Química. Estructura y dinámica.

Capítulo 1. Elementos y compuestos--Química: una definición--Propiedades físicas y químicas--Elementos, compuestos y mezclas--Pruebas de la existencia de los átomos--La estructura de los átomos--Símbolos de los átomos--Número atómico y número de masa--Isótopos--Iones--Iones poliatómicos--Predicción de las fórmulas de los compuestos iónicos--La tabla periódica--Metales, no metales y semimetales.
Capítulo 2. La Mol: el enlace entre los mundos macroscópico y microscópico de la química--Los mundos macroscópico, atómico y simbólico de la química--La masa de un átomo--La mol como puente entre las escalas macroscópica y atómica--La mol como conjunto de átomos--Conversión de gramos en moles y en cantidad de átomos--La mol como conjunto de moléculas--Porcentaje en masa--Determinación de la fórmula de un compuesto--Análisis elemental--Soluto, solvente y solución--Concentración de una solución--Molaridad como forma de contar partículas en solución--Diluciones--Relaciones molares y ecuaciones químicas--Estequiometría.
Capítulo 3. La estructura del átomo--El modelo del átomo según Rutherford--Partículas y ondas--La luz y otras formas de radiación electromagnética--Espectros atómicos--Cuantización de la energía--El modelo del átomo según Bohr--Los estados de energía del átomo de hidrógeno--La energía de la primera ionización--El modelo de capas--El modelo de capas y la tabla periódica--Espectroscopía de fotoelectrones y la estructura de los átomos--Configuraciones electrónicas a partir de la espectroscopía de fotoelectrones--Los orbitales y el principio de exclusión de Pauli--Predicción de configuraciones electrónicas--Propiedades ondulatorias del electrón--Los tamaños de los átomos: radios covalentes--Los tamaños relativos de los átomos y sus iones--Tendencias en los radios iónicos--Energías de ionización segunda, tercera, cuarta y superiores--Energía promedio del electrón de valencia y carácter metálico.
Capítulo 4. El enlace covalente--Electrones de valencia--El enlace covalente--Empleo de estructuras de Lewis para comprender la formación de enlaces--Trazado de estructuras de esqueleto--Método paso a paso para escribir las estructuras de Lewis--Moléculas que no parecen apegarse a la regla del octeto--Longitudes del enlace--Híbridos de resonancia--Electronegatividad--Carga parcial--Carga formal--Las formas de las moléculas.
Capítulo 5. Enlaces iónicos y metálicos--Los metales activos--Metales de los grupos principales y sus iones--No metales de grupo principal y sus iones--Metales de transición y sus iones--Predicción de los productos de reacciones que producen compuestos iónicos--Óxidos, peróxidos y superóxidos--El enlace iónico--Estructuras de los compuestos iónicos--Enlaces metálicos--Relación entre enlaces iónicos, covalentes y metálicos--Triángulos de tipos de enlace--Limitaciones de los triángulos de tipos de enlace--Números de oxidación--Reacciones de oxidación-reducción-Nomenclatura.
Capítulo 6. Gases--Temperatura--Temperatura como propiedad de la materia--Los estados de a materia--Elementos o compuestos gaseosos a temperatura ambiente--Las propiedades de los gases--Diferencia entre presión y fuerza--Presión atmosférica--La ley de Boyle---La ley de Amontons---La ley de Charles---La ley de Gay-Lussac--Hipótesis de Avogadro--La ecuación de gas ideal--Cálculos con la ley de gas ideal: parte I--Cálculos con la ley de gas ideal: parte II--Ley de Dalton de las presiones parciales--La teoría cinético molecular--Explicación de las leyes de los gases con la teoría cinético molecular.
Capítulo 7. Formación y ruptura de enlaces--Energía--Calor--El calor y la teoría cinético molecular--La primera ley de la termodinámica--Funciones del estado--La entalpía de un sistema--Entalpías de reacción--La entalpía como función de estado--Entalpías de reacción de estado estándar--Cálculo de las entalpías de reacción--Entalpías de combinaciones de átomos--Uso de las entalpías de combinación de átomos para investigar reacciones químicas--Longitud de enlace y entalpía de combinación de átomos.
Capítulo 8. Líquidos y soluciones--La estructura de gases: líquidos y sólidos--Fuerzas intermoleculares--Intensidades relativas de las fuerzas intermoleculares--Teoría cinética de los líquidos--Presión de vapor de un líquido--Punto de fusión y punto de congelación--Punto de ebullición--Calor específico--Puentes de hidrógeno y las propiedades anómalas del agua--Soluciones: lo semejante disuelve a lo semejante--Por qué algunos sólidos se disuelven en agua--Solubilidades de equilibrio--Reglas de solubilidad--Moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas--Jabones, detergentes y agentes para lavado en seco.
