Temario

1. Estructura atómica y tabla periódica. configuración electrónica de los elementos de los grupos principales y metales de la primera serie de transición. Principio de exclusión de Pauli y primera regla de Hund. Números quánticos (n, m, l). Tendencias generales de las propiedades periódicas: tamaño atómico, tamaño iónico, primera energía de ionización, electronegatividad, electronegatividad, electroafinidad, números de oxidación comunes, metales, semimetales y no-metales.
2. Estequiometría. Balanceo de ecuaciones. Relaciones de masa y volumen. Fórmulas empíricas. Masa molar. Constante de Avogadro. Balances de masa en procesos químicos.
3. Enlace químico. Estructuras de Lewis, regla del octeto. Enlace covalente, enlace iónico y enlace metálico. Estructura molecular. Geometría de moléculas sencillas (hasta 6 dominios electrónicos), TRePEV (VSEPR). Polaridad y fuerzas intermoleculares. 
4. Disoluciones. Definición. Diferentes formas de expresión de la concentración. Cálculos de concentraciones.

1. Equilibrio ácido-base. Definición de ácidos y bases según el concepto de Bronsted-Lowry. Definición de pH. Relación entre el producto iónico del agua y los valores de pK_a y pK_b. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones ácido-base. Cálculo de pH de ácidos y bases fuertes, ácidos y bases débiles (incluyendo mezclas entre ácidos fuertes o débiles entre sí, y bases fuertes o débiles entre sí). Cálculo del pH de disoluciones de anfolitos y de disoluciones amortiguadoras.
2. Equilibrio redox. Agentes oxidantes y reductores. Ley de Nernst. Fuerza relativa de oxidantes y reductores. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones redox. Cálculos de potencial de disoluciones que contengan oxidantes y/o reductores.
3. Equilibrios de formación de complejos sencillos. Definición de constantes de disociación y formación de complejos. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones de formación de complejos. Cálculos de concentración de las especies involucradas en el equilibrio de complejación (relación estequiométrica 1:1).
4. Equilibrios de solubilidad. Definición de K_s y pK_s. Relación entre solubilidad y la constante Ks. Efecto del ion común. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones de formación y solubilización de precipitados. Cálculos de concentración de las especies involucradas en el equilibrio de precipitación.
5. Identificación de cationes de los bloques “s” y “p” y de la primera serie de elementos de transición. Ensayo a la llama. Identificación de aniones de uso más frecuente: halogenuros, nitrato, sulfuro, sulfato, carbonato y oxalato.
6. Valoraciones ácido-base (cambio del pH en el transcurso de las reacciones ácido-base y trazado de curvas de valoración), redox (evolución del potencial en el transcurso de las reacciones redox y trazado de curvas de valoración), y de formación de complejos. Uso de indicadores visuales de fin de reacción.
7. Ley de Lambert-Beer. Aplicaciones.
8. Principios básicos de cromatografía. Fase móvil, fase estacionaria, eluyente. Conceptos generales de algunos tipos de cromatografía (adsorción, intercambio iónico, exclusión molecular).

1. Termodinámica. Sistema y sus alrededores. Primera ley de la termodinámica. Calor, energía y trabajo. Relación entre entalpía y energía. Funciones de estado. Definición de capacidad calorífica. Procesos isotérmicos, isobáricos, isocóricos y adiabáticos. Ley de Hess. Ciclo de Born-Haber. Uso de las entalpías de formación estándar. Entalpías de combustión, de disolución y de solvatación. Energías de unión (definición y usos). Segunda ley de la termodinámica: definición de entropía. Cálculo del cambio de entropía en procesos isotérmicos.  Interpretación microscópica de la entropía. Relación ΔG = ΔH – TΔS. ΔG y direccionalidad de los cambios.
2. Gases. Ley de los gases ideales, concepto de presión parcial.
3. Sistema de fases. Presión de vapor de un líquido y su dependencia de la temperatura. Propiedades críticas. Ley de Henry. Ley de Raoult. Propiedades coligativas (elevación de la temperatura de ebullición, depresión de la temperatura de congelación). Determinación de masa molar. Presión osmótica.
4. Equilibrio químico. Modelo dinámico del equilibrio químico. Expresión del equilibrio químico en términos de concentraciones relativas y de presiones parciales relativas. Relación entre la constante de equilibrio para gases ideales expresada en términos diferentes (concentración, presión y fracción molar).  Relación entre la constante de equilibrio y la energía libre de Gibbs. Ecuación de Van’t Hoff.
5. Equilibrio iónico. Teoría de Arrhenius y de Bronsted-Lowry de ácidos y bases.
6. Electroquímica. Equilibrio de electrodos: definición de fuerza electromotriz, electrodos de primera clase, potencial estándar de electrodo. Ecuación de Nernst. Electrodos de segunda clase. Leyes de Faraday. Reacciones en celdas electroquímicas. Relación entre potencial, corriente y resistencia. Efecto de la temperatura. Celdas galvánicas y electrolíticas. Importancia de la electrólisis del agua. Celdas de combustible.
7. Cinética de reacciones homogéneas: Factores que afectan la rapidez de reacción, ecuación y constante de velocidad. Orden de reacción. Dependencia del tiempo y la concentración en reacciones de primer orden, tiempo de vida media y su relación con la rapidez de la reacción. Reacciones de pseudo primer orden. Conceptos generales de molecularidad y reacciones intermedias. Paso determinante de la velocidad de reacción. Definición de energía de activación y ecuación de Arrhenius. Cálculo de la rapidez de la reacción para reacciones de primer orden.
8. Números cuánticos n, m, y l. Niveles energéticos del átomo de hidrógeno (fórmula). Forma de los orbitales p. Paramagnetismo y diamagnetismo. Diagramas de orbital molecular para moléculas diatómicas homonucleares.

