QU脥MICA INORG脕NICA [PDF]
Autor: Catherine E. Housecroft - Alan G. Sharpe
Segunda Edici贸n
Pearson Education
PRESENTACI脫N
La segunda edici贸n de Qu铆mica Inorg谩nica es una evoluci贸n natural de la primera edici贸n publicada en 2001. En este 煤ltimo texto, nos planteamos que nuestro objetivo era proporcionar un 煤nico volumen que
diera una introducci贸n cr铆tica a la qu铆mica inorg谩nica moderna. Nuestro enfoque a la qu铆mica inorg谩nica sigue siendo el mismo: proporcionamos la base de los principios inorg谩nicos f铆sicos y de la teor铆a seguido por la qu铆mica descriptiva de los elementos y varios «temas especiales» que pueden utilizarse, si se desea, para la ense帽anza por m贸dulos. Se ha utilizado mucho el material en cuadros para relacionar la qu铆mica descrita en el texto con la vida diaria, la industria qu铆mica, los temas medioambientales y su legislaci贸n, as铆 como los recursos naturales.
Al ir de la primera a la segunda edici贸n, el cambio m谩s evidente ha sido el paso del blanco y negro al color. Esto nos ha permitido realzar la presentaci贸n de muchas de las estructuras moleculares e im谩genes 3D. En cuanto al contenido, la qu铆mica descriptiva se ha actualizado, incluy茅ndose muchos resultados nuevos de la bibliograf铆a. Algunos avances interesantes han tenido lugar en los 煤ltimos dos o tres a帽os, abarcando la qu铆mica de las mol茅culas peque帽as (por ejemplo, la qu铆mica de [N5]), la qu铆mica en estado s贸lido (por ejemplo, los primeros ejemplos de espinelas nitruro) y los sistemas bioinorg谩nicos (un descubrimiento que marca un hito es el de un 谩tomo central con coordinaci贸n 6, probablemente nitr贸geno, en el centro del cofactor FeMo en la nitrogenasa). Otros cambios del libro tienen su origen en la respuesta de personas que han utilizado el texto. Los Cap铆tulos 3 y 4 se han modificado; en especial, se ha examinado m谩s a fondo el papel de la teor铆a de grupos en la determinaci贸n de los orbitales del grupo ligando y los indicadores de simetr铆a de los orbitales. Sin embargo, no creemos que un libro cuya principal finalidad es llevar la qu铆mica a los estudiantes, deba convertirse en un texto te贸rico. Por esta raz贸n nos hemos abstenido de hacer un tratamiento en profundidad de la teor铆a de grupos. A lo largo del libro, hemos utilizado los conocidos «ejemplos resueltos» y «ejercicios de autoevaluaci贸n» como un medio para facilitar a los estudiantes la comprensi贸n de principios y conceptos. Se han introducido muchos m谩s ejercicios de autoevaluaci贸n a lo largo del libro con el objetivo de establecer conexiones m谩s s贸lidas entre la qu铆mica descriptiva y los principios subyacentes. Se han a帽adido «problemas generales» adicionales a las colecciones de problemas de final de cap铆tulo.
