apuntes de clase de 9º

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APUNTES DE CLASE

Prof. Nora Besso Apuntes de clase 9º año

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Unidad I: LA MATERIA. ESTRUCTURA Y CAMBIOS

DINÁMICA DEL UNIVERSOORIGEN DEL UNIVERSO. TEORÍA DEL BIG BANG.

EL UNIVERSO


Dinámica del Universo : Origen del Universo. Teoría del Big Bang.

Estructura de la materia: Modelo atómico. Partículas subatómicas. Número atómico y número de masa. Isótopos. Clasificación periódica de los elementos. Períodos y grupos. Metales, no metales y gases nobles. Elementos y compuestos relevantes por su utilidad cotidiana, abundancia o importancia para los seres vivos. Las uniones entre átomos. Representación de enlaces químicos sencillos.

Transformaciones de la materia: Estudio cualitativo de cambios químicos sencillos

OBJETIVOS DE LA UNIDAD

Reconocer la composición universal de la materia Identificar los constituyentes sub-microscópicos de la materia

tales como iones, moléculas y átomos Utilizar la Tabla Periódica y comprender el lenguaje de la

química Predecir el comportamiento de los elementos químicos Relacionar la evolución del Universo con la de la Tierra y la de

los seres vivos

Actividad

Reunirse en grupos de 3 a 5 alumnos para construir una definición de Universo

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El Universo es todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo y de todas las formas de materia y de energía.

Está formado por: materia: estrellas, planetas, asteroides, cometas, meteoritos, material interestelar y

materia oscura. radiación: emitida por la materia del Universo, se llama radiación electromagnética. espacio: interestelar e intergaláctico

EL PRINCIPIO DE TODO: LA GRAN EXPLOSIÓN- ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO Hace unos 13700 millones de años la materia, que se encontraba concentrada en un punto con altísima densidad y temperatura (más de un billón de grados), explotó violentamente. Con esta explosión, que todos conocemos como Big Bang, surgió la materia, la energía, el tiempo y el espacio. Nada existía antes del Big Bang.

La explosión provocó la expansión y enfriamiento graduales. Al producirse la gran explosión surgieron:

Quarks : partículas más pequeñas que el hombre ha podido identificar. Varias especies de quarks se combinan de manera específica para formar partículas tales como protones y neutrones

Electrones : partículas de masa despreciable con carga eléctrica negativa fotones : “paquetes” de radiación electromagnética que tienen masa cero y viajan

en el vacío con una velocidad constante de 300.000km/s.


http://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/Espacio

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las cuatro fuerzas fundamentales (gravitatoria, nuclear débil, nuclear fuerte y electromagnética) provenientes de la fuerza gravitatoria original.

Cuando la temperatura de la "sopa" de materia y radiación fue de alrededor de 10 000 millones de º K, se habían formado los nucleones: protones (cada protón es un núcleo de hidrógeno) y neutrones. Las colisiones entre protones y neutrones dieron lugar a los primeros núcleos cuando la temperatura se redujo a 1 000 millones de º K, proceso llamado núcleo-síntesis del Big Bang. Este proceso ocurrió en los primeros tres minutos.

También, la combinación de dos núcleos de helio-3 puede formar un núcleo de helio-4, liberando dos protones que a su vez pueden tomar parte en reacciones constructivas de elementos con otros núcleos.A medida que el universo continúa expandiéndose y enfriándose, fueron formándose núcleos más complejos. Los núcleos de hidrógeno y helio, con carga positiva, coexistían con electrones libres (de carga negativa). La materia se encontraba en un estado denominado plasma, similar al estado de la materia que existe en la actualidad en el interior del Sol.


http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761568690/Plasma.html

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Esta actividad prosiguió durante unos 300.000 años, hasta que el Universo en expansión se enfrió hasta la temperatura que existe hoy en la superficie del Sol, unos 6.000 º C. Esa temperatura era suficientemente baja para que los núcleos empezaran a capturar electrones y formaran átomos.A partir de estos átomos y en el curso de varios miles de millones de años se formaron las galaxias y las diferentes generaciones de estrellas y planetas de nuestro Universo, incluyendo nuestra estrella, el Sol, y nuestro planeta, la Tierra.


