Temario Química Escala Oficiales Cuerpo Ingenieros

Cuerpos de Ingenieros de los Ejércitos

Prueba de conocimientos de Química  (BOE Num 14 de Miércoles 16 Enero 2002)

Tema 1. Estructura atómica (I): Conceptos fundamentales. Descarga eléctrica en gases. Determinación de e/m para los rayos catódicos. Determinación de la carga de un electrón. Conceptos de átomo y molécula. Los isótopos y el espectrógrafo de masas. Pesos atómicos y moleculares. Ecuaciones químicas. Pesos equivalentes.

Tema 2. Estructura atómica (II): Modelos atómicos. Origen de la teoría cuántica. Modelo del átomo de Bohr. Números cuánticos. Configuración electrónica de los elementos. Propiedades periódicas de los elementos. Concepto de onda del electrón.

Tema 3. El enlace covalente. Valencia. Número de oxidación. Tipos de enlaces químicos. Regla del octeto. Fórmulas de Lewis. Enlaces múltiples de pares de electrones. Compuestos con un número impar de electrones. Teoría del enlace de valencia: Orbitales híbridos, reglas de Helferich, resonancia, orbitales deslocalizados. Teoría del orbital molecular. Momentos dipolares. Carácter de enlace covalente parcial y electronegatividad: El enlace de hidrógeno. Moléculas con deficiencias de electrones. Compuestos de gases raros.

Tema 4. Compuestos iónicos (I): Formación de iones. Formación de un ión. Potencial de ionización. Afinidad electrónica. Formación del enlace iónico.

Tema 5. Compuestos iónicos (II). Iones en sólidos. Formación de un sólido iónico: Ciclo de Born-Haber. La disposición de los iones en los cristales: Planos reticulares. Difracción de la radiación electromagnética: Difracción con rayos X. Efecto del tamaño iónico sobre la geometría del cristal. iones complejos: Isomería en iones complejos, teoría del campo ligando.

Tema 6. Compuestos iónicos (III): Iones en solución. Solubilidad de las sales iónicas. Unidades de concentración. Las celdas electrolíticas y las leyes de la electrólisis. Conductividad de las disoluciones electrolíticas: Electrolitos fuertes y débiles. Teorías de ácidos y bases. Fuerza electromotriz. Electrodo de calomelanos. Ajuste de ecuaciones red-ox. Normalidad en las reacciones red-ox.

Preparación Ingreso Escala Técnica y Oficiales Cuerpo de Ingenieros

Tema 7. El estado gaseoso. Estados físicos de la materia. Medición de la presión de un gas: El barómetro y el manómetro. Ley de Boyle, Ley de Charles. La ecuación de estado. Ley de Dalton de las presiones parciales. Teoría cinética de los gases: Deducción de la ecuación de gas ideal. Distribución de velocidades moleculares. Desviaciones del comportamiento ideal. Ecuación de Van der Waals. Determinación de pesos moleculares en gases. Naturaleza de las fuerzas intermoleculares. Trayectoria libre media de las moléculas de un gas. Capacidad calorífica de los gases y el principio de la equiparación de la energía.

Tema 8. El estado líquido. Comparación general de sólidos, líquidos y gases. La licuefacción de los gases y el estado crítico. Presión de vapor. Punto de ebullición. Punto de congelación. Sublimación. Viscosidad de los líquidos. Tensión superficial.

Tema 9. Propiedades de las disoluciones. Presión de vapor de disoluciones con componentes volátiles. Disoluciones ideales: Ley de Raoult. Disoluciones no ideales. Ley de Henry. Punto de ebullición de disoluciones que contienen componentes volátiles. Disoluciones diluidas que contienen solutos no volátiles. Reducción de la presión de vapor. Aumento ebulloscópico. Reducción crioscópica. Presión osmótica. Propiedades coligativas de disoluciones de electrolitos. La Ley de distribución de Nernst.

Tema 10. Equilibrio químico (I): Conceptos fundamentales. Ley del equilibrio químico. Constantes de equilibrio expresadas en diferentes unidades. Variables que afectan a las concentraciones de equilibrio. Modificación del equilibrio con la temperatura, la concentración y la presión.

Tema 11. Equilibrio químico (II): Ácidos y bases. Definición clásica de Arrhenius. Definición protónica de Brönsted-Lowry. Definición electrónica de Lewis. Fuerza de ácidos y bases: La ionización del agua y la escala del pH. Disoluciones reguladoras (buffer). Ácidos y bases polifuncionales. Hidrólisis. Valoración de ácidos y bases. Indicadores.

Tema 12. Equilibrio químico (III): Solubilidad y precipitación. Solubilidad y producto de solubilidad. Efecto del ión común. Separación de iones. Efecto de la hidrólisis sobre la solubilidad. Disolución de precipitados. Análisis cuantitativo por precipitación.