CONTENIDO
1 Algunos conceptos b谩sicos 1
1.1 Introducci贸n
1.2 Part铆culas fundamentales de un 谩tomo
1.3 N煤mero at贸mico, n煤mero m谩sico e is贸topos
1.4 脡xitos en el inicio de la teor铆a cu谩ntica
1.5 Una introducci贸n a la mec谩nica ondulatoria
1.6 Orbitales at贸micos
1.7 脕tomos polielectr贸nicos
1.8 La tabla peri贸dica
1.9 El principio de aufbau
1.10 Energ铆a de ionizaci贸n y afinidad electr贸nica
1.11 Modelos de enlace: introducci贸n
1.12 Mol茅culas diat贸micas homonucleares: teor铆a de enlace de valencia (TEV).
1.13 Mol茅culas diat贸micas homonucleares: teor铆a de orbitales moleculares
1.14 La regla del octeto
1.15 Valores de electronegatividad
1.16 Momento dipolar
1.17 Teor铆a OM: mol茅culas diat贸micas heteronucleares
1.18 Mol茅culas isoelectr贸nicas
1.19 Geometr铆a molecular y el modelo RPECV
1.20 Forma molecular: isomer铆a geom茅trica
2 Propiedades nucleares
2.1 Introducci贸n
2.2 Energ铆a de enlace nuclear
2.3 Radiactividad
2.4 Is贸topos artificiales
2.5 Fisi贸n nuclear
2.6 S铆ntesis de elementos transur谩nidos
2.7 Separaci贸n de is贸topos radiactivos
2.8 Fusi贸n nuclear
2.9 Aplicaciones de los is贸topos
2.10 Fuentes de 2H y 13C
2.11 Espectroscopia de RMN multinuclear en qu铆mica inorg谩nica
2.12 Espectroscopia Mossbauer en qu铆mica inorg谩nica
3 Una introducci贸n a la simetr铆a molecular
3.1 Introducci贸n
3.2 Operaciones de simetr铆a y elementos de simetr铆a
3.3 Operaciones sucesivas
3.4 Grupos puntuales
3.5 Tablas de caracteres: una introducci贸n
3.6 ¿Por qu茅 es necesario reconocer elementos de simetr铆a?
