Download pdf - Química General, por John E. McMurry y Robert C. Fay (5ta edición) (2009)

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2. LISTA DE LOS ELEMENTOS CON SUS SMBOLOS ATMICOS Y MASAS ATMICAS Nmero Masa Nombre Smbolo atmico atmica Actinio Ac 89 (227)* Aluminio Al 13 26.981538 Americio Am 95 (243) Antimonio Sb 51 121.760 Argn Ar 18 39.948 Arsnico As 33 74.92160 stato At 85 (210) Azufre S 16 32.065 Bario Ba 56 137.327 Berkelio Bk 97 (247) Berilio Be 4 9.012182 Bismuto Bi 83 208.98038 Bohrio Bh 107 (264) Boro B 5 10.811 Bromo Br 35 79.904 Cadmio Cd 48 112.411 Calcio Ca 20 40.078 Californio Cf 98 (251) Carbono C 6 12.0107 Cerio Ce 58 140.116 Cesio Cs 55 132.90545 Cinc (o zinc) Zn 30 65.39 Cloro Cl 17 35.453 Cromo Cr 24 51.9961 Cobalto Co 27 58.933200 Cobre Cu 29 63.546 Curio Cm 96 (247) Darmstadtio Ds 110 (271) Disprosio Dy 66 162.50 Dubnio Db 105 (262) Eisteinio Es 99 (252) Erbio Er 68 167.259 Europio Eu 63 151.964 Escandio Sc 21 44.955910 Estao Sn 50 118.710 Estroncio Sr 38 87.62 Fermio Fm 100 (257) Flor F 9 18.998403 Fsforo P 15 30.973761 Francio Fr 87 (223) Gadolinio Gd 64 157.25 Galio Ga 31 69.723 Germanio Ge 32 72.64 Hafnio Hf 72 178.49 Hassio Hs 108 (269) Helio He 2 4.002602 Hidrgeno H 1 1.00794 Hierro Fe 26 55.845 Holmio Ho 67 164.93032 Indio In 49 114.818 Iridio Ir 77 192.217 Iterbio Yb 70 173.04 Itrio Y 39 88.90585 Kriptn Kr 36 83.798 Lantano La 57 138.9055 Lawrencio Lr 103 (262) Nmero Masa Nombre Smbolo atmico atmica Litio Li 3 6.941 Lutecio Lu 71 174.967 Magnesio Mg 12 24.3050 Manganeso Mn 25 54.938049 Meitnerio Mt 109 (268) Mendelevio Md 101 (258) Mercurio Hg 80 200.59 Molibdeno Mo 42 95.94 Neodimio Nd 60 144.24 Nen Ne 10 20.1797 Neptunio Np 93 (237) Nquel Ni 28 58.6934 Niobio Nb 41 92.90638 Nitrgeno N 7 14.0067 Nobelio No 102 (259) Oro Au 79 196.96655 Osmio Os 76 190.23 Oxgeno O 8 15.9994 Paladio Pd 46 106.42 Plata Ag 47 107.8682 Platino Pt 78 195.078 Plomo Pb 82 207.2 Plutonio Pu 94 (244) Polonio Po 84 (209) Potasio K 19 39.0983 Praseodimio Pr 59 140.90765 Prometio Pm 61 (145) Protactinio Pa 91 231.03588 Radio Ra 88 (226) Radn Rn 86 (222) Renio Re 75 186.207 Rodio Rh 45 102.90550 Roentgenio Rg 111 (272) Rubidio Rb 37 85.4678 Rutenio Ru 44 101.07 Rutherfordio Rf 104 (261) Samario Sm 62 150.36 Seaborgio Sg 106 (266) Selenio Se 34 78.96 Silicio Si 14 28.0855 Sodio Na 11 22.989770 Tantalio Ta 73 180.9479 Talio Tl 81 204.3833 Tecnecio Tc 43 (98) Teluro Te 52 127.60 Terbio Tb 65 158.92534 Titanio Ti 22 47.867 Torio Th 90 232.0381 Tulio Tm 69 168.93421 Tungsteno W 74 183.84 Uranio U 92 238.02891 Vanadio V 23 50.9415 Xenn Xe 54 131.293 Yodo I 53 126.90447 Zirconio Zr 40 91.224 *Los valores entre parntesis son de nmeros de masa de los istopos ms comunes o de ms larga vida de los elementos radiactivos. www.FreeLibros.org 3. *Seriedelantnidos Seriedeactnidos Gruposrepresentativos Metalesdetransicin Gruposrepresentativos Loselementos112yposteriores,descubiertosenfechareciente,annohanrecibidounnombre.Enfecharecientesehainformadosobre laexistenciadeloselementos113,115y118,perosudescubrimientonohasidoconfirmadoporinvestigadoresenotrolaboratorio 6.941 3 Li 22.989770 11 Na 39.0983 19 K 85.4678 37 Rb 132.90545 55 Cs (223) 87 Fr 9.01218 24.3050 12 Mg 40.078 20 Ca 87.62 38 Sr 137.327 56 Ba (226) 88 RaRfDbSg Be 4 34567891011 13 4A 151617 18 2 2A 44.955910 21 Sc 47.867 22 Ti 88.90585 39 Y 174.967 71 Lu (262) 103 Lr (261) 104 50.9415 23 V 51.9961 24 Cr 91.224 40 Zr 92.90638 41 Nb 72 Hf 178.49180.9479 73 Ta 183.84 74 W (262) 105 (266) 106107108109110111112 54.938049 25 Mn 55.845 26 Fe 95.94 42 Mo (98) 43 Tc 101.07 44 Ru 186.207 75 Re 76 Os 140.116 58 Ce 140.90765 59 Pr 144.24 60 Nd (145) 61 Pm 150.36 62 Sm 232.0381 90 Th 231.03588 91 Pa 238.02891 92 U (237) 93 Np (244) 94 Pu 58.933200 27 Co 102.90550 45 Rh 192.217190.23 77 Ir 3B4B5B6B7B8B 39.948 18 Ar 20.1797 10 Ne 4.002602 2 He 36 Kr 131.293 54 Xe (222) 86 Rn 35.453 17 Cl 18.998403 9 F 35 Br 126.90447 53 I 85 At 32.065 16 S 15.9994 8 O 34 Se 127.60 52 Te 84 Po 30.973761 15 P 14.0067 7 N 33 As 121.760 51 Sb 83 Bi 28.0855 14 Si 12.0107 6 C 32 Ge 118.710 50 Sn 82 Pb 26.981538 13 Al 10.811 5 B 31 Ga 114.818 49 In 204.3833207.2208.98038(209)(210) 81 Tl 30 Zn 112.411 48 Cd 200.59 80 Hg 63.54665.3969.72372.6474.9216078.9679.90483.798 29 Cu 107.8682 47 Ag 196.96655 79 Au 58.6934 28 Ni 106.42 46 Pd 195.078 78 Pt 173.04 70 Yb 168.93421 69 Tm 167.259 68 Er 164.93032 67 Ho 162.50 66 Dy 158.92534 65 Tb 157.25 64 Gd 151.964 63 Eu 138.9055 71 *La (227) 89 Ac (259) 102 No (258) 101 Md (257) 100 Fm (252) 99 Es (251) 98 Cf (247) 97 Bk (247) 96 Cm (243) 95 Am 1B2B 12 3A 14 5A6A7A 8A BhHsMtDsRg (264)(272)(285)(271)(269) 1.00794 1 H 1A 1 114 (289) 116 (292)(268) TABLAPERIDICADELOSELEMENTOS www.FreeLibros.org 4. QUMICA GENERALQ U I N T A E D I C I N JOHN E. MCMURRY Cornell University ROBERT C. FAY Cornell University TRADUCCIN: Javier Enrquez Brito Traductor profesional Virgilio Gonzlez Pozo Traductor profesional REVISIN TCNICA: Gisela Hernndez Milln Norma Mnica Lpez Villa Elizabeth Nieto Calleja Myrna Carrillo Chvez Facultad de Qumica Universidad Nacional Autnoma de Mxico Susana F. Llesuy Facultad de Farmacia y Bioqumica Universidad de Buenos Aires Marcelo Videa Vargas Departamento de Qumica ITESM campus Monterrey Mxico Argentina Brasil Colombia Costa Rica Chile Ecuador Espaa Guatemala Panam Per Puerto Rico Uruguay Venezuela www.FreeLibros.org 5. 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 Traduccin autorizada de la edicin en idioma ingls titulada Chemistry, 5a. edicin por John E. McMurry y Robert C. Fay, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como Prentice Hall, Copyright 2008. Todos los derechos reservados. Esta edicin en espaol es la n ica autorizada. Edicin en espaol Editor: Rubn Fuerte Rivera e-mail: [email protected] Editor de desarrollo: Felipe Hernndez Carrasco Supervisor de produccin: Jos D. Hernndez Garduo Edicin en ingls 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 ProductionRoyce 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 Lpez 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 EDICIN, 2009 D.R. 2009 por Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V. Atlacomulco 500-5o. piso Col. Industrial Atoto 53519 Naucalpan de Jurez, Estado de Mxico Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Nm. 1031. Prentice Hall es una marca registrada de Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V. Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicacin pueden reproducirse, registrarse o transmitirse, por un sistema de recuperacin de informacin, en ninguna forma ni por ningn medio, sea electrnico, mecnico, fotoqumico, magntico o electroptico, por fotocopia, grabacin o cualquier otro, sin permiso previo por escrito del editor. El prstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesin de uso de este ejemplar requerir tambin la autorizacin del editor o de sus representantes. ISBN 10: 970-26-1286-1 ISBN 13: 978-970-26-1286-5 Impreso en Mxico. Printed in Mexico. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 12 11 10 09 Datos de catalogacin bibliogrfica McMURRY E., JOHN y FAY C., ROBERT Qumica general. Quinta edicin PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2009 ISBN: 978-970-26-1286-5 rea: Qumica Formato: 21 27 cm Pginas: 1176 www.FreeLibros.org 6. Contenido general Prefacio xix Suplementos xxiii 1 Qumica: Materia y medicin 1 2 tomos, molculas y iones 33 3 Frmulas, ecuaciones y moles 69 4 Reacciones en disolucin acuosa 107 5 Periodicidad y estructura atmica 147 6 Enlaces inicos y qumica de algunos grupos o familias representativos 185 7 Enlaces covalentes y estructura molecular 223 8 Termoqumica: Energa qumica 273 9 Gases: Propiedades y comportamiento 315 10 Lquidos, slidos y cambios de fase 353 11 Disoluciones y sus propiedades 399 12 Cintica qumica 439 13 Equilibrio qumico 497 14 Equilibrios en fase acuosa: cidos y bases 543 15 Aplicaciones de los equilibrios acuosos 593 16 Termodinmica: Entropa, energa libre y equilibrio 647 17 Electroqumica 687 18 Hidrgeno, oxgeno y agua 737 19 Elementos de las familias o grupos representativos 769 20 Elementos de transicin y qumica de coordinacin 813 21 Metales y materiales de estado slido 865 22 Qumica nuclear 903 23 Qumica orgnica 937 24 Bioqumica 979 Apndice A Operaciones matemticas A-1 Apndice B Propiedades termodinmicas a 25 C A-9 Apndice C Constantes de equilibrio a 25 C A-14 Apndice D Potenciales de reduccin estndar a 25 C A-18 Apndice E Propiedades del agua A-20 Apndice F Resmenes de conceptos clave A-21 Respuestas a problemas seleccionados A-45 Glosario G-1 ndice I-1 Crditos de fotografas C-1 vii www.FreeLibros.org 7. Prefacio xix Suplementos xxiii 1 Qumica: Materia y medicin 1 1.1 Acercamiento a la qumica: La experimentacin 1 1.2 La qumica y los elementos 2 1.3 Los elementos y la tabla peridica 4 1.4 Algunas propiedades qumicas de los elementos 7 1.5 Experimentacin y medicin 10 1.6 Medicin de la masa 11 1.7 Medicin de la longitud 12 1.8 Medicin de la temperatura 12 1.9 Unidades derivadas: Medicin del volumen 14 1.10 Unidades derivadas: Medicin de la densidad 16 1.11 Exactitud, precisin y cifras significativas en la medicin 17 1.12 Redondeo de nmeros 19 1.13 Clculos: Conversiones de una unidad en otra 21 Interludio Productos qumicos, toxicidad y riesgo 25 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Contenido viii 2 tomos, molculas y iones 33 2.1 La conservacin de la masa y la ley de las proporciones definidas 33 2.2 La teora atmica de Dalton y la ley de las proporciones mltiples 35 2.3 La estructura de los tomos: Los electrones 37 2.4 La estructura de los tomos: Protones y neutrones 39 2.5 Nmero atmico 41 2.6 Masa atmica 43 2.7 Compuestos y mezclas 44 2.8 Molculas, iones y enlaces qumicos 46 2.9 cidos y bases 52 2.10 Nomenclatura de los compuestos qumicos 53 Interludio Son reales los tomos? 60 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo 3 Frmulas, ecuaciones y moles 69 3.1 Balanceo de ecuaciones qumicas 69 3.2 Smbolos qumicos en niveles diferentes 72 3.3 El nmero de Avogadro y el mol 73 3.4 Estequiometra: Aritmtica qumica 77 3.5 Rendimiento de las reacciones qumicas 79 www.FreeLibros.org 8. C O N T E N I D O ix 3.6 Reacciones con reactivo limitante 81 3.7 Concentraciones de los reactivos en disolucin: Molaridad 84 3.8 Dilucin de disoluciones concentradas 86 3.9 Estequiometra en disoluciones 87 3.10 Titulacin 88 3.11 Composicin porcentual y frmulas empricas 90 3.12 Determinacin de las frmulas empricas: Anlisis elemental 93 3.13 Determinacin de las masas moleculares: Espectrometra de masas 96 Interludio Benjamn Franklin conoca el nmero de Avogadro? 