1. Ciencia

XXIV OLIMPIADA ESTATAL DE QUÍMICA
C O N V O C A T O R I A.
En el marco del programa Olimpiadas de la Ciencia, la Academia Mexicana de Ciencias convoca
a todas las instituciones del nivel medio superior, públicas y privadas, a la XXIV Olimpíada
Estatal de Química. Este concurso tiene por objeto elegir a los mejores estudiantes
preuniversitarios de Química del estado e integrar la delegación que nos representará en la
XXIV Olimpiada Nacional de Química que se realizará en el mes de febrero o marzo del 2015
en algún lugar de la República Mexicana.
BASES Y PROCESO DE SELECCIÓN
Podrán participar los alumnos que estén inscritos en cualquier institución de nivel medio
superior del Estado de Oaxaca y que sean menores de 18 años al mes de septiembre de
2014, ya que la edad límite para participar en la Olimpiada Iberoamericana (OIQ) es de 19 años
y transcurre el año escolar entre su clasificación en la Olimpiada Estatal y la participación en la
OIQ en septiembre u octubre de 2015. No se limita el número de alumnos por dependencia.
La Olimpiada se llevará a cabo en dos fases:

La primera fase será el sábado 15 de noviembre del presente año a las 8:30 horas y en
ella se seleccionarán los veinte alumnos con la mayor puntuación.

La segunda fase será el sábado 13 de diciembre del 2014 a las 8:30 horas y de ella saldrán
los 6 alumnos que conformarán la selección o delegación estatal.
Los estudiantes podrán participar en dos niveles:

Nivel A: Para estudiantes que tengan conocimientos de Química General (comprende
Química Analítica, Fisicoquímica y Química Inorgánica) además de Química Orgánica.

Nivel B: Para estudiantes que sólo tengan conocimientos de Química General
(comprende Química Analítica, Fisicoquímica y Química Inorgánica) y que no hayan
participado en la Olimpiada de Química, en ninguna de sus fases estatales o
nacionales,
en
años
anteriores.
APLICACIÓN Y CALIFICACIÓN DE LOS EXÁMENES
La Academia Mexicana de Ciencias enviará el paquete de exámenes correspondiente a cada
fase, mismo que se abrirá en presencia de los profesores participantes al momento de su
aplicación.
Se requiere la presencia de dos profesores por escuela, subsistema o dependencia en horario
de 8:30 a 15:00 horas para participar en el proceso de calificación de los exámenes y fungir
como observadores y/o apoyar en el proceso de aplicación de los mismos.
El proceso de calificación de los exámenes será similar al de las Olimpiadas Nacionales:

El paquete de exámenes incluirá la clave con respuestas y puntuación correspondiente
a cada pregunta o problema.

Los profesores se deben dividir en dos grupos, uno de ellos acompañará a los alumnos
y participará en la aplicación de los exámenes fungiendo como observador del proceso
y el otro colaborará en la calificación de los exámenes.

Mientras los alumnos contestan el examen, el segundo grupo de profesores conocerá
el mismo y éstos ya no podrán entrar en comunicación con los estudiantes. No se
permite introducir teléfonos celulares al recinto de revisión de exámenes.

La revisión se realiza por parejas, siendo requisito indispensable no calificar un examen
de su escuela o dependencia.
Ambos profesores firmarán estar de acuerdo con la
calificación obtenida por el alumno.

El jurado supervisará la revisión de los exámenes.

No se calificarán exámenes que se hayan contestado a lápiz.

Las calificaciones se capturan por el jurado en una hoja de cálculo de Excel y se
determinan los alumnos con mayor puntuación.
Los veinte alumnos con mayor
puntuación en la primera eliminatoria pasarán a la segunda fase, indistintamente el
nivel.
Los seis alumnos con mayor puntuación en el segundo examen conforman la
Delegación Estatal que nos representará en la XXIV Olimpiada Nacional de Química y
esta selección deberá contar con al menos dos alumnos del nivel B.

Los profesores podrán revisar los exámenes de sus alumnos al final de este proceso y
en
presencia
del
jurado.
INSCRIPCIONES
Las inscripciones quedan abiertas a partir de la fecha de la convocatoria y hasta el día viernes
24 de octubre de 2014, en virtud que los exámenes se enviarán desde la Cd. de México.
Las inscripciones sólo se harán vía correo electrónico, detallando en la hoja de inscripción
anexa la edad, fecha de nacimiento,
grado que cursa, correo electrónico del alumno,
Institución a la que pertenecen y nivel en que competirán los alumnos, así como el nombre y
correo electrónico del responsable del alumno o los alumnos que participarán. Dicho
formato deberá enviarse a la siguiente dirección electrónica: [email protected], así mismo se
enviará por el mismo medio un aviso de confirmación de la solicitud.
REQUISITOS
Al momento de presentar el examen los alumnos deberán tener consigo:

Credencial vigente con fotografía expedida por la escuela a la que pertenecen.