EVOLUCIÓN QUÍMICA- EVOLUCIÓN BIOLÓGICALa vida comenzó con el átomo. Parecería que los átomos inanimados tienen poca relación con la biología. Sin embargo, un examen más atento muestra que las actividades que asociamos con el estar vivo dependen de las combinaciones e intercambios entre átomos y que la fuerza que mantiene al electrón unido al núcleo atómico almacena la energía que impulsa a los sistemas vivos.Y es a partir de los átomos presentes en este planeta, que se plasmaron y evolucionaron los sistemas vivos. Cada átomo de nuestro cuerpo tiene su origen en esta enorme explosión que ocurrió 13700 millones de años atrás. Ustedes y yo somos carne y sangre pero también somos polvo de estrellas.

EVOLUCIÓN QUÍMICA- EVOLUCIÓN BIOLÓGICALa vida comenzó con el átomo. Parecería que los átomos inanimados tienen poca relación con la biología. Sin embargo, un examen más atento muestra que las actividades que asociamos con el estar vivo dependen de las combinaciones e intercambios entre átomos y que la fuerza que mantiene al electrón unido al núcleo atómico almacena la energía que impulsa a los sistemas vivos.Y es a partir de los átomos presentes en este planeta, que se plasmaron y evolucionaron los sistemas vivos. Cada átomo de nuestro cuerpo tiene su origen en esta enorme explosión que ocurrió 13700 millones de años atrás. Ustedes y yo somos carne y sangre pero también somos polvo de estrellas.

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Núcleo-síntesis estelarOcurre en las estrellas durante el proceso de evolución estelar (secuencia de cambios que una estrella experimenta a lo largo de su existencia). Es responsable de la generación de la mayor parte de los elementos ligeros y medianos y de una minoría de los elementos pesados por procesos de fusión nuclear a partir del H y del He. De particular importancia es el carbono. El carbono y otros elementos formados por este proceso son también fundamentales para la vida. Los productos de la núcleo- síntesis estelar se distribuyen generalmente en el Universo como nebulosas planetarias o a través del viento solar. El polvo de estrellas es un componente del polvo interestelar.

Núcleo- síntesis explosivaIncluye la núcleo- síntesis de supernovas (una explosión estelar que puede manifestarse de forma muy notable, incluso a simple vista, en lugares de la esfera celeste donde antes no se había detectado nada en particular) y produce los elementos más pesados que el hierro. Otros procesos de formación de elementos químicosSe cree que los elementos litio, berilio y boro se forman al impactar los rayos cósmicos contra la materia interestelar. Este impacto provoca el fragmento de los núcleos de carbono, nitrógeno y oxígeno.


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Elementos químicos presentes en: Universo H- O- C- N Ser vivo C- O- H- N La Tierra Fe- o- Si- Mg


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ESTRUCTURA DE LA MATERIA MODELO ATÓMICO ACTUAL 0 MODELO CUÁNTICO

Los elementos químicos están formados por partículas llamadas átomos. Los átomos están formados por partículas subatómicas: protones, neutrones y

electrones. En el átomo distinguimos dos regiones:

- el núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir, son eléctricamente neutras, los neutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másico (número de masa o peso atómico) y se representa con la letra A- la corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 1840 veces menor que la de un protón, se considera despreciable.

Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z.


Actividad1) Utilizando los siguientes términos:

nucleones átomos electrones quarks protones neutrones Big Bang fuerzas fundamentales fotones núcleos

establecer una jerarquía de conceptos2) Elaborar un mapa conceptual escribiendo los conectores adecuados.

3) Indicar V- Fa) Un núcleo de H-1 está formado por un protón y un neutrónb) Todos los átomos que tienen un protón son de Hidrógenoc) El He- 3 tiene tres protones y el He- 4 tiene cuatro protonesd) Los números que acompañan al símbolo ( H, He) indican la cantidad de nucleones

presentes en el átomoe) Se cree que los núcleos de Li, Be y B se formaron por fragmentación de los núcleos de

mayor tamaño.

