UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO Facultad de Química Químico Materia: REACTIVIDAD QUÍMICA Y TEORÍAS ACIDO- BASE Clave: QUI-32512 Hora-semana-semestre: 4 Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos Créditos: 8 Objetivo (s) Al finalizar el curso, el estudiante conocerá las teorías modernas ácido-base y su aplicación al entendimiento de la reactividad química. Será capaz de comprender la relación de estos conceptos con los modelos mecánico-cuánticos que explican el enlace Químico y podrá aplicar estos principios y modelos a diversos sistemas de reacciones. 1.-INTRODUCCIÓN 1.1.-Evolución histórica de los conceptos ácido-base: siglos diecisiete al diecinueve. 1.1.1.- Evolución empírica de los conceptos de ácido-base 1.1.2.-Racionalización teorica de la acidez y la basicidad. 1.1.3.- Teorias mecanicas de la acidez y la basicidad 1.1.4.- Teorías cualitativas, y composicionales de la acidez y basicidad. 1.1.5.- La teoría del flogisto 1.1.6.- La teoría del Oxygeno 1.1.7.- La teoría del hidrógeno 1.1.8.- Aproximación funcional a la acidez y la basicidad. 2.- DEFINICIONES MODERNAS DE ÁCIDOS Y BASES. 2.1.- Definiciones Ionicas versus electrónicas. 2.2.- Definiciones Iónicas: dependientes del disolvente 2.2.1.- La definición de Arrhenius 2.2.2.- Las definiciones de sistemas de disolventes. 2.3.- Definiciones Iónicas: Independientes del disolvente 2.3.1.- Las definiciones protónicas 2.3.2.- Las definiciones ionotrópicas. 2.4.- Definiciones Electrónicas 2.4.1.- Las definiciones de Lewis 2.4.2.- Las definiciones de Usanovich. 2.5.- La relación entre las definiciones electronicas y las ionicas. 3.- APROXIMACIÓN METODOLÓGICA 3.1.- Introducción 3.2.- El problema de los tipos de enlace 3.2.1.- Aspectos historicos 3.2.2.- Mecanica cuántica y modelos de casos límite 3.2.3.- Relación con datos experimentales. 3.3.- Orbitales Moleculares y estructuras de Lewis 3.3.1.- La flexibilidad inherente de las funciones de onda. 3.3.2.- Orbitales moleculares localizados 3.3.3.- La aproximación de las nubes de carga (esferas tangentes) 3.3.4.- Ventajas y limitaciones. 4.- EL CONCEPTO GENERALIZADO DE ACIDO-BASE DE LEWIS. 4.1.- Definiciones de Orbitales moleculares. 4.1.1.- Definiciones generalizadas de Lewis 4.1.2.- Clasificación de orbitales moleculares de ácidos y bases de Lewis. 4.1.3.- Reglas de Gutman. 4.1.4.- Naturaleza relativa de la acidez y basicidad de Lewis. 4.2.- El modelo de esferas Tangentes 4.3.- Ventajas y Limitaciones. 5.- ALGUNAS APLICACIONES 5.1.- Phenomenos clasicos de ácido-base 5.2.- Química de Coordinación 5.3.- Fenomenos de solvatación y disociación iónica 5.4.- Reacciones electrofilicas y nucleofílicas 5.5.- Aductos moleculares, complejos de transferencia de carga y asociación molecular. 5.6.- Química de sales fundidas. 5.7.- Química del estado solido. 5.8.- Catalisis. 6.- REACTIVIDAD 6.1.- Teoría de perturbación de la Reactividad. 6.2.- Correlaciones empíricas de reactividad, 6.3.- El Principio de ácidos duros y blandos y algunas aplicaciones. Bibliografía • William B. Jensen; “The Lewis Acid-Base Concepts”, John Wiley & Sons, (1980) New York. • James E. Huheey et al., “ Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity” HarperCollins College Publishers, (1993).