Copia del acta de nacimiento

Constancia que los acredite como alumnos regulares, inscritos en el plantel que
representan.

Calculadora científica, no programable y pluma negra.
SEDE
La sede para la realización de este evento será el Instituto Tecnológico de Oaxaca, Avenida
Víctor Bravo Ahuja 125 esquina Calzada Tecnológico en la Cd. de Oaxaca.
El día del evento presentarse en la entrada principal del ITO en el módulo de información de la
Olimpiada Estatal de Química
Informes e inscripciones con Laura Bello Fernández L.
Instituto Blaise Pascale
Teléfonos: (951) 515-2088, (951) 513-5766
EXAMEN NACIONAL

Participan en la Olimpiada Nacional los seis alumnos que conforman la Selección
Estatal.

Se realizará en algún lugar de la República Mexicana en febrero o marzo de 2015.
(Estas fechas pueden variar y probablemente será en Guadalajara).

Estos alumnos recibirán un entrenamiento especial previo a la Olimpiada Nacional.

Los gastos de traslado y alimentación de los alumnos seleccionados al lugar de
donde se impartirá cualquier entrenamiento, ya sea previo o posterior a la
Olimpiada Nacional, así como en caso de resultar preseleccionado nacional, corren
por cuenta de la institución a la que pertenecen.

Los gastos de traslado de los alumnos seleccionados a la Olimpiada Nacional corren
por cuenta de la Institución a la que pertenecen.

La Academia Mexicana de Ciencias cubre los gastos de hospedaje y alimentación de
los alumnos durante el periodo de la Olimpiada Nacional.

Los alumnos deben viajar protegidos por un seguro de gastos médicos que cubra
todo el periodo de la Olimpiada Nacional incluyendo los días de traslado y éste
deberá ser tramitado por la Institución a la que pertenecen.

