Prefacio

Química general presenta la química como un tema moderno y vital, y se diseñó para hacer accesible la química introductoria a todos los estudiantes principiantes. El enfoque central es hacer que la química sea interesante y comprensible para los estudiantes, y enseñarles las habilidades de resolución de problemas que requerirán. Al preparar esta nueva edición consideramos los comentarios y sugerencias de estudiantes e instructores para diseñar el contenido reforzando las explicaciones claras y la resolución de problemas paso a paso. Hemos tratado especialmente de relacionar la química con la vida real de nuestros estudiantes a medida que desarrollamos los principios que forman la base del estudio posterior de la química y para brindarles las habilidades para resolver problemas y la práctica necesaria en sus estudios futuros. Hemos agregado Estudios de caso a muchos de los capítulos para alentar a los instructores a involucrar a sus alumnos en este estilo de aprendizaje.

Química general, 1a edición, está destinada a estudiantes que nunca han tomado un curso de química o aquellos que han tenido una interrupción signi cativa en sus estudios pero planean continuar con la secuencia de química general. Desde sus inicios este libro ha ayudado a de nir el curso preparatorio de química y ha desarrollado una audiencia mucho más amplia. Además de la química preparatoria, nuestro texto se usa ampliamente en cursos de propósito general de un semestre (como los de campos de la salud aplicada) y en cursos para carreras no cientí cas.

Desarrollo de habilidades para resolver problemas

Todos queremos que nuestros estudiantes desarrollen habilidades reales para resolver problemas. Creemos que una clave para el éxito de este texto es el hecho de que nuestro enfoque de resolución de problemas funciona para los estudiantes. Es un proceso paso a paso que enseña el uso de unidades y muestra la conversión de una unidad a la siguiente. Hemos utilizado este enfoque de resolución de problemas en nuestros ejemplos a lo largo del texto para alentar a los estudiantes a pensar durante cada problema. En esta edición usamos ejemplos para incorporar habilidades matemáticas fundamentales, notación cientí ca y cifras signi cativas. Incluimos recuadros de estrategia de resolución de problemas en el texto para resaltar los pasos necesarios para resolver problemas de química. Se ha tenido mucho cuidado para mostrar cada paso en el proceso de resolución de problemas y utilizar estos pasos para resolver los problemas de ejemplo. Continuamos usando cuatro cifras signi cativas para las masas atómica y molar por consistencia y para redondear las respuestas adecuadamente. Hemos sido meticulosos al brindar respuestas correctamente redondeadas para los estudiantes que tienen di cultades con las matemáticas.

Fomentar las habilidades de los estudiantes La actitud juega un papel fundamental en la resolución de problemas. Alentamos a los estudiantes a aprender que un enfoque sistemático para resolver problemas es mejor que la simple memorización. A lo largo del libro enfatizamos el uso de nuestro enfoque para la resolución de problemas a n de animar a los estudiantes a pensar cada problema. Una vez que hemos sentado las bases de los conceptos, destacamos los pasos para que los estudiantes puedan localizarlos fácilmente. Las reglas y ecuaciones importantes se destacan para enfatizar y facilitar la referencia.

Práctica del estudiante Los problemas de práctica siguen los ejemplos del texto con las respuestas al nal del capítulo. Al terminar cada capítulo aparece una Revisión del capítulo y una sección de Preguntas de repaso que ayudan a los estudiantes a repasar términos y conceptos clave, así como el material presentado en las tablas y guras. A estas secciones le siguen Ejercicios en pares que cubren conceptos y ejercicios numéricos donde se presentan dos ejercicios similares uno al lado del otro. La sección titulada Ejercicios adicionales incluye más problemas de práctica presentados en un orden más aleatorio. La sección nal de ejercicios se titula Ejercicios de reto y contiene problemas diseñados para ampliar la comprensión de los conceptos por parte del estudiante e integrar conceptos de otros capítulos.

PRÁCTICA 7 . 7

Una muestra de 0.0 mL de HCl requirió 1 mL de a H 0.1 0 M para la neutralización. ¿Cuál es la molaridad del ácido?

PRÁCTICA 7 . 8

Escriba la ecuación iónica neta para 3 H S(ac) Bi( 3)3(ac) Bi S3(s) H 3(ac)

Problemas de práctica

Estrategia de resolución de problemas

Para escribir y balancear una ecuación química óxido de mercurio(II) ⟶ mercurio + oxígeno Δ

Identi que la reacción Escriba una descripción o ecuación de palabras para la reacción. Por ejemplo, consideremos que el óxido de mercurio(II) se descompone en mercurio y oxígeno.