98 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo 4 Reacciones en disolucin acuosa 107 4.1 Algunas formas en que ocurren las reacciones qumicas 107 4.2 Electrolitos en una disolucin acuosa 108 4.3 Las reacciones acuosas y las ecuaciones inicas netas 110 4.4 Reacciones de precipitacin y reglas de solubilidad 112 4.5 cidos, bases y reacciones de neutralizacin 114 4.6 Reacciones de oxidacin-reduccin (redox) 116 4.7 Identificacin de reacciones redox 120 4.8 La serie de actividad de los elementos 122 4.9 Balanceo de reacciones redox: El mtodo del nmero de oxidacin 125 4.10 Balanceo de reacciones redox: El mtodo de la media reaccin 129 4.11 Titulaciones redox 133 4.12 Algunas aplicaciones de las reacciones redox 136 Interludio Qumica verde 138 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 5 Periodicidad y estructura atmica 147 5.1 Desarrollo de la tabla peridica 148 5.2 La luz y el espectro electromagntico 149 5.3 La energa electromagntica y los espectros atmicos de lneas 152 5.4 Propiedades corpusculares de la energa electromagntica 154 5.5 Propiedades ondulatorias de la materia 157 5.6 La mecnica cuntica y el principio de incertidumbre de Heisenberg 158 5.7 Funciones de onda y nmeros cunticos 160 5.8 Las formas de los orbitales 162 5.9 La mecnica cuntica y los espectros atmicos de lneas 166 5.10 El espn del electrn y el principio de exclusin de Pauli 168 5.11 Niveles de orbitales de energa en tomos polielectrnicos 168 5.12 Configuraciones electrnicas de tomos polielectrnicos 169 5.13 Algunas configuraciones electrnicas anmalas 173 5.14 Las configuraciones electrnicas y la tabla peridica 173 5.15 Las configuraciones electrnicas y las propiedades peridicas: Radios atmicos 175 Interludio Luces fluorescentes compactas: Ahorro de energa por medio de espectro atmico de lneas 178 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 6 Enlaces inicos y qumica de algunos grupos o familias representativos 185 6.1 Los iones y sus configuraciones electrnicas 185 6.2 Radios inicos 187 www.FreeLibros.org 9. 6.3 Energa de ionizacin 188 6.4 Energas de ionizacin ms altas 191 6.5 Afinidad electrnica 192 6.6 Los enlaces inicos y la formacin de slidos inicos 194 6.7 Energas de red en slidos inicos 197 6.8 La regla del octeto 199 6.9 Qumica de los elementos del grupo 1A: Metales alcalinos 201 6.10 Qumica de los elementos del grupo 2A: Metales alcalinotrreos 205 6.11 Qumica de los elementos del grupo 3A: Aluminio 208 6.12 Qumica de los elementos del grupo 7A: Halgenos 210 6.13 Qumica de los elementos del grupo 8A: Gases nobles 213 Interludio Sal 216 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 7 Enlaces covalentes y estructura molecular 223 7.1 El enlace covalente 223 7.2 Fuerzas de los enlaces covalentes 224 7.3 Comparacin de compuestos inicos y covalentes 226 7.4 Enlaces covalentes polares: Electronegatividad 226 7.5 Estructuras electrnicas de puntos 229 7.6 Estructuras electrnicas de puntos para molculas poliatmicas 232 7.7 Las estructuras electrnicas de puntos y la resonancia 238 7.8 Cargas formales 240 7.9 Formas moleculares: El modelo RPECV 242 7.10 Teora del enlace valencia 250 7.11 Hibridacin y orbitales hbridos sp3 251 7.12 Otros tipos de orbitales hbridos 253 7.13 Teora del orbital molecular: La molcula de hidrgeno 256 7.14 Teora del orbital molecular: Otras molculas diatmicas 259 7.15 Combinacin de las teoras del enlace valencia y del orbital molecular 262 Interludio Forma molecular, orientacin y medicamentos 263 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 8 Termoqumica: Energa qumica 273 8.1 Energa 273 8.2 Cambios de energa y conservacin de la energa 274 8.3 Energa interna y funciones de estado 276 8.4 Trabajo de expansin 278 8.5 Energa y entalpa 280 8.6 El estado termodinmico estndar 282 8.7 Entalpas de cambio fsico y qumico 283 8.8 Calorimetra y capacidad calorfica 285 8.9 Ley de Hess 289 8.10 Calores estndar de formacin 292 8.11 Energas de disociacin de enlace 294 8.12 Combustibles fsiles, eficiencia del combustible y calores de combustin 296 8.13 Introduccin a la entropa 298 8.14 Introduccin a la energa libre 301 x C O N T E N I D O www.FreeLibros.org 10. Interludio Biocombustibles 305 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 9 Gases: Propiedades y comportamiento 315 9.1 Los gases y su presin 315 9.2 Las leyes de los gases 319 9.3 Ley de los gases ideales 324 9.4 Relaciones estequiomtricas de los gases 327 9.5 Presin parcial y ley de Dalton 330 9.6 Teora cintica molecular de los gases 332 9.7 Ley de Graham: Difusin y efusin de los gases 335 9.8 El comportamiento de los gases reales 337 9.9 La atmsfera de la Tierra 338 Interludio Anestsicos inhalables 342 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 10 Lquidos, slidos 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 lquidos 363 10.4 Cambios de fase 364 10.5 Evaporacin, presin de vapor y punto de ebullicin 368 10.6 Tipos de slidos 372 10.7 Deteccin de la estructura de los slidos: Cristalografa de rayos X 374 10.8 Las celdas unitarias y el empaquetamiento de esferas en slidos cristalinos 376 10.9 Estructuras de algunos slidos inicos 382 10.10 Estructuras de algunos slidos de red covalente 384 10.11 Diagramas de fases 386 Interludio Lquidos inicos 390 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 11 Disoluciones y sus propiedades 399 11.1 Disoluciones 399 11.2 Los cambios de la energa y el proceso de la disolucin 400 11.3 Unidades de concentracin 404 11.4 Algunos factores que afectan la solubilidad 409 11.5 Comportamiento fsico de las disoluciones: Propiedades coligativas 413 11.6 Disminucin de la presin de vapor de las disoluciones: Ley de Raoult 413 11.7 Elevacin del punto de ebullicin y abatimiento o disminucin del punto de congelacin de las disoluciones 419 11.8 smosis y presin osmtica 423 11.9 Algunos usos de las propiedades coligativas 425 11.10 Destilacin fraccionada de mezclas de lquidos 427 Interludio Dilisis 430 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples C O N T E N I D O xi www.FreeLibros.org 11. 13.7 Alteracin de una mezcla en equilibrio: Cambios en la concentracin 518 13.8 Alteracin de una mezcla en equilibrio: Cambios de presin y volumen 521 13.9 Alteracin de una mezcla en equilibrio: Cambios de temperatura 524 13.10 El efecto de un catalizador sobre el equilibrio 526 13.11 Relacin entre equilibrio qumico y cintica qumica 528 Interludio La respiracin y el transporte de oxgeno 531 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 14 Equilibrios en fase acuosa: cidos y bases 543 14.1 Conceptos cido y base: Teora de Brnsted-Lowry 543 14.2 Fuerza de los cidos y de las bases 546 14.3 Protones hidratados y iones hidronio 549 14.4 Disociacin del agua 549 14.5 La escala de pH 552 14.6 Medicin del pH 553 14.7 El pH en disoluciones de cidos y bases fuertes 555 14.8 Equilibrios en disoluciones de cidos dbiles 557 xii C O N T E N I D O 12 Cintica qumica 439 12.1 Velocidades de reaccin 439 12.2 Leyes de velocidad y orden de reaccin 444 12.3 Determinacin experimental de la ley de velocidad 446 12.4 Ley de velocidad integrada para una reaccin de primer orden 451 12.5 Vida media de una reaccin de primer orden 455 12.6 Reacciones de segundo orden 457 12.7 Reacciones de orden cero 460 12.8 Mecanismos de reaccin 461 12.9 Leyes de velocidad para reacciones elementales 464 12.10 Leyes de velocidad para reacciones globales 466 12.11 Las velocidades de reaccin y la temperatura: La ecuacin de Arrhenius 471 12.12 Uso de la ecuacin de Arrhenius 475 12.13 Catlisis 477 12.14 Catalizadores homogneos y heterogneos 481 Interludio Catlisis enzimtica 484 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 13 Equilibrio qumico 497 13.1 El estado de equilibrio 498 13.2 La constante de equilibrio Kc 499 13.3 La constante de equilibrio Kp 503 13.4 Equilibrio heterogneo 506 13.5 Uso de la constante de equilibrio 508 13.6 Factores que afectan la composicin de una mezcla en equilibrio: El principio de Le Chtelier 516 www.FreeLibros.org 12. C O N T E N I D O xiii 14.9 Clculo de concentraciones en el equilibrio para disoluciones de cidos dbiles 559 14.10 Porcentaje de disociacin en disoluciones de cidos dbiles 564 14.11 cidos poliprticos 565 14.12 Equilibrios en disoluciones de bases dbiles 568 14.13 Relacin entre Ka y Kb 570 14.14 Propiedades cido-base de las sales 572 14.15 Factores que afectan la fuerza de los cidos 576 14.16 cidos y bases de Lewis 579 Interludio Lluvia cida 582 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 15 Aplicaciones de los equilibrios acuosos 593 15.1 Reacciones de neutralizacin 593 15.2 El efecto del ion comn 596 15.3 Disoluciones amortiguadoras 601 15.4 La ecuacin de Henderson-Hasselbalch 604 15.5 Curvas de titulacin de pH 607 15.6 Titulaciones cido fuerte-base fuerte 608 15.7 Titulaciones cido dbil-base fuerte 610 15.8 Titulaciones base dbil-cido fuerte 613 15.9 Titulaciones cido poliprtico-base fuerte 615 15.10 Equilibrios de solubilidad 618 15.11 Determinacin de Kps y clculos de la solubilidad a partir de Kps 619 15.12 Factores que afectan la solubilidad 622 15.13 Precipitacin de compuestos inicos 629 15.14 Separacin de iones por precipitacin selectiva 631 15.15 Anlisis cualitativo 632 Interludio Anlisis de protenas por electroforesis 634 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 16 Termodinmica: Entropa, energa libre y equilibrio 647 16.1 Procesos espontneos 647 16.2 Entalpa, entropa y procesos espontneos: Un breve repaso 649 16.3 Entropa y probabilidad 653 16.4 Entropa y temperatura 656 16.5 Entropas molares estndar y entropas estndar de reaccin 657 16.6 La entropa y la segunda ley de la termodinmica 659 16.7 Energa libre 662 16.8 Cambios de energa libre estndar en reacciones 664 16.9 Energas libres estndar de formacin 667 16.10 Cambios de energa libre y composicin de la mezcla de reaccin 669 16.11 Energa libre y equilibrio qumico 671 Interludio Algunas ideas sobre la entropa 676 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples www.FreeLibros.org 13. 