guÍa de autoaprendizaje - institutorubiano.com
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1
MINISTERIO DE EDUCACIÓN
DIRECCCIÓN REGIONAL DE SAN MIGUELITO
INSTITUTO RUBIANO
II TRIMESTRE
PROFESOR CÉSAR MORENO. Correo: cesar.moreno1@meduca.edu.pa
PROFESORA LOURDES VALDÉZ. Correo: lourdes.valdez@meduca.edu.pa
Hora asincrónica de consulta:
Profesor César Moreno jueves de 10:00 a.m - 10:20 a.m
Profesora Lourdes Valdéz jueves de 1:30 p.m - 1:50 p.m
FECHA DE ENTREGA DE LAGUÍA DEL ESTUDIANTE AL DOCENTE:
JUEVES 19 DE AGOSTO DE 2021
GUÍA DE
AUTOAPRENDIZAJE
2
INDICE
Presentación ……………………………………… 3
Indicaciones Generales …………………………...4
Objetivos ………………………………………….5
Guía # 1 Medición en química …………………. .7
Guía # 2 La Materia ……………………………..12
Guía # 3 Átomo constituyente de la materia ……26
Guía # 4 Introducción a la tabla periódica ……...41
Guía # 5 Enlaces Químicos …………………….56
3
PRESENTACIÓN
¡Bienvenido apreciado graduando! Nos encontramos a mitad del camino hacia el
objetivo y para continuar con tu formación académica e integral, te presentamos las
guías del segundo trimestre. Mantenemos la misma dinámica de las actividades de
aprendizaje y evaluación al final de cada tema.
Te recordamos que nosotros tus profesores nos encontramos a tu disposición y pendientes
de aclarar cualquier duda o interrogante que tengas. No olvides que en la portada te
colocamos los correos institucionales para que te comuniques con nosotras. ¡Ánimo! ¡Ya falta
poco y hasta el momento lo has hecho muy bien!
¡EMPECEMOS!
4
INDICACIONES PARA EL DESARROLLO DE TU GUÍA
DIDÁCTICA DE QUÍMICA
Con el objetivo que tu aprendizaje sea más efectivo, te invitamos a que practiques las
siguientes indicaciones:
1. Busca un lugar tranquilo para montar tu área de estudio.
2. Coloca en tu mesa todos aquellos útiles que requieras para resolver tu guía de aprendizaje: celular, laptop,
o el dispositivo electrónico que te permita tener acceso a esta información, lápiz, borrador y libreta de
apuntes si así lo requieres.
3. Elimina distractores como radio, tv, para que tu concentración sea más efectiva y puedas aprovechas mejor
tu tiempo.
4. Lee cuidadosamente los objetivos y la información suministrada en cada tema.
5. Cada tema comprende la información, los objetivos y actividades de aprendizaje.
6. Resuelve tus actividades con honestidad, pero sólo después de haber leído la información del tema al menos
una vez o hasta que te sientas listo/a para iniciar con el desarrollo de las actividades.
7. Sé honesto/a contigo mismo y mientras resuelves las actividades hazlo con lo aprendido después de haber
leído y analizado el contenido de la guía ya que de esta forma estarás seguro/a del nivel de aprendizaje
alcanzado.
8. En el caso de que no logres los objetivos, no te desanimes, vuelve a leer con más cuidado la información
suministrada.
5
OBJETIVOS DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE
OBJETIVOS GENERALES
• Interpreta fenómenos del contexto en función de las leyes que rigen el
comportamiento de la materia.
• Utiliza los conocimientos teóricos y experiencias prácticas en el análisis y
solución de problemas implicados con el desarrollo socioeconómico de
nuestro país.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Emplea adecuadamente las diferentes unidades de medidas del sistema
internacional para las magnitudes usadas en química que permitan resolver
problemas en situaciones del contexto.
6
GUÍA # 1
LA MEDICIÓN EN QUÍMICA
7
OBJETIVOS GENERALES
• Interpreta fenómenos del contexto en función de las leyes que rigen el comportamiento de
la materia.
• Utiliza los conocimientos teóricos y experiencias prácticas en el análisis y solución de
problemas implicados con el desarrollo socioeconómico de nuestro país.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Emplea adecuadamente las diferentes unidades de medidas del sistema internacional para
las magnitudes usadas en química que permitan resolver problemas en situaciones del
contexto.
INDICADORES DE LOGROS
• Aplica según las normas del Sistema Internacional las unidades de medidas, sus múltiplos
y submúltiplos para la resolución de problemas en situaciones del contexto.
INTRODUCCIÓN
La materia se puede definir como todo lo que tiene masa y ocupa espacio, la mayor parte de los
cálculos en química se realizan con medidas de diferentes clases de dimensiones como, la
longitud,
el volumen, la masa, tiempo, temperatura etc. Toda medida implica un número y una unidad.
La unidad identifica la clase de dimensión y el valor de la magnitud de referencia utilizada
como base conveniente de comparación.
Para los cálculos también se utilizará el concepto de factor de conversión, el cual es muy útil en
química para diversos temas. El factor de conversión surge de una igualdad de unidades que son
equivalentes una con la otra.
Se utilizarán ejemplos que tienen relación con situaciones del entorno o problemática de la
actualidad.
GUÍA #1
LA MEDICIÓN EN QUÍMICA
8
Factor de conversión
Es una razón, que resulta de una equivalencia o igualdad dimensional y que se utiliza para convertir unidades.
Ejemplo 1: 1litro= 1000mililitros; 1L=1000mL. De esta igualdad se obtienen dos factores
de conversión: 1L , 1000Ml. 1000mL 1L
Ejemplo 2: 1metro = 1000 centímetros; 1m = 100cm. De toda igualdad se
obtienen dos factores de conversión: 1m , 100cm 100cm 1m
Ejemplo 3: La densidad del etanol es 0,79g/mL; 0,79g de etanol = 1mL
de etanol; 0,79g , 1mL 1mL 0,79g
9
Tabla de equivalencias de unidades
1 Kg = 1000 g, 1 g = 1000mg, 1 L = 1000 mL, 1 barril = 55 gal 1m = 10 dm, 1𝑚3= 1000𝑑𝑚3 1 𝑑𝑚3= 1000 𝑐𝑚3
Nombre de los símbolos: m= metro, dm = decímetro, cm = centímetro, mm = milímetro,
Km = kilometro, pulg = pulgada, Lb = libra, 𝑚3= metro cúbico, 𝑑𝑚3= decímetro
cúbico, 𝑐𝑚3= centímetro cúbico, L = litro, mL = milílitro, gal = galón, Kg = kilogramo,
g = gramo, N = Newton
kgf = kilogramo fuerza, lbf = libra fuerza, ton = tonelada.
10
Problemas de conversiones:
d) 556 X 1 L = 0,556 L
Respuesta. 1000
e) X 1000 g X X = 0,0106 g/𝑐𝑚3 Respuesta.
1 1 1000 1000 𝑐𝑚3
f) X 1 Kg X 1000 𝑐𝑚3 X = 790 Kg/𝑚3
Repuesta. 1 𝑐𝑚3 1000 1 1 𝑚3
Realice las siguientes conversiones:
a) 2, 26 m a cm b) 25,4 mg a Kg c) 0, 00734 Kg a mg d) 556 mL a L
e) 10,6 Kg / 𝑚3 a g / 𝑐𝑚3 f) 0,79 g / 𝑐𝑚3 a Kg / 𝑚3
Soluciones:
a) 2,26 m X 100 cm = 226 cm Respuesta.
1 m
b) 25,4 X 1 Kg = 0, 0000254 Kg Respuesta.
1000 mg 1000 g
c) 0,00734 X
1
X 1000 mg = 7 340 mg Respuesta
1
11
1000 𝑑𝑚3
𝑚3
mm
mm
Efectúe las conversiones que siguen:
a) 0, 24 Libras a miligramos
b) 68,3 centímetros cúbicos a metros cúbicos
c) 7,2 metros cúbicos a litros.
d) 256 kilogramos sobre metros cúbicos a gramos sobre centímetros cúbicos (densidad)
Problemas de aplicación:
Un derrame de petróleo de una embarcación cubre una superficie (Área) de un millón de metros
cuadrados (𝑚2 ), si el espesor es de 0,3 milímetros (mm) ¿Cuántos barriles de petróleo se derramaron?
equivalencias para emplear: 1m = 1000mm, 1 𝑚3 = 1000 𝑑𝑚3, 1gal = 3,78 𝑑𝑚3, 1barril =
55 gal 0,3 X 1 m = 0,0003 m
1000 mm
Volumen = Area X espesor, V = A X esp., V = 1 000 000 𝑚2 X 0,0003 m = 300 𝑚3
X X 1 gal X 1 barril = 3 00 000 barriles = 1 443 barriles de petróleo. Resp.