Tema 13. Termodinámica química (I): Primer principio. La naturaleza de la Termodinámica: Definición de la temperatura. Primer principio de la Termodinámica. Entalpía. Capacidad calorífica de los gases. Procesos adiabáticos reversibles. Termoquímica. Estados normales. Entalpía de las reacciones. Ley de Hess. Relación entre calores a volumen y presión constantes. Calor de solución. Energía de enlace.

Tema 14. Termodinámica química (II): Segundo y tercer principios. Segundo principio de la Termodinámica. Ciclo de Carnot. Entropía. Interpretación molecular de la entropía. Criterios de equilibrio. Función de trabajo y energía libre de Gibbs. Energía libre y constante de equilibrio. Equilibrio entre fases: Ecuación de Clapeyron. El tercer principio de la Termodinámica.

Tema 15. Cinética química. Velocidad de reacción: Orden de reacción y Ley de velocidades. Reacciones de primer orden.  Reacciones de segundo orden. Reacciones de tercer orden. Reacciones de orden cero. La vida fraccionaria de una reacción. Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reacción. Teoría de Arrhenius sobre las velocidades de reacción: El complejo activado. Teoría de colisiones. Teoría del estado de transición. Reacciones de descomposición gaseosa unimolecular: Aproximación al estado estacionario. Mecanismos de reacción.

Tema 16. Propiedades de metales y aleaciones. Disposición de los átomos en los metales. El enlace metálico. Teoría del enlace de valencia. Teoría del orbital molecular para la teoría de bandas. Teoría de los electrones libres. Aislantes y semiconductores.  Aleaciones: Clasificación. Regla de las fases: Sistemas de un componente, sistemas multicomponentes.

Tema 17. Propiedades y transformaciones nucleares. Energía de unión de los núcleos. Energía de las reacciones nucleares. Núcleos estables. Fuerzas entre nucleones. Núcleos inestables: Ley de desintegración radiactiva. Formas de desintegración: Por emisión de rayos g, por emisión de rayos a, por emisión de rayos b, por emisión de un positrón, captura K. Transformaciones nucleares inducidas. Fisión y fusión de núcleos. Interacciones de las radiaciones alfa, beta y gamma con la materia. Química de la radiación. Marcaje isotópico.

Tema 18. Introducción a la química orgánica. Química orgánica. Naturaleza de los compuestos orgánicos. Estructura de las moléculas orgánicas. Formas de representación de los compuestos orgánicos. Alcanos. Alquenos. Alquinos. Hidrocarburos cíclicos. Isomería.

Tema 19. Grupos funcionales con enlaces simples. Grupos funcionales. Halogenuros de alquilo: Nomenclatura y propiedades químicas. Compuestos del oxígeno. Alcoholes: Nomenclatura y propiedades químicas. Éteres: Nomenclatura y propiedades  químicas. Estructura de los compuestos de azufre. Nomenclatura de los compuestos de azufre. Estructura de los compuestos de nitrógeno y fósforo. Aminas y sales de amonio: Nomenclatura y propiedades químicas. Compuestos organosilícicos. Compuestos organobóricos. Compuestos organometálicos.

Tema 20. Grupos funcionales con enlace múltiple entre el oxígeno y el carbono: El grupo carbonilo. El grupo carbonilo. Los compuestos carbonílicos como ácidos y bases. Tautomería ceto-enólica. Nomenclatura de los aldehídos y cetonas. Estructura y propiedades de los aldehídos y cetonas. Nomenclatura de los ácidos carboxílicos. Estructura y propiedades de los ácidos carboxílicos. Ésteres y lactonas. Grasas y ceras. Jabones y detergentes. Amidas y compuestos relacionados. Estructura de las amidas. Halogenuros de ácido. Anhídridos de ácido y cetonas.

Tema 21. Otros grupos funcionales con heteroátomos. Aminas y nitrilos. El grupo nitro. Azo y diazocompuestos. Compuestos de azufre. Algunos grupos funcionales menos corrientes que contienen heteroátomos.

Tema 22. Benceno y aromaticidad. El benceno. Derivados del benceno. Resonancia en los derivados del benceno. Compuestos heterocíclicos aromáticos. Sistemas de anillos condensados.

Tema 23. Intermedios de las reacciones químicas. Tipos fundamentales de intermedios. Iones carbonio. Carbaniones. Radicales de carbono. Carbenos.

Tema 24. Sustitución aromática. La estructura del benceno. El mecanismo de la sustitución electrofílica aromática. Halogenación. Nitración. Sulfonación. Reacciones de Friedel-Crafts. Efectos activantes de los sustituyentes. Efectos de los sustituyentes en la orientación. Reacciones de oxidación de los compuestos aromáticos. Quinonas. Reacciones de reducción de los compuestos aromáticos.

