Área Ciencia Naturales CEB 4/1 · Área Ciencia Naturales CEB 4/1 2013 Guía de estudio Química 1...

Área Ciencia Naturales

CEB 4/1

2013

Guía de estudio

Química 1

Basado en Competencias.

“Dime y lo olvido, enséñame y lo recuerdo, involúcrame y lo aprendo”

Benjamín Franklin.

Q. F. B. Elizabeth Rosales Guzmán.


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BLOQUE I

IDENTIFICA A LA QUÍMICA COMO HERRAMIENTA PARA LA VIDA

Desempeños del estudiante al

terminar el bloque I Comprende el concepto de química

Desarrollo histórico de la ciencia química

Su relación con otras ciencias

Utiliza el método científico en la resolución de

problemas de su entorno.

A continuación te presentamos un resumen de cada uno de los temas que se estudiaron en el curso de

Química 1, este te servirá de guía de estudio y repasa en tú libro aquellos temas que hayan resultado con

dificultad.

La química es el producto de la actividad humana y se define como una ciencia experimental que estudia

a la materia, su estructura íntima, sus cambios, sus relaciones con la energía y las leyes que rigen esos

cambios y esas relaciones.

La química se relaciona con otras ciencias, particularmente con la física con la cual comparte conceptos

básicos de la materia y principalmente con la energía; con las matemáticas ya que es el lenguaje con la

cual se expresan los estudios cuantitativos y resulta indispensable su uso; con la biología comparte

información molecular básica para comprender los procesos de la vida. Además es una ciencia

interdisciplinaria ya que intercambia conocimientos con otras áreas del saber.

Actividad 1

Investiga la definición de la química y escríbela en las siguientes líneas.

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________________________________________________

Actividad 2

Realiza un cuadro sinóptico, mapa conceptual o mental donde representes las divisiones de ciencia

química.


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Actividad 3

Investiga y escribe las principales aportaciones a la ciencia química en la siguiente tabla

Periodo Fechas aproximadas Aportaciones

Antiguo

Alquimia

Iatroquimia

Flogisto

Química cuantitativa

Química moderna

Actividad 4

Elabora un breve párrafo donde destaques la importancia de la ciencia química en ejemplos de la

vida cotidiana.

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________

Actividad 5


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Investiga cómo se realiza un producto de belleza, alguna receta de comida, o producto de limpieza.

Con esta información desarrolla los pasos del método científico experimental. Además indica que

otras ramas de la ciencia se utilizan para realizar dicha actividad.

Actividad 6

Realiza un glosario con los pasos del método científico experimental

BLOQUE II

COMPRENDES LA INTERRELACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA


terminar el bloque II Comprende el concepto, las propiedades y los

cambios de la materia.

Caracteriza los estados de agregación de la materia

Expresa algunas aplicaciones de los cambios de la

materia en los fenómenos que observa en su entorno.

Promueve el uso responsable de la materia para el

cuidado del medio ambiente.

Distingue entre las fuentes de energías limpias y

contaminantes.

Argumenta la importancia que tienen las energías

limpias en el cuidado del medio ambiente.

Actividad 1

Todo lo que existe es materia y es todo lo que ocupa un lugar en el espacio, tiene peso, e inercia y se

encuentra en los estados de agregación sólido, líquido, gaseoso y plasma. Cada uno con características

propias.

Cualquier tipo de materia a su vez está formada por; Elementos que son sustancias puras que no pueden

descomponerse en otras más simples por métodos químicos, cuando estos se unen pueden formar

compuestos que también son sustancias puras pero si pueden separarse por métodos químicos. En cambio

las mezclas son el resultado de la combinación de dos o más sustancias puras que retienen sus

propiedades individuales y pueden separarse por métodos físicos, estos se basan en las propiedades físicas

de las sustancias que las componen, algunos de ellos son la filtración, destilación, extracción, decantación,

cromatografía, etc. Las mezclas pueden ser homogéneas (disoluciones) o heterogéneas que están formadas

por más de dos fases (suspensiones).