La Olimpiada Nacional consta de tres exámenes teóricos, un examen práctico
(laboratorio) y un examen internacional de preselección. Estos exámenes se aplican
en tres días consecutivos.
Los temarios de la Olimpiada Nacional se pueden consultar en la página de la Academia
Mexicana de Ciencias www.amc.unam.mx y se anexan a esta convocatoria.
Para cualquier duda o aclaración favor de comunicarse a los teléfonos indicados con
anterioridad.
Atentamente
Q.F.B. Laura Bello Fernández Landero
M. C. Marco Antonio Sánchez Medina
Delegado Estatal
Delegado Estatal
Oaxaca de Juárez, Oax., 30 de septiembre del 2014
TEMARIO OLIMPIADA NACIONAL DE QUÍMICA
CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS. NIVEL A
Química Analítica
Disoluciones. Definición. Diferentes formas de expresión de la concentración. Cálculos de
concentraciones.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Equilibrio ácido-base. Definición de ácidos y bases según el concepto de BronstedLowry. Definición de pH. Relación entre el producto iónico del agua y los valores de
pKa y pKb. Predicción cualitativa y cuantitativa de reacciones ácido-base. Calculo de pH
de ácidos y bases fuertes, ácidos y bases débiles. Cálculo del pH de disoluciones de
anfolitos y de disoluciones amortiguadoras.
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.
Equilibrios de formación de complejos sencillos (relación estequiométrica 1:1).
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.
Equilibrios de solubilidad. Definición de Ks y pKs. 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.
Identificación de cationes de los bloques "s" y "p" de la primera serie de elementos de
transición. Identificación de aniones de uso más frecuente: halogenuros, nitrato,
sulfuro, sulfato, carbonato y oxalato.
Valoraciones ácido-base, redox y de formación de complejos. Uso de indicadores
visuales de fin de reacción.
Ley de Lambert-Beer. Aplicaciones.
Principios básicos de cromatografía.
PARA EL NIVEL B: Los temas son los mismos con la excepción de complejos que no sean
1:1 y temas de los números 7 Y 8
Química Inorgánica
1.
Estructura atómica y tabla periódica: configuración electrónica, principio de exclusión
de Pauli, primera regla de Hund. Grupos principales. Tendencias generales de los
parámetros atómicos dentro de los principales grupos en la Tabla Periódica: tamaño
atómico, tamaño iónico, primera energía de ionización, electronegatividad,
electroafinidad, número de oxidación máximo, metales, semi-metales y no metales.
2. Formulación y nomenclatura IUPAC: los elementos naturales, substancias simples,
compuestos de los elementos de los grupos principales, compuestos de metales de
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
transición del bloque "d". Compuestos de coordinación: complejos metálicos de los
cationes de los bloques s, p y primera serie de transición, y número de coordinación.
Masa atómica relativa. Isótopos: conteo de nucleones (número de masa, número
atómico) y abundancias relativas. Isótopos radiactivos: decaimiento radiactivo (alfa,
beta, gamma), reacciones nucleares (alfa, electrones, positrones, protones,
neutrones).
Estequiometría. Balance de ecuaciones. Relaciones de masa y volumen. Fórmulas
empíricas. Masa molar. Constante de Avogadro.
Enlace químico: estructuras de Lewis, regla del octeto. Enlace covalente. Estructura
molecular. Geometría de moléculas sencillas. Moléculas polares y no polares. Enlace
iónico. Enlace metálico.
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 ó tamaño iónico y parámetros de celda, y
densidad.
Elementos del bloque "s": productos de reacción de los metales con oxígeno.
Productos de la reacción de los metales con el agua; basicidad relativa. Productos de la
reacción de los metales con los halógenos. Hidruros.
Elementos del bloque "p": productos de la reacción de estos elementos con O2, H2 y
halógenos. Compuestos con halógenos y en oxianiones 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(II), F(I),
Cl(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. Pasivación del aluminio.
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. Pasivación del hierro y del cromo.
Oxidación 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.
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.
Ciclos naturales: agua, carbono, nitrógeno y oxígeno.
PARA EL NIVEL B: Los temas son los mismos con la excepción del número 6
FISICOQUÍMICA
TERMODINÁMICA.
Sistema y alrededores
NIVEL
B
Primera ley de la termodinámica
B
Energía, calor y trabajo
B
Relación entre entalpía y energía
A
Funciones de estado
A
Capacidad calorífica (definición)
B
Diferencia entre Cp y Cv
A
Ley de Hess
A
Uso de las entalpías estándar de formación
A
Entalpías de combustión de solución y solvatación
A
Energías de enlace (definición y usos)
A
Ley de Kirchhoff (DH a otras temperaturas)
A
SEGUNDA LEY
A
Ciclo de Carnot y otros procesos
Definición de entropía (qrev/T)
A
Entropía y desorden:
A
(Aspecto Fenomenológico de la entropía y cálculo de DS en procesos: isotérmicos, isobáricos,
isocóricos, adiabáticos, reversibles y no reversibles, Cálculo de DS Cambio de estado PVT, y
procesos físicos: Fusión, vaporización, sublimación, transición y en mezclado de gases.)
Relación DG = DH - TDS.
A
DG y direccionalidad de los cambios
A
GASES
Ley del gas ideal
B
Definición de presión parcial
B
Ley de Dalton
B
Propiedades Críticas
A
Desviación de la Idealidad: Z de compresibilidad
A
Van der Waals: Cálculo de P, T, a y b
A
Propiedades críticas: Propiedades reducidas, Z generalizado
A
SISTEMAS
DE
Líquidos
FASES
Puros:
Dependencia de la presión de vapor de un líquido con respecto a laB
temperatura
Clausius Clapeyron, Regla de Trouton, Ecuación de Antoine
Soluciones
A
Ideales:
A
Ley de Henry
Ley de Raoult
A
Propiedades Coligativas
B
Elevación del punto de ebullición
B
Depresión del punto de congelación
B
Determinación de masa molar
B
Presión Osmótica
B