1 1 3,78 55 gal 207,9
Se pinta una pared de una residencia. Si la longitud de la pared es de tres metros (3 m), el ancho de
2,5 metros y el espesor de la capa de pintura 0,25 mm. ¿Cuántos galones de pintura se utilizó?
equivalencias para emplear: 1m = 1000 mm, 1 𝑚3 = 1000 𝑑𝑚3, 1 gal = 3,78 𝑑𝑚3
0,25 X 1 m = 0,00025 m
1000
Volumen de pintura usada= Largo X Ancho X Espesor. V= L X A X Esp. V= 3m X 2,5 m X 0,00025 m = 1,875
mm
12
1. Se vierte cierta cantidad de aceite vegetal sobre una superficie plana. Si el área cubierta por el
aceite es de 120 metros cuadrados (120 𝑚2) y el espesor de la capa de aceite es de 0,3
mm¿Cuántos galones de aceites fueron vertidos?
2. El aluminio es un metal ligero (densidad = 2,70 g / 𝑐𝑚3), usado en la construcción de aviones,
líneas de transmisión de alto voltaje, latas para bebidas y laminados. ¿Cuál es su densidad en
Kg / 𝑚3?
3. La densidad del amoniaco gaseoso bajo ciertas condiciones es 0,625 g / L ¿Cuál es su densidad
en g / 𝑐𝑚3?
Rúbrica. Evalúa los problemas de conversiones de unidades de medidas
Evalúa con una X cual sido el seguimiento que les has dado a las indicaciones
sugeridas para lograr un mejor aprendizaje.
Caracteristicas Nunca Algun
as
veces
Casi
siempre
Siempre
Utilicé espacios de aprendizaje
adecuados (iluminación, comodidad y
silencio).
Leí con detenimiento cada concepto
Dediqué el tiempo estipulado para
resolver la guía.
Era consciente del tiempo y lo media al
resolver la guía.
Criterios Excelente Bueno Regular Deficiente
Puntualidad Entregó antes o el
día establecido ( 5)
Entregó un día después (4)
Entregó dos días después (3)
Entregó tres días después (2)
Contenido Todos los
problemas (40)
Seis problemas
(30)
Cuatro problemas
(20)
Dos problemas
(10)
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Guía # 2
La Materia
OBJETIVOS GENERALES
• Utiliza los conocimientos teóricos y experiencias prácticas en el análisis y solución de
problemas implicado con el desarrollo socioeconómico de nuestro país.
• Interpreta fenómenos del contexto en función de las leyes que rigen el comportamiento de
la materia.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• identifica cambios físicos y químicos que ocurren en el entorno, interpretándolos desde la
perspectiva de la teoría cinética molecular y de la organización estructural a nivel
manoscópico
INDICADORES DE LOGROS
• Diferencia los cambios físicos y químicos de la materia a nivel macro y mesoscópico con
ejemplos de aplicación en la vida diaria.
INTRODUCCIÓN
El mundo físico que nos rodea está compuesto de materia. Con nuestros cinco sentidos podemos
reconocer o percibir varios tipos de materia. Algunos fácilmente observados como una piedra, que
puede ser vista y tenerla en la mano, otros se reconocen con menos facilidad o no pueden ser
percibidos por uno de los sentidos; por ejemplo, el aire. La materia es todo aquello que tiene masa
y peso, ocupa un lugar en el espacio, además puede clasificar y sufre transformaciones.
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Clasificación de la materia
Desde tiempos remotos el hombre ha tratado de describir el mundo que lo rodea a partir de
observaciones y experimentaciones. El aire, el agua, la tierra y todo lo que conocemos y utilizamos
está formado de materia. Se define ésta como todo lo que ocupa un lugar en el espacio y posee
masa cuantificable.
El primer intento de descripción de la materia se remonta a los griegos, Aristóteles propone la
existencia de los “4 elementos” (Agua, Fuego, Tierra y Aire) a partir de los cuales se formaban
todas las sustancias conocidas.
El filósofo griego Demócrito propuso la existencia de una unidad fundamental en la materia, los
átomos. Postuló, entre otras cosas, que éstos eran indivisibles e imperturbables y no podían ser
creados ni destruidos. En aquel tiempo se concebía que el átomo como la porción de materia más
pequeña, sin embargo, nada se conocía respecto de su conformación, composición y estructura.
Por lo tanto, la Materia es todo lo que ocupa espacio, tiene una propiedad llamada masa y posee
inercia. Cada ser humano es un objeto material. Todos ocupamos espacio y describimos nuestra
masa por medio de una propiedad relacionada con ella, el peso. Todos los objetos que vemos a
nuestro alrededor son objetos materiales.
A continuación, se presenta la clasificación de la materia:
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Los elementos presentan una sola clase de átomos, mientras que la unión química de átomos de
diferentes elementos forma los diferentes compuestos. Por ejemplo: 1 átomo de oxígeno unido a
dos átomos de hidrógeno forma agua, que es un compuesto.
Mientras tanto, las mezclas constan de dos o más componentes y pueden ser homogéneas (también
conocida como solución) o heterogéneas. Observe las diferencias en el mapa conceptual.
16
Práctica No 1 Lea cuidadosamente las preguntas formuladas, las mismas son para comprobar su comprensión del tema. I Parte. Pareo: coloque en el espacio el número que corresponde a la respuesta correcta:
1. Sustancia pura formada por elementos diferentes. Homogénea y heterogénea 2. Son sustancias puras. Átomo 3. Estados de la materia. heterogénea 4. Clases de mezclas. Elementos 5. Elementos en la antigüedad Materia 6. Tipo de mezcla en la que podemos distinguir sus partes Solución 7. Inicialmente era la unidad más pequeña de materia Sólido, líquido y gaseoso 8. Sustancia pura formada por átomos iguales. Aire, agua, fuego y tierra 9. Mezcla físicamente homogénea de dos o más Elementos y
compuestos componentes. Compuestos
10. Es todo lo que tiene masa y ocupa un espacio.
II Parte. Complete: Indique el estado de los siguientes materiales:
Acero Aceite Leche Azúcar Vinagre Sal Harina Hielo Aire Helio
II Parte. Complete: Clasifique las siguientes sustancias como mezclas,
elementos o compuestos:
a- Alcohol al 95% b- Oro c- Amoníaco d- Azúcar e- Jugo de naranja f- Óxido de hierro g- Aire
h- Vinagre i- Sancocho j- Aluminio
III Parte. Complete: Clasifique las siguientes mezclas como homogéneas o heterogéneas:
Agua y aceite Sangre Arena y agua Agua y alcohol Agua y sal Leche Miel con limón Ensalada de frutas
Café con leche
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Retroalimentación No 1 I Parte. Pareo: coloque en el espacio el número que corresponde a la respuesta correcta:
1. Sustancia pura formada por elementos diferentes. 2. Son sustancias puras. 3. Estados de la materia. 4. Clases de mezclas.
4 Homogénea y heterogénea 7 Átomo 6 Heterogénea 8 Elementos
5. Elementos en la antigüedad 6. Tipo de mezcla en la que podemos distinguir sus partes 7. Inicialmente era la unidad más pequeña de materia 8. Sustancia pura formada por átomos iguales.
9. Mezcla físicamente homogénea de dos o más componentes.
10. Es todo lo que tiene masa y ocupa un espacio.
10 9 3 5
2
1
Materia Solución Sólido, líquido y gaseoso Aire, agua, fuego y tierra Elementos y compuestos Compuesto
II Parte. Complete: Indique el estado de los siguientes materiales:
Acero Aceite Leche Azúcar Vinagre Sal Harina Hielo Aire Helio
Sólido _ Líquido Líquido Sólido _ Líquido Sólido _
Sólido _ Sólido _ Gaseoso Gaseoso
III Parte. Complete: Clasifique las siguientes sustancias como mezclas, elementos o
compuestos:
a- Alcohol al 95% Mezcla b- Oro Elemento c- Amoníaco Compuesto d- Azúcar Compuesto e- Jugo de naranja _Mezcla f- Óxido de hierro Compuesto g- Aire Mezcla
h- Vinagre _Mezcla i- Sancocho _Mezcla j- Aluminio _Elemento
IV Parte. Complete: Clasifique las siguientes mezclas como homogéneas o heterogéneas:
• Agua y aceite
• Sangre
• Arena y agua
• Agua y alcohol
• Agua y sal
• Leche
• Miel con limón
• Ensalada de frutas
• Café con leche
Mezcla heterogénea
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea
Mezcla homogénea
Mezcla homogénea
Mezcla homogénea
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea
Mezcla homogénea
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Propiedades de la materia
Una sustancia se identifica y distingue de otras por medio de sus propiedades o cualidades físicas
y químicas. Las propiedades son las diversas formas en que impresionan los cuerpos materiales a
nuestros sentidos o a los instrumentos de medida. Así podemos diferenciar el agua del alcohol, el
hierro del oro, azúcar de la sal, etc.