La materia exhiben numerosas propiedades físicas que están clasificadas bajo diferentes criterios, algunas

de ellas son: Propiedades fundamentales de acuerdo a la física relativista la materia posee cuatro

manifestaciones que son masa energía espacio y tiempo; Propiedades generales son las que se pueden


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medir, por lo que también se les conoce como extensivas, tales como la masa, temperatura, volumen etc.

Las propiedades específicas e intensivas son las que dependen de la cantidad de materia, nos sirven

para caracterizar la pureza de las sustancias y pueden ser físicas o químicas, algunos ejemplos son la

densidad, temperatura de ebullición, de fusión en las físicas y reactividad, oxidación, y acidez como

químicas.

La materia puede cambiar o transformase en: fenómenos físicos y son aquellos en los que no se altera la

naturaleza de las sustancias cuando suceden (Ejemplos: lluvia, evaporación, fusión, sublimación,

solidificación, etc.). En cambio los Fenómenos químicos ocurre cuando se combina la materia y

cambian sus propiedades originales las cuales van acompañadas de variaciones de energía. Ejemplos:

combustión, acidez, neutralización etc. En los Fenómenos nucleares se modifica el número de partículas

en el núcleo de los átomos.

Los cambios de estado son fenómenos físicos en donde la materia puede pasar de un estado físico a otro

por medio de variaciones de temperatura

La energía es la manifestación de la materia capaz de realizar trabajo, y se clasifica en potencial y

cinética; a partir de ellas se puede transformar a otros tipos de ella como por ejemplo eléctrica, calorífica,

mecánica, etc. Tanto la masa como la energía se conservan después de un fenómeno. Lavoisier fue quien

estableció la ley de la materia, mismo principio válido para energía. “La materia no se crea ni se destruye

sólo se transforma”. Actualmente se considera a energías limpias a las que no contaminan o lo hacen en

menor cantidad que las utilizadas en nuestra época.

Todo lo que está a nuestro alrededor es materia, algunas veces la puedes tocar, oler, sentir, o ver. La

materia tiene ciertas características o propiedades. Además se presenta en estados sólidos, líquidos, gases

o plasma que se pueden modificar al aplicar algún tipo de energía.

Investiga los siguientes conceptos y anótalos.

Cambios físicos de la materia:

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Cambios químicos de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Cambios nucleares de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Actividad 2

Escribe las características de los siguientes estados de la materia

Sólidos


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_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Líquidos

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Gases

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Plasma

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Actividad 3: Cualquier clase de materia puede sufrir cambios de estado al ganar o perder energía.

Coloca el nombre del cambio de estado en la columna 1 y en la tres el cambio de estado que se verifica

Columna: 1 Columna: 2 Columna: 3

Sólido + energía

Líquido – energía

Sólido + energía

Gas- energía

Líquido + energía

Gas- energía

Gas – energía + presión

Actividad 4: Escribe en las siguientes columnas ejemplos cotidianos del cambio de estado que se indica en

la columna 1.

Tipos de cambio Ejemplos 1 Ejemplos 2 Ejemplos 3

Fusión Al encender una vela

Evaporación

Sublimación

Deposición

Solidificación

Licuefacción

Condensación

Actividad 5: Investiga y anota en las siguientes líneas


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Las propiedades extensivas de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Propiedades intensivas de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Propiedades físicas de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Propiedades químicas de la materia

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Realiza un crucigrama con las propiedades físicas (con rojo) y químicas (azul) de la materia.

Actividad 6: Escribe los siguientes conceptos en las siguientes líneas.

Energía

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Energías limpias

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Energías contaminantes

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

______________________________________________

Escribe un pequeño párrafo donde argumentes los riesgos y beneficios del uso de la energía en la vida

cotidiana y la importancia que tiene el promover el uso responsable de ésta, así como la incorporación de

energías limpias para el cuidado del medio ambiente.

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________


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_____________________________________________________________________________________

______________________________

Actividad 7: Utiliza tus competencias e información proporcionada para completar la siguiente tabla.

Fuente de energía Ventajas Desventajas

Nuclear

Petróleo

Solar

Hidrógeno

Electricidad

Eólica

Bibliografía electrónica

http://

BLOQUE III

EXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES


terminar el bloque II Distingue las aportaciones científicas que

contribuyeron al establecimiento del modelo atómico

actual.