Estrategia de resolución de problemas

Organización

Química general es una adaptación del libro Fundamentos de química, 1a. edición de Hein, Arena y Willard. Las profesoras investigadoras Laura Imelda García rtiz, Sugeheidy aneth Carranza Bernal y Leticia Flores Moreno en conjunto con las revisoras técnicas Adela Verónica González Pérez y Saida Mayela García Montes realizaron una cuidadosa selección del contenido para cubrir el programa de estudios de la materia de Química general de la Facultad de Ingeniería Mecánica (FIME) de la Universidad Autónoma de uevo León.

El libro está organizado de la siguiente manera. La unidad I es la introducción a la química, los capítulos 1 y ponen énfasis en la materia y los enlaces químicos. En el capítulo se integró un nuevo tema, el enlace metálico. La unidad II, compuesta por los capítulos 3, y , profundiza en la composición cuantitativa de los compuestos, en las ecuaciones químicas y en los cálculos a partir de estas. Al nal del capítulo se añadieron ejercicios de estequiometría para cubrir la práctica requerida en el programa de estudios.

Los capítulos 6 y 7 son parte de la unidad III, la cual profundiza en disoluciones y también en ácidos, bases y sales. Al capítulo 6 se le ha sumado el tema sobre molalidad, normalidad y fracción molar. La unidad IV habla de la electroquímica y se han incluido los temas electrodisposición y la ley de Faraday con sus correspondientes problemas y ejercicios. La unidad V se enfoca en la termoquímica y está integrada por el capítulo 9, el cual fue desarrollado por las profesoras desde hace un par de ediciones. Es tal la trascendencia de este capítulo, que se mantiene vigente para cubrir las necesidades de dicha unidad.

La unidad VI contiene el capítulo 10 con el tema de equilibrio y cinética química y, por último, la unidad VII se centra en describir las propiedades de los gases. Cabe destacar que los temas y ejercicios que se han agregado a la obra han sido desarrollados de manera inédita por las profesoras investigadoras de FIME.

Novedades en esta edición

En esta edición hemos tratado de construir sobre las fortalezas de las ediciones anteriores. Hemos revisado los materiales de nal del capítulo y cambiamos un porcentaje de los ejercicios. Continuamente nos esforzamos por mantener el material al mismo nivel para que los estudiantes puedan leer y usar fácilmente el texto y el material complementario para aprender química. Con un enfoque en la resolución de problemas, el compromiso de los estudiantes y la claridad, algunos de los cambios especí cos se destacan a continuación:

EJEMPLO

7 . 5

¿Cuál es la molaridad de cada ion en una solución de (a) aCl .0 M y (b) K S 0. 0 M? Suponga una disociación completa.

Solución a. De acuerdo con la ecuación de disociación,

NaCl H2O→ Na +(ac ) +Cl (ac )

1 mol1 mol1 mol la concentración de a+ es igual a la de aCl:

1 mol de aCl 1 mol a+ y la concentración de Cl también es igual a la de aCl. Por lo tanto, las concentraciones de los iones en aCl .0 M son a+ .0 M y Cl .0 M b. De acuerdo con la ecuación de disociación,

K 2SO 4 H2O→ 2 K +(ac ) +SO 4 2−(ac )

1 mol 2 mol1 mol la concentración de K+ es del doble que la de K S y la concentración de SO 4 2− es igual a la de

K S . Por lo tanto, las concentraciones de los iones en K S 0. 0 M son K+ 0. 0 M y SO 4 2− 0. 0 M

PRÁCTICA 7 . 5

¿Cuál es la molaridad de cada ion en una solución de (a) MgCl 0.050 M y (b) AlCl3 0.070 M?

Se han actualizado los recuadros de Química en acción. Se han agregado nuevos casos de estudio a los capítulos para permitir que los instructores utilicen este método de instrucción para sus estudiantes. Estos estudios de caso brindan una oportunidad para que los estudiantes trabajen en equipos y apliquen los conceptos y la información que han estudiado a una nueva situación.

Las fotos se han actualizado a lo largo del texto.

Ayudas de aprendizaje

Para ayudar al estudiante principiante a ganar la con anza necesaria para dominar el material técnico, hemos perfeccionado y mejorado una serie de ayudas de aprendizaje: Objetivos de aprendizaje resaltan el concepto que se enseña en cada sección. Estos objetivos están vinculados a Ejemplos, Problemas de práctica, Ejercicios de revisión y Ejercicios para ayudar al estudiante a dominar cada módulo de concepto y objetivo.

Los términos importantes se resaltan en negritas donde se de nen. Todos los términos clave listados en la Revisión del capítulo también se de nen en el Glosario

Los ejemplos resueltos muestran a los estudiantes cómo resolver problemas utilizando Estrategias de resolución de problemas y Mapas de soluciones antes de que se les pida que aborden los problemas por su cuenta.

Los Problemas de práctica permiten el refuerzo inmediato de una habilidad que se muestra en los problemas de ejemplo. Las respuestas se proporcionan al nal del capítulo para alentar a los estudiantes a veri car su resolución de problemas de inmediato.