Las propiedades de la materia se clasifican en dos grandes grupos: generales y específicas.
1. Propiedades Generales:
Son las propiedades que presenta todo cuerpo material sin excepción y al margen de su estado
físico, así tenemos:
Masa: Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la
misma en cualquier parte de la Tierra o en otro planeta.
Volumen: Un cuerpo ocupa un lugar en el espacio
Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de
gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye.
Divisibilidad: Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más
pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
Porosidad: Como los cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí
espacios vacíos llamados poros.
La inercia: Es una propiedad por la que todos los cuerpos tienden a mantenerse en su estado de
reposo o movimiento.
La impenetrabilidad: Es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el mismo espacio
simultáneamente.
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La movilidad: Es la capacidad que tiene un cuerpo de cambiar su posición como consecuencia de
su interacción con otros.
Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza
adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad
tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay
cuerpos especiales en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo;
en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la porcelana.
2. Propiedades Específicas:
Son las propiedades que nos permiten identificar o caracterizar una sustancia y distinguirla de otra
sustancia. Las propiedades específicas pueden ser químicas o físicas dependiendo si se manifiestan
con o sin alteración en su composición interna o molecular.
a. Propiedades Físicas: son características de la materia que pueden ser
observadas o medidas sin necesidad de alterar su composición química.
Ejemplos: densidad, estado físico (sólido, líquido, gaseoso), propiedades organolépticas (color,
olor, sabor), punto de ebullición, punto de fusión, solubilidad, dureza, ductilidad, maleabilidad,
viscosidad.
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Propiedades Químicas: Son características de la materia que resultan de transformaciones o
reacciones químicas, por lo tanto, cambia la composición química. Por ejemplo:
• Corrosividad: Grado de corrosión que puede ocasionar una sustancia.
• Inflamabilidad: Capacidad de una sustancia de iniciar una combustión al aplicársele
calor a suficiente temperatura.
• Reactividad: se refiere a la capacidad de un compuesto de reaccionar con el agua
(hidrólisis) o con el aire (oxidación). Por ejemplo: una barra de hierro que se deja en
la lluvia o al aire libre se corroe.
• Combustión: La oxidación rápida, que se produce con desprendimiento de calor y de
luz.
Las propiedades químicas se determinan por cómo reaccionan los compuestos o elementos.
Ejemplos: El Fe se oxida a temperatura ambiental y el Oro no se oxida; el CH4 es combustible y
el CCl4 no es combustible; el Sodio reacciona violentamente con el agua fría para formar
Hidróxido de Sodio y el Calcio reacciona muy lentamente con el agua para formar Hidróxido de
Calcio; el alcohol es inflamable y el H2O no lo es; el ácido sulfúrico quema la piel y el ácido
nítrico no, etc.
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Clasifique las propiedades físicas y químicas del azufre. Coloque un ganchito en la columna que
corresponda la propiedad
Propiedades Físicas
Propiedades Químicas
No se disuelve en agua
Se desmorona con facilidad si se le aplasta.
Arde en oxígeno produciendo un gas.
Es un sólido amarillo pálido.
Reacciona con hierro formando sulfuro de hierro.
No se disuelve en agua.
Reacciona con carbono formando disulfuro de carbono.
No conduce una corriente eléctrica
Práctica No 2
Lea cuidadosamente las preguntas formuladas, las mismas son para comprobar su comprensión del tema.
1. ¿Cuál es la diferencia entre una propiedad general y una propiedad específica?
2. ¿Cuál es la diferencia entre una propiedad física y una propiedad química?
3. Señale 3 propiedades generales de la materia:
4. Señale 5 propiedades específicas (físicas y químicas):
5. Clasifique las propiedades físicas y químicas del azufre. Coloque un ganchito en la columna que corresponda la propiedad.
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¿Cuáles de las siguientes son propiedades físicas, y cuáles propiedades químicas del
cobre?
Propiedades Físicas
Propiedades Químicas
Es un buen conductor de la electricidad
Se torna verdoso cuando se expone al cloro.
Se funde a 1284oC.
Arde en oxígeno produciendo un gas.
Su densidad es de 8,96g/ml
Es un buen conductor del calor
Es maleable
Cambios de la materia
Objetivo:
• Interpreta fenómenos de la naturaleza en función de los aspectos referentes a la
clasificación, las propiedades, los estados y los cambios de la materia.
• Diferencia los cambios físicos de los cambios químicos que sufre la materia
INTRODUCCIÓN
Todos los días ocurren cambios en la materia que nos rodea. Hay dos tipos de cambios: físicos y
químicos.
Cambios Físicos:
Cuando se producen, la materia cambia el aspecto, la forma, el estado, pero sigue siendo la misma,
por ejemplo, cuando el agua pasa de estado sólido a líquido, el agua sigue siendo la misma. Cambia
su aspecto, pero sigue siendo agua.
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Algunos ejemplos son:
• El movimiento. Es el cambio de lugar o de posición de un cuerpo. Aunque un cuerpo
se mueva, su materia no cambia.
• La dilatación. Aumento de tamaño de un cuerpo cuando se eleva su temperatura.
• La contracción. Disminución de tamaño cuando disminuye su temperatura.
• La fragmentación. División de un cuerpo en trozos. Por ejemplo, la rotura de un vaso
en trozos.
• Los cambios de estado. Se producen cuando varía la temperatura o la presión. Por
ejemplo, el agua pasa de líquida a vapor de agua.
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Cambios Químicos:
Cuando ocurren, la materia se transforma en otra, es decir, el cambio da lugar a una sustancia
diferente. Por ejemplo, el papel al quemarse se transforma en ceniza, deja de ser papel.
Algunos ejemplos son:
• La oxidación. Se produce cuando una sustancia se transforma en otra por la acción
del oxígeno presente en el aire.
• La combustión. La materia arde y se forma otra sustancia. Cuando la madera arde,
por ejemplo, se transforma en otra sustancia y deja de ser madera.
• La fermentación. Se produce la descomposición por la acción de bacterias.
Práctica No 3
Lea cuidadosamente las preguntas formuladas, las mismas son para comprobar su
comprensión del tema.
I Indique el cambio de estado que ocurre:
El piso mojado se seca después de un tiempo. El agua se convierte en hielo en el congelador. El vidrio de los autos amanece con gotitas de agua. La cera de la vela al calentarse. El hierro se funde para hacer barras. Formación de nubes Formación de nieve Formación de rocío sobre el pasto La naftalina desaparece sin dejar residuo Secarse la ropa al sol
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II Indique si ocurre un cambio físico o químico:
Infografía:
• https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-
materia/que-es-la- materia.html
• https://es.khanacademy.org/science/biology/chemistry--of-life/elements-and-
atoms/a/matter-elements- atoms-article
• https://conceptodefinicion.de/materia/
• https://www.pinterest.com/pin/622904192188216813/
• https://www.todamateria.com/propiedades-de-la-materia/
• https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-fisicas-y-quimicas-de-la-materia/
• https://sites.google.com/site/luisafdazapatabedoya/propiedades-de-la-materia
• http://www.polavide.es/medio5_uni6-materia/central2.html
26
GUÍA DIDÁCTICA No 3
EL ÁTOMO, CONSTITUYENTE FUNDAMENTAL DE LA MATERIA
Objetivo General:
1- Interpreta el comportamiento físico y químico de la materia en función de su composición
estructural a nivel atómico.
Objetivos Específicos:
Valora los diferentes aportes realizados a través de los tiempos en el estudio del átomo como
constituyente fundamental de la materia.
Aplica los conceptos de número atómico y el número másico en la descripción de la estructura del
átomo.
Indicadores de Logros:
Comunica, de forma oral y escrita, las contribuciones que dieron origen al modelo atómico actual.
Describe de forma oral, gráfica y escrita, la estructura atómica y la distribución electrónica de
diferentes elementos.
Realiza cálculos en torno a los conceptos de número atómico, número másico y las partículas
subatómicas.
INTRODUCCIÓN
La presente guía didáctica tiene como nombre: El Átomo, constituyente fundamental de la materia
y desarrolla los contenidos referentes a la evolución histórica del modelo atómico en el subtema
No 1, incluyendo la formulación de la teoría atómica, el descubrimiento de las diferentes partículas
subatómicas hasta el modelo atómico actual, además en el subtema No 2, la estructura del átomo,
describe cómo se encuentran distribuidas las partículas subatómicas del átomo y su relación con
la ubicación de cada elemento en la Tabla Periódica.
