Química General - 5ta Edición - John E. McMurry and Robert C. Fay, Notas de estudo de Química

Baixe Química General - 5ta Edición - John E. McMurry and Robert C. Fay e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity!

LISTA DE LOS ELEMENTOS CON SUS SÍMBOLOS ATÓMICOS Y MASAS ATÓMICAS

Número Masa Nombre Símbolo atómico atómica

Actinio Ac 89 (227)* Aluminio Al 13 26. Americio Am 95 (243) Antimonio Sb 51 121. Argón Ar 18 39. Arsénico As 33 74. Ástato At 85 (210) Azufre S 16 32. Bario Ba 56 137. Berkelio Bk 97 (247) Berilio Be 4 9. Bismuto Bi 83 208. Bohrio Bh 107 (264) Boro B 5 10. Bromo Br 35 79. Cadmio Cd 48 112. Calcio Ca 20 40. Californio Cf 98 (251) Carbono C 6 12. Cerio Ce 58 140. Cesio Cs 55 132. Cinc (o zinc) Zn 30 65. Cloro Cl 17 35. Cromo Cr 24 51. Cobalto Co 27 58. Cobre Cu 29 63. Curio Cm 96 (247) Darmstadtio Ds 110 (271) Disprosio Dy 66 162. Dubnio Db 105 (262) Eisteinio Es 99 (252) Erbio Er 68 167. Europio Eu 63 151. Escandio Sc 21 44. Estaño Sn 50 118. Estroncio Sr 38 87. Fermio Fm 100 (257) Flúor F 9 18. Fósforo P 15 30. Francio Fr 87 (223) Gadolinio Gd 64 157. Galio Ga 31 69. Germanio Ge 32 72. Hafnio Hf 72 178. Hassio Hs 108 (269) Helio He 2 4. Hidrógeno H 1 1. Hierro Fe 26 55. Holmio Ho 67 164. Indio In 49 114. Iridio Ir 77 192. Iterbio Yb 70 173. Itrio Y 39 88. Kriptón Kr 36 83. Lantano La 57 138. Lawrencio Lr 103 (262)

Número Masa Nombre Símbolo atómico atómica Litio Li 3 6. Lutecio Lu 71 174. Magnesio Mg 12 24. Manganeso Mn 25 54. Meitnerio Mt 109 (268) Mendelevio Md 101 (258) Mercurio Hg 80 200. Molibdeno Mo 42 95. Neodimio Nd 60 144. Neón Ne 10 20. Neptunio Np 93 (237) Níquel Ni 28 58. Niobio Nb 41 92. Nitrógeno N 7 14. Nobelio No 102 (259) Oro Au 79 196. Osmio Os 76 190. Oxígeno O 8 15. Paladio Pd 46 106. Plata Ag 47 107. Platino Pt 78 195. Plomo Pb 82 207. Plutonio Pu 94 (244) Polonio Po 84 (209) Potasio K 19 39. Praseodimio Pr 59 140. Prometio Pm 61 (145) Protactinio Pa 91 231. Radio Ra 88 (226) Radón Rn 86 (222) Renio Re 75 186. Rodio Rh 45 102. Roentgenio Rg 111 (272) Rubidio Rb 37 85. Rutenio Ru 44 101. Rutherfordio Rf 104 (261) Samario Sm 62 150. Seaborgio Sg 106 (266) Selenio Se 34 78. Silicio Si 14 28. Sodio Na 11 22. Tantalio Ta 73 180. Talio Tl 81 204. Tecnecio Tc 43 (98) Teluro Te 52 127. Terbio Tb 65 158. Titanio Ti 22 47. Torio Th 90 232. Tulio Tm 69 168. Tungsteno W 74 183. Uranio U 92 238. Vanadio V 23 50. Xenón Xe 54 131. Yodo I 53 126. Zirconio Zr 40 91.

*Los valores entre paréntesis son de números de masa de los isótopos más comunes o de más larga vida de los elementos radiactivos.