17 Electroqumica 687 17.1 Celdas galvnicas 687 17.2 Notacin abreviada para celdas galvnicas 692 17.3 Potenciales de celda y cambios de energa libre para reacciones de celda 694 17.4 Potenciales estndar de reduccin 695 17.5 Uso de potenciales estndar de reduccin 699 17.6 Potenciales de celda y composiciones de la mezcla de reaccin: la ecuacin de Nernst 701 17.7 Determinacin electroqumica del pH 704 17.8 Potenciales estndar de celda y constantes de equilibrio 706 17.9 Bateras 708 17.10 Celdas de combustible 712 17.11 Corrosin 714 17.12 Electrlisis y celdas electrolticas 716 17.13 Aplicaciones comerciales de la electrlisis 719 17.14 Aspectos cuantitativos de la electrlisis 722 Interludio Arte electroqumico 725 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 18 Hidrgeno, oxgeno y agua 737 18.1 Hidrgeno 737 18.2 Istopos de hidrgeno 738 18.3 Preparacin y usos del hidrgeno 740 18.4 Reactividad del hidrgeno 741 18.5 Hidruros binarios 742 18.6 Oxgeno 747 18.7 Preparacin y usos del oxgeno 748 18.8 Reactividad del oxgeno 749 18.9 xidos 750 18.10 Perxidos y superxidos 754 18.11 Perxido de hidrgeno 755 18.12 Ozono 757 18.13 Agua 758 18.14 Reactividad del agua 760 18.15 Hidratos 761 Interludio Una economa de hidrgeno 762 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 19 Elementos de las familias o grupos representativos 769 19.1 Revisin de las propiedades generales y tendencias peridicas 770 19.2 Propiedades distintivas de los elementos del segundo periodo 772 19.3 Elementos del grupo 3A 774 19.4 Boro 775 19.5 Elementos del grupo 4A 776 19.6 Carbono 777 19.7 Silicio 781 19.8 Germanio, estao y plomo 785 19.9 Elementos del grupo 5A 786 19.10 Nitrgeno 787 19.11 Fsforo 791 19.12 Elementos del grupo 6A 796 xiv C O N T E N I D O www.FreeLibros.org 14. 19.13 Azufre 797 19.14 Los halgenos: Oxocidos y sus sales 801 Interludio Fotocopiadoras 804 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 20 Elementos de transicin y qumica de coordinacin 813 20.1 Configuraciones electrnicas 814 20.2 Propiedades de los elementos de transicin 817 20.3 Estados de oxidacin de los elementos de transicin 820 20.4 Qumica de algunos elementos de transicin 822 20.5 Compuestos de coordinacin 827 20.6 Ligantes 829 20.7 Nomenclatura de los compuestos de coordinacin 831 20.8 Ismeros 835 20.9 Enantimeros y orientacin molecular 841 20.10 Color de los complejos de los metales de transicin 844 20.11 Enlaces en los complejos: Teora de unin valencia (o de enlace valencia) 846 20.12 Teora del campo cristalino 849 Interludio Titanio: Un metal de alta tecnologa 855 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 21 Metales y materiales de estado slido 865 21.1 Fuentes de los elementos metlicos 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 Cermicas 887 21.9 Materiales compuestos 891 Interludio Nanotecnologa 893 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 22 Qumica nuclear 903 22.1 Reacciones nucleares y sus caractersticas 903 22.2 Reacciones nucleares y radiactividad 904 22.3 Velocidades de decaimiento radiactivo 907 22.4 Estabilidad nuclear 911 22.5 Cambios de energa durante las reacciones nucleares 915 22.6 Fisin y fusin nucleares 918 22.7 Transmutacin nuclear 922 22.8 Deteccin y medicin de la radiactividad 923 22.9 Efectos biolgicos de la radiacin 925 22.10 Aplicaciones de la qumica nuclear 926 Interludio El origen de los elementos qumicos 930 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples www.FreeLibros.org 15. 24.7 Enantiomera de los carbohidratos 994 24.8 Estructuras cclicas de los monosacridos 995 24.9 Algunos disacridos y polisacridos comunes 996 24.10 Lpidos 998 24.11 cidos nucleicos 1001 24.12 Apareamiento de bases en el ADN: El modelo de Watson-Crick 1004 24.13 Los cidos nucleicos y la herencia 1005 Interludio Dactiloscopia de ADN 1008 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples Apndice A Operaciones matemticas A-1 Apndice B Propiedades termodinmicas a 25 C A-9 Apndice C Constantes de equilibrio a 25 C A-14 Apndice D Potenciales de reduccin estndar a 25 C A-18 Apndice E Propiedades del agua A-20 Apndice F Resmenes de conceptos clave A-21 Respuestas a problemas seleccionados A-45 Glosario G-1 ndice I-1 Crditos de fotografas C-1 23 Qumica orgnica 937 23.1 La naturaleza de las molculas orgnicas 937 23.2 Los alcanos y sus ismeros 939 23.3 Dibujo de estructuras orgnicas 941 23.4 Las formas de las molculas orgnicas 942 23.5 Nomenclatura de los alcanos 944 23.6 Cicloalcanos 947 23.7 Reacciones de los alcanos 949 23.8 Familias de molculas orgnicas: Grupos funcionales 950 23.9 Alquenos y alquinos 952 23.10 Reacciones de alquenos y alquinos 954 23.11 Compuestos aromticos y sus reacciones 956 23.12 Alcoholes, teres y aminas 958 23.13 Aldehdos y cetonas 961 23.14 cidos carboxlicos, steres y amidas 962 23.15 Polmeros sintticos 967 Interludio Natural o sinttico? 970 Resumen Trminos clave Problemas de conceptos clave Problemas por secciones Problemas del captulo Problemas de conceptos mltiples 24 Bioqumica 979 24.1 Energa bioqumica 979 24.2 Aminocidos y pptidos 983 24.3 Aminocidos y enantiomera molecular 986 24.4 Protenas 988 24.5 Niveles en la estructura de las protenas 990 24.6 Carbohidratos 993 xvi C O N T E N I D O www.FreeLibros.org 16. Secciones Interludio xvii 1 Productos qumicos, toxicidad y riesgo 25 2 Son reales los tomos? 60 3 Benjamn Franklin conoca el nmero de Avogadro 98 4 Qumica verde 138 5 Luces fluorescentes compactas: Ahorro de energa a travs de los espectros atmicos de lneas 178 6 Sal 216 7 Forma molecular, orientacin y medicamentos 263 8 Biocombustibles 305 9 Anestsicos inhalables 342 10 Lquidos inicos 390 11 Dilisis 430 12 Catlisis enzimtica 484 13 La respiracin y el transporte de oxgeno 531 14 Lluvia cida 582 15 Anlisis de protenas por electroforesis 634 16 Algunas ideas sobre la entropa 676 17 Arte electroqumico 725 18 Una economa de hidrgeno 762 19 Fotocopiadoras 804 20 Titanio: Un metal de alta tecnologa 855 21 Nanotecnologa 893 22 El origen de los elementos qumicos 930 23 Natural o sinttico? 970 24 Dactiloscopia de ADN 1008 Algunas aplicaciones de las reacciones redox 136-137 Usos de los metales alcalinos 201-202 Usos de los metales alcalinotrreos 206-207 Usos de los halgenos 210-211 Energa a partir de los combustibles fsiles 296-297 Bolsas de aire de los automviles 327 Uranio-235 enriquecido 336 Contaminacin del aire 339 Lluvia cida 339 Calentamiento global 339-340 Agotamiento de la capa de ozono 340-341 Vidrio 385-386 Buceo en aguas profundas 412 Desalinizacin del agua de mar 425-426 Destilacin del petrleo 427-429 Convertidores catalticos 483 Produccin y uso del amoniaco 516-517 Cal y sus usos 555 Cavernas de piedra caliza 624 El fluoruro y la caries dental 624 Bateras 708-712 Celdas de combustible 712-713 Corrosin 714-716 Aplicaciones de la electrlisis 719-722 Usos de los xidos 753 Usos del perxido de hidrgeno 755 Purificacin del agua para beber 759-760 Toxicidad del monxido de carbono 779 Usos del dixido de carbono 779-780 Detergentes sintticos y eutroficacin 795 Usos del cido sulfrico 800-801 Aplicaciones de los metales de transicin 813-814, 865 Aplicaciones de los agentes quelantes 830 Metalurgia 867-872 Fabricacin del acero 870-872 Semiconductores 877-884 Superconductores 884-887 Cermicas 887-884 Materiales compuestos 891-892 Radioistopos tiles en medicina 908 Energa nuclear 919-922 Efectos biolgicos de la radiacin 925-926 Datacin arqueolgica 926-927 Usos mdicos de la radiactividad 928-929 Imgenes mediante resonancia magntica (IRM) 929 Margarina a partir de aceites vegetales 955 Usos de los alcoholes simples 958-959 Medicamentos que contienen aminas 960 Jabn 964 Polmeros 967-969 Aplicaciones dentro del texto www.FreeLibros.org 17. www.FreeLibros.org 18. Prefacio Francie sali de su primera clase de qumica sorprendida. En una hora se dio cuenta de que todo estaba hecho de tomos en movimiento continuo. Tambin capt la idea de que nada se crea ni se destruye. Aun si algo se quema o se aniquila, no desaparece de la faz de la Tierra; se convierte en algo ms: gases, lquidos y polvos. Todo, decidi Francie despus de esa primera clase, vibraba con la vida y no exista la muerte en la qumica. Se preguntaba por qu la gente preparada no adoptaba la qumica como una religin. Betty Smith, A Tree Grows in Brooklyn Bien, no todos tienen una reaccin tan espectacular y abrumadora frente a sus clases de qumica, y pocos cometeran el error de tomarla como una religin. No obstante, la qumica es una materia de gran belleza lgica y es la ciencia fundamental, que subyace en muchos de los grandes avances del ltimo siglo, los cuales han prolongado y enriquecido nuestras vidas. Su estudio, en verdad, es una experiencia fascinante. ACERCA DEL LIBRO Nuestra meta principal al escribir este libro ha sido realizar una narracin clara y coherente de nuestra ciencia, que cubriera tanto los principios importantes como los hechos principales. Escribimos para explicar la qumica a los alumnos como nos hubiera gustado que nos la explicaran hace aos, cuando nosotros ramos los estudiantes. No garanti- zamos que aprender qumica sea siempre fcil, pero s afirmamos que hemos hecho nuestro mejor esfuerzo para escribir e ilustrar este libro con la finalidad de hacer el proceso de aprendizaje tan ligero como sea posible. Comenzamos con la estructura atmica, luego nos ocupamos de los enlaces y las molculas, y despus explicamos las propiedades fsicas de las sustancias; terminamos con el estudio de las propiedades qumicas, con lo que habremos planteado una historia coherente de la qumica. Las transiciones entre los temas son suaves, y las explicaciones son lcidas; tambin son frecuentes las referencias al material anterior. Se han hecho esfuerzos para explicar la qumica en forma visual e intuitiva para todos aquellos que realicen un esfuerzo honesto por comprenderla. Hasta donde fue posible, se minimizaron las distracciones. Cada captulo se divide en secciones numerosas para dar descansos frecuentes, y cada seccin tiene un formato consistente. Las secciones, por lo general, comienzan con una explicacin de su tema, pasan a un ejemplo resuelto que muestra cmo resolver problemas, y terminan con un problema o ms para que el lector los resuelva. Cada captulo concluye con una breve seccin titulada Interludio, que describe una aplicacin o es una extensin interesante del tema del captulo. ACERCA DE LA QUINTA EDICIN Al preparar esta quinta edicin, hemos vuelto a trabajar todo el libro al nivel de frases para que nuestros lectores comprendan y aprendan qumica de la manera ms fcil posible. Entre los muchos cambios y mejoras es digno de mencionarse que casi todas las ilustraciones se elaboraron de nuevo para hacerlas ms realistas; adems, se agregaron muchos modelos moleculares