27
EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL MODELO ATÓMICO
Primeras concepciones acerca del átomo.
Desde la antigüedad el hombre en su afán de explicar los fenómenos de la naturaleza se cuestionaba
el porqué de las cosas. Uno de ello, el filósofo griego Demócrito (460-370 a.C.), al igual que su
mentor Leucipo, aseveró, basado en razonamientos mas no en experimentación, que todo el mundo
material debía estar constituido por diminutas partículas indivisibles a las que llamaron átomos.
Teoría Atómica de Dalton (1803)
A medida que los científicos aprendieron a medir las cantidades de sustancias que reaccionaban
para producir nuevas sustancias, se sentaron las bases para una teoría atómica de la materia, la cual
nace entre 1803 y 1807 de las investigaciones de un maestro de escuela inglés, John Dalton.
La teoría Atómica de Dalton postula:
Cada elemento se compone de partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
Todos los átomos de un elemento dado son idénticos; los átomos de elementos diferentes son
diferentes y tienen propiedades distintas (incluida la masa).
Cuando se combinan átomos de más de un elemento se forman compuestos. Un compuesto dado
siempre tiene el mismo número relativo de la misma clase de átomos.
Los átomos de un elemento no se transforman en átomos diferentes durante las reacciones
químicas, los átomos no se crean ni se destruyen en las reacciones químicas.
28
Modelo atómico de J.J. Thomson.
Investigaciones desarrolladas desde 1850 hasta el siglo XX, demostraron que los átomos tienen
una estructura interna, es decir, que están formadas por partículas aún más pequeñas, llamadas
partículas subatómicas.
Las ideas de Dalton fueron perfeccionadas por otros científicos. En 1897, el británico Joseph John
Thomson descubrió unas partículas con propiedades sorprendentes: prácticamente no tenían masa
y tenían carga eléctrica negativa. Las llamó electrones.
Joseph John Thomson
(1856 – 1940) recibió el Premio Nobel de Física en 1906
por ser quien descubrió el electrón.
El modelo atómico de Rutherford (1909)
Ernest Rutherford (1871–1973). Físico neozelandés. Recibió el Premio Nobel de Química en
1908 por sus investigaciones sobre la estructura del núcleo atómico.
29
Rutherford efectuó una serie de experimentos (1909) utilizando láminas muy delgadas de oro y de
otros metales, como blanco de partículas alfa (partículas α) provenientes de una fuente radiactiva,
observando que la gran mayoría de las partículas atravesaban la lámina sin desviarse, o bien con
una ligera desviación y otras eran dispersadas de su trayectoria con un gran ángulo y otras
regresaban por la misma trayectoria hacia la fuente radiactiva.
Rutherford explicó la dispersión de partículas α, donde daba el indicio de que la mayor parte de
los átomos debería ser espacios vacíos, explicando el por qué la mayoría de las partículas α
atravesaban la lámina de oro sufriendo poca o ninguna desviación. Propuso a su vez, que las cargas
positivas de los átomos estaban concentradas en un denso conglomerado central dentro del átomo,
que llamó núcleo. Las partículas del núcleo que tienen carga positiva reciben el nombre de
protones.
30
El átomo de Böhr (1913) Niels Böhr
Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos
niveles bien definidos.
El modelo de Böhr estaba de acuerdo con el espectro de emisión producido por el átomo de
hidrógeno, pero no podía extenderse a átomos más complejos.
Descubrimiento del Neutrón.
James Chadwick (1891 – 1972). Físico británico. En 1935 recibió el
Premio Nobel de Física por demostrar la existencia de los neutrones.
En 1932 J. Chadwick probó al bombardear una delgada lámina de
berilio con partículas alfa, el metal emitió una radiación de muy alta
energía, similar a los rayos γ. Experimentos posteriores demostraron
que esos rayos en realidad constan de un tercer tipo de partículas
subatómicas que llamó neutrones, debido a que demostró que eran
partículas eléctricamente neutras con una masa ligeramente mayor
que la masa de los protones.
31
Erwin Schrödinger, Modelo de la nube electrónica (1935)
Erwin Schrödinger
Alrededor de 1935, en base a los aportes realizados por Max Planck, Erwin Schrödinger, Arnold
Sommerfeld, Louis De Broglie y Werner Heisenberg surgió el modelo atómico actual.
Este modelo explica el comportamiento de los electrones mediante la interpretación de los
espectros de emisión de todos los elementos. Percibe los niveles energéticos como regiones
espaciales donde hay una alta probabilidad de encontrar electrones. En este modelo los protones y
neutrones forman un núcleo en el centro del átomo. Los electrones están distribuidos en el espacio
alrededor del núcleo (los de mayor energía están más alejados del núcleo y ocupan el nivel
energético externo).
Los electrones son muy pequeños, se mueven muy rápido y parecen estar en movimiento perpetuo;
forman nubes alrededor del núcleo del átomo, pero nunca podemos asegurar exactamente dónde
están. Además, ocupan un mundo complejo de niveles energéticos, los cuales son descritos en
términos de incertidumbre, probabilidad y orbitales.
La forma en que se distribuyen los electrones en tales niveles energéticos explica muchas de las
propiedades físicas y químicas del elemento.
32
Actividad de Autoevaluación
Utilizando el siguiente diagrama, describe cada modelo atómico en orden de evolución histórica.
Describa brevemente la contribución de cada uno de los siguientes científicos al conocimiento
actual de la estructura atómica
Modelo Atómico de: Descripción del modelo atómico
1. John Dalton
2. J.J Thomson
3. E. Rutherford
4. N. Bohr
5. E. Schrödinger
Científico: Contribución a la Estructura del átomo
1. E. Rutherford
2. J.J Thomson
3. Dalton
4. J. Chadwick
33
Señalar algunos aspectos que resulten similares u otros que resulten diferentes en la concepción
actual que se tiene del átomo (modelo de la nube electrónica) y la que se tenía en los distintos
modelos anteriores que se tenía del mismo y que han sido presentados en esta guía.
Modelo atómico Al igual que el modelo actual
propone…
A diferencia del modelo
actual propone…
Demócrito
Dalton
Thomson
Rutherford
Böhr
34
ESTRUCTURA ATÓMICA
Definición y Partes de un Átomo
Definimos átomo como la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder
sus propiedades químicas.
El origen de la palabra proviene del griego, que significa indivisible. En el momento que se
bautizaron estas partículas se creía que efectivamente no se podían dividir, aunque hoy en día
sabemos que están formados por partículas aún más pequeñas.
El átomo está compuesto por tres partículas subatómicas:
• Protones, con carga positiva.
• Neutrones, sin carga eléctrica (o carga neutra).
• Electrones, con carga negativa.
A su vez, se divide en dos partes:
• El núcleo. Formado por neutrones y protones.
• La corteza. Formada únicamente por electrones.
Representación Simbólica de un átomo de Carbono.
35
Los protones, neutrones y electrones son las partículas subatómicas que forman la estructura
atómica. Lo que les diferencia entre ellos es la relación que se establecen entre ellas.
Los electrones son las partículas subatómicas más ligeras. Los protones, de carga positiva, pesan
unas 1.836 veces más que los electrones. Los neutrones, los únicos que no tienen carga eléctrica,
pesan aproximadamente lo mismo que los protones.
Los protones y neutrones se encuentran agrupados en el núcleo atómico. Por este motivo también
se les llama nucleones. La energía que mantiene unidos los protones y los neutrones es la energía
nuclear.
Por lo tanto, el núcleo atómico, tiene una carga positiva (la de los protones) en la que se concentra
casi toda su masa.
Por otra parte, alrededor del núcleo hay un cierto número de electrones, cargados negativamente.
La carga total del núcleo (positiva) es igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la
carga eléctrica total es neutra.
Conceptos de número atómico y número másico.
Las unidades básicas de la química son los átomos. Durante las reacciones químicas se conservan
como tales, no se crean ni se destruyen. Simplemente, se organizan de manera diferente creando
enlaces diferentes entre ellos.
Los átomos de los elementos en la tabla periódica se presentan con diferentes numeraciones. En
esta sección estudiaremos dos de estos valores, el primero de ellos, el número atómico, y el
segundo, el número másico.
En este momento te invitamos a que observes detenidamente tu tabla periódica. Notarás que el
número atómico aparece en una esquina del recuadro en que se encuentra el elemento y que sigue
un orden creciente a medida que nos desplazamos horizontalmente, siempre de izquierda a
derecha, iniciando en la primera fila superior, y así sucesivamente hasta llegar a la séptima fila.