3.7 Espectroscopia infrarroja
3.8 Mol茅culas quirales
4 Enlace en mol茅culas poliat贸micas
4.1 Introducci贸n
4.2 Teor铆a de enlace de valencia: hibridaci贸n de orbitales at贸micos
4.3 Teor铆a de enlace de valencia: enlace m煤ltiple en mol茅culas poliat贸micas
4.4 Teor铆a de orbitales moleculares: el enfoque de orbitales del grupo ligando y su aplicaci贸n a mol茅culas triat贸micas
4.5 Teor铆a de orbitales moleculares aplicada a las mol茅culas poliat贸micas BH3, NH3 y CH4
4.6 Teor铆a de orbitales moleculares: el an谩lisis del enlace pronto se vuelve complicado
4.7 Teor铆a de orbitales moleculares: aprender a utilizar la teor铆a objetivamente
5 Estructura y energ铆a de los s贸lidos met谩licos e i贸nicos
5.1 Introducci贸n
5.2 Empaquetamiento de esferas
5.3 El modelo de empaquetamiento de esferas aplicado a la estructura de los elementos
5.4 Polimorfismo en metales
5.5 Radios met谩licos
5.6 Puntos de fusi贸n y entalp铆as est谩ndar de atomizaci贸n de los metales
5.7 Aleaciones y compuestos intermet谩licos
5.8 Enlace en metales y semiconductores
5.9 Semiconductores
5.10 Tama帽o de los iones
5.11 Redes i贸nicas
5.12 Estructuras cristalinas de los semiconductores
5.13 Energ铆a reticular: estimaciones a partir de un modelo electrost谩tico
5.14 Energ铆a reticular: el ciclo de Born-Haber
5.15 Energ铆a reticular: valores «calculados» versus «experimentales»
5.16 Aplicaciones de las energ铆as reticulares
5.17 Defectos de las redes en estado s贸lido: una introducci贸n
6 脕cidos, bases e iones en disoluci贸n acuosa
6.1 Introducci贸n
6.2 Propiedades del agua
6.3 Definiciones y unidades en disoluci贸n acuosa
6.4 Algunos 谩cidos y bases de Br酶nsted
6.5 Energ铆a de la disociaci贸n de 谩cidos en disoluci贸n acuosa
6.6 Tendencias en una serie de oxo谩cidos EOn(OH)m
6.7 Cationes hidratados: formaci贸n y propiedades 谩cidas
6.8 脫xidos e hidr贸xidos anf贸teros
6.9 Solubilidad de sales i贸nicas
6.10 Efecto del ion com煤n
6.11 Complejos de coordinaci贸n: una introducci贸n
6.12 Constantes de estabilidad de los complejos de coordinaci贸n
6.13 Factores que afectan a la estabilidad de los complejos que contienen solo ligandos monodentados
7 Reducci贸n y oxidaci贸n
7.1 Introducci贸n
7.2 Potenciales de reducci贸n est谩ndar, Eo, y relaci贸n entre Eo, BGo y K
7.3 Efecto de la formaci贸n de complejos o de la precipitaci贸n en los potenciales de reducci贸n Mz!/M
7.4 Reacciones de desproporci贸n
7.5 Diagramas de potencial
7.6 Diagramas de Frost-Ebsworth
7.7 Relaciones entre potenciales de reducci贸n est谩ndar y algunas otras cantidades
8 Medios no acuosos
8.1 Introducci贸n
8.2 Permitividad relativa
8.3 Energ铆a de la transferencia de una sal i贸nica del agua a un disolvente org谩nico
8.4 Comportamiento 谩cido-base en disolventes no acuosos
8.5 Disolventes no acuosos autoionizados y no autoionizados
8.6 Amoniaco l铆quido
8.7 Fluoruro de hidr贸geno l铆quido
8.8 脕cido sulf煤rico
8.9 脕cido fluorosulf贸nico
8.10 Trifluoruro de bromo
8.11 Tetra贸xido de dinitr贸geno
8.12 L铆quidos i贸nicos
8.13 Fluidos supercr铆ticos
9 Hidr贸geno
9.1 Hidr贸geno: el 谩tomo m谩s sencillo
9.2 Los iones H! y H
9.3 Is贸topos del hidr贸geno
9.4 Dihidr贸geno
9.5 Enlaces E–H polares y no polares
9.6 Enlace de hidr贸geno
9.7 Hidruros binarios: clasificaci贸n y propiedades generales
10 Grupo 1: los metales alcalinos
10.1 Introducci贸n
10.2 Abundancia, extracci贸n y usos
10.3 Propiedades f铆sicas
10.4 Los metales
10.5 Haluros
10.6 脫xidos e hidr贸xidos
10.7 Sales de los oxo谩cidos: carbonatos e hidr贸genocarbonatos
10.8 Qu铆mica en disoluci贸n acuosa incluyendo complejos macroc铆clicos
10.9 Qu铆mica de coordinaci贸n en medio no acuoso
11 Los metales del grupo 2
11.1 Introducci贸n
11.2 Abundancia, extracci贸n y usos
11.3 Propiedades f铆sicas
11.4 Los metales
11.5 Haluros
11.6 脫xidos e hidr贸xidos
11.7 Sales de oxo谩cidos
11.8 Iones complejos en disoluci贸n acuosa
