Estructura atómica y molecular. Origen de los elementos. Reacciones nucleares y nucleosíntesis.
Principios de mecánica cuántica: principio de incertidumbre de Heisenberg, dualidad onda-partícula, cuantización de la energía. Ecuación de Schrödinger, los números cuánticos, energías permitidas de un átomo hidrogenoide, diagrama de niveles energéticos. Funciones de onda hidrogenoides. Niveles de energía en especies polielectrónicas. Concepto de carga nuclear efectiva.
Fundamentos de espectroscopía atómica: transiciones entre niveles energéticos.
Penetración y apantallamiento. Principio de exclusión de Pauli, reglas de Hund, estados electrónicos fundamentales. Estructura general de la Tabla Periódica. Energía de ionización, afinidad electrónica, electronegatividad, radio atómico. Principio de singularidad, efecto del par inerte. Propiedades atómicas periódicas.
Enlace químico según principios electrostáticos simples; fórmulas de Lewis; regla del octeto y sus limitaciones. Reglas para escribir estructuras de Lewis. Concepto de carga formal asociada a un átomo. Concepto de resonancia.
Interpretación del enlace en las moléculas mediante los orbitales atómicos: modelo de uniones de valencia, hibridación y geometrías. Descripción de la estructura electrónica y espacial de enlaces; enlaces simples y múltiples. Propiedades de los enlaces: longitudes de enlace, energías de enlace, polaridad de un enlace. Teoría de los orbitales moleculares. Orbitales moleculares de dihidrógeno, la integral de solapamiento, estructura y simetría de los orbitales moleculares, representación esquemática de los mismos. Niveles energéticos. Aplicación a moléculas diatómicas homo y heteronucleares del segundo período. Breve mención a moléculas y especies poliatómicas. Información que se extrae del uso de las espectroscopías infrarroja, electrónica, fotoelectrónica y de resosnancia magnética nuclear.
Sólidos cristalinos inorgánicos. El estado sólido. Tipos de sólidos: moleculares, iónicos, covalentes, metálicos. Redes cristalinas: detalle de estructuras cúbicas. Estructuras cristalinas típicas para compuestos de estequiometría AC, A2C y A3C; uso del modelo de los empaquetamientos compactos de esferas. Solidos iónicos: Modelos para el enlace iónico: energía reticular; aplicaciones termoquímicas. Ciclos de Born-Haber. Corrección por carácter covalente; concepto de polarización. Solidos metálicos. El enlace metálico: breve descripción del modelo de bandas; conductores, semi-conductores y aisladores. Solidos moleculares: fuerzas intermoleculares. Fuerzas de interacción en sólidos moleculares. Ejemplos.
Química de los elementos representativos (bloque s-p) Estructura electrónica y reactividad de los elementos que forman los grupos 1-2 (hidrógeno y alcalinotérreos) y 13-18 (B, C, N, O, F, Ne y congéneres). Estado natural, obtención, propiedades, usos y aplicaciones de los elementos y de sus principales compuestos. Hidruros, carburos y nitruros.
Química de los elementos de los grupos 3-12 (bloque d-f). Propiedades de los elementos de transición, lantánidos y actínidos.
Compuestos de coordinación: nomenclatura, tipos de ligandos, isomería, estabilidad. Modelos de enlace: uniones de valencia y modelo del campo cristalino. Reacciones y aplicaciones de los compuestos complejos. Propiedades magnéticas.
Procesos metalúrgicos básicos. Aplicación a los metales de transición. Corrosión: conceptos fundamentales. Corrosión química y electroquímica.