Al seguir con la observación, encontrarás debajo del símbolo de cada elemento un valor numérico
que consta de enteros y decimales, generalmente aparece en rojo en muchas tablas periódicas. Esta
36
es la masa atómica promedio de cada elemento, que, si la redondeas a entero, obtendrás el número
másico.
Los elementos se organizan en la tabla periódica en orden creciente de sus números atómicos.
Al observar tu tabla periódica podrás constatar que existen 118 elementos. Esto significa que hay,
al menos, 118 clases de átomos. ¿Qué hace que el átomo de un elemento sea diferente del átomo
de otro elemento? Sabes que todos los átomos se componen de electrones, protones y neutrones.
Entonces podrás pensar que los átomos difieren de alguna manera en cuanto al número de tales
partículas. Si es así, entonces tienes razón pues un átomo se puede identificar mediante dos
números: el número atómico y el número másico. El número atómico (Z) corresponde a la cantidad
de protones presentes en el núcleo atómico y es la característica que determina la identidad de cada
elemento, es decir, cada elemento tiene su propio número atómico.
Z = p+
Cuando los átomos son neutros, la cantidad de protones equivale a la cantidad de electrones.
p+ = e -
El número másico (A) corresponde a la suma de los protones y los neutrones presentes en el núcleo
del átomo (nucleones). El número másico es el entero más próximo a la masa atómica.
A = p+ + n
37
Ejemplo No.1: Dada la siguiente notación simbólica, 3919K, para el elemento potasio, determinar
la cantidad de protones, electrones y neutrones que posee.
Solución:
Número atómico = 19
Número másico = 39
Número de protones= 19
Número de electrones= 19
Número de neutrones= 20
Los valores que aparecen adjunto al símbolo de potasio representan el número atómico (el menor)
y el número másico (el mayor). Si aplicamos la definición de número atómico, podemos saber la
cantidad de protones que hay en el núcleo del átomo de potasio (19 p+).
Como el átomo es una partícula eléctricamente neutra, debe existir la misma cantidad de partículas
de carga opuesta, los electrones que giran en torno al núcleo (19 e-).
Para determinar la cantidad de neutrones, debemos recordar que el número másico es la suma de
los protones y los neutrones que hay en el núcleo. Y si el número atómico es equivalente a la
cantidad de protones, podemos decir que el número másico es la suma del número atómico y la
cantidad de neutrones, por lo tanto, puedes calcular la cantidad de neutrones restando el número
másico menos el número atómico, resultando en el caso del potasio 20 n.
38
Actividad de Autoevaluación No 2
En la siguiente tabla se muestra la misma solución y se adicionan otros ejemplos para que lo
resuelvas guiándote de la solución y explicación del ejemplo No 1:
Ejemplo No 2: Un elemento desconocido posee 17 electrones y 18 neutrones. Determine la
cantidad de protones, número atómico y número másico, además de identificar de qué elemento se
trata.
Solución: En este caso, solo sabemos información sobre las partículas fundamentales que
componen su átomo. Si recordamos que el átomo es eléctricamente neutro, al poseer 17 electrones,
debe contener igual cantidad de partículas de carga opuesta, 17 protones. Sabiendo que la cantidad
de protones equivale al número atómico, ya tenemos el valor de Z = 17. Sólo nos falta saber el
número másico, pero si aplicamos su definición, el número másico equivale a la suma de protones
y neutrones del núcleo
A = p+ + n
Entonces tenemos que A = 17 +18, por tanto, resulta que el número másico es 35.
Especie Número Número Protones Electrones Neutrones
química atómico másico (p+) (e-) (n)
(Z) (A)
39 K 19
19 39 19 19 20
24 Mg
12
197 Au
79
200Hg
80
80Br
39
Luego con estos datos, su número atómico y su número másico lo localizamos en la tabla periódica
y observamos que se trata del elemento cloro 35Cl 17
Actividad de Autoevaluación
En la siguiente tabla aparece marcados en negrita, los valores obtenidos a partir de la explicación
descrita en este párrafo. A continuación, te invitamos a completar el cuadro aplicando los
conceptos explicados.
Ejemplo No. 3: Determinar la cantidad de partículas subatómicas presente en el ion calcio, 40
Ca+2 20
Solución: Este ejemplo se trata de un catión (ion de carga positiva que se forma cuando un átomo
cede electrones). Para iniciar el análisis de este ejemplo, debemos recordar que los valores que
aparecen adjunto al símbolo del ion calcio representan el número atómico (el menor) y el número
másico (el mayor).
Especie
química
Número
atómico
(Z)
Número
másico
(A)
Protones
(p+)
Electrones
(e-)
Neutrones
(n)
35 Cl 17
17 35 17 17 18
14 14
23 11
26 30
65 30
40
Aplicando el concepto de número atómico, obtendremos la cantidad de protones que hay en este
ion: 20 protones. Ahora, para saber la cantidad de electrones, debemos asumir que, si se tratase de
un átomo neutro, también tendría 20 electrones, pero la carga positiva junto al símbolo del calcio
indica que se han cedido dos electrones, por lo tanto, solo habrá 18 electrones.
Por último, para determinar la cantidad de neutrones, basándonos en el concepto de número
másico, procedemos a restar este valor menos la cantidad de protones (número atómico) y nos
resulta 40 menos 20 lo que nos dará un total de 20 neutrones. Las respuestas obtenidas se observan
en el siguiente cuadro en negrita.
Actividad de Autoevaluación No 4
Te invitamos a aplicar lo aprendido con los ejemplos que se adicionan a continuación:
Ejemplo No. 4: Determinar la cantidad de partículas subatómicas presente en el ion sulfuro, 32S216
Solución: Nótese que la presencia de la carga 2- junto al símbolo del azufre nos indica que no se
trata de un átomo neutro sino de un ion que al poseer dicha carga negativa ha adquirido dos
electrones que no poseía cuando estaba en su estado fundamental (átomo neutro).
Especie
química
Número
atómico
(Z)
Número
másico
(A)
Protones
(p+)
Electrones
(e-)
Neutrones
(n)
40 Ca
+2
20
20 40 20 18 20
24 Mg
+2
12
207Pb
+4
82
200Hg
+2
80
27Al
+3
13
41
Concepto de Isótopo
Es importante añadir que al observar con cuidado la masa atómica de los elementos en tu tabla
periódica notarás que dichas masas atómicas no son números enteros. Esto obedece a que todos
los átomos de un mismo elemento no necesariamente tienen la misma masa. (Este señalamiento
contrasta con la teoría de Dalton, ya que, él suponía que todos los átomos de un elemento debían
ser idénticos). Por lo tanto, los átomos que tienen diferentes masas atómicas pero un mismo
número atómico, se le identifica con el nombre de isótopos, es decir, los isótopos son átomos de
un mismo elemento que difieren en la cantidad de neutrones, ya que, poseen una misma cantidad
de protones.
Isótopos de hidrógeno y de carbono.
En el caso del elemento carbono (figura No 4), observe que todos los isótopos de este elemento
tienen número atómico Z = 6 (Todos tienen 6 protones, pero difieren en el número másico, debido
a que cada isótopo tiene una cantidad diferente de neutrones: el carbono 12 posee 6 neutrones, el
carbono 13 posee 7 neutrones y el carbono 14 posee 8 neutrones.
Los isótopos son muy importantes en la industria de la energía nuclear. El enriquecimiento de
uranio se trata de convertir un isótopo de uranio en otro isótopo de uranio más inestable. Sin estos
isótopos tan inestables no se podrían generar las reacciones de fisión en cadena.
42
Bibliografía:
▪ CASTRO ENGEL Y RÍOS ARTURO. Guía Didáctica de Química 10: El
átomo, constituyente fundamental de la Materia. Ministerio de Educación.
2020.
▪ BURNS RALPH. Fundamentos de Química. Editorial Pearson Educación.
Quinta Edición. México, 2011.
▪ SEESE y DAUB. Química. Editorial Pearson Educación. Octava Edición.
México, 2005.
▪ TIMBERLAKE. Química. Editorial Pearson Educación. Segunda Edición.
México, 2008.
Infografía:
• https://energia-nuclear.net/que-es-la-energia-nuclear/atomo
43
GUÍA DIDÁCTICA No 4
INTRODUCCIÓN A LA TABLA PERIODICA
Objetivo General:
• Interpreta el comportamiento físico y químico de los elementos de acuerdo con su
ubicación en la tabla periódica.
Objetivos Específicos:
• Valora la importancia de los elementos químicos como componentes indispensables para
la vida y el desarrollo industrial, científico y tecnológico.
• Interpreta el conocimiento físico y químico de los elementos y las propiedades periódicas
de acuerdo con su ubicación en la tabla periódica.