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No todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma masa ( se llaman

isótopos) Los átomos son neutros: tienen la misma cantidad de cargas positivas y negativas. La carga positiva se halla en el núcleo y la negativa, en la región extranuclear. La masa del átomo reside en el núcleo (donde se hallan las partículas de mayor masa)

y el volumen reside en la región extranuclear donde se hallan los electrones en continuo movimiento.

No se puede determinar el lugar en el que se encuentran los electrones en un momento dado.

Los electrones se ubican en zonas difusas llamadas orbitales. Los orbitales son zonas donde es máxima la probabilidad de encontrarlos.

Los electrones se distribuyen en niveles que incrementan su energía a medida que aumenta su distancia del núcleo.

DIFERENCIAS ENTRE LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

Partícula Carga eléctrica Masa UbicaciónProtón Positiva 1 NúcleoNeutrón No posee 1 NúcleoElectrón Negativa 1/1840 Corteza

ISÓTOPOS Aunque todos los átomos de un mismo elemento se caracterizan por tener el mismo número atómico, pueden tener distinto número de neutrones.Llamamos isótopos a las formas atómicas de un mismo elemento que se diferencian en su número másico. Para representar un isótopo, hay que indicar el número másico (A) propio del isótopo y el número atómico (Z), colocados como índice y subíndice, respectivamente, a la izquierda del símbolo del elemento.


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EL TAMAÑO Y LA MASA DE LOS ÁTOMOSLa curiosidad acerca del tamaño y masa del átomo atrajo a cientos de científicos durante un largo período en el que la falta de instrumentos y técnicas apropiadas impidió lograr respuestas satisfactorias. Con posterioridad se diseñaron numerosos experimentos ingeniosos para determinar el tamaño y peso de los diferentes átomos. A continuación se muestran las masas en gramos de algunos átomos:

átomo de nitrógeno = 2,3268 . 10- 23 g

átomo de carbono = 1,99933 . 10- 23 g

átomo de hidrógeno = 1,674 . 10- 23 g

El átomo más ligero, el de hidrógeno una masa alrededor de 1,67262 × 10–23 g (la fracción de un kilogramo representada por 17 precedido de 26 ceros y una coma decimal). Con esto ya te imaginarás qué tan diminuto es el mundo de los átomos y, más aún, lo pequeño que será el interior de un átomo. Para que te hagas una idea, te sugerimos que tomes como ejemplo el sistema planetario solar y lo representes como un átomo: el Sol representaría el núcleo del átomo y los planetas, que giran en torno a él, serían los electrones que viajan alrededor del núcleo del átomo.


Actividad1) Analizar el siguiente cuadro y responder las preguntas justificando la respuesta:

Átomo A Átomo B Átomo C Átomo DZ 10 11 11 10A 21 21 22 20

a) A y B ¿son isótopos?b) A y D ¿son isótopos?c) B y C ¿son isótopos?

2) Elegir, de la siguiente lista: 17N, 14C, 15N, 13B, 16N, 13N, 16O, 14N, 17F y 18Ne, los símbolos que representen:

a) Grupos de isótoposb) Átomos con el mismo número de neutronesc) Conjuntos de átomos diferentes con el mismo A

3) Indicar V- F para el átomo de hierro (Fe) cuyo z= 26a) Puede existir un isótopo del Fe con número atómico 27b) Tiene 26 protones en el núcleoc) Tiene 27 electrones

4) Completar: Elemento Z A e- nº p+ Fósforo (P) 15 31Yodo (I) 127 53Calcio (Ca) 20 20Zinc (Zn) 65 30

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En los átomos, casi toda la masa reside en el núcleo. Como la masa de los átomos es extremadamente pequeña se mide por comparación de unos con otros y se trabaja con: masa atómica relativa (A). A = masa de un átomo del elemento X masa de C-12/ 12TABLA PERIÓDICAUn elemento químico es una sustancia pura que no puede descomponerse en otras más simples. Cada elemento se representa por medio de símbolos. Los primeros 92 elementos son naturales. El último elemento natural es el U. Los elementos que tienen Z mayor a 92 son artificiales y se llaman transuránidos.