nuevos. Lo ms notable de los cambios tal vez sea el uso de dos nuevas herramientas para unificar y aclarar el tema. La primera es un mtodo propio de este libro de hacer anotaciones en las figuras. En vez de colocar explicaciones largas bajo las figuras, hemos puesto leyendas pequeas y abundantes, directamente encima de las partes relevantes de las figuras. Creemos que el efecto es que el texto fluye de manera natural hacia las figuras, con lo que incitamos a los lectores a dedicar ms tiempo a comprenderlas. La segunda herramienta exclusiva es el uso de notas breves al margen con el encabezado Recuerde... xix www.FreeLibros.org 19. El propsito de tales anotaciones es refrescar la memoria del lector sobre temas importantes de los captulos anteriores que le ayudarn a comprender el tema nuevo. Tambin se puso atencin en los problemas y su resolucin. La primera edicin del libro fue pionera en cuanto al uso de problemas visuales no numricos sobre concepto clave, los cuales ponan a prueba la comprensin de los principios, ms que la capacidad de sustituir nmeros en una frmula. Cada edicin posterior aument su utilizacin, y la quinta no es la excepcin. No cometa el error de pensar que estos problemas de concepto clave son sencillos slo porque no tienen nmeros. Muchos son verdaderos desafos que pondrn a prueba la capacidad de cualquier estudiante. Otros cambios incluyen la reorganizacin de los captulos; por ejemplo, el captulo sobre hidrgeno, oxgeno y agua se presenta ahora ms adelante que antes, de manera que los captulos sobre equilibrios acuosos se cubran pronto. Adems, se agregaron seis secciones de Interludio, las cuales tratan con temas de actualidad tan importantes como la qumica verde, los lquidos inicos, los biocombustibles y la nanotecnologa. Espe- ramos con sinceridad que esta nueva edicin cumpla las metas que nos fijamos para ella, y que los estudiantes la encuentren amigable, accesible y, sobre todo, eficaz para aprender qumica. AGRADECIMIENTOS Damos las gracias a nuestras familias y a muchas personas talentosas que nos ayudaron para que esta nueva edicin 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 produccin sin errores, y a Ivonne Gerin, por sus investigaciones fo- togrficas tan magnficas. 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 cre los mapas conceptuales del apndice F, prepar el banco de exmenes y produjo el manual de recursos del profesor. Joseph Topich, de Virginia Commonwealth University, quien prepar el manual de soluciones, tanto completas como parciales, as como el apndice de respuestas que viene al final del texto. Donna Jean Fredeen, de Southern Connecticut State University, quien cre la gua de estudio para los estudiantes. Por ltimo, 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 www.FreeLibros.org 20. REVISORES DE LA QUINTA EDICIN DE QUMICA 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 CollegeMeramec Patricia Heiden, Michigan Tech University Thomas Hermann, University of CaliforniaSan 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 WisconsinMilwaukee Keith Stein, University of MissouriSt. 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 LA ENCUESTA ORGANIZACIONAL 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 ColoradoBoulder Amina El-Asmawy, Collin County Community College Kathy Flynn, College of the Canyons Mark Freitag, Creighton University Dr. Barbara Gage, Prince Georges 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 MarylandCollege 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 WisconsinRock County Brad Mercer, Graceland University David Metcalf, University of Virginia Thomas Murphy, University of MarylandCollege 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 Georges Community College Patricia Splan, University of MinnesotaDuluth Ann Sullivan, California State UniversityStanislaus 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 www.FreeLibros.org 21. REVISORES DE EDICIONES ANTERIORES DE QUMICA GENERAL, POR McMURRY/FAY xxii P R E F A C I O Laura Andersson, Big Bend Community College David Atwood, University of Kentucky Mufeed Basti, North Carolina A&T State University Ronald Bost, North Central Texas University Danielle Brabazon, Loyola College Robert Burk, Carleton University Myron Cherry, Northeastern State University Paul Cohen, University of New Jersey Katherine Covert, West Virginia University Nordulf W. G. Debye, Towson University David De Haan, University of San Diego Kenneth Dorris, Lamar University Jon A. Draeger, University of Pittsburgh at Bradford Brian Earle, Cedar Valley College Amina El-Ashmawy, Collin County Community College Erik Eriksson, College of the Canyons Peter M. Fichte, Coker College Joanne Follweiler, Lafayette College Thomas Grow, Pensacola Junior College Katherine Geiser-Bush, Durham Technical Community College Tracy A. Halmi, Pennsylvania State University Erie Keith Hansen, Lamar University Wesley Hanson, John Brown University M. Dale Hawley, Kansas State University Thomas Herrington, University of San Diego Margaret E. Holzer, California State UniversityNorthridge Narayan S. Hosmane, Northern Illinois University Jeff Joens, Florida International University John Landrum, Florida International University Leroy Laverman, University of CaliforniaSanta Barbara David Leddy, Michigan Technological University Karen Linscott, Tri-County Technical College Irving Lipschitz, University of MassachusettsLowell Jack F. McKenna, St. Cloud State University Christina Mewhinney, Eastfield College David Miller, California State UniversityNorthridge Rebecca S. Miller, Texas Tech University Abdul Mohammed, North Carolina A&T State University Linda Mona, United States Naval Academy Edward Mottell, Rose-Hulman Institute Gayle Nicoll, Texas Technological University Allyn Ontko, University of Wyoming Robert H. Paine, Rochester Institute of Technology Eileen Prez, University of South Florida Michael R. Ross, College of St. Benedict/St. Johns University Lev Ryzhkov, Towson University John Schreifels, George Mason University Robert L. Snipp, Creighton University Steven M. Socol, McHenry County College L. Sreerama, St. Cloud State University Kelly Sullivan, Creighton University Susan Sutheimer, Green Mountain College Andrew Sykes, University of South Dakota Erach Talaty, Wichita State University Edwin Thall, Florida Community College at Jacksonville Donald Van Derveer, Georgia Institute of Technology John B. Vincent, University of Alabama Steve Watton, Virginia Commonwealth University Marcy Whitney, University of Alabama Crystal Lin Yau, Towson University www.FreeLibros.org 22. Recursos en medios no impresos Recursos para el profesor. Este conjunto de recursos incluye todo lo que el profesor necesita, organizado en un lugar de fcil acceso. Fue diseado para ayudarlo a usar con ms eficiencia y eficacia el tiempo de preparacin de clase. Este paquete contiene casi todas las ilustraciones del libro, incluidas las figuras y tablas, as como cuatro presentaciones en PowerPoint. La primera incluye las imgenes, figuras y tablas del libro, con un diseo optimizado para obtener la mayor calidad grfica. En otra de las presentaciones se incluye un esquema completo de las clases, incluyendo ilustraciones seleccionadas del libro. La tercera viene con preguntas para usarse con los Sistemas de respuesta en clase (Classroom Response Systems) con la finalidad de hacer participar en la clase a los estudiantes. La cuarta presentacin muestra ejemplos resueltos del captulo tomados del libro, en formato de revelacin progresiva. Se incluye un banco de preguntas para exmenes, el cual permite crear y adaptar los exmenes segn las necesidades del caso. Dominio de la qumica general. El dominio de la qumica general (www.mastering generalchemistry.com) ofrece el primer sistema de enseanza y asesora en lnea de aprendizaje adaptado. Con base en investigaciones amplias acerca de los conceptos que los estudiantes consideran difciles, el sistema asesora con retroalimentacin especfica para cubrir sus necesidades. El resultado es una ayuda de enseanza dirigida para optimizar el tiempo dedicado al estudio y maximizar el aprendizaje. Laboratorio virtual de qumica. Virtual ChemLab es un conjunto de simulaciones, realistas y elaboradas de prcticas de laboratorio de qumica general, en las que se sita a los estudiantes en un ambiente virtual en libertad para ayudarlos a elegir y tomar decisiones con las que se enfrentaran en un laboratorio real, a la vez que les permite experimentar sus consecuencias. Sitio Web del libro (www.prenhall.com/mcmurry). Elaborado para complementar el libro Qumica, quinta edicin, como parte de un paquete integrado para el curso, el sitio Web contiene los siguientes mdulos para cada captulo: Actividades en medios. Contiene videos, animaciones y simulaciones interactivas que demuestran los conceptos de cada captulo del libro. Galera de molculas en tercera dimensin. Contiene modelos preconstruidos de las molculas que se analizan en el texto, los cuales se pueden manipular y mostrar en distintas representaciones. Librera de sitios Web relacionados con el curso. Su objetivo es estimular a los estudiantes a que exploren la qumica a travs de Internet. Gua de enseanza de matemticas. Cubre todas las herramientas matemticas relevantes necesarias para lograr el xito en un curso de qumica general. Centro de referencias. Viene con herramientas interactivas y tablas tiles para este curso. xxiii www.FreeLibros.org 23. www.FreeLibros.org 24. Sobre los autores xxv John McMurry (izquierda) estudi en Harvard y Colum- bia. Ha dado clase de qumica general y orgnica aproximadamente a 17,000 estudiantes en un periodo de 30 aos. El doctor McMurry es profesor de qumica en Cornell University desde 1980. Antes de esa fecha imparti ctedra durante 13 aos en University of California en Santa Cruz. Ha recibido numerosos premios, inclusive el Alfred P. Sloan Fellowship (1969-1971), el del National Institute of Health Career Development (1975-80), el Alexander von Humboldt Senior Scientist (1986-87) y el Max Planck Research Award (1991). Robert C. Fay (derecha) es profesor de qumica en Cornell University, donde imparte ctedra de qumica general e inor- gnica desde 1962. El doctor Fay, quien es reconocido por sus clases claras y bien organizadas, recibi en 1980 el premio Clark Distinguished Teaching. Tambin ha sido profesor visitante en Harvard University y en la Universidad de Bolonia (Italia). Es graduado de Oberlin