Indicadores de Logros:
• Identifica de forma gráfica y escrita las propiedades de un elemento según su ubicación en
la tabla periódica.
• Discute y relaciona la ubicación de los elementos en la tabla periódica por su configuración
y propiedades químicas.
•
44
INTRODUCCIÓN
A medida que el hombre conoce la naturaleza, va descubriendo diferentes elementos químicos y
observa que muchos de ellos tienen semejanzas físicas y químicas, por lo tanto, para realizar una
mejor investigación, los ordena o clasifica según el criterio de la ciencia de su época. Sin embargo,
era necesario organizar esta información de manera clara.
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
Jacobo Berzelius (1813): Químico sueco, introdujo los actuales
símbolos químicos, por ello es considerado el padre de los símbolos
químicos. Además, clasificó a los elementos químicos en electropositivos
y electronegativos. -Metales: elementos electropositivos. -No metales:
elementos electronegativos.
Johan Dobereiner (Triadas): Químico alemán,
observó que había grupos de tres elementos que tenían
propiedades físicas y químicas muy parecidas o
mostraban un cambio gradual en sus propiedades. Con
base en sus observaciones, clasificó los elementos en
grupo de tres y los llamó triadas. Mostró también que
la masa atómica del elemento central de cada tríada
era aproximadamente el promedio de las masas de los
otros dos.
45
John Newlands (Octavas): Químico inglés que ordenó a los elementos químicos conocidos de
acuerdo con sus pesos atómicos crecientes; observó que después de ubicar siete elementos, en el
octavo se repetían las propiedades químicas del primero. Newlands llamó a esta organización la
ley de las octavas. Gracias a sus observaciones, ordenó los elementos en grupos y períodos.
Dimitri Mendeleiev (Padre de la tabla periódica):
Químico ruso, considerado el padre de la tabla
periódica, en 1869 clasificó a los 63 elementos
conocidos hasta la fecha según sus masas atómicas,
ordenándolos en periodos (filas) y grupos (columnas).
Al dejar ciertos casilleros vacíos, predijo la existencia
de nuevos elementos y sus propiedades físicas y
químicas, como el escandio, galio y germanio.
Henry Moseley (Ley Periódica): Químico inglés quien, luego de realizar experimentos con rayos
X, estableció que los números atómicos
(Z) son la base para las relaciones periódicas de los
elementos. Estableció la ley periódica moderna: “Las
propiedades físicas y químicas de los elementos se
relacionan directamente con sus números atómicos”.
46
Alfred Werner (Diseñó la tabla periódica
actual): Químico Suizo, diseñó la tabla periódica
actual, tomando como base la ley periódica de
Moseley, y la distribución electrónica de los
elementos y la tabla de Mendeleiev.
Actividad de Autoevaluación ANTECEDENTES HISTÓRICOS
I Selección Única. Coloque en la raya la letra de la respuesta correcta.
Químico alemán creador de las triadas: _ .
a) Moseley b) Dalton c) Newlands d) Döbereiner
Químico inglés que ordenó a los elementos de 7 en 7:
. a) Moseley b) Werner c) Newlands d) Döbereiner
Es considerado como el padre de los símbolos químicos:
_. a) Moseley b) Werner c) Berzelius d) Proust
II Completa la frase con la respuesta correcta.
Nombre del científico considerado el Padre de la Tabla Periódica:
.
Döbereiner agrupa a los elementos de 3 en 3 de acuerdo con su peso atómico, a la que denominó:
.
Científico que diseñó la tabla periódica actual, basándose en la ley periódica:
_.
47
LA TABLA PERIÓDICA ACTUAL
La tabla periódica actual fue diseñada por Werner, en ella se agrupa a los elementos químicos en
orden creciente respecto a su número atómico (Z). La tabla periódica clasifica, organiza y
distribuye a los elementos químicos de acuerdo con sus propiedades y características,
permitiéndonos conocer datos importantes de los distintos elementos químicos. Características de
la tabla periódica
Características de la tabla periódica
1. Los elementos químicos están ordenados en función al orden creciente a su
número atómico (Z), de izquierda a derecha.
2. Según sus propiedades físicas y químicas, existen tres tipos de
elementos metales, no metales y metaloides (semimetales).
3. En la tabla periódica actual existen 7 filas llamadas periodos y
18 columnas divididas en dos grupos: A y B, cada uno con 8 familias.
4. La tabla periódica actual clasifica a los elementos de acuerdo con
su número atómico y también según su configuración electrónica.
Periodo: Es el ordenamiento horizontal de los elementos; estos poseen propiedades químicas
diferentes. El número de periodo es igual al número de niveles de energía que ocupa el elemento.
La Tabla periódica tiene 7 periodos.
• Son las filas horizontales que están enumeradas del 1 al 7.
• El orden de cada periodo indica el número de niveles de energía de la
configuración electrónica o el último nivel (capa de valencia). #Periodo =
#Niveles.
Grupo: Es el ordenamiento vertical de los elementos. Estos elementos presentan similar
configuración electrónica en su mayor nivel, debido a esta característica, también se les llama
familias, ya que presentan propiedades químicas similares. Son 18 grupos, de los cuales 8 tienen
la denominación «A», (llamados elementos representativos), y 10 tienen la denominación «B»,
(llamados metales de transición).
48
En la parte inferior hay dos filas horizontales, que son del grupo 3B, llamadas tierras raras,
constituido por las series de los lantánidos y actínidos.
Los elementos están ordenados en función creciente a su número atómico. En la tabla periódica,
se puede observar 90 elementos naturales, desde el 1H hasta el 92U (los elementos 43Tc y 61Pm
son artificiales). A partir del 93Np, en adelante, son artificiales.
49
Clasificación de los elementos en la Tabla Periódica
Según el estado de agregación a temperatura ambiente:
Líquidos: Hg, Br
Gaseosos: H, N, O, F, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Sólidos: todos los demás elementos.
También los podemos clasificar en:
No metales: 18 elementos: Se, P, O, S, F, Cl, Br, C, N, H, I, y los gases nobles.
Metaloides: 8 elementos: B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po, At.(ubicados arriba y debajo de los escalones)*
Metales: 89 elementos, entre ellos: Ag, Cu, Au, Al, Fe, Pb, Sn, Li, Na, Ca, Be, Mg, etc.
*Los metales y los no metales son separados por una escalera, en los cuales encontraremos a los
metaloides Total: 115 elementos según la IUPAC.
Clasificación de los elementos por bloques:
Los elementos químicos se clasifican en cuatro bloques (s, p, d, f), y esto
depende del subnivel en el que termina su configuración electrónica.
Actividad de Autoevaluación TABLA PERIÓDICA ACTUAL
Utiliza la Tabla periódica, trata de recordar lo siguiente:
I Selección Única. Coloque en la raya la letra de la respuesta correcta.
El grupo VIA de la tabla periódica actual se denomina: .
a) Alcalino b) Anfígeno c) Boroide d) Halógeno
Identifica el elemento que no es halógeno: .
a) Cl b) Br c) F d) O
50
A los elementos del grupo IA se les conoce como: .
a) alcalinos b) anfígenos c) halógenos d) gases nobles
Los elementos Be, Mg, y Ca pertenecen a la familia: _.
a) alcalinos térreos b) halógenos c) boroides d) gases nobles
La familia de los calcógenos pertenece al grupo: .
a) IA b) VII A c) VIA d) VA
II Completa la frase.
1. Al ordenamiento vertical de los elementos químicos, cuyas propiedades químicas son
similares, se le denomina:_______________________
2. Al ordenamiento horizontal de los elementos químicos que indica el número de niveles
de energía que ocupa dicho elemento, se le denomina:
_.
3. Cuántos grupos y periodos tiene la tabla periódica actual:
_.
_.
4. Familia del grupo A, a la que corresponden los elementos boro y aluminio:
_.
5. A los elementos del grupo B se les denomina:
_.
6. La tabla periódica actual está ordenada de acuerdo con
_.
51
III Parte: Pareo. En la columna izquierda aparece un listado de elementos, mientras que en la
columna derecha aparecen algunas características. Coloque en el espacio el número que
corresponda a la respuesta correcta.
1- Zinc Elemento Metálico
2- Fósforo Elemento con peso atómico igual a 200
3- Potasio Elemento con número atómico 30
4- Azufre Elemento de la familia de los halógenos
5- Bromo Elemento del grupo VB
6- Mercurio Elemento del grupo IIIA
7- Hierro Elemento del grupo V A
8- Kriptón Elemento no metálico
9- Aluminio Elemento del grupo IA
10- Vanadio Elemento de la familia de los gases nobles
IV Parte: Complete el cuadro con la información de su Tabla Periódica.