Tantos elementos distintos... es fácil hacerse un lío. Para evitarlo, dos químicos delsiglo XIX, Mendeleiev y Meyer, ordenaron los elementos conocidos en una tabla periódica teniendo en cuenta su A creciente.

La tabla periódica moderna está basada en la que elaboraron aquellos químicos pero el criterio que se utiliza para ordenar los elementos químicos es el Z creciente.

En este sistema periódico los elementos se reparten en siete filas llamadas períodos y en dieciocho columnas llamadas grupos o familias . (VER PÁGINA 22)

GruposTodos los elementos que pertenecen a un mismo grupo tienen la misma cantidad de electrones en el último nivel de energía, electrones de valencia, y por ello, tienen propiedades químicas similares. Numerados de izquierda a derecha, los grupos de la tabla periódica que tienen nombres especiales son:

Grupo 1 (IA) (excepto el H): los metales alcalinos Grupo 2 (IIA): los metales alcalinotérreos Grupo 3 al Grupo 12: los metales de transición Grupo 17 (VIIA) (los cuatro primeros): los halógenos Grupo 18 (VIIIA): los gases nobles .Metales de transición interna: lantánidos y actínidos

Períodos Los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares y la misma cantidad de niveles ocupados con electrones. La tabla periódica consta de 7 períodos.

CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOSPara clasificar los elementos químicos pueden utilizarse diferentes criterios.

Según sus propiedades: metales no metales gases nobles

Según su origen: Naturales


http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_noble

http://es.wikipedia.org/wiki/Hal%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_de_transici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Alcalinot%C3%A9rreo

http://es.wikipedia.org/wiki/Metales_alcalinos

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ArtificialesSegún su estado de agregación:

o Sólidoso Líquidoso Gaseosos

Según su configuración electrónica: Elementos representativos o principales Elementos de transición Elementos de transición interna

CONFIGURACIÓN ELÉCTRONICALas propiedades de los elementos dependen, sobre todo, de cómo se distribuyen sus electrones en la corteza.Aunque los conocimientos actuales sobre la estructura electrónica de los átomos son bastante complejos, las ideas básicas son las siguientes:1) Existen 7 niveles de energía o capas donde pueden situarse los electrones, numerados del 1, el más interno, al 7, el más externo.2) A su vez, cada nivel tiene sus electrones repartidos en distintos subniveles, que pueden ser de cuatro tipos: s, p, d, f.3) En cada subnivel hay un número determinado de orbitales que pueden contener, como máximo, 2 electrones cada uno. Así, hay 1 orbital tipo s, 3 orbitales p, 5 orbitales d y 7 del tipo f. De esta forma el número máximo de electrones que admite cada subnivel es: 2 en el s; 6 en el p (2 electrones x 3 orbitales); 10 en el d (2 x 5); 14 en el f (2 x 7).


ActividadDibujar un esqueleto de Tabla Periódica y ubicar en él(colocando la letra del la opción en el casillero correspondiente):

a) Segundo elemento del periodo 3b) Único elemento gaseoso del grupo 1c) Elemento cuyo Z es igual a 7d) Metal liquidoe) Elemento con A= 31 y 16 neutronesf) Halógeno liquidog) Metal de transición de mayor numero atómicoh) No metal del grupo 13i) Gas noble artificialj) Primer no metal del periodo 4k) Último elemento natural.l) Cuarto actínidom) Elemento del Grupo 17 que no es halógeno y es de origen naturaln) Elemento con 2 electroneso) No metal de menor número atómicop) Lantánido de menor Z.q) Halógeno gaseoso de menor Zr) Metal de transición de mayor Z del Período 4s) Primer elemento gaseoso del Período 2.

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La distribución de orbitales y número de electrones posibles en los 4 primeros niveles se resume en la siguiente tabla:

Niveles de energía 1 2 3 4

Subniveles s s p s p d s p d f

Número de orbitales de cada tipo 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7

Denominación de los orbitales 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f

Número máximo de electrones en los orbitales

2 2 - 6 2 - 6 - 10 2- 6- 10- 14

Número máximo de electrones por nivel 2 8 18 32

La configuración electrónica en la corteza de un átomo es la distribución de sus electrones en los distintos niveles y orbitales. Los electrones se van situando en los diferentes niveles y subniveles por orden de energía creciente hasta completarlos. Es importante saber cuántos electrones existen en el nivel más externo de un átomo pues son los que intervienen en los enlaces con otros átomos para formar compuestos y porque muchas de las propiedades físicas y químicas de los elementos pueden relacionarse con las configuraciones electrónicas.