Las anotaciones al margen ayudan a los estudiantes a comprender los conceptos básicos y las técnicas de resolución de problemas. Estas se destacan con la palabra TA en un recuadro azul para distinguirlas claramente del texto principal.

Ayudas para el aprendizaje: Habilidades matemáticas Para estudiantes que puedan necesitar ayuda con los aspectos matemáticos de la química, las siguientes ayudas para el aprendizaje están disponibles:

Una Revisión de matemáticas que cubre las funciones básicas se proporciona en el apéndice 1.

Agradecimientos

Los libros son el resultado del esfuerzo colaborativo de muchas personas talentosas y dedicadas. En particular, queremos agradecer a nuestra editora sénior, Jennifer ee, quien condujo el proyecto con paciencia y perseverancia, y a nuestra editora gerente, Trish McFadden, quien nos guio día con día. Agradecemos a Ranjith atarajan, nuestro editor de fotografías, por encontrar nuevas fotos para agregar interés a las páginas de nuestro texto. También agradecemos a nuestra especialista sénior en operaciones de producción del curso, Ashley Patterson, quien nos mantuvo encaminados y logró que la producción

Revisores

e frey Allison, Austin Community College

Jeanne Arquette, Phoenix College

Rebecca Broyer, University of Southern California

Michael Byler, Community College of Philadelphia

Kevin Cannon, Penn State Abington

Rong Cao, Community College of Allegheny City

Ken Capps, College of Central Florida

Charles Carraher, Florida Atlantic University

Jing i Chin, Su fol County Community College

Loretta Dorn, Fort Hays State University

Robert Eves, Southern Utah University

Mitchel Fedak, Duquesne University

Paul Fox, Danville Community College

Erick Fuoco, Richard J. Daley College

Amy Grant, El Camino College

Tamara Hanna, exas ech ubboc

Chris Hamaker, Illinois State University

Claudia Hein, Diablo Valley College

Donna Iannotti, Brevard Community College

Crystal Jenkins, Santa Ana College

Jodi Kreiling, University of ebras a at Omaha

Kara Kuvakas, Brandman University

Julie Larson, Bemidji State University

Anne Lerner, Santa Fe College

Lauren McMills, Ohio University-Main Campus

Mitchel Millan, Casper College

Timothy Minger, Mesa Community College

Ralph Morasch, Pierce College

Rajiv arula, SUNY Canton

Alexander azarenko, SUNY Bu falo State

Franklin , East LA City College funcionara sin problemas. os gustaría agradecer a Lumina por apoyar nuestras revisiones en esta edición. Agradecemos al ational Center for Case Study Teaching in Science por proporcionarnos los estudios de caso originales que pudimos adaptar para usar en nuestro texto.

Estamos agradecidos por los muchos comentarios útiles de colegas y estudiantes que a lo largo de los años han hecho posible este libro. Esperamos que continúen compartiendo sus ideas de cambio con nosotros, ya sea directamente o a través de nuestro editor. uestro más sincero agradecimiento a los siguientes revisores que tuvieron la amabilidad de leer y brindar sus comentarios profesionales.

Ethel (April) usu- ukunya, Santa Fe College

Fumin Pan, Moha Valley Community College

David Peitz, Wayne State College

Sharadha Sambasivan, Su fol Community College

Hussein Samha, Southern Utah University

Mary Shoemaker, Pennsylvania State University-University Par

Lee Silverberg, Penn State-Schuyl ill

Gabriela Smeureanu, Hunter College

Anne Marie Sokol, SUNY Bu falo State

Sunanda Sukumar, Albany College of Pharmacy

Paris Svoronos, QCC of Cuny

Susan Thomas, University of Texas-San Antonio

Sergey Trusov, Oxnard College

Elaine Vickers, Southern Utah University

Loretta Vogel, Ocean County College

Li en u, Inver Hills Community College

Karl Wallace, University of Southern Mississippi

Alan Zombeck, Delta College

Arumugasamy Elangovan, Pierce College Puyallup

Daudi Bogonko, College of the Sequoias

Iraj ejad, Mt. San Antonio College

Jeannine Christensen, Moraine Valley Community College

Laurie Lemons, Atlantic Cape Community College

Murali Panen, Luzerne County Community College

Sharadha Sambasivan, Su fol Community College

Somnath Sarkar, University of Central Missouri

Tara Hayes, Sheridan College-Davis

Timothy Su, City College of San Francisco iyan Bai, Houston Community College, Central Campus

También deseamos agradecer a los instructores del Colegio Comunitario Central de Piedmont, campus Central y campus Levine; del Colegio Grossmont y de la Universidad de Ha ái Manoa, por su ayuda y comentarios.