Construye modelos de las distintas teorías atómicas

Identifica las características de las partículas

subatómicas

Resuelve ejercicios sencillos donde explica cómo se

interrelacionan el número atómico, la masa atómica

y el número de masa.

Elabora configuraciones electrónicas para la

determinación de las características de un elemento.

Argumenta sobre las ventajas y desventajas del

empleo de isótopos radioactivos en la vida diaria.


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El primer modelo atómico surgió aproximadamente 400 a. c. Algunos filósofos griegos consideraron que

todo consistía en pequeños trozos o partículas indivisibles. Demócrito le llamó átomos a estas partículas,

pero no contaba con evidencias experimentales para demostrarlas. Por siglos se desechó esta idea, hasta

que J. Dalton llegó a las siguientes conclusiones basándose en datos experimentales de las llamadas “leyes

ponderales”

La materia consiste en pequeñas partículas llamadas átomos

Los átomos no pueden dividirse

Todos los átomos de un elemento son iguales entre sí y distintos de otros elementos

Los átomos no pueden crearse ni destruirse

Los átomos de dos o más elementos se combinan químicamente en relación de números enteros y

sencillos

Dos o más átomos se pueden combinar de diferentes maneras para formar diferentes tipos de

moléculas.

Su modelo consistía en una esfera sólida indivisible y de peso fijo. Y sirvió para definir a los elementos y

compuestos.

Después de los estudios de rayos catódicos, Thomson demostró que el átomo era divisible. Propuso el

modelo conocido como budín de pasas, confirmando la existencia del electrón.

Con el descubrimiento y naturaleza de la radiactividad de Becquerel y los esposos Pierre y Marie Curie,

encontraron que existen tres tipos de radiación, los alfa, beta y gamma. Por lo que se continuaron los

estudios del átomo y al utilizar partículas alfa, Rutherford sabía entonces que estás partículas cargadas

positivamente de masa considerable; Marsden y Geiger bombardearon una muestra metálica de oro.

Observando que algunas partículas se desviaban bastante de la trayectoria original, otras rebotaban por

completo. Rutherford propuso que en los átomos debía existir una región donde se concentra toda la carga

positiva y la llamó núcleo y alrededor se encuentran girando los electrones.

Con estos experimentos se puso en evidencia una partícula de masa mayor a la de electrón, a las que

llamó protones. Años más tarde se descubrió la existencia del neutrón, ubicada en el núcleo pero sin carga.

Su modelo generalmente se representa como un núcleo alrededor del cual giran los electrones.

Partículas fundamentales del átomo.

Protón (+1) ubicado en el núcleo y masa de 1 u.m.a; neutrón también se encuentra en el núcleo, masa de 1

u.m.a sin carga y el electrón que se encuentra girando alrededor del núcleo con masa de 1/2000 la masa

del protón y con carga eléctrica de -1.

Con todos estos estudios se propuso que el número atómico Z es igual al número de protones en el núcleo.

La masa atómica A es igual a la suma de protones y neutrones en el núcleo. Que un isótopo es un átomo

con igual número de protones, pero distinto número de neutrones en el núcleo, por lo que la masa atómica

varía entre los isótopos de un elemento. Y que un ión es un átomo que ha perdido o ganada electrones para

formar cationes o aniones respectivamente.

Con los estudios de la luz y el espectro electromagnético, surge un nuevo modelo atómico propuesto por

Boro que introduce el concepto de niveles estacionarios de energía, donde los electrones giran en orbitas

circulares, al que se le dio nombre de número cuántico principal. Con este modelo se explicó

satisfactoriamente el espectro del átomo de hidrógeno, no así para átomos con más de dos electrones. Por

lo que Sommerfeld introduce el concepto de subniveles de energía, el cual nos dice que los niveles no

necesariamente son circulares sino que pueden ser elípticasy con distintos grados de excentricidad. Con

los estudios de Louis de Broglie se planteo la posibilidad de que tanto la materia como la luz mostraban un

comportamiento dual (partícula y onda). Surge en este momento el modelo moderno del átomo.