1. Formulación y nomenclatura IUPAC. Los elementos en sus estados naturales (sustancias monoelementares). Substancias simples. Compuestos de los elementos de los grupos principales.  Haluros, óxidos y sales de oxiácidos   de metales de transición del bloque “d“. Compuestos de coordinación y nomenclatura: complejos metálicos de los cationes de los bloques s, p y primera serie de transición.
2. Química de Coordinación. Reacciones de complejación: constantes de formación, número de coordinación, quelantes y efecto quelato. Teoría de Werner. Teoría de campo cristalino (complejos de alto espín y bajo espín) Teoría de enlace de valencia. Colores de los complejos. Propiedades magnéticas de los compuestos de coordinación. Serie espectroquímica.
3. Masa atómica relativa. Isótopos: conteo de nucleones (número de masa, número atómico) y concepto de abundancias relativas. Isótopos radiactivos: decaimiento radiactivo (alfa, beta, gamma), reacciones nucleares (alfa, electrones, positrones, protones, neutrones).
4. Estructura y propiedades físicas de sólidos cristalinos. Características generales de cristales iónicos, covalentes, moleculares y metálicos. Sistemas cristalinos. Sistema cúbico: estructura primitiva, estructura centrada en el cuerpo, estructura centrada en las caras, relaciones entre tamaño atómico o tamaño iónico y parámetros de celda y densidad.
5. Elementos del bloque “s“. productos de reacción de los metales con oxígeno, con el agua y los halógenos. Propiedades de los hidruros.
6. Elementos del bloque “p“. Productos de la reacción de estos elementos con O₂, H₂ y halógenos. Compuestos (sales) con halógenos y en oxoaniones de los elementos siguientes, con los estados de oxidación citados: B(III), Al(III), Si(IV), N(V), P(V), S(IV ó VI), O(I y II), F(I), Cl/Br/I (I, III, V ó VII), Pb(II) y Bi(II). Productos de la reacción de óxidos no metálicos con el agua y estequiometría de los ácidos resultantes. Reacción de los halógenos con el agua. Hidróxidos con propiedades anfóteras.
7. Elementos del bloque “d“. Compuestos con los estados de oxidación referidos para los siguientes metales de este bloque: Cr(III ó VI), Mn(II, IV ó VII), Fe(II ó III), Co(II), Ni(II), Cu(I ó II), Ag(I), Zn(II), Hg(I ó II). Colores en disolución acuosa de los iones de los referidos metales del bloque “d” y la valencia de los cationes que se forman. Hidróxidos con propiedades anfóteras.
8. Oxidación y reducción. Predicción de las reacciones de oxidación con base en los valores de potenciales normales de reducción. Solubilización de los metales en medio ácido diluido. Aniones comúnmente usados como oxidantes y reductores: propiedades reductoras del HNO₂ y sus sales, propiedades oxidantes del HNO₃ y sus sales, reacción del Na₂S₂O₃ con yodo. Disminución de la reactividad y poder oxidante de los halógenos del F₂ al I₂. Productos de la reducción del permanganato en función del pH. Pasivación de metales.
9. Obtención industrial de productos inorgánicos importantes: H₂SO₄, NH₃ (proceso de Haber-Bosch), HNO₃ (método de Ostwald), Na₂CO₃ (método de Solvay), Cl₂, NaOH, H₃PO₄ y aluminio (proceso de Bayer y proceso de Hall-Héroult). Fertilizantes inorgánicos: nutrientes primarios y nutrientes secundarios.
10. Ciclos naturales: agua, carbono, nitrógeno y oxígeno.