Para saber el orden de llenado de niveles y subniveles se utiliza la regla de las diagonales:

De manera que el orden de llenado de los orbitales es el siguiente: 1s/ 2s 2p/ 3s 3p/ 4s 3d 4p/ 5s 4d 5p/ 6s 4f 5d 6p/ 7s 5f 6d 7p

Electrones de valencia y propiedades químicasYa hemos visto que los elementos situados en el mismo grupo del sistema periódico tienen propiedades químicas semejantes. Pero, ¿a qué se debe esta semejanza? Los electrones de los átomos se distribuyen en distintas capas o niveles energéticos. El nivel exterior se llama capa de valencia; y en él se colocan los electrones de valencia. Estos electrones son los responsables de las propiedades químicas de los elementos. Los elementos de un mismo grupo tienen los mismos electrones de valencia, por eso tienen propiedades químicas semejantes.

Bloques de la tabla periódica


Escribir la configuración electrónica de un átomo consiste en indicar cómo se distribuyen sus electrones en los orbitales de los diferentes niveles y subniveles.

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La tabla periódica de los elementos se puede dividir en bloques de elementos según el orbital que estén ocupando los electrones más externos. En el diagrama se muestran los bloques en los que se divide la tabla periódica estándar.

Los bloques se llaman según la letra que hace referencia al orbital más externo: s, p, d y f. Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos.

Bloque s Bloque p Bloque d Bloque f Bloque g

Los elementos representativos: son aquellos que presentan el último nivel incompleto. Comprende los grupos IA ó 1, IIA ó 2, IIIA ó 13, IVA ó 14, VA ó 15, VIA ó 16, y VIIA ó 17. Algunos son metales y otros no metales.Los metales de transición son un conjunto de elementos situados en la parte central del sistema periódico, cuya principal característica es la inclusión en su configuración electrónica de orbital d parcialmente lleno de electrones. En la tabla periódica se encuentran agrupados, como se ve a continuación:

Primera serie de transición (4º Periodo) Segunda serie de transición (5º Periodo) Tercera serie de transición (6º Periodo)

Los gases nobles (raros o inertes) están ubicados en el último grupo (VIIIA ó 18). Tienen el último nivel completo.Al bloque f pertenecen los lantánidos y los actínidos.


http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Orbitales

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_bloque_g

http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_bloque_f

http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_bloque_d

http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_bloque_p

http://es.wikipedia.org/wiki/Elementos_del_bloque_s

http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Bloques_tabla_peri%C3%B3dica.png

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Actividades:1) Completar el siguiente cuadro:

Símbolo Z A p+ e- n0 Configuración ElectrónicaC 6 6 S 32 16 Ar 22 1s22s22p63s23p6

O 10 8 Mn 25 55 Ag 108 [Kr] 5s2 4d9

Rb 85 37 Zn 30 35

2) Dado el elemento Fe (Z= 26 y A= 56: a) ¿Cuántos protones, neutrones y electrones posee?b) Escribir la configuración electrónica correspondiente c) Indicar si tendrá o no propiedades metálicas.

3) Dadas las configuraciones electrónicas a) 1s22s22p63s1 y b) 1s22s22p4, indicara) Grupo y período al que pertenecen los elementosb) Z

4) Dado el siguiente esquema de la Tabla Periódica en el que las letras no representan los símbolos de los elementos, indicar V o F: (faltan Lantánidos y Actínidos)

a) A, B y C son elementos metálicos b) N y E son elementos representativos c) Z pertenece al grupo 5 y al período II d) L y Q son elementos gaseosos e) C es un elemento del segundo grupo f) Los elementos A, D, E, F, G y U pertenecen al primer período g) X pertenece a la segunda serie de transición h) U es el metal alcalino- térreo de mayor Zi) L, M y N son halógenos j)) Los electrones de valencia de C son dosk) J es un metal l) N posee tres electrones en el último nivel ocupado m) H e I son no metales