Capítulo 9. Sólidos--Sólidos moleculares y cristalinos covalentes--Sólidos iónicos--Sólidos metálicos--Propiedades físicas debidas a la estructura de los metales--Semimetales--La búsqueda de materiales nuevos--Estructura de los metales y otros sólidos monoatómicos--Cálculo del tamaño de un átomo o ion.
Capítulo 10. Introducción a la cinética y al equilibrio--Reacciones que no llegan a terminarse--Reacciones en fase gaseosa--La velocidad de una reacción química--La teoría de colisiones para reacciones en fase gaseosa--Ecuaciones de la constante de equilibrio--Cocientes de reacción: una forma para decidir si una reacción esta en equilibrio--Cambios de concentración cuando una reacción llega al equilibrio--Hipótesis ocultas que facilitan los cálculos del equilibrio--Efecto de la temperatura sobre una constante de equilibrio--Principio de Chatelier--Reacciones de equilibrio donde intervienen sólidos y líquidos puros--El principio de Le Chatelier y el proceso Haber.
Capítulo 11. Ácidos y bases--Propiedades de los ácidos y bases--Definición de ácidos y bases según Arrhenius--Definición de ácidos y bases según Bronsted-Lowry--Pares conjugados ácido-base--El papel del agua en el modelo de Bronsted--El pH como medida de la concentración de iones--Fuerzas relativas de ácidos y bases--Fuerzas relativas de pares de ácidos y base conjugados--Fuerzas relativas de pares de ácidos y bases--Relación entre estructura y fuerzas relativas de pares de ácidos y bases--Cálculos de pH con ácidos fuertes--Cálculos de pH con ácidos débiles--Cálculos de pH con bases--Mezclas de ácidos y bases--Soluciones amortiguadoras y capacidad amortiguadora--Capacidad amortiguadora y curvas de pH en titulación.
Capítulo 12. Reacciones de oxidación-reducción--Determinación de los números de oxidación--Reconocimiento de las reacciones de oxidación-reducción--Celdas electroquímicas--Agentes oxidantes y reductores--Fuerzas relativas de los agentes oxidantes y reductores--Potenciales de celda estándar--Celdas electroquímicas en condiciones no estándar--Acumuladores y baterías.
Capítulo 13. Termodinámica química--Procesos químicos y físicos espontáneos--La entropía como medida de desorden--La entropía y la segunda ley de la termodinámica--Entropías de reacción de estado estándar--La tercera ley de la termodinámica--Cálculo de cambios de entropía en reacciones químicas--Energía libre de Gibbs--Efecto de la temperatura sobre la energía libre de una reacción--Precauciones con las sobresimplificaciones--Energías libres de reacción de estado estándar--Equilibrios expresados en presiones parciales--Interpretación de datos de energías libres de reacción de estado estándar--Relación entre la energía libre y las constantes de equilibrio--Dependencia de las constantes de equilibrio respecto a la temperatura.
Capítulo 14. Cinética--Las fuerzas que controlan una reacción química--Cinética química--Velocidades de reacción instantáneas--Leyes de velocidad y constantes de velocidad--Una analogía física de los sistemas cinéticos--La ley de velocidad y la estequiometría de una reacción--Orden y molecularidad--Teoría de colisiones en reacciones químicas--Reacciones de orden cero--Determinación del orden de una reacción a partir de velocidades de reacción--La forma integrada de las leyes de velocidad de primero y segundo orden--Determinación el orden de una reacción con la forma integrada de las leyes de velocidad--Reacciones de primer orden entre dos reactivos--La energía de activación de las reacciones químicas--Catalizadores y velocidades de reacciones químicas--Determinación de la energía de activación de una reacción--Cinética de reacciones catalizadas por enzimas.
Capítulo 15. Análisis químico--Métodos de análisis--Separación de mezclas--El caso del aceite de oliva--El gran miedo a las manzanas de 1989--Combate al crimen con la química--Interacción de la radiación electromagnética con la materia: espectroscopía--El misterio del río Fox--Un alcohol graso descolorido--La búsqueda de nuevos compuestos--La búsqueda del paso del noroeste - la expedición Franklin--Los gatos muertos.

Este texto impulsa la innovación en la enseñanza de la química general, al presentar materiales flexibles que permitan al profesor elaborar un plan de estudios a la medida, adecuado para sus alumnos. Logramos esta flexibilidad usando una estructura nuclear y molecular.