Quimica: Décima Edición Raymond Сhang

química

Décima EDición

Raymond chang

Williams College

Revisión técnica

Rodolfo Álvarez Manzo

Departamento de Química Orgánica

Facultad de Química

Universidad Nacional Autónoma de México

silvia Ponce López

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores

de Monterrey, Campus Monterrey

Rosa Zugazagoitia Herranz

Universidad Autónoma Metropolitana

Unidad Xochimilco

MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • MADRID • NUEVA YORK

SAN JUAN • SANTIAGO • SÃO pAULO • AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL

NUEVA DELHI • SAN FRANCISCO • SINGApUR • ST. LOUIS • SIDNEY • TORONTO

Director Higher education: miguel Ángel Toledo castellanos

editor sponsor: Pablo E. Roig V.

coordinadora editorial:marcela i. Rocha martínez

editora de desarrollo: ana L. Delgado Rodríguez

supervisor de producción: Zeferino García García

traducción:Erika Jasso Hernán D’Borneville

QuíMicA

Décima edición

Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra,

por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor.

DEREcHOS RESERVaDOS © 2010 respecto a la sexta edición en español por

mcGRaW-HiLL/iNTERamERicaNa EDiTORES, S.a. DE c.V.

A Subsidiary of The McGraw-HillCompanies, Inc.

Edificio Punta Santa Fe Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre a

Piso 17, colonia Desarrollo Santa Fe,

Delegación Álvaro Obregón

c.P. 01376, méxico, D. F.

miembro de la cámara Nacional de la industria Editorial mexicana, Reg. Núm. 736

isBn: 978-607-15-0307-7

(iSBN edición anterior: 970-10-6111-X)

Traducido de la décima edición de: chemistry, by Raymond chang,

copyright © 2010 by The mcGraw-Hill companies, inc. all rights

reserved.

iSBN: 978-007-351109-2

1234567890 19876543210

impreso en méxico Printed in Mexico

acERca DEL auTOR

Raymond changnació en Hong Kong y creció en Shangai

y en Hong Kong. Obtuvo la licenciatura en química por la London university, en inglaterra y se doctoró en química en Yale university.

Después de realizar su investigación posdoctoral en Washington university y enseñar durante un año en Hunter college of the city university

of New York, se unió al Departamento de química en Williams college,

donde ha enseñado desde 1968.

El profesor chang ha prestado sus servicios en el american chemical

Society Examination committee, el National chemistry Olympiad Examination committee y el Graduate Record Examinations (GRE) committee. Es editor de la obra titulada The Chemical Educator. chang ha escrito

libros sobre fisicoquímica, química industrial y ciencia física. También ha

participado como autor de libros sobre el idioma chino, libros infantiles de

fotografías y una novela de literatura juvenil.

Para relajarse, el doctor chang cultiva un jardín selvático, juega tenis,

ping-pong, toca la armónica y practica el violín.

1 química. El estudio del cambio 2

2 Átomos, moléculas y iones 40

3 Relaciones de masa en las reacciones químicas 78

4 Reacciones en disolución acuosa 120

5 Gases 172

6 Termoquímica 228

7 Teoría cuántica y la estructura electrónica de los átomos 274

8 Relaciones periódicas entre los elementos 322

9 Enlace químico i: conceptos básicos 364

10 Enlace químico ii: Geometría molecular e hibridación de orbitales

atómicos 408

11 Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos 460

12 Propiedades físicas de las disoluciones 512

13 cinética química 556

14 Equilibrio químico 614

15 Ácidos y bases 658

16 Equilibrios ácido-base y equilibrios de solubilidad 712

17 química en la atmósfera 768

18 Entropía, energía libre y equilibrio 800

19 Electroquímica 836

20 metalurgia y la química de los metales 884

21 Elementos no metálicos y sus compuestos 912

22 química de los metales de transición y compuestos de

coordinación 952

23 química nuclear 986

24 química orgánica 1024

25 Polímeros orgánicos sintéticos y naturales 1060

APénDice 1 Derivación de los nombres de los elementos a-1

APénDice 2 unidades para la constante de los gases a-7

APénDice 3 Datos termodinámicos a 1 atm y 25°c a-8

APénDice 4 Operaciones matemáticas a-13

Prefacio xxi

Herramientas para obtener mayor provecho xxvi

Nota para el estudiante xxx

química. El estudio del cambio 2

1.1 química: una ciencia para el siglo xxi 2

1.2 Estudio de la química 7

1.3 El método científico 8

QUíMICA en acción

El helio primordial y la teoría del Big Bang 10

1.4 clasificación de la materia 10

1.5 Los tres estados de la materia 13

1.6 Propiedades físicas y químicas de la materia 14

1.7 mediciones 16

QUíMICA en acción

La importancia de las unidades 21

1.8 manejo de los números 22

1.9 análisis dimensional en la resolución de problemas 27

Ecuaciones básicas 31

Resumen de conceptos 31

Términos básicos 31

Preguntas y problemas 32

MISTERIO de la química

La desaparición de los dinosaurios 38

Átomos, moléculas y iones 40

2.1 Teoría atómica 42

2.2 Estructura del átomo 43

2.3 Número atómico, número de masa e isotopos 49

2.4 La tabla periódica 51

QUíMICA en acción

Distribución de los elementos en la Tierra y en los sistemas vivos 52

2.5 moléculas y iones 53

2.6 Fórmulas químicas 55

2.7 Nomenclatura de los compuestos 59

viii contenido

2.8 introducción a los compuestos orgánicos 68

Ecuaciones básicas 70

Resumen de conceptos 70

Términos básicos 70

Preguntas y problemas 71

Relaciones de masa en las reacciones

químicas 78

3.1 masa atómica 80

3.2 Número de avogadro y masa molar de un elemento 81

3.3 masa molecular 85

3.4 Espectrómetro de masas 88

3.5 composición porcentual de los compuestos 88

3.6 Determinación experimental de fórmulas

...