QUÍMICA

GENERAL

Q U I N T A E D I C I Ó N

JOHN E. MCMURRY

Cornell University

ROBERT C. FAY

Cornell University

TRADUCCIÓN:

Javier Enríquez Brito

Traductor profesional

Virgilio González Pozo

Traductor profesional

REVISIÓN TÉCNICA:

Gisela Hernández Millán

Norma Mónica López Villa

Elizabeth Nieto Calleja

Myrna Carrillo Chávez

Facultad de Química

Universidad Nacional Autónoma de México

Susana F. Llesuy

Facultad de Farmacia y Bioquímica

Universidad de Buenos Aires

Marcelo Videa Vargas

Departamento de Química

ITESM campus Monterrey

México • Argentina • Brasil • Colombia • Costa Rica • Chile • Ecuador España • Guatemala • Panamá • Perú • Puerto Rico • Uruguay • Venezuela

Authorized translation from the English language edition, entitled Chemistry, 5th^ edition by John E. McMurry and Robert C. Fay, published by Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Hall, Copyright © 2008. All rights reserved.

ISBN 9780131993235

Traducción autorizada de la edición en idioma inglés titulada Chemistry, 5a. edición por John E. McMurry y Robert C. Fay, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como Prentice Hall, Copyright © 2008. Todos los derechos reservados.

Esta edición en español es la án ica autorizada.

Edición en español

Editor: Rubén Fuerte Rivera e-mail: ruben.fuerte@pearsoned.com Editor de desarrollo: Felipe Hernández Carrasco Supervisor de producción: José D. Hernández Garduño

Edición en inglés

Senior Editor: Andrew Gilfillan Senior Managing Editor,Visual Assets: Patricia Burns Development Editor: John Murdzek Manager, Production Technologies: Matthew Haas Marketing Manager: Elizabeth Averbeck Managing Editor,Visual Assets: Abigail Bass Production Editor: Donna Young Visual Assets Production Editor: Connie Long Media Editor: Patrick Shriner Production Manager and Illustration Art Director: Sean Hogan Assistant Editor: Jennifer Hart Assistant Production Manager, Illustration: Ronda Whitson Art Director: John Christiana Illustrations: ESM Art Production—Royce Copenheaver, Daniel Knopsnyder, Mark Landis Argosy Editor in Chief, Science: Nicole Folchetti Electronic Page Makeup: ICC Macmillan Inc. Editor in Chief, Development: Carol Trueheart Media Production: Dana Dunn, Gina Cheselka Director of Marketing: Patrice Jones Copyediting: Marcia Youngman Executive Managing Editor: Kathleen Schiaparelli Proofreading: Karen Bosch Manufacturing Manager: Alexis Heydt-Long Director, Image Resource Center: Melinda Patelli-Reo Creative Director: Juan López Manager, Rights and Permissions: Zina Arabia Manufacturing Buyer: Alan Fischer Manager,Visual Research: Beth Boyd-Brenzel Editorial Assistant: Lisa Tarabokjia Image Permission Coordinator: Joanne Dippel Production Assistant: Nancy Bauer Photo Researcher: Yvonne Gerin Cover and Interior Designer: John Christiana Image credits appear in the back of the book.

QUINTA EDICIÓN, 2009

D.R. © 2009 por Pearson Educación de México, S.A. de C.V. Atlacomulco 500-5o. piso Col. Industrial Atoto 53519 Naucalpan de Juárez, Estado de México

Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Núm. 1031.

Prentice Hall es una marca registrada de Pearson Educación de México, S.A. de C.V.

Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicación pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por un sistema de recuperación de información, en ninguna forma ni por ningún medio, sea electrónico, mecánico, fotoquímico, magnético o electroóptico, por fotocopia, grabación o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor.

El préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión de uso de este ejemplar requerirá también la autorización del editor o de sus representantes.

ISBN 10: 970-26-1286- ISBN 13: 978-970-26-1286- Impreso en México. Printed in Mexico. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 12 11 10 09

Datos de catalogación bibliográfica

McMURRY E., JOHN y FAY C., ROBERT Química general. Quinta edición PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009 ISBN: 978-970-26-1286- Área: Química Formato: 21 × 27 cm Páginas: 1176

Prefacio xix

Suplementos xxiii

1 Química: Materia

y medición 1

1.1 Acercamiento a la química: La experimentación 1 1.2 La química y los elementos 2 1.3 Los elementos y la tabla periódica 4 1.4 Algunas propiedades químicas de los elementos 7 1.5 Experimentación y medición 10 1.6 Medición de la masa 11 1.7 Medición de la longitud 12 1.8 Medición de la temperatura 12 1.9 Unidades derivadas: Medición del volumen 14 1.10 Unidades derivadas: Medición de la densidad 16 1.11 Exactitud, precisión y cifras significativas en la medición 17 1.12 Redondeo de números 19 1.13 Cálculos: Conversiones de una unidad en otra 21