Heinsernberg demostró que si la materia se comporta como onda y partícula simultáneamente, no se puede


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conocer la posición exacta del electrón. Schrôdinger planteo finalmente una ecuación de tipo

probabilístico, donde se refiere a una serie de regiones en donde es más probable encontrar al electrón

alrededor del núcleo llamadas orbitales. Los números cuánticos son cuatro: n, l, m y s.

Con el número cuántico principal n nos indica en nivel energético donde se pueden encontrar los

electrones y da una idea del tamaño del orbital. Sus valores son de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,…etcétera

El número cuántico secundario o azimutal l indica el subnivel energético donde se localizan los electrones

y la forma de la nube electrónica. Los subniveles son: s, p, d y f, sus formas son esfera, cacahuate, trébol

de cuatro hojas y lazo respectivamente. Y sus valores de 0, 1, 2 y 3. Los orbitales s aceptan dos electrones,

los p seis los d 10 y los f 14.

El número cuántico magnético representado por m indica la orientación espacial de los orbitales sometidos

a un campo magnético y sus valores son de -3 a +3.

El número cuántico s llamado de espín o giro indica el giro del electrón sobre su eje y sus calores son de

+1/2 y -1/2.

Configuración electrónica

Consiste en una lista ordenada de los orbitales que contiene un átomo y la manera que se van llenando con

electrones progresivamente de menor a mayor energía. Las reglas que se deben seguir para determinar la

configuración electrónica son: Las del principio de Exclusión de Pauli; ningún electrón en cualquier

orbital alrededor del núcleo puede tener los cuatro números cuánticos iguales.

De edificación progresiva: Los electrones se van agregando a los orbitales de menor a mayor energía a

medida que aumenta su número atómico.

Y la regla de Hund; Cuando se agregan los electrones en los orbitales que tienen la misma energía lo

deben hacer entrando en el mismo orbital de forma desapareada y después los apareados.

Las teorías atómicas describen una parte de nuestro mundo material a la que no es posible acceder

por observación directa y han permitido explicar algunas de sus propiedades de las diferentes sustancias.

Actualmente sabemos que la materia es todo lo que está a nuestro alrededor que no es continua, sino que

está formada por átomos y sus diferentes subpartículas independientemente del estado en que se

encuentre. Investiga a las siguientes personalidades y escribe su modelo o aportación con respecto a los

modelos atómicos.

Actividad 1

Científico Dibujo de modelo Aportaciones

Demócrito y Leucipo 400 A.C

Dalton

Thompson

Rutherford

Chadwick


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Goldstein

Bohr

Moseley

Sommerfeld

Jordan- Dirac

Al número de protones nucleares se le llama número atómico (Z) y coincide con el de electrones

corticales en el átomo neutro. La suma de protones y neutrones (nucleones) se le llama número másico

(A), el número de masa siempre es un número entero y no está reportada en la tabla periódica.

La masa o peso atómico son números fraccionarios porque es la suma porcentual promedio de las

masas isotópicas de una muestra de átomos del mismo elemento. Sus unidades son u.m.a (unidad de masa

atómica). De acuerdo a estos datos se puede calcular el número de neutrones; basta restar el número

atómico (Z) del número de masa (A). Es posible determinar este número utilizando la masa o peso

atómico (número fraccionario) aproximando el valor de éste al número entero inmediato superior o

inferior según sea el caso.

Actividad 2

Escribe el valor de Z, A y número de neutrones, de cada uno de los siguientes átomos. En los siguientes

espacios, para ello utiliza la tabla periódica de los elementos químicos.

Elemento S C Fe Na P

A 32

Z 16

N° 16

Completa los datos del siguiente cuadro. Te puedes guiar con los datos colocados en las celdas.

Elemento

N°.

Atómico

Masa

atómica

N°

protones

N°

electrones

N°

neutrones

Nombre Símbolo (Z) (A) (p+) (e-) (n°)

Titanio Ti 22


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22

85

37

38

La mecánica cuántica nació en 1925, en la cual colaboraron dos alemanes Werner Heinsenberg y Erwin

Schrôdinger. A su modelo atómico se le conoce como Mecánico cuántico ondulatorio: a través de la

resolución de la ecuación de onda, se obtiene una serie de números conocidos como Números cuánticos.