11.9 Complejos con ligandos amido o alcoxi
11.10 Relaciones diagonales entre Li y Mg y entre Be y Al
12 Los elementos del grupo 13
12.1 Introducci贸n
12.2 Abundancia, extracci贸n y usos
12.3 Propiedades f铆sicas
12.4 Los elementos
12.5 Hidruros simples
12.6 Haluros y haluros complejos
12.7 脫xidos, oxo谩cidos, oxoaniones e hidr贸xidos
12.8 Compuestos que contienen nitr贸geno
12.9 Del aluminio al talio: sales de oxo谩cidos, qu铆mica en disoluci贸n acuosa y complejos
12.10 Boruros met谩licos
12.11 Cl煤sters de borano y carbaborano deficientes en electrones: introducci贸n . . 326
13 Los elementos del grupo 14
13.1 Introducci贸n
13.2 Abundancia, extracci贸n y usos
13.3 Propiedades f铆sicas
13.4 Al贸tropos del carbono
13.5 Propiedades estructrurales y qu铆micas de silicio, germanio, esta帽o y plomo
13.6 Hidruros
13.7 Carburos, siliciuros, aniones de germanio, esta帽o y plomo
13.8 Haluros y haluros complejos
13.9 脫xidos, oxo谩cidos e hidr贸xidos
13.10 Siliconas
13.11 Sulfuros
13.12 Cian贸geno, nitruro de silicio y nitruro de esta帽o
13.13 Qu铆mica en disoluci贸n acuosa y sales de oxo谩cidos de germanio, esta帽o y plomo
14 Los elementos del grupo 15
14.1 Introducci贸n
14.2 Abundancia, extracci贸n y usos
14.3 Propiedades f铆sicas
14.4 Los elementos
14.5 Hidruros
14.6 Nitruros, fosfuros, arseniuros, antimoniuros y bismuturos
14.7 Haluros, oxohaluros y haluros complejos
14.8 脫xidos de nitr贸geno
14.9 Oxo谩cidos de nitr贸geno
14.10 脫xidos de f贸sforo, ars茅nico, antimonio y bismuto
14.11 Oxo谩cidos de f贸sforo
14.12 Oxo谩cidos de ars茅nico, antimonio y bismuto
14.13 Fosfacenos
14.14 Sulfuros y seleniuros
14.15 Qu铆mica en disoluci贸n acuosa
15 Los elementos del grupo 16
15.1 Introducci贸n
15.2 Abundancia, extracci贸n y usos
15.3 Propiedades f铆sicas y consideraciones de enlace
15.4 Los elementos
15.5 Hidruros
15.6 Sulfuros, polisulfuros, poliseleniuros y politelururos met谩licos
15.7 Haluros, oxohaluros y haluros complejos
15.8 脫xidos
15.9 Oxo谩cidos y sus sales
15.10 Compuestos de azufre y selenio con nitr贸geno
15.11 Qu铆mica en disoluci贸n acuosa de azufre, selenio y teluro
16 Los elementos del grupo 17
16.1 Introducci贸n
16.2 Abundancia, extracci贸n y usos
16.3 Propiedades f铆sicas y consideraciones de enlace
16.4 Los elementos
16.5 Haluros de hidr贸geno
16.6 Haluros met谩licos: estructura y energ铆a
16.7 Compuestos interhalogenados e iones polihal贸geno
16.8 脫xidos y oxofluoruros de cloro, bromo y yodo
16.9 Oxo谩cidos y sus sales
16.10 Qu铆mica en disoluci贸n acuosa
17 Los elementos del grupo 18
17.1 Introducci贸n
17.2 Abundancia, extracci贸n y usos
17.3 Propiedades f铆sicas
17.4 Compuestos de xen贸n
17.5 Compuestos de cript贸n y rad贸n
18 Compuestos organomet谩licos de los elementos de los bloques s y p
18.1 Introducci贸n
18.2 Grupo 1: organomet谩licos de los metales alcalinos
18.3 Organomet谩licos del grupo 2
18.4 Grupo 13
18.5 Grupo 14
18.6 Grupo 15
18.7 Grupo 16
19 Qu铆mica del bloque d: consideraciones generales
19.1 Perspectiva general de los temas
19.2 Configuraciones electr贸nicas en el estado fundamental
Metales del bloque d frente a elementos de transici贸n
19.3 Propiedades f铆sicas
19.4 La reactividad de los metales
19.5 Propiedades caracter铆sticas: perspectiva general
19.6 Principio de electroneutralidad
19.7 N煤meros de coordinaci贸n
19.8 Isomer铆a en complejos met谩licos del bloque d
20 Qu铆mica del bloque d: complejos de coordinaci贸n
20.1 Introducci贸n
20.2 Enlace en complejos de metales del bloque d: teor铆a de enlace de valencia
20.3 Teor铆a del campo cristalino
20.4 Teor铆a de orbitales moleculares (TOM): complejos octa茅dricos
20.5 Teor铆a del campo de ligandos
20.6 Espectros electr贸nicos
20.7 Pruebas de enlace covalente metal-ligando
20.8 Propiedades magn茅ticas
20.9 Aspectos termodin谩micos: energ铆a de estabilizaci贸n del campo de ligandos (EECL)
20.10 Aspectos termodin谩micos: la serie de Irving-Willians