Interludio Productos químicos, toxicidad y riesgo 25

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo

Contenido

viii

2 Átomos, moléculas y iones 33

2.1 La conservación de la masa y la ley de las proporciones definidas 33 2.2 La teoría atómica de Dalton y la ley de las proporciones múltiples 35 2.3 La estructura de los átomos: Los electrones 37 2.4 La estructura de los átomos: Protones y neutrones 39 2.5 Número atómico 41 2.6 Masa atómica 43 2.7 Compuestos y mezclas 44 2.8 Moléculas, iones y enlaces químicos 46 2.9 Ácidos y bases 52 2.10 Nomenclatura de los compuestos químicos 53 Interludio ¿Son reales los átomos? 60

Resumen • Términos clave • Problemas

de conceptos clave • Problemas por secciones •

Problemas del capítulo

3 Fórmulas, ecuaciones y moles 69

3.1 Balanceo de ecuaciones químicas 69 3.2 Símbolos químicos en niveles diferentes 72 3.3 El número de Avogadro y el mol 73 3.4 Estequiometría: Aritmética química 77 3.5 Rendimiento de las reacciones químicas 79

C O N T E N I D O ix

3.6 Reacciones con reactivo limitante 81 3.7 Concentraciones de los reactivos en disolución: Molaridad 84 3.8 Dilución de disoluciones concentradas 86 3.9 Estequiometría en disoluciones 87 3.10 Titulación 88 3.11 Composición porcentual y fórmulas empíricas 90 3.12 Determinación de las fórmulas empíricas: Análisis elemental 93 3.13 Determinación de las masas moleculares: Espectrometría de masas 96

Interludio ¿Benjamín Franklin conocía el número de Avogadro? 98

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo

4 Reacciones en disolución acuosa 107

4.1 Algunas formas en que ocurren las reacciones químicas 107 4.2 Electrolitos en una disolución acuosa 108 4.3 Las reacciones acuosas y las ecuaciones iónicas netas 110 4.4 Reacciones de precipitación y reglas de solubilidad 112 4.5 Ácidos, bases y reacciones de neutralización 114 4.6 Reacciones de oxidación-reducción (redox) 116 4.7 Identificación de reacciones redox 120 4.8 La serie de actividad de los elementos 122 4.9 Balanceo de reacciones redox: El método del número de oxidación 125 4.10 Balanceo de reacciones redox: El método de la media reacción 129 4.11 Titulaciones redox 133 4.12 Algunas aplicaciones de las reacciones redox 136

Interludio Química verde 138

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

5 Periodicidad y estructura

atómica 147 5.1 Desarrollo de la tabla periódica 148 5.2 La luz y el espectro electromagnético 149 5.3 La energía electromagnética y los espectros atómicos de líneas 152 5.4 Propiedades corpusculares de la energía electromagnética 154 5.5 Propiedades ondulatorias de la materia 157 5.6 La mecánica cuántica y el principio de incertidumbre de Heisenberg 158 5.7 Funciones de onda y números cuánticos 160 5.8 Las formas de los orbitales 162 5.9 La mecánica cuántica y los espectros atómicos de líneas 166 5.10 El espín del electrón y el principio de exclusión de Pauli 168 5.11 Niveles de orbitales de energía en átomos polielectrónicos 168 5.12 Configuraciones electrónicas de átomos polielectrónicos 169 5.13 Algunas configuraciones electrónicas anómalas 173 5.14 Las configuraciones electrónicas y la tabla periódica 173 5.15 Las configuraciones electrónicas y las propiedades periódicas: Radios atómicos 175 Interludio Luces fluorescentes compactas: Ahorro de energía por medio de espectro atómico de líneas 178

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

6 Enlaces iónicos y química

de algunos grupos o familias

representativos 185 6.1 Los iones y sus configuraciones electrónicas 185 6.2 Radios iónicos 187