1. Alcanos. Nomenclatura IUPAC. Hibridación sp³. Propiedades físicas. Obtención. Reacciones principales de los alcanos: halogenación, oxidación y pirólisis. Mecanismo radicalario de la halogenación.
2. Cicloalcanos. Nomenclatura IUPAC. Conformación de silla y bote. Estabilidad de los cicloalcanos: sustituyentes ecuatoriales y axiales (interacciones 1,3-diaxiales), isómeros cis-trans.
3. Alquenos. Nomenclatura IUPAC. Hibridación sp². Isomería cis-trans. Métodos de obtención en el laboratorio: deshidrogenación catalítica, deshidrohalogenación, deshidratación, deshalogenación. Reacciones principales de los alquenos: de adición (Markovnicov y antiMarkovnicov), de reducción y de oxidación (con y sin ruptura). Mecanismos de las reacciones de adición. Estereoquímica de las reacciones de adición a alquenos.
4. Alquinos. Nomenclatura IUPAC. Hibridación sp. Métodos de obtención en el laboratorio: reacciones de deshidrohalogenación. Reacciones principales de los alquinos: adición, oxidación y reducción. Acidez de los alquinos.
5. Halogenuros de alquilo. Nomenclatura. Obtención. Reacciones de sustitución y eliminación. Mecanismos de sustitución y eliminación: S_N1, S_N2, E1 y E2. Estereoquímica de las reacciones de sustitución y eliminación. Reacciones de identificación de halogenuros de alquilo.
6. Compuestos aromáticos. Nomenclatura IUPAC. Benceno: estructura y aromaticidad. Resonancia. Derivados del benceno. Reacciones de sustitución electrofílica aromática y efecto del sustituyente. Reacciones de sustitución nucleofílica aromática. Alquilbencenos.
7. Alcoholes y fenoles. Nomenclatura IUPAC y clasificación. Síntesis de alcoholes a partir de: halogenuros de alquilo, alquenos, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres. Obtención de fenoles a partir de benceno y bencenos sustituidos. Acidez de alcoholes y fenoles. Reacciones de alcoholes: de sustitución (OH como nucleófilo, OH como grupo saliente y obtención de halogenuros de alquilo), de eliminación (deshidratación de alcoholes), de oxidación Reacciones de fenoles: de sustitución (fenol como nucleófilo), de oxidación, de SEAr. Formación de éteres, ésteres y epóxidos. Reacciones de identificación de alcoholes y fenoles.
8. Estructura y nomenclatura IUPAC. Métodos de obtención de aldehídos: oxidación de alcoholes primarios y metilbencenos, reducción de cloruros de ácido, ozonólisis reductiva. Métodos de obtención de cetonas: oxidación de alcoholes secundarios, acilación de Friedel-Crafts, ozonólisis reductiva. Reacciones de aldehídos y cetonas: oxidación de aldehídos y de metilcetonas (reacción de haloformo) reducción, oxidación; adición nucleofílica a carbonilo (reacción de Grignard, adición de cianuros y nucleófilos nitrogenados, hidratación, formación de acetales y hemiacetales, acidez de los hidrógenos alfa al grupo carbonilo: tautomería ceto-enol. Condensación aldólica y alfa-halogenación de carbonilos. Reacciones de identificación de grupo carbonilo.
9. Ácidos carboxílicos. Nomenclatura IUPAC. Fuerza ácida, efecto de los sustituyentes. Métodos de obtención: oxidación de alcoholes, aldehídos y cadena lateral de alquilbencenos, hidrólisis de nitrilos y de derivados de ácidos carboxílicos, carbonatación de reactivos de Grignard, ozonólisis oxidativa. Reacciones de ácidos carboxílicos: reducción a alcoholes, alfahalogenación, síntesis de derivados de ácido (conversión a halogenuros de ácido, ésteres, anhídridos y amidas). Ácidos di o tricarboxílicos.
10. Halogenuros de ácido: nomenclatura IUPAC, obtención y reacciones (obtención de ácidos, amidas, ésteres, anhídridos y acilación de FriedelCrafts). Anhídridos de ácido: nomenclatura IUPAC, obtención y reacciones (hidrólisis, obtención de amidas, ésteres y acilación de Friedel-Crafts). Amidas: nomenclatura, obtención e hidrólisis.
11. Aminas. Nomenclatura y clasificación. Reacciones de reconocimiento de aminas primarias, secundarias y terciarias. Métodos de obtención: reducción de grupos nitro, nitrilo y amida aminación reductiva de aldehídos y cetonas, reacciones de N-alquilación de halogenuros de alquilo por Sustitución Nucleofílica, Síntesis de Gabriel y transposición de Hoffman. Basicidad de aminas aromáticas y alifáticas. Reacciones: conversión a amidas, reacciones con ácido nitroso, eliminación de Hoffman. Obtención y reacciones de sales de diazonio (Colorantes).
12. Estereoquímica. Estereoisómeros. Enantiómeros. Diasteroisómeros. Confórmeros. Descriptores estereoquímicos Z y E; R y S. Isomería óptica. Confórmeros. Proyecciones de Fischer y de Newman.
13. Macromoléculas. Polímeros naturales: almidón, celulosa. Polímeros sintéticos: polímeros de adición (polietileno y poliestireno) y polímeros de condensación (poliamidas y poliésteres). Reciclaje de polímeros.
14. Aminoácidos y péptidos. Estructura iónica de los aminoácidos. Punto isoeléctrico. Clasificación en grupos de los veinte aminoácidos esenciales. Enlace peptídico. Péptidos y determinación de estructura primaria (carboxipeptidasa, LiBH4, método de Sanger, método de Edman, tripsina, quimiotripsina).
15. Proteínas. Estructura primaria, secundaria y terciaria de las proteínas (incluyendo puentes de disulfuro). Desnaturalización por cambio de pH, temperatura, metales y EtOH.
16. Ácidos grasos y lípidos. Nomenclatura IUPAC de ácidos grasos desde el C4 al C18. Triglicéridos, micelas, jabones y detergentes.
17. Carbohidratos. Estructura de glucosa y fructosa, sus proyecciones de Fischer y de Haworth. Diferencias entre la α y β D-glucosa. Reacciones de las aldosas: formación de glicósidos. Mutarrotación de la glucosa. Enlace glucosídico de los disacáridos.