College, en la fraternidad Phi-Beta-Kappa, y recibi su grado de doctor en la University of Illinois. Ha sido miembro de NSF Science Faculty en University of East Anglia y en University of Sussex (Inglaterra); es profesor distinguido en NATO/Heineman de Oxford University. www.FreeLibros.org 25. xxvi Q V L A HISTORIA DE MC MURRY/FAY Muchas personas consideran el libro de McMurry/Fay como el ms ilustrativo y lcido que se ha escrito sobre qumica. Los autores siempre han puesto nfasis en vincular los conceptos de la qumica con las matemticas subyacentes, as como en poner palabras e imgenes en estrecha cercana. Qumica, quinta edicin, rompe las fronteras que por tradicin han separado elementos que se vinculan en ltima instancia, una vez que se domina la qumica. La obra ayuda a los alumnos a aprender qumica como una materia coherente y exhaustiva, ya que vincula en forma explcita sus temas con otros relacionados, las palabras con grficas y nmeros, y los conceptos con las matemticas, de manera que los estudiantes pueden ver el panorama completo de la qumica desde un principio. La mayora de los temas de la qumica general no son ideas ais- ladas, sino piezas de un cuerpo de conocimientos ms amplio. Comprender cmo se relacionan tales temas constituye un desafo para los estudiantes que aprenden qumica de una manera lineal. Las notas en los mrgenes con el ttulo Recuerde... relacionan temas mediante una explicacin de cmo se vincula el tema que se estudia con otros ya cubiertos. Tambin hay nuevos problemas de conceptos mltiples en el conjunto mayor del final de captulo, para que los estudiantes obtengan ms prctica al rela- cionar conceptos para resolver problemas. ER LAS CONEXIONES. VER LA UMICA. El segundo problema es ms difcil de resolver: si el carbono en estado excitado utiliza dos clases de orbitales para formar enlaces, 2s y 2p, cmo puede formar cuatro enlaces equivalentes? Adems, si los tres orbitales 2p del carbono forman ngulos de 90, uno respec- to del otro, y si los orbitales 2s no tienen direccin, cmo forma el carbono enlaces con ngulos de 109.5 dirigidos hacia las esquinas de un tetraedro regular? Las respuestas a estas preguntas las dio Linus Pauling, en 1931, quien introdujo la idea de orbitales hbridos. Pauling demostr cmo era posible combinar matemticamente las funciones de onda de la mecnica cuntica para los orbitales atmicos s y p, derivados de la ecuacin de onda de Schrdinger (seccin 5.7), para formar un conjunto nuevo de funciones de onda equivalentes llamadas orbitales atmicos hbridos. Cuando un orbital s se combina con tres orbitales p, como ocurre en un tomo de carbono en estado excitado, el resultado son cuatro orbitales hbridos equivalentes, llamados hbridos sp3 . (El superndice 3 en el trmino sp3 indica cuntos orbitales atmicos p se combinan para construir los orbitales hbridos, no cuntos electrones ocupan el orbital.) Recuerde... La ecuacin de onda de Schrdinger se centra en las propiedades ondulatorias de los tomos para describir el modelo de la mecnica cuntica de la estructura atmica. Las soluciones a la ecuacin de onda se denominan funciones de onda u orbitales. (Seccin 5.7) Recuerde... Los dos lbulos de un orbital p tienen signos matemticos distintos en la fun- cin de onda, correspondientes a fases diferentes de una onda. (Seccin 5.8) Energa 2p 2s 1s 2sp3 1s Hibridacin Carbono: configuracin electrnica de estado excitado Carbono: configuracin sp3 hibridada Cada uno de los cuatro orbitales hbridos sp3 tiene dos lbulos de fase diferente, como un orbital atmico p (seccin 5.8), pero uno de los lbulos es ms grande que el otro, lo que da al orbital una direccionalidad sustancial. Los cuatro lbulos grandes estn orientados hacia las cuatro esquinas de un tetraedro con ngulos de 109.5, como se ilustra en la figura 7.6. VINCUL AR TEMAS CON OTROS REL ACIONADOS www.FreeLibros.org 26. [ ( H 2 L ) ] xxvii xxvii Una materia cuantitativa no se puede explicar por completo slo con palabras, grficas o nmeros. Una presentacin eficaz requiere la integracin de los tres modos de informacin para narrar la historia completa en un solo lugar y eliminar la necesidad de reunir informacin procedente de distintas secciones de la pgina o las pginas. Las secciones de integracin de informacin combinan la exposicin del texto con ilustraciones y grficas. Los mensajes y leyendas se escriben directamente en la grfica para ayudar a explicar los datos. VINCULAR LAS PALABRAS CON GRFICAS Y DATOS NUMRICOS En la parte superior de la cortina, la energa es potencial (EP). EP A medida que el agua cae sobre la cortina, su velocidad se incrementa y su energa potencial se convierte en energa cintica (Ec). En la parte inferior de la cortina, la energa cintica del agua se convierte sobre todo en calor y sonido cuando choca contra las rocas. Energatotal EC EP EC EP EC Velocidaddereaccin Tiempo Cuando las dos velocidades son iguales, se alcanza un estado de equilibrio y ya no hay cambios en el valor de las concentraciones. Equilibrio qumico (las velocidades directa e inversa son iguales) Velocidad de la reaccin inversa (N2O4 2 NO2) A medida que se forma NO2, la velocidad de la reaccin inversa aumenta. Velocidad de la reaccin directa (N2O4 2 NO2) A medida que se consume el N2O4, la velocidad de la reaccin directa disminuye [NO2] Tiempo (s) 0.02 0.01 0 200100 300 400 500 600 0.00 La velocidad promedio de formacin de NO2, durante un tiempo t, es igual a la pendiente de la hipotenusa del tringulo definido por [NO2] y t. Tangente a la curva en t = 350 s (velocidad instantnea) Tangente a la curva en t = 0 s (la velocidad inicial) [NO2] t La pendiente de la tangente en el tiempo t se define como la velocidad en ese momento particular. La velocidad inicial es la pendiente de la tangente a la curva en t 0. Conforme el intervalo alrededor del tiempo t = 350 s se hace ms pequeo, el tringulo se convierte en un punto y la pendiente de la hipotenusa se aproxima a la pendiente de la tangente a la curva en el tiempo t. www.FreeLibros.org 27. xxviii Chapter 12 C H E M I C A L K I N E T I C S xxviii VINCUL AR EL RAZONAMIENTO QUMICO CON EL TRABAJO CUANTITATIVO Es frecuente que los estudiantes no logren establecer la vinculacin entre el razonamiento qumico y el comportamiento molecular subyacentes con los problemas matemticos que se les pide resolver. McMurry y Fay no tratan el razonamiento qumico como algo separado de la resolucin de problemas cuantitativos. La obra tiene una presentacin de conceptos ms balanceada y exhaustiva, as como un trabajo ms cuantitativo en comparacin con otros libros de qumica. Hay tres tipos diferentes de problemas diseados para ayudar a los estudiantes a aplicar un razonamiento qumico slido a la resolucin de problemas. En los ejemplos y problemas resueltos en el cuerpo de los captulos, as como en los problemas de concepto clave del final de captulo, se presta atencin constante al puente entre los conceptos qumicos y las matemticas. EJEMPLO RESUELTO DE CONCEPTO CLAVE 3.3 BALANCEO DE UNA ECUACIN QUMICA Escriba una ecuacin balanceada para la reaccin del elemento A (esferas rojas) con el elemento B (esferas azules), como se ilustra en seguida. ESTRATEGIA Para balancear reacciones que se representan en ilustraciones como stas slo se requiere contar los nmeros de las unidades del producto y de los reactivos. En este ejemplo, la figura de los reactivos contiene tres molculas rojas A2 y nueve azules B2, en tanto que la repre- sentacin del producto contiene seis molculas AB3 y no queda ningn reactivo sin reaccionar: SOLUCIN 3 A2 + 9 B2 6 AB3 o A2 + 3 B2 2 AB3 www.FreeLibros.org 28. xxix Para las tareas asignadas por el profesor, MasteringGeneralChemistry (www.masteringgeneralchemistry.com) brinda el primer tutorial en lnea para el aprendizaje adaptativo y un sistema de evaluacin. Con base en investigaciones amplias de los conceptos precisos que se dificultan a los estudiantes, el sistema los gua con retroalimentacin especfica de acuerdo con sus requerimientos. El resultado es un tutorial dirigido para optimizar el tiempo de estudio y maximizar el aprendizaje. VINCULACIN DE LA RESOLUCIN DE PROBLEMAS CON EL APRENDIZAJE www.FreeLibros.org 29. www.FreeLibros.org 30. C A P T U L O 1 Qumica: Materia y medicin C O N T E N I D O 1.1 Acercamiento a la qumica: La experimentacin 1.2 La qumica y los elementos 1.3 Los elementos y la tabla peridica 1.4 Algunas propiedades qumicas de los elementos 1.5 Experimentacin y medicin 1.6 Medicin de la masa 1.7 Medicin de la longitud 1.8 Medicin de la temperatura 1.9 Unidades derivadas: Medicin del volumen 1.10 Unidades derivadas: Medicin de la densidad 1.11 Exactitud, precisin y cifras significativas en la medicin 1.12 Redondeo de nmeros 1.13 Clculos: Conversiones de una unidad en otra Interludio: Productos qumicos, toxicidad y riesgo L a vida de la humanidad se ha modificado ms en los ltimos dos siglos que en el resto de la historia. La poblacin del planeta se ha quintuplicado desde 1800, en tanto que la esperanza de vida casi se ha duplicado gracias a nuestra capacidad de sintetizar medicamentos, controlar enfermedades y aumentar el rendimiento de los cultivos. Los medios de transporte han dejado atrs el uso de caballos y carruajes para dar paso a los automviles y aviones gracias a nuestra capacidad de obtener petrleo y de dominar su energa. Muchos artculos se elaboran con polmeros y cermicas en vez de madera y metal porque poseemos la habilidad de fabricar materiales con propiedades diferentes a las que se encuentran en la naturaleza. De un modo u otro, todos estos cambios se relacionan con la qumica, el estudio de la composicin, las propiedades y las transformaciones de la materia. La qumica est muy relacionada no slo con las transformaciones que tienen lugar en la naturaleza, sino tambin con los profundos cambios sociales que han ocurrido en los ltimos dos siglos. Adems, la qumica es parte central de la actual revolucin en biologa molecular que est explorando los detalles de cmo est controlada genticamente la vida. No podra entenderse la totalidad del mundo moderno sin un conocimiento bsico de qumica. 