Temario UNED

1. Estructura atómica y clasificación periódica de los elementos. Limitaciones de los modelos atómicos basados en la física clásica. Átomo de Bohr. Origen de la teoría cuántica. Hipótesis de Planck. Espectros atómicos. Introducción a la mecánica cuántica. Orbitales atómicos. Importancia de la mecánica cuántica en el desarrollo de la Química. Clasificación periódica de los elementos y su evolución histórica. Tabla Periódica actual. Justificación mecano-cuántica del Sistema Periódico: estructura electrónica y periodicidad. Variaciones periódicas de las propiedades de los elementos (radio atómico, energía de ionización, electroafinidad y electronegatividad). Su importancia en la predicción de enlaces.

2. Enlaces químicos y propiedades de las sustancias. Profundización en el estudio de las interacciones entre partículas: el enlace químico. Enlace iónico. Redes cristalinas: índice de coordinación y estructura de las sustancias iónicas. Energía reticular: ciclo de Born-Haber. Propiedades de las sustancias iónicas. Modelo cuántico del enlace covalente y una aproximación al mismo. Estructuras de Lewis. Parámetros moleculares. Geometría molecular. Modelo de repulsión de los pares electrónicos. Aplicación a moléculas sencillas. Polaridad de enlaces y moléculas. Fuerzas intermoleculares: fuerzas entre dipolos. Enlaces de hidrógeno. Propiedades de las sustancias moleculares y de las que forman redes covalentes. Enlace metálico. Propiedades de los metales. Propiedades de algunas sustancias de interés biológico o industrial en función de la estructura o enlaces característicos de las mismas.

3. Transformaciones energéticas de las reacciones químicas. Energía y reacción química. Determinación experimental del calor producido en una reacción. Calorimetría. Sistemas materiales: clasificación. Variables termodinámicas. Trabajo en Termodinámica: procesos reversibles e irreversibles. Energía interna y primer principio de la termodinámica. Entalpía y su variación en un proceso físico o químico. Ecuaciones termoquímicas. Diagramas entálpicos. Procesos exotérmicos y endotérmicos. Entalpías estándar de formación y entalpías estándar de reacción. Entalpías de combustión. Entalpía como función de estado: ley de Hess. Entalpía de enlace e interpretación microscópica de la variación de entalpía en una reacción. Aplicaciones energéticas de las reacciones químicas. Combustibles fósiles. Repercusiones sociales y medioambientales. Efecto invernadero y cambio climático. Segundo principio de la Termodinámica. Concepto de entropía. Variación de entropía en una reacción química. Concepto de energía libre. Espontaneidad de una reacción química.

4. Cinética química y equilibrio químico. Aspectos dinámicos de las reacciones químicas. Concepto de velocidad de reacción. Ecuaciones cinéticas. Orden de reacción. Mecanismos y molecularidad. Teoría de las colisiones; energía de activación. Factores que influyen en la velocidad de reacción. Catalizadores: importancia biológica e industrial. Características macroscópicas del equilibrio químico. La constante de equilibrio y la energía libre. Interpretación del estado de equilibrio de un sistema químico. Constante de equilibrio y distintas formas de expresarla. Relación entre constantes de equilibrio y grado de disociación. Factores de los que depende la constante de equilibrio. Perturbación de las condiciones de equilibrio. Ley de Le Chatelier. Equilibrios heterogéneos: reacciones de precipitación como ejemplo de equilibrio heterogéneo sólido‐líquido. Solubilidad y producto de solubilidad: relación entre ambos. Factores que afectan a la solubilidad de precipitados. Aplicaciones analíticas de las reacciones de precipitación. Aplicaciones del equilibrio químico a procesos industriales y a la vida cotidiana.

 5. Ácidos y bases Revisión de la interpretación del carácter ácido-base de las sustancias o de sus disoluciones: distintas teorías. Reacciones de transferencia de protones. Equilibrio de autoionización del agua. Concepto de pH. Ácidos y bases fuertes y débiles. Fuerza relativa de ácidos y bases. Pares ácido-base conjugados. Constantes de disociación de ácidos y bases débiles. Cálculo y medida del pH en disoluciones acuosas de ácidos y bases. Importancia del pH en la vida cotidiana. Estudio cualitativo de la hidrólisis. Hidrólisis de sales. Volumetrías ácido-base. El pH en el punto de equivalencia. Indicadores ácido-base. Ácidos y bases de interés industrial y en la vida cotidiana. Lluvia ácida y sus consecuencias.

6. Introducción a la electroquímica Transformaciones químicas como intercambio de electrones. Reacciones de oxidación-reducción. Especies oxidantes y reductoras. Número de oxidación. Ajuste de las reacciones de oxidación‐reducción. Concepto de potencial estándar de reducción. Escala de reductores y oxidantes. Espontaneidad de una reacción redox. Valoraciones redox. Aplicaciones de las reacciones de oxidación-reducción para la obtención de energía eléctrica. Pilas y baterías eléctricas. Representación simbólica de una pila galvánica. Potencial de electrodo. Interpretación y uso de las tablas de potenciales estándar de reducción de electrodo. El hidrógeno y las pilas de combustible como almacenamiento de energía. Corrosión de metales y su prevención. Electrolisis. Leyes de Faraday. Aplicaciones e importancia industrial. Residuos y reciclaje.

7. Química del carbono Características de los compuestos del carbono. Grupos funcionales y series homólogas. Propiedades físicas. Nomenclatura y formulación de las principales tipos de compuestos orgánicos. Reactividad de los compuestos orgánicos. Principales tipos de reacciones orgánicas. Tipos de isomería en los compuestos orgánicos. Alcoholes: obtención y propiedades. Etanol: importancia y aplicaciones. Ácidos orgánicos: obtención, propiedades e importancia. Ácidos orgánicos clorados. Ésteres: obtención y ésteres de interés. Polímeros: clasificación y propiedades. Reacciones de polimerización. Aplicaciones de los polímeros al desarrollo social y económico.

8. Química, industria y sociedad. Orígenes y aspectos básicos de la industria química. Repercusiones económicas y medioambientales. Materias primas y productos de consumo. Síntesis de Haber: producción de amoniaco y de nitratos. Valoración de la utilización de las sustancias orgánicas en la sociedad actual. Biocombustibles. Problemas medioambientales. Síntesis de medicamentos e industria farmacéutica. Importancia de la industria química orgánica.