1. Conocimiento de las normas de seguridad en el laboratorio. Manipulación de muestras y reactivos bajo condiciones seguras.
2. Empleo de material de vidrio de uso común: material graduado: probetas, pipetas, vasos de precipitados, material aforado: balones, pipetas, buretas material para contener: Erlenmeyer, cristalizadores, vidrio de reloj, balones de fondo redondo, cápsula de porcelana, tubos de ensayo.
3. Manejo de material de hierro de uso común: soportes universales, pinzas, agarraderas, aros, mechero. Utilización de termómetro. Empleo de planchas calefactoras con agitación magnética, mantas calefactoras, balanza y pHmetro. Empleo de desecadores.
4. Empleo de pera de succión o pera de goma y propipeta.
5. Preparación de soluciones. Diluciones utilizando material volumétrico.
6. Métodos volumétricos: Titulaciones ácido-base, complejométricas, redox y de precipitación. Indicadores. Determinación del punto final. Titulaciones por retorno (por retroceso).
7. Filtración por gravedad, por succión (utilizando vacío) y bajo presión (por ejemplo, utilizando una jeringa).
8. Procedimiento de cristalización simple. Precipitación de compuestos en solución. Lavado de precipitados. Purificación de muestras por recristalización.
9. Proceso de secado sobre plato poroso.
10. Determinación del punto de fusión de un compuesto. Determinación de la temperatura de fusión mixta para identificar una sustancia. Método del punto de fusión mezcla para la identificación de compuestos usando fusiómetro.
11. Armado (montaje) de equipos para destilación simple y fraccionada.
12. Armado (montaje) de equipos de reflujo.
13. Empleo de baño de calentamiento/enfriamiento.
14. Extracción líquido-líquido. Utilización de ampolla de decantación (embudo de separación).
15. Cromatografía en capa delgada, en papel o sobre placa de celulosa.
16. Identificación de compuestos inorgánicos: ensayos cualitativos.
17. Identificación de grupos funcionales de compuestos orgánicos mediante ensayos sencillos, de acuerdo con un protocolo dado. Alquenos, halogenuros de alquilo y arilo, alcoholes, fenoles, carbonilo, aminas, ácidos carboxílicos. Ensayos de solubilidad. Interpretación de resultados.

El uso de cualquier otro equipo no contemplado en este temario requerirá una demostración previa por parte del Comité Académico/Organizador del Certamen. El uso de alguna otra técnica no contemplada en el este temario no es previsto sin previa aprobación del Jurado Iberoamericano con al menos 6 meses de antelación al evento.

El uso correcto de cifras significativas será evaluado tanto en los resultados experimentales reportados como en los cálculos que se deriven de ellos. Para los cálculos no será necesario realizar la propagación de errores.