Investiga lo que solicita el siguiente cuadro y escribe en los espacios.

Actividad 3:

Número cuántico Letra que lo

representa

Información que

proporciona

Valores que puede tomar

El modelo atómico actual supone que el núcleo del átomo está rodeado por una nube de electrones y su

localización se basa en términos de probabilidad. Que se basa en los siguientes principios investiga y

escribe en los siguientes espacios.

Nombre del principio Enunciado

Edificaciòn Progresiva

o de Aufbau.

Máxima multiplicidad o

Regla de Hund

Incertidumbre de

Heinsenberg

Exclusión de Pauli

La configuración electrónica

Consiste en la distribución de los electrones en los diferentes orbitales de un átomo. Para efectuarlas se

puede utilizar la regla de las diagonales o diagrama de Möeller, basado en el principio de exclusión de

Pauli, edificación progresiva y máxima multiplicidad.

La configuración gráfica, vectorial o diagrama energético

Esta configuración es laboriosa, pero útil para entender cómo se van agregando los electrones en los

respectivos subniveles, los electrones se representan con flechas y se anotan sobre una línea que

representa cada uno de los orbitales correspondientes. Debajo de la línea se anota el número de nivel


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energético y el subnivel que le corresponde a cada orbital. La flecha hacia arriba representa un electrón

con giro positivo y la flecha hacia abajo con giro negativo.

Ejemplo:

Elemento configuración electrónica configuración gráfica

11Na 1s2 2s

2 2p

6 3s

1 122222 322221 spppss zyx

Actividad

Desarrolla las configuraciones electrónicas y gráfica de los siguientes elementos químicos.

Elemento Configuración electrónica Configuración gráfica

11Na

10Ne

24Cr

13Al

28 Ni

40Zr

16S

7N

26Fe

78Pt

Con las configuraciones electrónicas, podemos conocer los valores de los números cuánticos.

Ejemplo: 53I 1s2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

2 3d

10 4p

6 5s

2 4d

10 5p

5

Valores de los números cuánticos n = 5

l= 1

↑↓ ↑↓ ↑_

-1 0 1

m=0

s=-+1/2

Actividad

Escribe los valores de los números cuánticos de los elementos de la siguiente tabla


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Elemento Valor de n Valor de l Valor de m Valor de s

12 Ca

24Cr

13Al

28 Ni

40Zr

16S

Puedes visitar las siguientes páginas:

www.scribd.com/doc/11455524/CONFIGURACIONELECTRONICA

www.slideboom.com/presentations/74515

Bloque IV

Interpreta la tabla periódica


terminar el bloque IV Describe el proceso histórico de la construcción de la

tabla periódica

Utiliza la tabla periódica para obtener información

de los elementos químicos

Comprueba de manera experimental, las

propiedades físicas y químicas de algunos elementos

químicos.

Ubica a los elementos químicos en la tabla periódica

a través de la interpretación de su configuración

electrónica.

Identifica aplicaciones de metales no metales y

minerales en el quehacer humano y en el suyo

propio.

Reconoce la importancia socioeconómica de la

producción de metales y no metales en nuestro país y

el mundo.

Para el ordenamiento de la tabla periódica de los elementos se han propuesto varias clasificaciones, la

primera fue la de Berzelius donde los separaba en metales y “ametales”, después surgió la ley de

Dôbereiner que los reunió en grupos de tres, donde el promedio de la suma de los pesos atómicos de los

elementos extremos salía el tercero formando la triada. En 1866 Newlands consideró que al igual que una

escala musical, también en los elementos el peso atómico del octavo, era una especie de repetición del

primero, pero los elementos después del calcio no se ajustaban a dicha ley; otro científico que clasificó a

los elementos fue Lotear Mayer y le dio el nombre de “La naturaleza de los elementos químicos como

función de sus pesos atómicos” en este trabajo demostraba que las propiedades de los elementos, eran una

función periódica de la masa atómica. Sin embargo a Dimitri Ivanovich Mendeleiev es quien se le da el

mérito de la clasificación de los elementos debido a que dejo ciertos huecos de elementos aún no

descubiertos y predijo las propiedades físicas y químicas de tres elementos, trabajo que le condujeron al

descubrimiento del Sistema Periódico de los elementos. Los ordenó en ocho grupos y en cada uno de

éstos, colocó en columnas verticales a los elementos con propiedades químicas semejantes.