1.1 ACERCAMIENTO A LA QUMICA: LA EXPERIMENTACIN El hecho de que usted abra este libro demuestra que desea saber ms sobre qumica. Quiz desee aprender cmo se elaboran los medicamentos, o conocer la manera en que los genes se secuencian y manipulan, o indagar cmo funcionan los fertilizantes y los pesticidas, la forma en que actan los organismos vivos, cmo se usan las cermicas de alta temperatura en los vehculos espaciales, o cmo se graban los microcircuitos electrnicos en chips de silicio. Cmo puede usted acer- carse a la qumica? Un modo de aproximarse a la qumica, o a cualquier otra ciencia, es mirar a nuestro alrededor y tratar de encontrar explicaciones lgicas para lo que vemos. Por ejemplo, con seguridad en este momento usted observa sustancias con diferentes formas y aspectos: algunas son gases, otras lquidos y unas ms son slidos; las hay 1 Este termmetro de bulbo flotante, diseado por Galileo en 1593, se encuentra entre los primeros dispositivos que hubo en el mundo para medir la temperatura. www.FreeLibros.org 31. 2 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin En realidad, el mundo natural es demasiado complejo como para entenderlo con slo mirarlo y reflexionar en l; para comprenderlo se necesita un enfoque ms activo. Deben hacerse preguntas especficas y realizar experimentos para encontrar sus respuestas. Slo cuando se conocen los resultados de muchos experimentos es posible sugerir una inter- pretacin, o hiptesis, que los explique. La hiptesis se utiliza para hacer ms predicciones y sugerir ms experimentos hasta llegar a una explicacin consistente llamada teora. Es importante recordar que cuando se estudia qumica, o cualquier otra ciencia, hay que tomar en cuenta que las teoras cientficas no son leyes de la naturaleza, por lo que no se pueden demostrar en forma absoluta. La razn: siempre existe la posibilidad de que un experimento nuevo d resultados que no pueden explicarse mediante la teora imperante. Todo lo que una teora hace es ofrecer la mejor explicacin del momento. Si experimentos nuevos arrojan resultados que las teoras son incapaces de explicar, stas debern modifi- carse o quizs incluso reemplazarse. 1.2 LA QUMICA Y LOS ELEMENTOS Todo lo que usted ve est formado por uno o ms de los 114 elementos conocidos en la actualidad. Un elemento es una sustancia fundamental que no puede cambiarse o descomponerse en otra ms simple por medios qumicos. El mercurio, la plata y el azufre son ejemplos comunes, como los que se muestran en la tabla 1.1. El oro, uno de los elementos ms valiosos, es apreciado desde la antigedad debido a su belleza y su resistencia a la corrosin. El hierro, aunque se utiliza mucho como material para estructuras, se corroe con facilidad. Muestras de mercurio, plata y azufre (colocadas en sentido horario a partir de la figura superior izquierda). duras y brillantes, en tanto que otras son suaves y opacas. Tambin es probable que usted observe que sustancias distintas se comportan de maneras diferentes: el hierro se oxida, a diferencia del oro; el cobre conduce la electricidad y el azufre no. Cmo explicar stas y muchas otras observaciones? www.FreeLibros.org 32. 1.2 L A Q U M I C A Y L O S E L E M E N T O S 3 De hecho, la afirmacin anterior acerca de que todo est formado de uno o ms de los 114 elementos es una exageracin, ya que slo 90 de los 114 se presentan en forma natural. Los 24 restantes han sido producidos de manera artificial por qumicos nucleares con el empleo de aceleradores de partculas de alta energa. Adems, slo 83 de los 90 elementos presentes en la naturaleza se encuentran en una abundancia razonable. Se piensa que el hidrgeno constituye aproximadamente el 75% de la masa observable del Universo; el oxgeno y el silicio, juntos, forman el 75% de la masa de la corteza terrestre, en tanto que el oxgeno, el carbono y el hidrgeno forman ms del 90% de la masa del cuerpo humano (figura 1.1). En cambio, es probable que haya menos de 20 gramos del elemento francio (Fr) disperso en toda la Tierra en cualquier momento, ya que se trata de un elemento radiactivo inestable cuyos tomos se forman y destruyen de manera continua en procesos radioqumicos naturales. Estudiaremos la radiactividad en el captulo 22. Para facilitar su trabajo, los qumicos se refieren a los elementos especficos usando smbolos formados por una o dos letras. Como se aprecia en los ejemplos de la tabla 1.1, la primera letra del smbolo de un elemento siempre es mayscula y la segunda letra, si la hay, es minscula. Muchos de los smbolos slo consisten en la primera letra, o las dos primeras, del nombre del elemento en espaol: H hidrgeno, C carbono, Al aluminio, etctera. Otros smbolos se derivan del latn u otros idiomas: Na sodio (en latn, natrium); Pb plomo (en latn, plumbum); W tungsteno (en alemn, wolfram). Los nombres, los smbolos y otra informacin acerca de los 114 elementos conocidos hasta ahora vienen en la guarda frontal de este libro, organizados en un formato que usted sin duda ha visto antes, el cual se conoce como tabla peridica. PROBLEMA 1.1 Observe la lista alfabetizada de los elementos en la segunda de forros de este libro para encontrar los smbolos de los siguientes elementos: a) Cadmio (se usa en bateras) b) Antimonio (usado en aleaciones con otros metales) c) Americio (se utiliza en detectores de humo) PROBLEMA 1.2 Consulte la lista alfabetizada de los elementos de la segunda de forros del libro e indique a cules elementos representan los siguientes smbolos: a) Ag b) Rh c) Re d) Cs e) Ar f) As TABLA 1.1 Nombres y smbolos de algunos elementos comunes Aluminio Al Manganeso Mn Argn Ar Nitrgeno N Bario Ba Oxgeno O Boro B Fsforo P Bromo Br Silicio Si Calcio Ca Azufre S Carbono C Cinc Zn Cloro Cl Cobre (cuprum) Cu Flor F Hierro (ferrum) Fe Helio He Plomo (plumbum) Pb Hidrgeno H Mercurio (hydrargyrum) Hg Yodo I Potasio (kalium) K Litio Li Plata (argentum) Ag Magnesio Mg Sodio (natrium) Na www.FreeLibros.org 33. 4 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin 1.3 LOS ELEMENTOS Y LA TABLA PERIDICA Diez elementos son conocidos desde el principio de la historia: antimonio (Sb), carbono (C), cobre (Cu), oro (Au), hierro (Fe), plomo (Pb), mercurio (Hg), plata (Ag), azufre (S) y estao (Sn). El primer elemento nuevo descubierto en 1250, luego de varios miles de aos, fue el arsnico (As). En realidad, slo se conocan 24 elementos cuando se consti- tuy Estados Unidos, lo que ocurri en 1776. La primera tabulacin de las sustancias qumicamente simples, que hoy llamamos elementos, apareci en un tratado publicado en 1789 por el cientfico francs Antoine Lavoisier. Conforme se aceler el ritmo de los descubrimientos, a finales del siglo XVIII y principios del XIX, los qumicos comenzaron a buscar similitudes entre los elementos, lo que permiti llegar a conclusiones generales. Entre los primeros resultados exitosos tiene particular importancia la anotacin que Johann Dbereiner hizo en 1829 acerca de que haba varias tradas, o grupos de tres elementos, que parecan comportarse de manera similar. Una trada la formaban el calcio (Ca), el estroncio (Sr) y el bario (Ba); otra estaba integrada por el cloro (Cl), el bromo (Br) y el yodo (I); una ms la constituan el litio (Li), el sodio (Na) y el potasio (K). En 1843 se conocan 16 tradas, para lo cual los qumicos buscaban una explicacin. H 2.4% Li Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf V Nb Ta Cr Mo W Mn Tc Re Fe Ru Os Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Hg Ga Al Si P S Cl Ar B C N O F Ne He In Tl Ge Sn Pb As Sb Bi Se Te Po Br I At Kr Xe Rn 8.3% 28.2% a) Abundancia relativa en la Tierra El ox geno es el elemento ms abundante tanto en la corteza terrestre como en el cuerpo humano. 46.4% 2.1% 4.1% 5.6% 2.3% H Li Na K Rb Cs Fr Be Mg Ca Sr Ba Ra Sc Y La Ac Ti Zr Hf V Nb Ta Cr Mo W Mn Tc Re Fe Ru Os Co Rh Ir Ni Pd Pt Cu Ag Au Zn Cd Hg Ga Al Si P S Cl Ar B C N O F Ne He In Tl Ge Sn Pb As Sb Bi Se Te Po Br I At Kr Xe Rn b) Abundancia relativa en el cuerpo humano 23% 1.4% 10% 2.6% 61% FIGURA 1.1 Composicin elemental estimada (en porcentaje de masa) de a) la corteza terrestre y b) el cuerpo humano. En cada caso, slo se muestran los componentes principales; tambin hay cantidades pequeas de muchos otros elementos. www.FreeLibros.org 34. A mediados del siglo XIX se hicieron numerosos intentos para tomar en cuenta las similitudes de los grupos de elementos, pero el avance ms notable ocurri en 1869, cuando el qumico ruso Dmitri Mendeleev public el trabajo precursor de la tabla peridica moderna, que se ilustra en la figura 1.2. En la tabla peridica, los elementos estn colocados en una retcula que tiene siete filas horizontales, llamadas periodos, y 18 columnas verticales, llamadas grupos. Cuando se organizan de esta manera, los elementos de un grupo dado tienen propiedades qumicas similares. El litio, el sodio, el potasio y los otros elementos metlicos del grupo 1A se comportan en forma similar. El berilio, el magnesio, el calcio y dems elementos del grupo 2A tienen comportamientos parecidos. Tambin se comportan de modo similar el flor, el cloro, el bromo y el resto de los elementos del grupo 7A, y as sucesivamente a travs de la tabla. La forma general de la tabla peridica es bien aceptada actualmente, aunque, a lo largo de la historia, los qumicos de distintos pases han usado convenciones diferentes para eti- quetar a los grupos. Con el fin de resolver tales dificultades, un estndar internacional pro- pone que se numeren los grupos del 1 al 18, de izquierda a derecha; sin embargo, su aceptacin dista de ser universal. En este libro utilizaremos el sistema estadounidense de nmeros y letras maysculas por ejemplo, grupo 3B, en lugar de grupo 3, y grupo 7A, en vez de grupo 17. Las leyendas del nuevo sistema tambin se ilustran en la figura 1.2. Una nota ms: en realidad en la tabla peridica actual hay 32 grupos y no 18, pero para que sea manejable en una sola pgina, los 14 elementos que siguen al lantano (los lantnidos) y los 14 que siguen al actinio (los actnidos) se muestran debajo de los dems. Estos grupos no estn numerados. Como se ver en repetidas ocasiones en el libro, la tabla peridica de los elementos es el principio organizador ms importante de la qumica. El tiempo que dedique a familia- rizarse con la distribucin y la organizacin de la tabla peridica se le redituar ms tarde. Por ejemplo, observe que en la figura 1.2 hay una progresin regular en el tamao de los siete periodos (filas). El primer periodo slo tiene dos elementos, hidrgeno (H) y helio (He); el segundo y el tercer periodos tienen ocho elementos cada uno; el cuarto y quinto periodos poseen 18 elementos cada uno; y el sexto y sptimo periodos (incompletos), que incluyen a los lantnidos y actnidos, cuentan con 32 elementos cada uno. En el captulo 5 se ver que tal progresin regular en la tabla peridica refleja una regularidad similar en la estructura de los tomos. Note tambin que no todos los grupos de la tabla peridica tienen el mismo nmero de elementos. Los dos grupos ms grandes, en la izquierda, y los seis mayores en la derecha se denominan grupos representativos; la mayora de los elementos en que se basa la vida carbono, hidrgeno, nitrgeno, oxgeno y fsforo, por ejemplo son elementos de los grupos representativos. Los 10 grupos ms pequeos, ubicados a la mitad de la tabla se conocen como grupos de los metales de transicin; la mayora de los metales con los que probablemente usted est familiarizado hierro, cobre, cinc y oro, por citar algunos son metales de transicin. Los 14 grupos que se muestran por separado en la parte inferior de la tabla reciben el nombre de grupos de metales de transicin interna. 