Interludio Biocombustibles 305

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

9 Gases: Propiedades

y comportamiento 315

9.1 Los gases y su presión 315 9.2 Las leyes de los gases 319 9.3 Ley de los gases ideales 324 9.4 Relaciones estequiométricas de los gases 327 9.5 Presión parcial y ley de Dalton 330 9.6 Teoría cinética molecular de los gases 332 9.7 Ley de Graham: Difusión y efusión de los gases 335 9.8 El comportamiento de los gases reales 337 9.9 La atmósfera de la Tierra 338

Interludio Anestésicos inhalables 342

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

10 Líquidos, sólidos y cambios

de fase 353

10.1 Enlaces covalentes polares y momentos dipolares 354 10.2 Fuerzas intermoleculares 357 10.3 Algunas propiedades de los líquidos 363 10.4 Cambios de fase 364 10.5 Evaporación, presión de vapor y punto de ebullición 368 10.6 Tipos de sólidos 372

10.7 Detección de la estructura de los sólidos: Cristalografía de rayos X 374 10.8 Las celdas unitarias y el empaquetamiento de esferas en sólidos cristalinos 376 10.9 Estructuras de algunos sólidos iónicos 382 10.10 Estructuras de algunos sólidos de red covalente 384 10.11 Diagramas de fases 386

Interludio Líquidos iónicos 390

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

11 Disoluciones y sus propiedades 399 11.1 Disoluciones 399 11.2 Los cambios de la energía y el proceso de la disolución 400 11.3 Unidades de concentración 404 11.4 Algunos factores que afectan la solubilidad 409 11.5 Comportamiento físico de las disoluciones: Propiedades coligativas 413 11.6 Disminución de la presión de vapor de las disoluciones: Ley de Raoult 413 11.7 Elevación del punto de ebullición y abatimiento o disminución del punto de congelación de las disoluciones 419 11.8 Ósmosis y presión osmótica 423 11.9 Algunos usos de las propiedades coligativas 425 11.10 Destilación fraccionada de mezclas de líquidos 427 Interludio Diálisis 430

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

C O N T E N I D O xi

13.7 Alteración de una mezcla en equilibrio: Cambios en la concentración 518 13.8 Alteración de una mezcla en equilibrio: Cambios de presión y volumen 521 13.9 Alteración de una mezcla en equilibrio: Cambios de temperatura 524 13.10 El efecto de un catalizador sobre el equilibrio 526 13.11 Relación entre equilibrio químico y cinética química 528

Interludio La respiración y el transporte de oxígeno 531

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples •

14 Equilibrios en fase acuosa:

Ácidos y bases 543 14.1 Conceptos ácido y base: Teoría de Brønsted-Lowry 543 14.2 Fuerza de los ácidos y de las bases 546 14.3 Protones hidratados y iones hidronio 549 14.4 Disociación del agua 549 14.5 La escala de pH 552 14.6 Medición del pH 553 14.7 El pH en disoluciones de ácidos y bases fuertes 555 14.8 Equilibrios en disoluciones de ácidos débiles 557

xii C O N T E N I D O

12 Cinética química 439

12.1 Velocidades de reacción 439 12.2 Leyes de velocidad y orden de reacción 444 12.3 Determinación experimental de la ley de velocidad 446 12.4 Ley de velocidad integrada para una reacción de primer orden 451 12.5 Vida media de una reacción de primer orden 455 12.6 Reacciones de segundo orden 457 12.7 Reacciones de orden cero 460 12.8 Mecanismos de reacción 461 12.9 Leyes de velocidad para reacciones elementales 464 12.10 Leyes de velocidad para reacciones globales 466 12.11 Las velocidades de reacción y la temperatura: La ecuación de Arrhenius 471 12.12 Uso de la ecuación de Arrhenius 475 12.13 Catálisis 477 12.14 Catalizadores homogéneos y heterogéneos 481

Interludio Catálisis enzimática 484

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

13 Equilibrio químico 497

13.1 El estado de equilibrio 498 13.2 La constante de equilibrio K c 499 13.3 La constante de equilibrio K p 503 13.4 Equilibrio heterogéneo 506 13.5 Uso de la constante de equilibrio 508 13.6 Factores que afectan la composición de una mezcla en equilibrio: El principio de Le Châtelier 516