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Posteriormente al descubrirse las tierras raras, no fue posible darles una colocación según sus propiedades,

por lo que Basset y Thomsen propusieron la tabla periódica larga. Clasificación que Moseley en 1913

comprobó con rayos X, demostrando que tenían frecuencias características que variaban en forma regulas

con el número de orden que éstos tenían. En la actualidad la tabla más utilizada en la larga que ordena a

los elementos por el número de electrones que tienen los átomos en su último nivel de energía.

En resumen los elementos químicos se representan por símbolos.

La ley periódica nos dice que “Las propiedades y características de los elementos son función

periódica de sus números atómicos”

Las columnas verticales de la tabla periódica recibe el nombre de grupos; los “A” son elementos

representativos y lo “B” de transición” y las tierras raras de transición interna.

Los periodos representan a los niveles de energía de los átomos.

La valencia de los elementos está representado por el número de grupo.

El número atómico está representado en la tabla periódica de izquierda a derecha en forma

horizontal y de arriba hacia abajo en orden creciente.

En el bloque “s” se agrupan a los elementos cuyos electrones de valencia se encuentran en un

orbital de forma esférica.

Los del bloque “p” se encuentran en un orbital en forma de cacahuate.

Los que se encuentran en el bloque “d” los electrones se encuentran en un orbital en forma de

trébol de cuatro hojas.

Los del grupo “f” se encuentran en un orbital en forma de moño o lazo.

Actividad 1: Realizar una presentación de PowerPoint o investigación escrita sobre:

Historia sobre la construcción de la tabla periódica de los elementos químicos.

Actividad 2: Investiga y escribe los siguientes conceptos y /o significado de:

Símbolo:

_____________________________________________________________________________________

_________________________________

Grupo

_____________________________________________________________________________________

_________________________________

Periodo

_____________________________________________________________________________________

_________________________________

Bloque

_____________________________________________________________________________________

_________________________________

Número atómico

_____________________________________________________________________________________

_________________________________

Actividad 3: Investiga y escribe las características:


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Metales No metales Semimetales

Actividad 4: Realiza 5 esquemas de la tabla periódica como la imagen de abajo y colorea 1 en grupos, 2

en periodos, 3, bloques, 4 en metales, no metales y semimetales.

Ejemplo:

Actividad 5: De acuerdo a las configuraciones electrónicas y los valores de los números cuánticos

realizados en las actividades del bloque anterior, ubícalos en los esquemas de la tabla periódica. Recuerda

que el valor del número cuántico principal corresponde al periodo y la suma de los electrones de la capa

externa proporciona la ubicación del grupo y el bloque lo proporciona el número cuántico secundario.

Actividad 6: Explica las siguientes propiedades periódicas de los elementos químicos:

Electronegatividad

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Energía de ionización

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Afinidad electrónica


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_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Radio y volumen atómico

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Actividad 7:

1. Ordena las siguientes listas de elementos químicos de menor a menor tamaño respecto a su radio

atómico.

a) K, Cs y Be

________, ________, ________

b) C, Na y Po

________, ________, ________

c) N, O y S

________, ________, ________

2. ¿Cuál de los siguientes elementos tienen mayor energía de ionización? Subráyalo y fundamenta

tu respuesta.

a) C o B

_____________________________________________________________________

b) Mg o Na

_____________________________________________________________________

c) Cl o Br

_____________________________________________________________________

3. A continuación se presentan los valores de la energía de ionización de algunos elementos, en

KJ/mol.

Elemento Li Na Be Mg N P O S

E. de

ionización

520 496 900 738 1400 1012 1314 1000

Realiza una gráfica de energía de ionización en función de su número atómico

¿Qué tendencia observas en la gráfica?