1.3 L O S E L E M E N T O S Y L A TA B L A P E R I D I C A 5 Muestras de cloro, bromo y yodo, una de las tradas de elementos de Dbereiner con propiedades qumicas similares. www.FreeLibros.org 35. 6 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin Estos elementos (excepto el hidrgeno), que se observan al lado izquierdo de la lnea en zigzag, que va del boro (B) al astato o stato (At), son metales; los elementos ubicados a la derecha de dicha lnea, son no metales y siete de los nueve elementos que estn junto a la lnea son los llamados metaloides o semimetales. 1 H 19 K 37 Rb 55 Cs 86 Fr 3 Li 11 Na 4 Be 12 Mg 20 Ca 38 Sr 56 Ba 88 Ra 21 Sc 39 Y 57 La 89 Ac 22 Ti 40 Zr 72 Hf 23 V 41 Nb 73 Ta 24 Cr 42 Mo 74 W 25 Mn 43 Tc 75 Re 26 Fe 44 Ru 76 Os 27 Co 45 Rh 77 Ir 28 Ni 46 Pd 78 Pt 29 Cu 47 Ag 79 Au 30 Zn 48 Cd 80 Hg 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Ds 111 Rg 112 114 116 31 Ga 13 Al 14 Si 15 P 16 S 17 Cl 18 Ar 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 2 He 49 In 81 Tl 32 Ge 50 Sn 82 Pb 33 As 51 Sb 83 Bi 34 Se 52 Te 84 Po 35 Br 53 I 85 At 36 Kr 54 Xe 86 Rn 58 Ce 59 Pr 60 Nd 61 Pm 62 Sm 63 Eu 64 Gd 65 Tb 66 Dy 67 Ho 68 Er 69 Tm 70 Yb 71 Lu 90 Th 91 Pa 92 U 93 Np 94 Pu 95 Am 96 Cm 97 Bk 98 Cf 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr 1 2 3 4 5 6 7 1A 8A 18 2A 3A 4A 5A 6A 7A 3B 4B 5B 6B 7B 8B 1B 2B 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 15 16 17 Grupos representativos Grupos de metales de transicin Grupos representativos Lantnidos Actnidos No metalesSemimetalesMetales FIGURA 1.2 La tabla peridica. Cada elemento se identifica con un smbolo formado por una o dos letras y se caracteriza por tener un nmero atmico. La tabla comienza con el hidrgeno (H, nmero atmico 1), localizado en la esquina superior izquierda, y contina hasta el elemento an sin nombre cuyo nmero atmico es 116. Los 14 elementos que siguen al lantano (La; nmero atmico 57) y los 14 elementos que siguen al actinio (Ac; nmero atmico 89), se han sacado de la tabla y se muestran debajo de los dems. Los elementos fueron organizados en 18 columnas verticales, o grupos, y 7 filas horizontales, o periodos. Los dos grupos en la izquierda y los seis en la derecha son los grupos representativos; los diez que estn a la mitad de la tabla, son los grupos de los metales de transicin. Los 14 elementos que siguen al lantano son los lantnidos; y los 14 elementos que siguen al actinio son los actnidos; juntos, stos se conocen como los grupos de los metales de transicin interna. En la parte superior de la tabla se muestran los dos sistemas de numeracin de los grupos, los cuales se explican en el texto. www.FreeLibros.org 36. 1.4 A L G U N A S P R O P I E D A D E S Q U M I C A S D E L O S E L E M E N T O S 7 1.4 ALGUNAS PROPIEDADES QUMICAS DE LOS ELEMENTOS Cualquier caracterstica que sea susceptible de usarse para describir o identificar a la materia se denomina propiedad. Algunos ejemplos son el volumen, el olor, el color y la temperatura. Otras propiedades caractersticas son el punto de fusin, la solubilidad y el comportamiento qumico. Por ejemplo, algunas propiedades del cloruro de sodio son las siguientes: funde a 1474 F (801 C), se disuelve en agua y reacciona al entrar en contacto con una disolucin de nitrato de plata. Las propiedades pueden clasificarse en intensivas o extensivas, dependiendo de si el valor de la propiedad cambia con el tamao de la muestra. Las propiedades intensivas, como la temperatura y el punto de fusin, poseen valores que no dependen del tamao de la muestra: un pequeo cubo de hielo puede tener la misma temperatura que un tmpano gigante. Las propiedades extensivas, como la longitud y el volumen, poseen valores que s dependen del tamao de la muestra: un cubo de hielo es mucho ms pequeo que un tmpano. Las propiedades tambin pueden clasificarse en fsicas o qumicas, dependiendo de si implican cambios en la conformacin qumica de las sustancias. Las propiedades fsicas no implican una transformacin en la constitucin qumica de una muestra, en tanto que las propiedades qumicas s implican modificaciones en dicha composicin. Por ejemplo, el punto de fusin del hielo es una propiedad fsica porque la fusin hace que el agua slo cambie de forma de slida a lquida, pero no modifica su estructura qumica. Por el con- trario, la oxidacin de una bicicleta de fierro que se deja bajo la lluvia es una propiedad qumica, porque el hierro se combina con el oxgeno y la humedad del aire para producir una sustancia nueva, la herrumbre. La tabla 1.2 incluye otros ejemplos de propiedades fsicas y qumicas. TABLA 1.2 Ejemplos de propiedades fsicas y qumicas Propiedades fsicas Propiedades qumicas Temperatura Oxidacin (del hierro) Color Olor Combustin (de la gasolina) Punto de fusin Solubilidad Ennegrecimiento (de la plata) Conductividad elctrica Dureza Fraguado (del cemento) Como ya se explic, es frecuente que los elementos de un grupo de la tabla peridica presenten similitudes notables en sus propiedades qumicas. A manera de ejemplo, se presentan los siguientes grupos: Grupo 1A: Metales alcalinos El litio (Li), el sodio (Na), el potasio (K), el rubidio (Rb) y el cesio (Cs) son metales suaves y plateados. Todos reaccionan con rapidez (no es raro que violentamente) con el agua para formar productos muy alcalinos o bsicos; de ah el nombre de metales alcalinos. Por su gran reactividad, los metales alcalinos nunca se encuentran en la naturaleza en estado puro, sino slo en combinacin con otros elementos. El francio (Fr) tambin es un metal alcalino, pero, como ya se men- cion, es tan raro que se sabe muy poco acerca de l. Observe que el grupo 1A tambin contiene al hidrgeno (H), a pesar de que, al ser un gas incoloro, su apariencia y su comportamiento son diferentes por completo de los metales alcalinos. En la seccin 5.14 se ver la razn de dicha clasificacin. Grupo 2A: Metales alcalinotrreos El berilio (Be), el magnesio (Mg), el calcio (Ca), el estroncio (Sr), el bario (Ba) y el radio (Ra) tambin son metales lustrosos y plateados, pero menos reactivos que sus vecinos del grupo 1A. Al igual que los metales alcalinos, los alcalinotrreos nunca se encuentran en la naturaleza en estado puro. Al agregar una disolucin de nitrato de plata a otra de cloruro de sodio se produce un precipitado blanco de cloruro de plata. 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A www.FreeLibros.org 37. 8 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin El magnesio, uno de los metales alcalinotrreos, se quema en el aire. 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A Grupo 7A: Halgenos El flor (F), el cloro (Cl), el bromo (Br) y el yodo (I) son no metales coloridos y corrosivos. Slo se encuentran en la naturaleza en combinacin con elementos como el sodio en la sal de mesa (cloruro de sodio, NaCl). En realidad, el nombre del grupo, halgenos, fue tomado de la palabra griega hals, que significa sal. El astato (At) tambin es un halgeno, pero se encuentra en cantidades tan pequeas que se sabe muy poco de l. El bromo, un halgeno, es un lquido corrosivo de color rojo oscuro a temperatura ambiente. 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A El nen, uno de los gases nobles, se utiliza en luces y anuncios. El sodio, uno de los metales alcalinos, reacciona violentamente con el agua para producir hidrgeno gaseoso y una disolucin alcalina (bsica). Grupo 8A: Gases nobles El helio (He), el nen (Ne), el argn (Ar), el kriptn (Kr), el xenn (Xe) y el radn (Rn) son gases incoloros con muy poca reactividad qumica. El helio y el nen no se combinan con ningn otro elemento; el argn, el kriptn y el xenn se combinan con muy pocos. www.FreeLibros.org 38. 1.4 A L G U N A S P R O P I E D A D E S Q U M I C A S D E L O S E L E M E N T O S 9 Como se indica en la figura 1.2, los elementos de la tabla peridica se dividen fre- cuentemente en tres grandes categoras: metales, no metales y semimetales: Metales Los metales son el grupo ms numeroso de elementos, se encuentran en el lado izquierdo de la tabla peridica; el grupo est limitado, a la derecha, por una lnea en zigzag, que va del boro (B), en la parte superior, al astato (At), en la inferior. Los metales son fciles de caracterizar por su apariencia. A temperatura ambiente todos son slidos, excepto el mercurio; adems, la mayora tiene el brillo plateado que normalmente se asocia con los metales. Asimismo, por lo general son maleables, no que- bradizos; se pueden torcer y estirar para formar alambres sin que se rompan, y son buenos conductores del calor y la electricidad. No metales A excepcin del hidrgeno, los no metales se hallan en el lado derecho de la tabla peridica; al igual los metales, tambin son fciles de caracterizar por su apariencia. Once de los 17 no metales son gases, uno es lquido (bromo) y slo cinco (carbono, fsforo, azufre, selenio y yodo) son slidos a temperatura ambiente. Ninguno tiene aspecto plateado, aunque varios poseen colores brillantes. Los no metales slidos son frgiles, no maleables, as como malos conductores del calor y la electricidad. El oro, el cobre y el magnesio (colocados en sentido horario comenzando por la imagen superior) son metales tpicos. Todos conducen la electricidad y es posible fabricar alambres con ellos. El fsforo, el yodo y el azufre (colocados en sentido horario, comenzando por la imagen superior izquierda) son no metales tpicos. Todos son frgiles y no conducen la electricidad. 