Elemento Número Atómico
Grupo Periodo Peso Atómico
Metal/ No metal
Familia
Xenón
Bario
Magnesio
Sodio
Cloro
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PROPIEDADES PERIÓDICAS DE LOS ELEMENTOS
Las Propiedades Periódicas dependen de la configuración electrónica de cada elemento y la
atracción que tenga el núcleo por los electrones de un átomo.
Recordando las propiedades intrínsecas (color, olor, sabor, solubilidad, punto de ebullición, fusión
y solidificación; volatilidad, solubilidad, dureza, calor específico, índice de refracción, densidad,
conductividad térmica y calórica; maleabilidad y ductilidad) de los elementos, encontramos otras
que se refieren directamente a la distancia de los electrones en el núcleo.
RADIO ATÓMICO:
• Se refiere a la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos idénticos unidos
por un enlace químico.
• Disminuye conforme se recorre de un periodo de Izquierda a Derecha. Los electrones
de la capa externa experimentan una fuerza de atracción mayor conforme a la carga
nuclear.
• Aumenta conforme se desciende por el grupo. El aumento del radio atómico se debe
al aumento del nivel de energía de los electrones de valencia.
RADIO IÓNICO:
• Relacionados a los radios atómicos de los átomos neutros de la siguiente manera:
IONES NEGATIVOS radio iónico mayor al átomo neutro. IONES POSITIVOS radio iónico
menor al átomo neutro.
ENERGÍA DE IONIZACIÓN:
• Se refiere a la energía requerida para separar o remover los electrones retenidos por
un átomo neutro.
• Aumenta conforme al número atómico al recorrer el periodo.
• Disminuye conforme al número atómico al recorrer por grupo.
53
• Cuando se disminuye el radio existe mayor atracción de los electrones por parte del
núcleo, lo que significa mayor energía para separarlo del mismo.
• Cuando el radio aumenta la atracción del electrón por parte del núcleo es menor por
lo que se necesita menos energía para separarlo.
ELECTRONEGATIVIDAD:
• Es la medida de atracción que un átomo ejerce sobre los electrones comprometidos
en un enlace.
• Aumenta al avanzar por periodo
• Disminuye conforme se baja por periodo.
• Los más electronegativos están a la derecha superior de la tabla y lo menos están a la
izquierda inferior.
AFINIDAD ELECTRÓNICA:
• Se refiere a la energía liberada cuando los átomos ganan electrones: A + e →A +
energía
Donde A es el átomo que gana electrones, la energía que se libera representa la
afinidad electrónica del átomo.
• Cuando un átomo gana electrones se transforma en unión cargado negativamente
ANIÓN. Y cuando pierde se transforma en un ion cargado positivamente CATIÓN.
• Aumenta al avanzar por periodo u disminuye al descender por grupo.
• Los elementos con energía de ionización baja tienen poca tendencia a retener los
electrones lo que indica que tienen baja afinidad electrónica.
54
Actividad de Autoevaluación: PROPIEDADES DE LA TABLA PERIÓDICA
Esta sección la resolverás con la ayuda de la tabla periódica.
I Cierto o falso. Coloque una C si es cierto y una F si es falso.
1- Los metales alcalinos poseen mayor electronegatividad que los halógenos
2- Un átomo cuando gana e- forma un anión
3- La primera energía de ionización es más alta que la segunda
4- Los radios atómicos disminuyen de arriba hacia abajo en los grupos
Complete la frase:
1- Energía necesaria para retirar un e-
2- Átomo de mayor afinidad electrónica
3- Cómo cambia el potencial de ionización de izquierda a derecha en los periodos o niveles
4- Tendencia del átomo a ceder con facilidad sus
electrones de valencia_ .
II Subraye el elemento, que, en el trío, tiene mayor:
1- Electronegatividad: sodio, carbono, flúor.
2- 2- Radio atómico: aluminio, arsénico, yodo.
3- Energía de ionización: molibdeno, cesio, potasio.
4- Menor carácter metálico: K Ca Rb Sr
5- Átomo con menor afinidad electrónica: Ga In Tl Sn 6- Ion con menor radio iónico N3- Ca2+
Li+ F-
6- Átomo con mayor energía de ionización F N B Be 8- Átomo más electronegativo As Se Br
I
55
Bibliografía:
▪ FANY T. SOLIS M; YARELIS BERENGUER. Guía Didáctica de Química
10: Introducción a la Tabla Periódica. Ministerio de Educación. 2020.
▪ BURNS RALPH. Fundamentos de Química. Editorial Pearson Educación.
Quinta Edición. México, 2011.
▪ SEESE y DAUB. Química. Editorial Pearson Educación. Octava Edición.
México, 2005.
▪ TIMBERLAKE. Química. Editorial Pearson Educación. Segunda Edición.
México, 2008.
Infografía:
• https://www.google.com/search?q=tabla+periodica&sxsrf=ALeKk03VsCM
OO
fOedgQcPP535Q7ooiBGnQ:1603154691379&source=lnms&tbm=isch&sa
=X &ved=2ahUKEwiY8ZjP-MHsAhXSo1k
56
GUÍA DIDÁCTICA No 5 ENLACES QUÍMICOS
Objetivo General:
1. Interpreta la formación del enlace desde el nivel atómico en los distintos
compuestos químicos.
Objetivos Específicos:
1. Aplica las propiedades periódicas, los conceptos de electrones de valencia,
símbolo de Lewis y Regla de octeto para predecir el comportamiento de los
átomos durante la formación de los enlaces químicos.
2. Comprende cómo influye los electrones de valencia en la formación de los
enlaces químicos.
3. Distingue los diferentes tipos de enlaces presentes en diversas sustancias
puras.
Indicadores de Logros:
1. Identifica y diferencia con certeza los diversos tipos de enlace covalente
presentes en ejemplos de moléculas.
2. Representa la formación de los enlaces mediante esquemas de formación de
iones y la estructura de fórmulas de Lewis.
57
INTRODUCCIÓN
Probablemente has usado goma para unir las partes de algún objeto que se ha roto. Habrás sentido
la electricidad cuando pasas cerca de la refrigeradora o un televisor encendido. Habrás visto como
el imán atrae ciertos objetos o sentido atracción especial por alguien. Todos estos ejemplos tienen
en común la atracción. Pero algunos objetos se pueden atraer más fuertemente que otros. La fuerza
con que se atraen determinará cómo será su unión: permanente, fuerte o débil.
En química, los átomos también se unen para formar una gran variedad de compuestos. El enlace
químico es lo que los mantiene unidos mediante los denominados enlaces iónicos o enlaces
covalentes.
Así que vamos a adentrarnos al maravilloso mundo de los Enlaces Químicos.
FORMACIÓN DE ENLACES QUÍMICOS
En la naturaleza, los átomos de casi todos los elementos en la Tabla Periódica se encuentran en
combinación con otros átomos para formar compuestos.
¿Qué es un compuesto químico?
La mayoría de los elementos forman compuestos químicos. Por ejemplo, el sodio (Na) y el cloro
(Cl) reaccionan entre sí y forman la sal común o cloruro de sodio (NaCl), es decir que los
compuestos resultan de la formación de enlaces químicos entre dos o más elementos diferentes.
Además de la sal, en nuestra vida cotidiana estamos rodeados de gran cantidad de compuestos
químicos como el agua (H2O), el dióxido de carbono (CO2), el peróxido de hidrógeno (H2O2), la
sacarosa (C12H22O11), el petróleo, etc. Cada uno de ellos posee características que lo distinguen de
otras sustancias puras. Estas propiedades están determinadas por los enlaces químicos que unen
los átomos que los constituyen.
Los átomos se unen debido a que todos tienden a adquirir la configuración electrónica del gas
noble más cercano.
58
Enlace químico entre un átomo de sodio y un átomo de
cloro.
¿Qué es la Regla del Octeto?
Los átomos forman compuestos al perder, ganar o compartir electrones. Para adquirir un octeto de
8 electrones de valencia, a esto se le conoce como Regla del Octeto. Algunos elementos logran la
estabilidad del helio con dos electrones de valencia, lo que se conoce como Regla del Dueto.
Enlace químico entre un átomo de litio y un átomo de flúor. El litio pierde 1 electrón para cumplir la Regla
de Dueto (2 electrones en la capa externa) y el flúor gana 1 electrón para cumplir la Regla del Octeto (8
electrones en la capa externa).
¿Qué son los electrones de Valencia?
Los electrones de valencia son los responsables de formar los
enlaces químicos. Por definición, corresponden a los electrones
del último nivel de energía. Cuando los átomos son de
elementos representativos, los electrones de valencia
corresponden con el número del grupo de la tabla periódica al
cual pertenece dicho elemento.