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METALES Y NO METALESCómo serán de importantes los metales para la vida del hombre que su descubrimiento, ocurrido hace alrededor de 5000 años a. C. marca el inicio de la edad de los metales y la última etapa de la Prehistoria. Aparece entonces la metalurgia y se reconocen tres edades de los metales, según el material usado con más intensidad: Edad de cobre, Edad de bronce y Edad de hierro.Los metales presentan características que los diferencian claramente de los no metales. Esas diferencias se resumen en el siguiente cuadro:

Metales No metales

Tienen brillo Carecen de brillo excepto -----------

La mayoría blancos o plateados excepto -------------------

De colores diversos

Sólidos a temperatura ambiente excepto ---------------

Sólidos: ----------------Gaseosos: ------------------Líquido: -------------

Maleables y dúctiles Quebradizos, difíciles de trabajar

Buenos conductores de la electricidad Malos conductores de la electricidad excepto -------------------------

Buenos conductores del calor Malos conductores del calor excepto --------

Son electropositivos Son electronegativos

Tienden a perder sus electrones de valencia formando cationes

Tienden a ganar electrones formando aniones

Se combinan con el oxígeno formando óxidos básicos

Se combinan con el oxígeno formando óxidos ácidos

LAS UNIONES QUÍMICASDe las uniones entre los distintos elementos químicos está formada toda la materia que observamos en el Universo. En la mayoría de los materiales que nos rodean los elementos están unidos por enlaces químicos.

¿Por qué se unen los átomos?Los átomos se unen con otros átomos para conseguir una configuración electrónica más estable, como la de los gases nobles. La inercia química de los gases nobles se debe a que todos, excepto el He, tienen 8 electrones en su último nivel de energía.En el momento de enlazarse, los átomos siguen determinadas reglas siendo la más importante de ellas la llamada "regla del octeto". La regla del octeto establece que los elementos metálicos o no metálicos son inestables y adquieren estabilidad perdiendo, ganando o compartiendo electrones de manera que, en su corteza, se asemejan al gas noble más próximo en la Tabla PeriódicaAsí forman un enlace químico. Existen tres tipos de enlace:

Iónico o electrovalente


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Covalente Metálico

Notación de Lewis Permite interpretar fácilmente las uniones entre átomos. Es una representación gráfica que muestra la cantidad de electrones de valencia de un átomo. Se escribe el símbolo y, a su alrededor, los electrones de valencia representados como puntos. A continuación se muestra la notación de varios átomos:

El enlace iónicoFormación de átomos cargadosLos átomos son neutros si tienen el mismo número de protones y de electrones. Pero también pueden ganar o perder electrones y convertirse en iones, que pueden ser positivos o negativos. En los iones, el número de protones y el número de electrones ya no es el mismo, por tanto, el átomo ya no es neutro.Si un átomo gana electrones, quedará con exceso de carga negativa, transformándose en un ión negativo o anión . Si el S, que tiene 16 protones y 16 electrones, debido a su naturaleza no metálica gana dos electrones. Por lo tanto, tendrá un exceso de dos cargas negativas. Se expresa así:

S + 2 e- ⇒ S2-

El anión formado se llama anión sulfuro.

Cuando un átomo pierde electrones, queda con exceso de carga positiva y se llama ión positivo o catión . Si el Li, que tiene tres protones y tres electrones, pierde un electrón debido a su naturaleza metálica. Por lo tanto, tendrá un exceso de una carga positiva. Se expresa así:

Li ⇒ Li+ + 1 e-

El catión formado se llama catión litio.


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Qué ocurre cuando se introduce un trozo de sodio caliente en el interior de un frasco que contiene gas cloro?Se produce una violenta reacción en la que se forma una sustancia nueva: el cloruro de sodio (sal común).