Tema 25. Reacciones de los compuestos orgánicos halogenados. Sustitución nucleofílica. El mecanismo SN2. El mecanismo SN1. Efecto del grupo vecino. Reacciones de b-eliminación: El mecanismo E2. Regioselectividad en las reacciones E2. El mecanismo E1. Las reacciones SN2 y E2 en la síntesis. Otras reacciones de b-eliminación. Eliminación en alfa. Sustitución nucleofílica aromática. Preparación de compuestos organometálicos a partir de halogenuros. Reacciones de los halogenuros con los compuestos organometálicos. Reducción de los halogenuros orgánicos. Métodos de síntesis para los halogenuros orgánicos.

Tema 26. Reacciones de los alcoholes, fenoles y éteres. Alcóxidos y fenóxidos. Formación de éteres. Conversión de los alcoholes en halogenuros de alquilo. Efectos del grupo vecino. Conversión de los alcoholes en ésteres. Deshidratación: Conversión de los alcoholes en alquenos y en éteres. Oxidación. Reacciones de los éteres. Reacciones de los epóxidos. Reacciones que afectan al enlace carbono-hidrógeno en alfa. Métodos de síntesis para alcoholes, fenoles y éteres.

Tema 27. Reacciones de los aldehídos y de las cetonas. Reacciones de adición al carbonilo. Adición de agua. Adición de alcoholes y tioles. Polimerización. Adición de cianuro de hidrógeno y condensación benzoínica. Adición de sulfito de hidrógeno y sodio. Condensación con amoníaco y sus derivados. Transformación de compuestos carbonílicos en halogenuros. Adición de compuestos organometálicos. Adición de iluros. Reducción a alcoholes. Reducción a hidrocarburos. Halogenación. Alquilación de enolatos. Condensaciones aldólicas. Oxidación de los aldehídos y las cetonas. Métodos de síntesis para aldehídos. Métodos de síntesis para las cetonas.

Tema 28. Reacciones de los ácidos carboxílicos y sus derivados. Reacciones sencillas ácido-base. Efecto inductivo y fuerza ácida. Generalidades sobre mecanismos de reacción de los derivados carboxílicos. Obtención de haluros de ácido y anhídridos. Obtención de ésteres. Obtención de amidas y nitrilos. Hidrólisis de los derivados de los ácidos. Saponificación. Reducción.  Reacciones con compuestos organometálicos. Acilación de Friedel-Crafts. a-Haloácidos. La reacción de Hell-Volhard-Zelinsky. Métodos para preparar ácidos carboxílicos. Cetenas. Métodos de síntesis para ácidos. Métodos de síntesis para derivados de ácido

Tema 29. Reacciones de compuestos orgánicos del nitrógeno. Aminas. Sales de amonio cuaternario y óxidos de aminas. Aminas, enaminas e isocianatos. Nitrilos. Amidas. Nitrocompuestos. Oximas. Azocompuestos. Sales de dilazonio aromáticas. Diazoalcanos. Azidas. Métodos de síntesis para compuestos con grupos funcionales que contienen nitrógeno.

Tema 30. Síntesis orgánica (I): Conceptos generales. Consideraciones generales. Transformaciones de grupos funcionales de compuestos alifáticos. Aumento o disminución de un átomo en una cadena carbonada. Concepto de grupo protector.  Transformaciones sencillas de grupos funcionales de compuestos aromáticos.

Tema 31. Macromoléculas y polímeros sintéticos. Clasificación de las macromoléculas. Pesos moleculares promedio. Reactividad de las moléculas grandes. Polimerización por condensación. Polimerización por radicales libres. Iniciación iónica de polimerización de vinilo. Configuración de las macromoléculas en solución. Viscosidad intrínseca. Presión osmótica de soluciones de polímeros. Dispersión de la luz. Resinas de intercambio iónico. Polímeros naturales.

Tema 32. Síntesis orgánica (II): Filosofía y práctica. Utilidad sintética de las reacciones de adición de carbaniones. Uso de las reacciones de adición de carbaniones para síntesis. Formación de sistemas carbocíclicos. Utilización de las reacciones de transposición en la síntesis. Síntesis de estereoisómeros.

Tema 33. La nitración de la celulosa. Morfología de la celulosa. Físico-química de la celulosa. Estructura polimérica. Estructura cristalina. Accesibilidad química. Reactividad química. Propiedades mecánicas de la fibra celulósica. Nitración de la celulosa. Mecanismo general de nitración. Nitración empleando ácido nítrico puro. Nitración mediante mezclas sulfonítricas. Marcha general de la nitración. Nitración con otras mezclas nitrantes. Estabilización de la nitrocelulosa. Causas de inestabilidad: La inestabilidad sulfúrica.

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