1. El método científico: relevancia, principios y esquema de las etapas del proceso de investigación y descubrimiento de nuevos conocimientos.
2. Principales tipos de investigación científica: exploratoria, descriptiva, explicativa, teórica, experimental, básica o fundamental, y aplicada.
3. Estructura general y principales apartados de una comunicación científica. La revisión por pares.
4. Normas de seguridad relacionadas con la manipulación de sustancias químicas en el laboratorio y en otros entornos. Procedimientos para la correcta gestión y eliminación de los residuos, utilizando correctamente los códigos de comunicación característicos de la química.
BLOQUE II: ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL UNIVERSO
1. Estructura de la materia: Teoría Atómica. Modelo de Rutherford. Modelo de Bohr. Partículas subatómicas y el origen del Universo. Radioactividad.
2. Orbitales atómicos y su naturaleza probabilística.
3. Configuración electrónica del átomo: Diagrama de Moeller.
4. Modelo mecano-cuántico: Hipótesis de Broglie. Hipótesis de Planck. Principio de Incertidumbre de Heisenberg. Números cuánticos y su interpretación. Principio de exclusión de Pauli. La cuantización de la energía y los espectros atómicos de absorción y emisión.
5. El Sistema Periódico: origen experimental. Relación entre posición y configuración electrónica. Relación entre agrupamientos y propiedades macroscópicas. Tendencias periódicas (radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad).
6. Enlace químico y fuerzas intermoleculares: tipos de enlace, características y propiedades macroscópicas asociadas. Parámetros y energías implicadas. Energía reticular. Ciclo de Born-Haber.
7. Teoría del Enlace de Valencia. Teoría de Lewis. Teoría de Repulsión de Pares Electrónicos de la Capa de Valencia. Hibridación de orbitales. Modelo de gas electrónico. Teoría de Bandas.
BLOQUE III: REACCIONES QUÍMICAS
1. Equilibrio químico como proceso dinámico: Ley de acción de masas. Constante de equilibrio (formas de expresarla y relación entre ellas).
2. Constantes de Equilibrio para sistemas homogéneos (mismo estado físico) y heterogéneos (estado físico distinto).
3. Evolución de sistemas en equilibrio al variar las condiciones del sistema (concentración, presión, temperatura): Principio de Le Châtelier y Cociente de Reacción.
4. Primer Principio de la Termodinámica: intercambio de energía entre sistemas (calor y trabajo).
5. Entalpía de reacción (energía de formación, energía de enlace). Ecuaciones termoquímicas. Clasificación de las reacciones químicas en función del sentido de la energía intercambiada con el sistema. Balances energéticos entre reactivos y productos (aplicación de la Ley de Hess y la Ley de Lavoisier-Laplace).
6. Segundo y Tercer Principio de la Termodinámica: Entropía. Equilibrio termodinámico. Energía libre de Gibbs. Irreversibilidad y espontaneidad de reacciones químicas.
7. Cinética química: Velocidad de reacción. Factores determinantes. Ley diferencial de velocidad. Órdenes de reacción a partir de datos experimentales. Teoría de las Colisiones. Energía de Activación. Concepto de catálisis y catalizador. Mecanismos de reacción.
8. Reacciones ácido-base: Fuerza relativa de ácidos y bases. Grado de disociación. Constantes de acidez y de basicidad. Concepto y cálculo de pH. Teoría de Arrhenius. Teoría de Brönsted Lowry. Volumetrías de neutralización ácido-base. Determinación ácido-base cualitativa de la hidrólisis de sales. Pares ácido-base conjugados. Disoluciones reguladoras. Ácidos y bases relevantes para industria, desarrollo y
conservación medioambiental.
9. Reacciones redox: Oxidante y reductor. Estado/Número de oxidación. Estequiometría y volumetría redox. Semirreacción redox. Método de ajuste del ion-electrón. Potencial redox y potencial redox estándar. Pares redox conjugados. Espontaneidad de reacciones entre pares redox. Leyes de Faraday de la electrolisis. Aplicaciones más relevantes (baterías eléctricas, celdas electrolíticas, pilas de combustible, prevención de la corrosión metálica).
BLOQUE IV: SÍNTESIS ORGÁNICA Y NUEVOS MATERIALES
1. Grupos funcionales orgánicos: principales propiedades y reactividad. Nomenclatura y formulación orgánica según normas de la IUPAC.
2. Tipos de isomería: representación y principales propiedades.
3. Principales tipos de reacciones orgánicas y sus ecuaciones químicas.
4. La química del carbono y los combustibles fósiles: compuestos orgánicos más relevantes en industria, desarrollo, bienestar social y sostenibilidad.
5. Macromoléculas y polímeros: clasificación según origen, estructura y composición. Tipos de enlaces presentes y su relación con la estructura y propiedades.
6. Reacciones de polimerización.
7. Principales tipos de macromoléculas de origen natural.
8. Principales tipos de macromoléculas sintéticas: propiedades generales, riesgos medioambientales y aplicaciones más relevantes.
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