Sodio (Na) + Cloro (Cl) → Cloruro de sodio (Na Cl)


Actividad

1) Considerar los elementos F, Be, Ar, Mg, Na, O, Al y N:

a) ¿A qué grupo de la TP pertenece cada uno’b) ¿A qué período de la TP pertenece cada uno?c) ¿Cuáles tienen propiedades químicas similares?d) ¿Cuántos electrones de valencia tiene cada uno?e) Realizar la representación de Lewis de cada uno.f) ¿Cuál de ellos es el más estable?g) Escribir los iones que formarán cada uno de ellos indicando sus nombres

2) Completar:

Ión Nombre Z A p+ e- no

K+ 19 20P3- 15 31Cl- 18 18Ca2+ 20 18

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Los átomos de sodio pierden su electrón más externo, transformándose en cationes Na +. Los de cloro recogen ese electrón y se convierten en aniones Cl −. Como estos dos iones tienen cargas de signo opuesto, se atraen y quedan unidos formando un compuesto: el cloruro de sodio. Es un compuesto iónico formado por un metal y un no metal, es una sal neutra.El enlace iónico se produce por la atracción entre iones positivos (metales) y negativos (no metálicos) que forman una red iónica.Para representar la unión iónica se utiliza la representación de Lewis y la fórmula mínima.

Los óxidos metálicos formados por un metal y el oxigeno son también compuestos iónicos.

Otros ejemplos:


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Algunas características de los compuestos iónicos son:a) Altos puntos de fusión ( entre 600ºC y 2000ºC)b) Sólidos a temperatura ambientec) Solubles en agua e insolubles en solventes orgánicos. d) Una vez fundidos o en solución acuosa, conducen la electricidad. Son electrolitos.

El enlace covalenteLos elementos no metálicos necesitan ganar electrones para adquirir la configuración de gas noble. Pero, si dos elementos no metálicos entran en contacto... ¿cómo conseguirán los electrones si todos quieren ganarlos? La solución está en compartir electrones, formando un enlace covalente. En un enlace covalente se comparte un par de electrones, denominado par de enlace. Cuando se comparten dos pares de electrones se forma un enlace noble, y cuando se comparten tres, enlace triple. Cuando varios elementos se unen mediante enlace covalente, se forma una molécula.


Actividad

Representar todas las sustancias posibles que formarán los elementos de la actividad de la página 15. Nombrarlas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n_acuosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n

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El enlace covalente se produce entre átomos no metálicos que comparten electrones para adquirir la configuración de gas noble.

Algunas características de los compuestos covalentes son:a) Temperatura de fusión y ebullición bajas.b) Sólidos, líquidos o gases.c) Frágiles y quebradizos.d) Aislantes de corriente eléctrica y calor.e) Solubles en disolventes orgánicos y generalmente insolubles en agua

El enlace metálicoLa civilización está hondamente marcada por la utilización que ha hecho de los metales. Testigos de esto lo constituyen los hombres que han marcado el paso de diversas culturas: Edad de Bronce y Edad de Hierro. Los objetos metálicos de hierro, cobre, aluminio, etc., deben tener sus átomos unidos de alguna forma. Pero... ¿cómo?Los átomos de un metal quieren perder sus electrones de valencia. Los núcleos se ordenan formando una red metálica. ¿Dónde van a parar estos electrones? Pues se encuentran en medio de la red, formando una nube electrónica que actúa de pantalla frente a las repulsiones que los cationes ejercen entre sí.El enlace metálico se produce entre núcleos que se colocan ordenadamente formando una red tridimensional inmersa en una nube electrónica


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Algunas características de los compuestos metálicos son:

a) Alta conductividad térmica.b) Dúctiles (factibles de hilar) y maleables (factibles de hacer láminas).c) Puntos de fusión muy elevados.d) Insolubles en cualquier disolvente


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ACTIVIDADES DE LABORATORIO

Actividad de laboratorio Nº

UNA APROXIMACIÓN AL CONCEPTO DE MASA ATÓMICA RELATIVA

Material necesario por grupo

Cien fósforos Cien alfileres Cien porotos Cien piedras pequeñas Balanza Calculadora

Desarrollo de la actividad

1) Leer y analizar el procedimiento a realizar2) Escribir lo que esperas observar 3) Procedimiento ( dibujar cada paso)

a) Medir la masa de cada centena de objetosb) Dividir por cien la masa obtenida y completar el siguiente cuadro