17.3 Potenciales de celda y cambios de energía libre

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

19.13 Azufre 797 19.14 Los halógenos: Oxoácidos y sus sales 801

Interludio Fotocopiadoras 804

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

20 Elementos de transición

y química de coordinación 813

20.1 Configuraciones electrónicas 814 20.2 Propiedades de los elementos de transición 817 20.3 Estados de oxidación de los elementos de transición 820 20.4 Química de algunos elementos de transición 822 20.5 Compuestos de coordinación 827 20.6 Ligantes 829 20.7 Nomenclatura de los compuestos de coordinación 831 20.8 Isómeros 835 20.9 Enantiómeros y orientación molecular 841 20.10 Color de los complejos de los metales de transición 844 20.11 Enlaces en los complejos: Teoría de unión valencia (o de enlace valencia) 846 20.12 Teoría del campo cristalino 849

Interludio Titanio: Un metal de alta tecnología 855

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

21 Metales y materiales

de estado sólido 865

21.1 Fuentes de los elementos metálicos 866 21.2 Metalurgia 867

C O N T E N I D O xv

21.3 Hierro y acero 870 21.4 Enlace en metales 872 21.5 Semiconductores 877 21.6 Aplicaciones de los semiconductores 880 21.7 Superconductores 884 21.8 Cerámicas 887 21.9 Materiales compuestos 891

Interludio Nanotecnología 893

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

22 Química nuclear 903

22.1 Reacciones nucleares y sus características 903 22.2 Reacciones nucleares y radiactividad 904 22.3 Velocidades de decaimiento radiactivo 907 22.4 Estabilidad nuclear 911 22.5 Cambios de energía durante las reacciones nucleares 915 22.6 Fisión y fusión nucleares 918 22.7 Transmutación nuclear 922 22.8 Detección y medición de la radiactividad 923 22.9 Efectos biológicos de la radiación 925 22.10 Aplicaciones de la química nuclear 926