EQUILIBRIO QUÍMICO
Modelo dinámico del equilibrio químico, equilibrio expresado
en término de concentraciones relativas y de presiones
parciales relativas
B
Relación entre la constante de equilibrio para gases
ideales expresada en términos diferentes
(concentraciones, presiones, fracción molar)
A
Aspectos Cualitativos (P. de LeChatelier)
B
Dependencia de K con la temperatura
(DHr y DSr constantes)
Analítico y gráfico
EQUILIBRIO IÓNICO
A
B
Teoría de Arrhenius y de Bronsted-Lowry de ácidos y bases.
Equilibrio de electrodos:
A
Definición de fuerza electromotriz,
A
Electrodos de primera clase
A
Potencial estándar de electrodo
B
Ecuación de Nernst.
B
Electrodos de segunda clase.
A
Leyes de Faraday
B
CINÉTICA DE REACCIONES HOMOGÉNEAS
Factores que afectan la velocidad de reacción
B
Coordenada de reacción y la idea básica del Edo. de transición
B
Ecuación de velocidad (diferencial)
A
Constante de velocidad (definición)
A
Orden de reacción (concepto)
A
Reacción de 1er orden
A
Dependencia del tiempo y la concentración en reacciones de
primer orden
A
Vida media
A
Relación entre vida media y constante de velocidad
A
Paso determinante de la velocidad
A
Molecularidad
A
Definición de Energía de activación y Ecuación de Arrhenius
A
Cálculo de la rapidez y constante de rapidez para reacciones de 1er
A
orden
TEMARIO DE QUÍMICA ORGÁNICA
Exclusivo para nivel A
Alcanos. Estructura. Nomenclatura IUPAC. Hibridación sp3. Propiedades físicas. Obtención.
Reacciones principales de los alcanos: halogenación, oxidación y pirólisis.
Cicloalcanos. Estructura. Nomenclatura IUPAC. Conformación de silla y bote. Estabilidad de los
sustituyentes de los cicloalcanos: enlaces ecuatoriales y axiales, isómeros cis-trans.
Alquenos. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Hibridación sp2. Isomería cis-trans (E y Z).
Métodos de obtención en el laboratorio. Reacciones principales de los alquenos: reducción,
adición (regla de Markovnikov) y ozonólisis.
Alquinos. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Hibridación sp. Métodos de obtención en
el laboratorio. Reacciones principales de los alquinos: adición, oxidación y reducción. Acidez de
los alquinos.
Halogenuros de alquilo. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común.
Métodos de obtención. Reacciones de Sustitución Nucleofílica (SN2 y SN1) y de Eliminación (E2
y E1). Reacciones de identificación de derivados halogenados.
Compuestos aromáticos. Nomenclatura IUPAC y común. Benceno: estructura y aromaticidad
(resonancia). Derivados del benceno. Reacciones de sustitución y eliminación. Reacciones de
sustitución
electrofilica
y
efecto
del
sustituyente.
Alquilbencenos.
Alcoholes y fenoles. Estructura y clasificación. Nomenclatura IUPAC y común. Identificación.
Síntesis de alcoholes. Obtención de fenoles. Acidez de alcoholes y fenoles. Reacciones de
alcoholes: ruptura del enlace C-OH, ruptura del enlace O-H. Reacciones de fenoles: Acidez.
Formación de éteres y ésteres. Reacciones de identificación de alcoholes y fenoles.
Aldehídos y cetonas. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Métodos de obtención de
aldehídos: oxidación de alcoholes primarios y metilbencenos, reducción de cloruros de ácido.
Métodos de obtención de cetonas: oxidación de aldehídos y de metilcetonas (reacción de
haloformo), reducción, adición nucleofílica (Grignard, cianuros, derivados de amoníaco).
Enlace cetal, hemicetal, su importancia en los azúcares. Acidez de los hidrógenos al grupo
carbonilo: tautomería ceto-enol. Condensación aldólica. Reacciones de identificación de grupo
carbonilo.
Ácidos carboxílicos. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Fuerza ácida, efectos
inductivos. Métodos de obtención: oxidación: hidrólisis de nitrilos, de ésteres y carbonatación
de reactivos de Grignard. Reacciones de ácidos carboxílicos: conversión a cloruros de ácido,
ésteres y amidas. Ácidos di o tricarboxílicos. Ácidos aromáticos y su obtención.
Reacciones de identificación de grupo carboxilo.
Derivados de ácidos carboxílicos.
Cloruros de ácido. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común.
Obtención y reacciones (obtención de ácidos, amidas, ésteres y acilación de Friedel-Crafts).
Anhídridos de ácido. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común.
Obtención y reacciones: hidrólisis, obtención de amidas, ésteres y acilación de Friedel-Crafts).
Ésteres. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Obtención e hidrólisis.
Amidas. Estructura. Nomenclatura IUPAC y común. Obtención e hidrólisis.
Aminas. Estructura y clasificación. Nomenclatura IUPAC y común. Reacciones de identificación
de aminas primarias, secundarias y terciarias (prueba de Hinsberg). Métodos de obtención:
reducción de grupos nitro o nitrilo, y reacción de halógenos con amoníaco. Basicidad de
aminas aromáticas y alifáticas. Reacciones: conversión a amidas, reacciones con ácido nitroso.
Obtención y reacciones de sales de diazonio (colorantes).
Estereoquímica. Confórmeros. Proyecciones de Fischer y de Newman. Estereoisómeros.
Enantiómeros. Diasteroisómeros. Configuraciones R y S. Isomería óptica.
Aminoácidos y péptidos. Estructura iónica de los aminoácidos. Punto isoeléctrico. Clasificación
en grupos de los veinte aminoácidos. Enlace peptídico.
Proteínas. Estructura primaria
temperatura, metales y EtOH.
de las proteínas. Desnaturalización por cambio de pH,
Ácidos grasos y grasas. Estructura. Nomenclatura IUPAC desde el C4 al C18. Micelas, jabones y
detergentes.
Carbohidratos. Glucosa y fructuosa, sus proyecciones de Fischer y de Haworth. Diferencias
-glucosa. Reacciones de las aldosas. Formación de glucósidos, mutarrotación
de la glucosa. Enlace glucosídico de los disacáridos.
Macromoléculas. Polímeros naturales: almidón, celulosa. Polímeros sintéticos, propiedades.
Polímeros de adición: polietileno y poliestireno. Polímeros de condensación: poliamidas,
poliésteres. Reciclaje de polímeros.