¿Cómo relacionas estas tendencias con la tabla periódica?

¿Cómo explicas los valores de la energía de ionización en función con las configuraciones

electrónicas de los elementos?


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¿Por qué la energía de ionización del oxígeno es mayor que la del sodio?

4. De los siguientes pares de elementos ¿Cuál presenta mayor afinidad electrónica? Subráyalo y

fundamenta la respuesta.

a) F o Cs

_____________________________________________________________________

b) Na o Rb

_____________________________________________________________________

c) O o K

_____________________________________________________________________

5. La electronegatividad es una propiedad periódica de los elementos químicos que nos proporciona

información del tipo de enlace. Realiza una gráfica de electronegatividades en función de su

número atómico para los siguientes elementos. F, Cl, Br, I, O y C

¿Cuál es la relación de la electronegatividad y el número atómico?

Actividad 8: Realiza una investigación documental en libros, revistas, e Internet Sobre los principales

metales, no metales y semimetales que se producen en México. Ubica sus principales aplicaciones, lugar

de extracción, transformación, ventajas, desventajas, e importancia socioeconómica.

http://terratv.terra.com.co/entretenimiento/cultura/5405-95967/hacer-un-robot-es-mas-facil-de-lo-que-

parece.htm

http://www.taringa.net/posts/imagenes/1605169/Robots-II.html

http://eleconomista.com.mx/tecnociencia/2011/07/22/tan-facil-como-armar-robot

Bloque V

Interpreta enlaces químicos e interacciones intermoleculares


terminar el bloque V Elabora estructuras de Lewis para los elementos y

los compuestos con enlace iónico y covalente.

Demuestra experimentalmente las propiedades de los

compuestos iónicos y covalentes.

Explica las propiedades de los metales a partir de las

teorías del enlace metálico.

Valora las afectaciones socioeconómicas que acarrea

la oxidación de los metales

Propone acciones personales y comunitarias viables

para optimizar el uso del agua.

Explica las propiedades macroscópicas de los

líquidos y gases, a partir de las fuerzas

intermoleculares que los constituyen.

Explica la importancia del puente de hidrógeno en la

http://terratv.terra.com.co/entretenimiento/cultura/5405-95967/hacer-un-robot-es-mas-facil-de-lo-que-parece.htm





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conformación de la estructura de las biomolèculas.

A continuación te presentamos un pequeño resumen de los temas contenidos en la unidad para que te

sirvan de guía y repase aquellos que te hayan sido difíciles.

1. La naturaleza eléctrica del enlace: Los científicos establecieron una relación directa entre la

electricidad y la materia. Por medio del estudio del comportamiento de partículas cargadas, se

pudo entender la naturaleza de los compuestos iónicos.

2. Modelo de enlace iónico: Se establece en la unión de los átomos por medio de fuerzas de

atracción electrostática y la formación de redes cristalinas que crecen en todas direcciones. Se

llevan a cabo entre metales y no metales. Las propiedades de éstos compuestos son: altos puntos

de fusión y ebullición, son sólidos, duros, quebradizos, conducen electricidad al fundirlos o en

disolución acuosa, se disuelven en disolventes polares como el agua.

3. Modelo del enlace covalente: Se llevan a cabo entre no metales, los núcleos de los átomos que

participan en una molécula se acercan y comparten electrones de manera que alcanzan

configuraciones electrónicas más estables (regla del octeto). Las propiedades de los compuestos

covalentes son: Pueden estar en cualquier estado de agregación, sus puntos de fusión son

variables y pueden disolverse tanto en disolventes polares como en no polares, dependiendo de la

naturaleza del enlace covalente polar o puro.

4. El enlace covalente coordinado se forma cuando un par electrónico es aportado por un solo átomo

de los participantes.

5. En el enlace covalente polar la distribución electrónica no es uniforme.

6. Enlace covalente no polar o puro las distribución electrónica es uniforme.

7. Enlace metálico se establece en el núcleo de un metal que mantiene a los electrones internos

fuertemente atraídos, pero los electrones externos o de valencia atraídos débilmente, lo cual

genera que estos últimos fluyan libremente formando un “mar de electrones” a su alrededor.