Interludio El origen de los elementos químicos 930

Resumen • Términos clave • Problemas de conceptos

clave • Problemas por secciones • Problemas

del capítulo • Problemas de conceptos múltiples

Secciones Interludio

• 1 Química: Materia y medición Suplementos xxiii
• 2 Átomos, moléculas y iones
• 3 Fórmulas, ecuaciones y moles
• 4 Reacciones en disolución acuosa
• 5 Periodicidad y estructura atómica
  • representativos 6 Enlaces iónicos y química de algunos grupos o familias
• 7 Enlaces covalentes y estructura molecular
• 8 Termoquímica: Energía química
• 9 Gases: Propiedades y comportamiento
• 10 Líquidos, sólidos y cambios de fase
• 11 Disoluciones y sus propiedades
• 12 Cinética química
• 13 Equilibrio químico
• 14 Equilibrios en fase acuosa: Ácidos y bases
• 15 Aplicaciones de los equilibrios acuosos
• 16 Termodinámica: Entropía, energía libre y equilibrio
• 17 Electroquímica
• 18 Hidrógeno, oxígeno y agua
• 19 Elementos de las familias o grupos representativos
• 20 Elementos de transición y química de coordinación
• 21 Metales y materiales de estado sólido
• 22 Química nuclear
• 23 Química orgánica
• 24 Bioquímica - Apéndice A Operaciones matemáticas A- - Apéndice B Propiedades termodinámicas a 25 °C A- - Apéndice C Constantes de equilibrio a 25 °C A- - a 25 °C A- Apéndice D Potenciales de reducción estándar - Apéndice E Propiedades del agua A- - Apéndice F Resúmenes de conceptos clave A- - Respuestas a problemas seleccionados A- - Glosario G- - Índice I- - Créditos de fotografías C-
• 17 Electroquímica
• 17.1 Celdas galvánicas
• 17.2 Notación abreviada para celdas galvánicas
  • para reacciones de celda
• 17.4 Potenciales estándar de reducción
• 17.5 Uso de potenciales estándar de reducción
  • de reacción: la ecuación de Nernst 17.6 Potenciales de celda y composiciones de la mezcla
• 17.7 Determinación electroquímica del pH
  • de equilibrio 17.8 Potenciales estándar de celda y constantes
• 17.9 Baterías
• 17.10 Celdas de combustible
• 17.11 Corrosión
• 17.12 Electrólisis y celdas electrolíticas
• 17.13 Aplicaciones comerciales de la electrólisis
• 17.14 Aspectos cuantitativos de la electrólisis
• Interludio Arte electroquímico
  • y agua 18 Hidrógeno, oxígeno
• 18.1 Hidrógeno
• 18.2 Isótopos de hidrógeno - 18.3 Preparación y usos del hidrógeno - 18.4 Reactividad del hidrógeno - 18.5 Hidruros binarios - 18.6 Oxígeno - 18.7 Preparación y usos del oxígeno - 18.8 Reactividad del oxígeno - 18.9 Óxidos - 18.10 Peróxidos y superóxidos - 18.11 Peróxido de hidrógeno - 18.12 Ozono - 18.13 Agua - 18.14 Reactividad del agua - 18.15 Hidratos - Interludio Una “economía de hidrógeno” - o grupos representativos 19 Elementos de las familias - y tendencias periódicas 19.1 Revisión de las propiedades generales - del segundo periodo 19.2 Propiedades distintivas de los elementos - 19.3 Elementos del grupo 3A - 19.4 Boro - 19.5 Elementos del grupo 4A - 19.6 Carbono - 19.7 Silicio - 19.8 Germanio, estaño y plomo - 19.9 Elementos del grupo 5A - 19.10 Nitrógeno - 19.11 Fósforo - 19.12 Elementos del grupo 6A - 24.7 Enantiomería de los carbohidratos - 24.8 Estructuras cíclicas de los monosacáridos - comunes - 24.10 Lípidos - 24.11 Ácidos nucleicos - de Watson-Crick 24.12 Apareamiento de bases en el ADN: El modelo - 24.13 Los ácidos nucleicos y la herencia - Interludio Dactiloscopia de ADN - Apéndice A Operaciones matemáticas A- del capítulo • Problemas de conceptos múltiples - Apéndice B Propiedades termodinámicas a 25 °C A- - Apéndice C Constantes de equilibrio a 25 °C A- - a 25 °C A- Apéndice D Potenciales de reducción estándar - Apéndice E Propiedades del agua A- - Apéndice F Resúmenes de conceptos clave A- - Respuestas a problemas seleccionados A- - Glosario G- - Índice I- - Créditos de fotografías C-
• 23 Química orgánica
• 23.1 La naturaleza de las moléculas orgánicas
• 23.2 Los alcanos y sus isómeros
• 23.3 Dibujo de estructuras orgánicas
• 23.4 Las formas de las moléculas orgánicas
• 23.5 Nomenclatura de los alcanos
• 23.6 Cicloalcanos
• 23.7 Reacciones de los alcanos
  • Grupos funcionales 23.8 Familias de moléculas orgánicas:
• 23.9 Alquenos y alquinos
• 23.10 Reacciones de alquenos y alquinos
• 23.11 Compuestos aromáticos y sus reacciones
• 23.12 Alcoholes, éteres y aminas
• 23.13 Aldehídos y cetonas
• 23.14 Ácidos carboxílicos, ésteres y amidas
• 23.15 Polímeros sintéticos
• Interludio ¿Natural o sintético?
• 24 Bioquímica del capítulo • Problemas de conceptos múltiples
• 24.1 Energía bioquímica
• 24.2 Aminoácidos y péptidos
• 24.3 Aminoácidos y enantiomería molecular
• 24.4 Proteínas
• 24.5 Niveles en la estructura de las proteínas
• 24.6 Carbohidratos - 1 Productos químicos, toxicidad y riesgo xvii - 2 ¿Son reales los átomos? - 3 Benjamín Franklin conocía el número de Avogadro - 4 Química verde - de los espectros atómicos de líneas 5 Luces fluorescentes compactas: Ahorro de energía a través - 6 Sal - 7 Forma molecular, orientación y medicamentos - 8 Biocombustibles - 9 Anestésicos inhalables
  • 10 Líquidos iónicos
  • 11 Diálisis
  • 12 Catálisis enzimática - 13 La respiración y el transporte de oxígeno - 14 Lluvia ácida - 15 Análisis de proteínas por electroforesis - 16 Algunas ideas sobre la entropía - 17 Arte electroquímico - 18 Una “economía de hidrógeno” - 19 Fotocopiadoras - 20 Titanio: Un metal de alta tecnología - 21 Nanotecnología - 22 El origen de los elementos químicos - 23 ¿Natural o sintético? - 24 Dactiloscopia de ADN
• Algunas aplicaciones de las reacciones redox 136-
• Usos de los metales alcalinos 201-
• Usos de los metales alcalinotérreos 206-
• Usos de los halógenos 210-
• Energía a partir de los combustibles fósiles 296-
• Bolsas de aire de los automóviles
• Uranio-235 enriquecido
• Contaminación del aire
• Lluvia ácida
• Calentamiento global 339-
• Agotamiento de la capa de ozono 340-
• Vidrio 385-
• Buceo en aguas profundas
• Desalinización del agua de mar 425-
• Destilación del petróleo 427-
• Convertidores catalíticos
• Producción y uso del amoniaco 516-
• Cal y sus usos
• Cavernas de piedra caliza
• El fluoruro y la caries dental
• Baterías 708-
• Celdas de combustible 712-
• Corrosión 714-
• Aplicaciones de la electrólisis 719-
• Usos de los óxidos - Usos del peróxido de hidrógeno - Purificación del agua para beber 759- - Toxicidad del monóxido de carbono - Usos del dióxido de carbono 779- - Detergentes sintéticos y eutroficación - Usos del ácido sulfúrico 800- - Aplicaciones de los metales de transición 813-814, - Aplicaciones de los agentes quelantes - Metalurgia 867- - Fabricación del acero 870- - Semiconductores 877- - Superconductores 884- - Cerámicas 887- - Materiales compuestos 891- - Radioisótopos útiles en medicina - Energía nuclear 919- - Efectos biológicos de la radiación 925- - Datación arqueológica 926- - Usos médicos de la radiactividad 928- - Imágenes mediante resonancia magnética (IRM) - Margarina a partir de aceites vegetales - Usos de los alcoholes simples 958- - Medicamentos que contienen aminas - Jabón - Polímeros 967-