Objetos Masa de la centena

Masa unitaria

FósforosAlfileresPorotos


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Piedras pequeñas

c) Elegir el objeto de menor masa como unidad arbitraria y dividir cada masa unitaria obtenida por la masa de ese objeto

d) Hacer una escala relativa de masas desde la más pequeña a la más grande

Actividad de laboratorio N°

CLASIFICACIÓN DE ELEMENTOS QUÍMICOS


azufre aluminio ( lata de gaseosa o papel de aluminio para cocinar) hierro( clavo nuevo) yodo sólido ( en farmacia) carbón en polvo ( del que se usa para hacer asado) cinc ( de las chapas que se usan para hacer techados) cobre ( del interior de cables) nitrógeno ( del aire, no hace falta conseguirlo) tapas de frascos o platos pequeños 1 batería nueva dos pinzas cocodrilo dos cables de 15 cm una lamparita tipo led rollo de cocina o trapo limpio virulana marcador permanente o cinta adhesiva de papel


1) Leer y analizar el procedimiento a realizar2) Describir lo que esperas observar3) Procedimiento (dibujar cada paso). Realizar los pasos que se detallan a continuación para cada material:

a) Armar un circuito eléctrico. Comprobar su funcionamiento.b) Intercalar la muestra en el circuito. Observar y registrar.c) Completar un cuadro como el siguiente:

Material Estado de agregación

Brillo metálico o mate

Color Tipo de conductor

( bueno o malo)


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4) Contrastar los resultados obtenidos con los esperados.5) Interpretar los resultados


CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA


3 bases de botella plástica de litro y medio transparente de unos diez centímetros Sal común Azúcar Espátula o cuchara plástica o varilla de vidrio Balanza Batería de 9 voltios 2 cables de 20 cm o dos lápices de grafito con puntas en ambos extremos Una lamparita tipo led Rollo de cocina o trapo limpio Agua destilada Marcador permanente o cinta adhesiva de papel


1) Leer y analizar el procedimiento a realizar2) Describir lo que esperas observar3) Procedimiento (dibujar cada paso)

a) Numerar las bases de botella del 1 al 3


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b) En la base 1 colocar 250 mL agua destilada (consultar volumen); en la 2, 250 mL de una solución de sal común en agua al 9 % m/v y en la 3, 250 mL una solución de azúcar en agua al 5 %.

c) Armar un circuito eléctrico. Comprobar su funcionamiento. d) Colocar el circuito en cada recipiente cuidando de secar los

electrodos al pasarlo de uno al otro.e) Observar y registrar lo que ocurre.

4) Contrastar los resultados obtenidos con los esperados.5) Interpretar los resultados.


DETECCIÓN DE CAMBIOS QUÍMICOS


4 tubos de ensayo 1 gradilla 1 pinza de madera 1 gotero Clavos de hierro nuevos o limpios( frotarlos con virulana) Trozos pequeños de mármol Azúcar Vinagre Bicarbonato de sodio Ácido clorhídrico 2 globos Rollo de cocina o trapo limpio Marcador permanente o cinta adhesiva de papel


1) Leer y analizar el procedimiento a realizar2) Procedimiento (dibujar cada paso)

a) Numerar los tubos del 1 al 4b) En el tubo 1 colocar un clavo de hierro; en el 2, un trozo de mármol;

en el tres una pequeña cantidad de azúcar y en el cuarto, un pequeño volumen de vinagre.

c) Al tubo 1 agregarle ácido clorhídrico hasta cubrir el clavo.d) Observar y registrar lo que ocurre.e) Al tubo 2 agregarle ácido clorhídrico hasta cubrir el trozo de

mármol.f) Observar y registrar lo que ocurre.g) Al tubo 3 sujetarlo con la pinza de madera y calentar al mechero.h) Observar y registrar lo que ocurre.i) Colocar bicarbonato de sodio en polvo en un globo j) Colocar el globo en la boca del tubo 4, y volcar el bicarbonato sobre

el vinagre.k) Observar y registrar lo que sucede.


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3) Contrastar los resultados obtenidos con los esperados.4) Interpretar los resultados.

(Este apunte ha sido realizado con información obtenida de diferentes páginas web)


apuntes de clase de 9º

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