OLIMPIADA NACIONAL DE CIENCIAS1. ESTADOS DE LA MATERIA Definición de materia. Estados de agregación de la materia. Propiedades físicas y químicas de la materia. Cambios físicos y químicos de la materia. QUÍMICA Sustancias y mezclas. Mezclas homogéneas y heterogéneas. Átomos, moléculas y compuestos. Iones. Elementos: nombres y símbolos de los elementos más comunes, masas relativas de los elementos. Explicar el término “unidad de masa atómica”. El espectrógrafo de “El ganador no es el que gana el juego, sino el que lo domina” masas, isótopos. Explicar por qué las masas atómicas de los elementos no I son generalmente números enteros. Cálculo de masa atómica a partir del NTRODUCCIÓN: porcentaje de abundancia de los isótopos. El origen de la Química como ciencia natural se remonta al siglo XVII, 2. PRIMERAS TEORÍAS ATÓMICAS Y LA ESTRUCTURA ATÓMICA cuando de alguna manera el hombre se interesó por conocer los cambios que sufre la materia debido a la acción de diversos factores, y de distinguir estos cambios de Teoría atómica de Dalton. Composición de las sustancias. Naturaleza de otros que generalmente ocurren en la naturaleza, interesándose cada vez más por la carga eléctrica. Descubrimiento de los iones. Partículas subatómicas. escudriñar las leyes que rigen el comportamiento de la materia. El átomo nuclear. Arreglo general de las partículas subatómicas. Números atómicos de los elementos. Masa atómica. El estudio y la experimentación con la Ciencia Química, juegan un papel muy importante en las características de nuestra civilización. Los conceptos sobre 3. TEORÍA ATÓMICA MODERNA Y LA TABLA PERIÓDICA la naturaleza de la propia vida, la producción de alimentos, medicamentos, nuestros efectos sobre el medio ambiente que nos alimenta y sostiene, representan en unión La radiación electromagnética. El átomo de Bohr. Descripción de los a otros factores importantes, consecuencias del desarrollo humano de la Química. números cuánticos. Principio de exclusión de Pauli. Principio de edificación de Aufbau. Principio de máxima multiplicidad de Hund. El estudio de la Química impone muchas exigencias en relación al dominio Niveles de energía de los electrones. Estructura electrónica de los de una variedad de conceptos nuevos, sobre todo cuando son de tipo abstracto y elementos. Estructuras electrónicas y la tabla periódica. Electrones de que por lo general están fundamentados en relaciones matemáticas. valencia. Sustancias paramagnéticas y diamagnéticas. Especies isoelectrónicas. Considerando que la Química ha tenido y tiene un papel importante en el desarrollo de nuestras sociedades, los gobiernos a través de sus Ministerios de 4. PERIODICIDAD QUÍMICA Educación o Secretarías de Educación, han incluido en los estudios secundarios esta rama del conocimiento como una materia obligatoria, para que la juventud La Ley Periódica. La tabla periódica de los elementos químicos. adquiera los conocimientos y el desarrollo del pensamiento científico en sus Fundamentos para el ordenamiento periódico de los elementos. escuelas secundarias. Clasificación de los elementos de acuerdo a sus propiedades. Clasificación de los elementos de acuerdo a su configuración electrónica. A través de la competencia, los estudiantes se sentirán motivados y Propiedades periódicas de los elementos: radio atómico, radio iónico, convencidos de que vale la pena avanzar un poco más en el estudio de la Ciencia electronegatividad, energía de ionización, afinidad electrónica y carácter Química. La tabla de contenidos que se presenta mantiene un nivel de exigencia metálico. muy bueno para los estudiantes, y a la vez resulta muy satisfactorio para los profesores que asuman la tarea de formar e instruir a sus jóvenes. 5. ENLACES QUÍMICOS La tabla de contenidos está organizada de manera que pueda ayudar a El enlace químico. La regla del octeto. Tipos de enlaces químicos: seguir un orden más adecuado en el desarrollo de los conceptos y temas por parte electrovalente ó iónico, covalente, covalente coordinado, enlace metálico. de catedráticos y estudiantes, para que el interés y esfuerzo de ambos, les permita Puentes de hidrógeno. Fuerzas de atracción intermolecular. Carácter obtener el máximo provecho en sus actividades, y ojalá que la participación de porcentual iónico y covalente de un enlace. Estructuras de Lewis. todos sea una bonita experiencia en la olimpiada de este año. Resonancia. Enlaces múltiples. Geometría molecular. Polaridad de las TABLA DE CONTENIDOS moléculas. 6. NOMENCLATURA DE COMPUESTOS INORGÁNICOS 1 Números de oxidación. Reglas para asignar números de oxidación. Predicción de fórmulas para los compuestos. Sistemas de nomenclatura: 11. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA ORGÁNICA clásico, estequiométrico y Stock. Estructura y propiedades del átomo de carbono. Hibridación de orbitales Nombre y escritura de fórmulas para compuestos binarios: en el átomo de carbono. Tetravalencia del carbono. Enlaces sigma y pi. con oxígeno: óxidos, anhídridos y peróxidos. Estructura, nomenclatura, propiedades físicas y químicas de los con hidrógeno: hidruros, hidrácidos y combinaciones especiales del hidrocarburos alifáticos saturados e insaturados: alcanos, alquenos y hidrógeno con los elementos de las columnas IIIA, IVA y VA alquinos. Compuestos aromáticos: el benceno. Grupos funcionales para: sin oxígeno y sin hidrógeno: sales haloideas, binarios no metálicos, alcoholes, éteres, cetonas, aldehídos, ácidos carboxílicos y aminas. aleaciones y amalgamas. BIBLIOGRAFÍA Nombre y escritura de compuestos ternarios: Hidróxidos, oxiácidos y oxisales neutras. Nomenclatura de hidratos. Nombre y escritura de compuestos cuaternarios. 1. Chang, Raymond. Química. 9na. edición. McGraw–Hill. México, . 2007. 7. COMPOSICIÓN CUANTITATIVA DE LAS SUSTANCIAS 2. Brown T. & Lemay. Química, la ciencia central. 5ª. Edición. Prentice– Mol. El concepto de mol aplicado a moléculas y compuestos. Peso Hall . México, 1991. atómico. Peso fórmula. Masa molar de los compuestos. Ley de las composiciones definidas. Ley de las proporciones múltiples. Cálculo de 3. Kotz, John C. & Treichel, Paul M. Química y reactividad química. 5ª. la composición porcentual de las sustancias. Fórmulas empírica y Edición. Thomson. México, 2003. molecular. Determinación de la fórmula empírica. Determinación de la fórmula molecular a partir de la fórmula empírica. 4. McMurry, John. Química Orgánica. Séptima edición. Editorial Thompson. México, D.F 2008. 8. ECUACIONES QUÍMICAS, CÁLCULOS A PARTIR DE ECUACIONES QUÍMICAS BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA Ecuación y reacción química. Escritura de ecuaciones químicas. Información que proporciona una ecuación. Ley de la conservación 1. Hein, Morris & Susan, Arena. Fundamentos de Química. 10ª. masa – energía. Balanceo de ecuaciones químicas por los métodos de: Edición. Thomson. México, 2003. prueba–error y algebraico. Tipos de ecuaciones químicas. Relaciones molares: cálculos mol–mol , mol–masa, masa–masa. 2. Ebbing. Química General. 5ª. Edición. McGraw–Hill . México, Cálculos de reactivo limitante y del rendimiento porcentual. 1997. 9. REACCIONES DE OXIDACIÓN – REDUCCIÓN 3. Fessenden, Ralph J. & Joan S. Fessenden. Química Orgánica. Primera edición. Editorial Iberoamérica. México, 1985. 1078 pp Las reacciones de oxidación – reducción. Terminología REDOX: agente oxidante y agente reductor, ecuaciones parciales de oxidación y 4. Harold. Química Orgánica. Doceava edición. Editorial McGraw–Hill. reducción. Balanceo de ecuaciones de Oxidación – Reducción por los México, 2007. métodos del Estado de oxidación y del IÓN–ELECTRÓN. 5. Keenan, Charles W. , Kleinfelter & Wood. Química general 10. GASES universitaria. 6ª. Edición. C.E.C.S.A. México, 1987. Gases reales y gases ideales. Propiedades generales. La temperatura. 6. Masterton, W. Slowinski. Química general superior. Editorial Escalas Celsius, Fahrenheit y Kelvin. La presión. Unidades para Interamericana. México, 1985. expresar presión. Condiciones de presión y temperatura estándar para un gas. Leyes de los gases: Ley de Boyle, de Charles, de Gay – 7. Miller, Augustine. Química elemental. Editorial Harla. México. Lussac, de Avogadro, de los gases ideales, de las presiones parciales de Dalton. Ley combinada de los gases. Densidad de los gases. Volumen 8. Mortimer, Charles. Química. Editorial Iberoamericana. México, molar de un gas. 1985. 2 9. Redmore, F. H. Fundamentos de química. Prentice–Hall. Colombia, 1985. 10. Rosenberg, J. L. & Epstein, L. Química general. 7a. edición. McGraw–Hill. México, 1991. 11. Yurkanis Bruice, Paula. Química Orgánica. Quinta edición. Editorial Pearson. 2008. 12. Vollhard, T. Química Orgánica. Primera edición. Editorial Omega. 2008. IMPORTANTE: 1. Para la primera competencia, “competencia departamental”, se evaluará las unidades 1 a 7, de esta tabla de contenidos. 2. Para la competencia regional, se evaluarán las unidades 1 a 10. 3. En la competencia nacional, se evaluarán todas las unidades (1 a 11). 4. Se permite el uso de calculadora científica no programable. 5. A los participantes se les proporcionará la tabla periódica, en base a la cual deben obtener los datos que se le soliciten en las pruebas. 3