El propósito de tales anotaciones es refrescar la memoria del lector sobre temas impor- tantes de los capítulos anteriores que le ayudarán a comprender el tema nuevo. También se puso atención en los problemas y su resolución. La primera edición del libro fue pionera en cuanto al uso de problemas visuales no numéricos sobre “concepto clave”, los cuales ponían a prueba la comprensión de los principios, más que la capacidad de sustituir números en una fórmula. Cada edición posterior aumentó su utilización, y la quinta no es la excepción. No cometa el error de pensar que estos problemas de concepto clave son sencillos sólo porque no tienen números. Muchos son verdaderos desafíos que pondrán a prueba la capacidad de cualquier estudiante. Otros cambios incluyen la reorganización de los capítulos; por ejemplo, el capítulo sobre hidrógeno, oxígeno y agua se presenta ahora más adelante que antes, de manera que los capítulos sobre equilibrios acuosos se cubran pronto. Además, se agregaron seis secciones de Interludio, las cuales tratan con temas de actualidad tan importantes como la química verde, los líquidos iónicos, los biocombustibles y la nanotecnología. Espe- ramos con sinceridad que esta nueva edición cumpla las metas que nos fijamos para ella, y que los estudiantes la encuentren amigable, accesible y, sobre todo, eficaz para aprender química.

AGRADECIMIENTOS

Damos las gracias a nuestras familias y a muchas personas talentosas que nos ayudaron para que esta nueva edición fuera posible. Agradecemos en especial a Nicole Folchetti, por sus muchos puntos de vista y sugerencias que mejoraron el libro; a John Murdzek, por su trabajo invaluable para mejorar el programa de ilustraciones del libro; a Donna Young, por sus esfuerzos de producción sin errores, y a Ivonne Gerin, por sus investigaciones fo- tográficas tan magníficas.

Nos agrada en particular agradecer las contribuciones extraordinarias de varios

colegas que crearon los muchos complementos que convierten un libro de texto en

un paquete integrado y valioso:

• Robert Pribush, de Butler University, quien creó los mapas conceptuales del apéndice F, preparó el banco de exámenes y produjo el manual de recursos del profesor.
• Joseph Topich, de Virginia Commonwealth University, quien preparó el manual de soluciones, tanto completas como parciales, así como el apéndice de respuestas que viene al final del texto.
• Donna Jean Fredeen, de Southern Connecticut State University, quien creó la guía de estudio para los estudiantes.