20.11 Aspectos termodin谩micos: estados de oxidaci贸n en disoluci贸n acuosa
21 Qu铆mica de los metales del bloque d: metales de la primera fila
21.1 Introducci贸n
21.2 Abundancia, extracci贸n y usos
21.3 Propiedades f铆sicas: perspectiva general
21.4 Grupo 3: escandio
21.5 Grupo 4: titanio
21.6 Grupo 5: vanadio
21.7 Grupo 6: cromo
21.8 Grupo 7: manganeso
21.9 Grupo 8: hierro
21.10 Grupo 9: cobalto
21.11 Grupo 10: n铆quel
21.12 Grupo 11: cobre
21.13 Grupo 12: zinc
22 Qu铆mica de los metales del bloque d: metales de la segunda y tercera fila
22.1 Introducci贸n
22.2 Abundancia, extracci贸n y usos
22.3 Propiedades f铆sicas
22.4 Grupo 3: itrio
22.5 Grupo 4: circonio y hafnio
22.6 Grupo 5: niobio y t谩ntalo .
22.7 Grupo 6: molibdeno y wolframio
22.8 Grupo 7: tecnecio y renio
22.9 Grupo 8: rutenio y osmio
22.10 Grupo 9: rodio e iridio
22.11 Grupo 10: paladio y platino
22.12 Grupo 11: plata y oro
22.13 Grupo 12: cadmio y mercurio
23 Compuestos organomet谩licos de los elementos del bloque d
23.1 Introducci贸n
23.2 Tipos comunes de ligandos: enlace y espectroscop铆a
23.3 Regla de los 18 electrones
23.4 Carbonilos met谩licos: s铆ntesis, propiedades f铆sicas y estructura
23.5 Principio isolobal y aplicaci贸n de las reglas de Wade
23.6 Recuento total de electrones de valencia en cl煤sters organomet谩licos del bloque d
23.7 Tipos de reacciones organomet谩licas
23.8 Carbonilos met谩licos: reacciones seleccionadas
23.9 Hidruros y haluros de carbonilos met谩licos
23.10 Complejos de alquilo, arilo, alqueno y alquino
23.11 Complejos de alilo y 1,3-butadieno
23.12 Complejos de carbeno y carbino
23.13 Complejos que contienen ligandos g5-ciclopentadienilo
23.14 Complejos que contienen ligandos g6 y g7
23.15 Complejos que contienen el ligando g4-ciclobutadieno
24 Los metales del bloque f : lant谩nidos y act铆nidos
24.1 Introducci贸n
24.2 Orbitales f y estados de oxidaci贸n
24.3 Tama帽o de 谩tomos e iones
24.4 Propiedades espectrosc贸picas y magn茅ticas
24.5 Fuentes de lant谩nidos y act铆nidos
24.6 Metales lant谩nidos
24.7 Compuestos inorg谩nicos y complejos de coordinaci贸n de los lant谩nidos
24.8 Complejos organomet谩licos de los lant谩nidos
24.9 Metales act铆nidos
24.10 Compuestos inorg谩nicos y complejo de coordinaci贸n de torio, uranio y plutonio
24.11 Complejos organomet谩licos de torio y uranio
25 Complejos de los metales del bloque d : mecanismos de reacci贸n
25.1 Introducci贸n
25.2 Sustituci贸n de ligandos: algunas cuestiones generales
25.3 Sustituci贸n en complejos plano-cuadrados
25.4 Sustituci贸n y racemizaci贸n en complejos octa茅dricos
25.5 Procesos de transferencia de electrones
26 Cat谩lisis homog茅nea y heterog茅nea
26.1 Introducci贸n y definiciones
26.2 Cat谩lisis: conceptos preliminares
26.3 Cat谩lisis homog茅nea: met谩tesis de alquenos (olefinas)
26.4 Cat谩lisis homog茅nea: aplicaciones industriales
26.5 Desarrollo de catalizadores homog茅neos
26.6 Cat谩lisis heterog茅nea: superficies e interacciones con adsorbatos
26.7 Cat谩lisis heterog茅nea: aplicaciones comerciales
26.8 Cat谩lisis heterog茅nea: modelos de cl煤ster organomet谩lico
27 Algunos aspectos de la qu铆mica en estado s贸lido
27.1 Introducci贸n
27.2 Defectos de las redes en estado s贸lido
27.3 Conductividad el茅ctrica en s贸lidos i贸nicos
27.4 Superconductividad
27.5 Materiales cer谩micos: pigmentos de color
27.6 Deposici贸n qu铆mica en fase vapor (CVD)
27.7 Fibras inorg谩nicas
28 Los metales traza de la vida
28.1 Introducci贸n
28.2 Almacenamiento y transporte de metales: Fe, Cu, Zn y V
28.3 Acerca del O2
28.4 Procesos redox biol贸gicos
28.5 El ion Zn2!: 谩cido de Lewis de la Naturaleza
* Recuerda que nuestras publicaciones est谩n libres de enlaces maliciosos, ni publicidad enga帽osa. Si alguno de nuestros enlaces se encuentra ca铆do, agradecer铆a que nos lo comuniquen.
Atentamente,
Admin de Hidro SM