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A Semimetales Siete de los nueve elementos adyacentes a la frontera en zigzag, entre los metales y no metales boro, silicio, germanio, arsnico, antimonio, telurio y asta- to, se conocen como semimetales, debido a que sus propiedades se ubican entre las de sus vecinos los metales y las de los no metales. Aunque la mayora son de aspecto plateado, todos son slidos a temperatura ambiente; de igual manera, son frgiles, no maleables, y tienden a ser malos conductores del calor y la electricidad. Por ejemplo, el silicio se utiliza mucho como semiconductor, sustancia cuya conductividad elctrica es intermedia entre la de un metal y un aislante. PROBLEMA 1.3 Clasifique los siguientes elementos como metales, no metales o semimetales: a) Ti b) Te c) Se d) Sc e) At f) Ar PROBLEMA DE CONCEPTO CLAVE 1.4 Los tres metales llamados acuables se localizan a la mitad de la tabla peridica. Utilice esta ltima para identificarlos. 1A 8A 2A 3A 4A 5A 6A 7A Los paneles solares se fabrican con silicio, un semimetal. www.FreeLibros.org 39. 10 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin 1.5 EXPERIMENTACIN Y MEDICIN La qumica es una ciencia experimental. Pero si nuestros experimentos han de ser repro- ducibles, debe ser posible describir por completo las sustancias con las que trabajamos: sus masas, volmenes, temperaturas, etctera. En consecuencia, uno de los requerimientos ms importantes en la qumica es que tengamos una forma de medir las cosas. Por acuerdo internacional, pactado en 1960, cientficos de todo el mundo ahora usan el Sistema Internacional de Unidades (se abrevia SI por la expresin francesa Systme International dUnits) para medir. El SI se basa en el sistema mtrico, que es utilizado en todos los pases industrializados del mundo excepto en Estados Unidos y tiene siete unidades fundamentales (tabla 1.3). Estas siete unidades y otras derivadas de ellas pueden utilizarse en todas las mediciones cientficas. En este captulo veremos tres de las unidades ms comunes las de masa, de longitud y de temperatura, en tanto que en captulos posteriores analizaremos otras conforme se necesiten. TABLA 1.3 Las siete unidades fundamentales de medida del SI Cantidad fsica Nombre de la unidad Abreviatura Masa kilogramo kg Longitud metro m Temperatura kelvin K Cantidad de sustancia mol mol Tiempo segundo s Corriente elctrica ampere A Intensidad luminosa candela cd Un problema con cualquier sistema de medida es que con frecuencia los tamaos de las unidades son tan grandes o pequeos que resultan inconvenientes. Por ejemplo, un qumico que intenta describir el dimetro del tomo de sodio (0.000 000 000 372 m) encontrara que el metro (m) es inconvenientemente grande, pero un astrnomo que intenta describir la distancia promedio que hay de la Tierra al Sol (150,000,000,000 m) vera que el metro es inconvenientemente pequeo. Por tal razn, las unidades del SI se modifican con el uso de prefijos que se refieren a cantidades ms pequeas o ms grandes. Por ejemplo, el prefijo mili- significa un milsimo; as, un milmetro (mm) es 1/1000 de 1 metro. En forma similar, el prefijo kilo- quiere decir mil, por lo que un kilmetro (km) equivale a 1000 metros. [Observe que la unidad del SI para la masa (kilogramo) ya contiene el prefijo kilo-]. En la tabla 1.4 aparece una lista de prefijos, con los ms comunes destacados en rojo. Observe que en la tabla 1.4, los nmeros que son muy grandes o muy pequeos fueron indicados con un formato exponencial llamado notacin cientfica. Por ejemplo, el nmero 55,000 se escribe con notacin cientfica como 5.5 104 y el nmero 0.00320, como 3.20 103 . Si se siente incmodo con la notacin cientfica o necesita pulir los clculos realizados con nmeros con exponentes, revise el apndice A. Observe tambin que todas las medidas contienen tanto un nmero como la unidad correspondiente. Un nmero por s solo no es de mucha ayuda sin una unidad que lo defina. Si preguntara a un amigo qu tan lejos est la cancha de tenis ms cercana, la respuesta a 3 no dira mucho. Quiere decir a tres cuadras? A tres kilmetros? A tres millas? PROBLEMA 1.5 Exprese las siguientes cantidades en notacin cientfica: a) El dimetro de un tomo de sodio, 0.000 000 000 372 m b) La distancia de la Tierra al Sol, 150,000,000,000 m www.FreeLibros.org 40. 1.6 M E D I C I N D E L A M A S A 11 TABLA 1.4 Algunos prefijos para mltiplos de unidades del SI Factor Prefijo Smbolo Ejemplo giga G 1 gigametro mega M 1 megametro kilo k 1 kilogramo hecto h 1 hectogramo deca da 1 decagramo deci d 1 decmetro centi c 1 centmetro mili m 1 miligramo micro 1 micrmetro nano n 1 nanosegundo pico p 1 picosegundo Para nmeros muy pequeos, se est haciendo muy comn en el trabajo cientfico dejar un poco de espacio cada tres dgitos a la derecha del punto decimal, en forma anloga a la coma que se coloca cada tres dgitos a la izquierda del punto decimal en los nmeros grandes. * (ps) = 10-12 s*0.000 000 000 001 = 10-12 (ns) = 10-9 s*0.000 000 001 = 10-9 (mm) = 10-6 mm*0.000 001 = 10-6 (mg) = 0.001 g0.001 = 10-3 (cm) = 0.01 m0.01 = 10-2 (dm) = 0.1 m0.1 = 10-1 (dag) = 10 g10 = 101 (hg) = 100 g100 = 102 (kg) = 103 g1,000 = 103 (Mm) = 106 m1,000,000 = 106 (Gm) = 109 m1,000,000,000 = 109 PROBLEMA 1.6 Qu unidades representan las siguientes abreviaturas? a) b) dm c) ps d) kA e) mmol 1.6 MEDICIN DE LA MASA La masa se define como la cantidad de materia que tiene un objeto. Materia es un trmino cmodo para describir cualquier cosa con presencia fsica, es decir, todo lo que se pueda tocar, probar u oler. (Dicho en forma ms cientfica, materia es cualquier cosa que tenga masa). La masa se mide en el SI con la unidad kilogramo (kg; 1 kg 2.205 libras esta- dounidenses). Como el kilogramo es demasiado grande para muchos propsitos de la qumica, se utilizan con ms frecuencia el gramo (g; 1 g 0.001 kg), el miligramo (mg; 1 mg 0.001 g 10-6 kg) y el microgramo (g; 1 g 0.001 mg 10-6 g 10-9 kg). Un gramo es poco menos que la mitad de la masa de una moneda de 10 centavos de Estados Unidos. El kilogramo estndar se define como la masa de una barra cilndrica de una aleacin de platino e iridio almacenada en una bveda en un suburbio de Pars, Francia. Hay 40 copias de esta barra distribuidas en el mundo, dos de ellas (las nmeros 4 y 20), se conser- van en el National Institute of Standards and Technology de Estados Unidos, cerca de Washington, D. C. Los trminos masa y peso, aunque se usan con frecuencia en forma indistinta, tienen significados muy diferentes. La masa es una propiedad fsica que mide la cantidad de materia que hay en un objeto, mientras que el peso mide la fuerza con la que la gravedad atrae a un objeto. La masa es independiente de la ubicacin de un objeto; por ejemplo, su cuerpo posee la misma cantidad de materia ya sea que usted est en la Tierra o en la Luna. Sin embargo, el peso s depende de la localizacin del objeto; si usted pesa 140 libras en la Tierra, en la Luna slo pesara 23 libras, ya que la gravedad de sta es menor que la terrestre. En el mismo lugar de la Tierra, dos objetos con masas idnticas tienen pesos iguales, es decir, los objetos experimentan una atraccin idntica por parte de la gravedad del planeta. Por ello, la masa de un objeto se puede medir si se compara su peso con el de un estndar de masa conocida. Gran parte de la confusin entre masa y peso se debe tan slo a un problema de lenguaje: decimos que estamos pesando algo cuando en realidad 1 mg = 1000 mg 1 g = 1000 mg = 1,000,000 mg (0.035 27 oz) 1 kg = 1000 g = 1,000,000 mg = 1,000,000,000 mg (2.205 lb) mg La masa de una moneda estadounidense de 10 centavos es aproximadamente de 2.27 g. www.FreeLibros.org 41. 12 Captulo 1 Qumica: Materia y medicin queremos expresar que estamos midiendo su masa por medio de comparar dos pesos. La figura 1.3 muestra dos tipos de balanzas que se usan normalmente para medir masas en el laboratorio. Balanza de un solo platillo con un contra- peso deslizante que se ajusta hasta que se equilibra el peso del objeto en el platillo. Balanzas electrnicas modernas. FIGURA 1.3 Algunas balanzas utilizadas para medir masas en el laboratorio. 1.7 MEDICIN DE LA LONGITUD El metro (m) es la unidad estndar de longitud en el SI. Aunque en 1790 se defini por primera vez como la diezmillonsima parte de la distancia que hay entre el ecuador y el Polo Norte, el metro se redefini en 1889, como la distancia entre dos lneas delgadas que hay en una barra hecha de platino e iridio, que se guarda en Pars, Francia. Dada la cre- ciente necesidad de precisin, el metro se redefini de nuevo en 1983, como la distancia que viaja la luz a travs del vaco en un tiempo de 1/299,792,458 segundos. A pesar de que esta nueva definicin no es tan fcil de entender como lo es la distancia que hay entre dos rayas en una barra, tiene la gran ventaja de que es un valor que no se altera con el tiempo. Un metro es igual a 39.37 pulgadas, casi un 10% ms largo que una yarda inglesa y demasiado grande para la mayor parte de mediciones que se realizan en qumica. Otras unidades de medida ms comunes para la longitud son el centmetro (cm; 1 cm 0.01 m, poco menos de la mitad de una pulgada), el milmetro (mm; 1 mm 0.001 m, aproximadamente el espesor de una moneda de 10 centavos de Estados Unidos), el micrmetro (mm; 1 mm 106 m), el nanmetro (nm; 1 nm 109 m) y el picmetro (pm; 1 pm 1012 m). As, un qumico dir que el dimetro del tomo de sodio mide 372 pm (3.72 1010 m). 1.8 MEDICIN DE LA TEMPERATURA As como en Estados Unidos el kilogramo y el metro estn sustituyendo poco a poco a la libra y a la yarda (las unidades comunes para medir la masa y longitud), el grado Celsius (C) est reemplazando paulatinamente al grado Fahrenheit (F) como la unidad de medida de la temperatura. Sin embargo, en el trabajo cientfico, el kelvin (K) est reemplazando a ambos. (Ntese que slo decimos kelvin, y no grado kelvin). Para fines prcticos, el kelvin y el grado Celsius son lo mismo: los dos son la centsi- ma parte del intervalo entre el punto de congelacin y el de ebullicin del agua a presin atmosfrica estndar. La nica diferencia real entre esas dos unidades es que los nmeros asignados a varios puntos en las escalas difieren. Mientras que la escala Celsius asigna un valor de 0 C al punto de congelacin del agua y de 100 C al de ebullicin, la escala Kelvin asigna un valor de 0 K a la temperatura ms fra posible, 273.15 C, que en oca- 1 mm = 1000 mm = 1,000,000 nm 1 cm = 10 mm = 10,000 mm = 10,000,000 nm (0.3937 in) 1 m = 100 cm = 1000 mm = 1,000,000 mm = 1,000,000,000 nm (1.0936 yd) La longitud de estas bacterias, que estn en la punta de un alfiler. es de alrededor de 5 107 m. www.FreeLibros.org 42. 1.8 M E D I C I N D E L A T E M P E R AT U R A 13 siones recibe e