fusión.

El uso de otro material se hará con ayuda de instructores.