Por último, queremos agradecer a todos nuestros colegas, de tantas otras institu-

ciones, quienes leyeron, criticaron y mejoraron nuestro trabajo.

John McMurry

Robert C. Fay

xx P R E F A C I O

REVISORES DE L A QUINTA EDICIÓN

DE QUÍMICA GENERAL , POR McMURRY/FAY

P R E F A C I O xxi

David S. Ballantine, Northern Illinois University

Debbie Beard, Mississippi State University

Allen Clabo, Francis Marion University

Dean Dickerhoof, Colorado School of Mines

Amina El-Ashmawy, Collin County Community College

Joseph W. Ellison, United States Military Academy at West Point

Kathy Flynn, College of the Canyons

Ted Foster, Folsom Lake College

Cheryl Frech, University of Central Oklahoma

Mark Freilich, University of Memphis

Mark Freitag, Creighton University

Travis Fridgen, Memorial University of Newfoundland

Jack Goldsmith, University of South Carolina Aiken

Mildred Hall, Clark State University

Lois Hansen-Polcar, Cuyahoga Community College

Michael Hauser, St. Louis Community College—Meramec

Patricia Heiden, Michigan Tech University

Thomas Hermann, University of California—San Diego

Todd Hopkins, Baylor University

Jerry Keister, University of Buffalo

Chulsung Kim, University of Dubuque

Ranjit Koodali, University of South Dakota

Valerie Land, University of Arkansas Community College

Celestia Lau, Lorain County Community College

Stephen S. Lawrence, Saginaw Valley State University

Shannon Lieb, Butler University

Rudy Luck, Michigan Technological University

Iain McNab, University of Toronto

Ashley Mahoney, Bethel College

Cynthia N. Peck, Delta College

Svein Saebo, Mississippi State University

Patricia Schroeder, Johnson County Community College

David Shoop, John Brown University

Penny Snetsinger, Sacred Heart University

Steven Socol, McHenry County College

Thomas E. Sorensen, University of Wisconsin—Milwaukee

Keith Stein, University of Missouri—St. Louis

Beth Steiner, University of Akron

John B. Vincent, University of Alabama

Marcy Whitney, University of Alabama

James Wu, Tarrant County Community College

PARTICIPANTES EN L A ENCUESTA ORGANIZ ACIONAL

Stanley Bajue, Medgar Evers College

Chipley Bennett, Spartanburg Technical College

Andy Bhatti, Spartanburg Technical College

Jody Buckholtz, Northeastern State University

Paul Charlesworth, Michigan Tech. University

Joseph Chimeno, College of Eastern Utah

Sharon Coolican, Cayuga Community College

Stephen R. Daniel, Colorado School of Mines

Janel DeGrazia, University of Colorado—Boulder

Amina El-Asmawy, Collin County Community College

Kathy Flynn, College of the Canyons

Mark Freitag, Creighton University

Dr. Barbara Gage, Prince George’s Community College

Vladimir, Garkov, Mary Baldwin College

Gus Gerrans, University of Virginia

Cliff Gottlieb, Shasta College

Laura Grandgenett, University of Dubuque

Sandra Greer, University of Maryland–College Park

Hollyann Harris, Creighton University

Bruce Heyen, Tabor College

Pat Hiden, Michigan Tech. University

Michael Jordan, Oklahoma Baptist University

Andy Jorgensen, University of Toledo

Margaret Kastner, Bucknell University

Kimberfly Kostka, University of Wisconsin—Rock County

Brad Mercer, Graceland University

David Metcalf, University of Virginia

Thomas Murphy, University of Maryland—College Park

Don Neu, St. Cloud State University

Manjo Patil, Western Iowa Tech Community College

Paul Reinbold, Southern Nazarene University

Bryan Roberts, University of Pennsylvania

Dr. Scott Sinex, Prince George’s Community College

Patricia Splan, University of Minnesota—Duluth

Ann Sullivan, California State University—Stanislaus

Kathleen Swallow, Merrimack College

Evalyn A. Trzcinski, Connors State College

James Wu, Tarrant County Community College South

George Uhlig, College of Eastern Utah

Shawna York, Oklahoma Baptist University