59
¿Qué son los Símbolos de Lewis?
Los símbolos de Lewis son una forma conveniente de representar los electrones de valencia. Los
electrones de valencia se muestran como puntos colocados a los lados, arriba o abajo del símbolo
del elemento. No importa en cuál de los lados coloques los puntos. Sin embargo, 1 a 4 electrones
de valencia se ordenan como puntos solos. Cuando hay más de 4 electrones, éstos comienzan a
aparearse.
Los electrones de valencia se representan con puntitos alrededor del símbolo del elemento. El cloro está en
el grupo VIIA, por lo que tiene 7 electrones de valencia y se colocan 7 puntitos alrededor de su símbolo.
¿Qué es la Estructura de Lewis?
Para poder mostrar de una manera sencilla la formación de los enlaces e indicar cómo se comparten los
electrones, Gilbert Lewis ideó un sistema de símbolos, que consiste en poner el símbolo del elemento
rodeado de sus electrones de valencia, los que se simbolizan por puntos o cruces. A este sistema se le conoce
como Estructura de Lewis.
Walther Kossel y Gilbert Lewis de manera independiente, fueron quienes sugirieron la teoría de que los
compuestos químicos se forman como consecuencia de la tendencia de los átomos a adquirir la
configuración electrónica estable del gas noble más próximo. Una manera de explicar que los átomos se
unen para formar diversas sustancias es suponer que se combinan para alcanzar una estructura más estable.
Por esto se puede considerar el enlace químico como un incremento de estabilidad.
Los átomos de los elementos representativos de los grupos 1, 2 y 3 de la tabla periódica presentan una
tendencia a ceder o regalar del último nivel de energía o electrones de valencia quedando con carga positiva.
Por otro lado, los átomos de los elementos de los grupos 5, 6 y 7 tienden a aceptar o recibir electrones en
su último nivel de energía quedando con carga negativa y de este modo, adoptar la configuración electrónica
del gas noble que se encuentra después de ellos
60
Estructura de Lewis para diferentes
sustancias. Observe que los átomos
tienden a cumplir la regla del octeto,
aunque hay excepciones.
Actividad de Autoevaluación
I Parte: Cierto y falso.
• Los símbolos de Lewis consisten en poner el símbolo del elemento rodeado de sus
electrones de valencia. _______________________
• Los electrones de valencia son los responsables de formar los enlaces químicos
___________________
• Para adquirir un octeto de 8 electrones de valencia, a esto se le conoce como Regla del
Dueto. _______________
• Los electrones de valencia corresponden con el número del periodo en la tabla periódica
de ese elemento. __________________________________________________
• Los átomos forman compuestos al perder, ganar o compartir electrones.
______________________________________
61
II Parte: complete el siguiente cuadro.
ELEMENTOS GRUPO ELECTRONES
DE VALENCIA
SÍMBOLO
DE LEWIS
ION
FORMADO
Be
II A
2 .
Be . Be
+2
S
Na
Si
F
N
62
CLASIFICACIÓN DE ENLACES QUÍMICOS
Los enlaces químicos son las fuerzas de atracción que mantienen unidos los átomos de las
moléculas y los iones en los cristales. A los tipos de enlaces presentes en una sustancia se deben
en gran medida las propiedades físicas y químicas que posee dicha sustancia. Existen 3 tipos de
enlaces químicos en función de su mecanismo de unión: covalente, iónico y metálico.
Enlace Iónico
Su mecanismo de unión se basa en la transferencia d electrones. Cuando los elementos tienen
electronegatividades muy diferentes, se unen mediante ceder electrones desde el elemento menos
electronegativo (que formará un catión) al más electronegativo (que formará un anión). Este enlace
es característico de la unión entre elementos Metálicos y no metálicos. Las uniones se establecen
cuando los metales del grupo IA o IIA ceden sus electrones de valencia a los no metales del grupo
VIA y VIIA. De esta forma hay un catión y un anión y se genera la fuerza de atracción entre iones,
formando compuestos iónicos que generalmente son inorgánicos. Aunque están constituidos por
iones, los compuestos iónicos son eléctricamente neutros porque contienen igual carga positiva
que negativa. Además, a temperatura ambiente solo existen en estado sólido y forman redes
cristalinas de millones de cationes y aniones
Figura No 6: Formación de un enlace iónico. El litio cede un electrón quedando con carga +
y el flúor gana un electrón quedando con carga -.
63
Enlace Covalente
Su mecanismo de unión se basa en compartir electrones Comparten electrones debido a que los
elementos que se unen tienen una electronegatividad similar (tendencia a atraer hacia sí los
electrones compartidos en un enlace covalente).
Ejemplo: El enlace que une los átomos de H y Cl en la molécula HCl es de tipo covalente.
Formación de enlace covalente. El H tiene un electrón de valencia y el cloro tiene 7 electrones
de valencia. Ambos comparten 1 par de electrones para alcanzar la estabilidad.
Para explicar la formación de uniones entre dos o más átomos de no metales o metaloides como
Cl2, H2, CH4, el químico Gilbert Lewis sugirió que los átomos pueden alcanzar la estructura estable
del gas noble al compartir pares de electrones, en lugar de cederlos o aceptarlos. Además de ceder
o captar electrones para adquirir la configuración electrónica del gas noble más próximo, los
átomos pueden compartir electrones. Cuando esto último ocurre, los electrones son atraídos por
ambos núcleos, de modo que pertenecen por igual a los dos átomos que se enlazan. Se produce así,
un enlace covalente. El enlace covalente consiste en la unión de átomos al compartir uno o varios
pares de electrones y puede ser polar y no polar. Los enlaces que mantienen unidos a sus átomos
para formar las moléculas se llaman enlaces covalentes, y las sustancias obtenidas, sustancias
covalentes. En el caso de la formación de la molécula de Hidrógeno H2, cada átomo de H (con
un electrón de valencia) se une a otro átomo de Hidrógeno H y solo a uno para formar la molécula
diatónica H2. Al ser totalmente iguales los dos átomos de hidrógeno, no puede suponerse que uno
de ellos arranque el electrón al otro para conseguir la estructura electrónica del gas noble más
próximo (He). Es más lógico considerar que ambos átomos compartan sus dos electrones y que
64
este par de electrones actúe como unión entre los dos átomos para así conseguir la estructura del
gas noble. Otros elementos que existen como moléculas diatónicas a temperatura ambiente son el
Oxígeno (O2), el Nitrógeno (N2), el Flúor (F2), el Cloro (Cl2), el Bromo (Br2), y el Yodo (I2). Cada
par de electrones compartidos se considera un enlace y se puede representar por una línea que une
los dos átomos.
:
Enlace covalente en la molécula diatómica Cl2
Ejemplo: Prediga el tipo de enlace que se forma entre Mg y P
Solución: Según los valores de electronegatividad en la figura No 9, tenemos que Mg = 1,2 y P =
2,1. Restamos los valores (mayor menos menor) 2,1 – 1,2 = 0,9 Utilizando la tablita de la figura
No 10 tenemos que el enlace es Covalente Polar.
Enlace Metálico
Su mecanismo de unión se basa en compartir electrones, de forma colectiva, entre todos los átomos
que: componen el metal. Se da en uniones entre metales. Ejemplos: Fe, Cu, Au …
Enlace metálico de plata (Ag)
65
Actividad de Autoevaluación
I Parte: Llene los espacios en blanco con la respuesta correcta:
Los enlaces químicos pueden ser de tres clases: _______________________ y
_.
En la tabla periódica, los elementos más electronegativos se encuentran del lado: .
Clase de enlace químico en el que hay formación de aniones y cationes: _
.
Cuando un átomo pierde electrones se convierteen un: .
Clase de enlace químico en el que los electronesson compartidos: .
Cuando un átomo gana electrones se convierteen un: .
II Parte: Prediga el tipo de enlace formado entre los átomos de los siguientes elementos: enlace
iónico, covalente polar y covalente no polar.
DIFERENCIA DE ELECTRONEGATIVIDAD
TIPO DE ENLACE
H y Br
K y Se
Cl y Ca
Br y Br
Mg y I
N y N
C y O
H y S
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Bibliografía:
• PINEDA ANA LUISA. Guía Didáctica de Química 10: Enlace Químico.
Ministerio de Educación. 2020.
• BURNS RALPH. Fundamentos de Química. Editorial Pearson Educación.
Quinta Edición. México, 2011.
• TIMBERLAKE. Química. Editorial Pearson Educación. Segunda Edición.
México, 2008.
¡Felicidades ha concluido con éxito las Guías Didácticas
planificadas del II Trimestre!
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