Formando bandas de electrones libres. Esta característica hace posible que los metales sean

buenos conductores de calor y electricidad, dúctiles y maleables.

8. Lewis estableció la regla del octeto y sus estructuras, basándose en la estabilidad de los gases

nobles en la cual nos dice que una estructura molecular es más estable cuando cada átomo

contiene un octeto de electrones en la capa de valencia. Para lograr este octeto, los átomos de los

elementos representativos tienden a ganar o perder electrones. Aunque existen excepciones, la

regla es útil para ilustrar gráficamente un enlace iónico o covalente por medio de la

representación de puntos (diagramas de Lewis) para los electrones de valencia alrededor de los

símbolos de los elementos en la molécula.

9. Electronegatividad es la capacidad de un átomo de un elemento de atraer electrones de un enlace

hacia sí en un compuesto. Con esta propiedad se puede predecir la unión de los átomos en iónico

o covalente, por medio de valores arbitrarios que estableció Linus Pauling, calculando las

diferencias de electronegatividades.


CEB 4/1

2013

10. Las propiedades físicas o químicas de un elemento están determinadas por sus electrones de

valencia.

11. Los electrones de valencia son los que se encuentran en el último nivel energético.

Actividad 1: Escribe los siguientes conceptos:

Enlace químico

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____

Regla del octeto

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

_____

Actividad 2: Investiga y escribe las características de:

Tipo de enlace Característica Propiedades de los compuestos

Iónico

Covalente no

polar o puro

Covalente polar

Covalente

coordinado

Metálico

Actividad 3: Predice el tipo de enlace de los siguientes compuestos, haciendo uso de la propiedad

periódica de electronegatividades por diferencia de la misma.

Compuesto Enlace Compuesto Enlace

Na2O Iónico RbBr

NaI CaCl2

KI MgBr2

CH4 CO

F2 H2O

O2 NH3

HCl KH

Actividad 4: Utiliza las estructuras de Lewis para representar a los compuestos del cuadro de la

actividad 3:


CEB 4/1

2013

Actividad 5: Investiga las teorías para explicar el enlace metálico.

Modelo Características

De electrones libres

Teoría de las bandas

Actividad 6: Elaborar un tríptico con enlaces intermoleculares y propiedades de las sustancias con

dichos enlaces.

INSTRUCCIÓN: relaciona la columna de la izquierda con la de la d

erecha escribiendo dentro del paréntesis la letra que corresponda a la respuesta correcta.

31. ( ) Enlace que se forma por transferencia de electrones entre dos

átomos.

A) Covalente polar

32. ( ) Tiene completa su capa electrónica.

B) NaCl

33. ( ) En solución acuosa este compuesto permite paso de corriente

eléctrica.

C)

Covalente

coordinado

34. ( ) Enlace formado entre una molécula polar y otra no polar. D) Iónico

35. ( ) Sus moléculas forman puentes de hidrógeno E) Metálico

36. ( ) Enlace donde se comparten un par de electrones

proporcionado por un elemento.

F)

Van der Waals

37. ( ) Enlace formado entre moléculas donde el hidrógeno es

atraído por un elemento de alta electronegatividad de una

molécula vecina.

G)

Covalente no polar

38. ( ) Enlace que se presenta cuando dos átomos con iguales

electronegatividades comparten un par de electrones.

H)

H2O

39. ( ) Enlace constituido por iones positivos sumergidos en un mar

de electrones móviles.

I)

Neón

40. ( ) Enlace que se forma cuando se comparte un par de electrones

entre elementos de diferentes electronegatividades.

J)

Puente de

hidrógeno

K)

Polos inducidos

Bloque VI Maneja la nomenclatura química inorgánica


CEB 4/1

2013

Bloque VII Representa y opera reacciones químicas

Bloque VIII Entiende los procesos asociados con el calor y la velocidad de las reacciones

químicas.

1. Las ecuaciones químicas son las representaciones simbólicas de una reacción química

2. Constan de dos miembros: en el lado izquierdo se escriben las fórmulas de los reactivos y en el

lado derecho las fórmulas de los productos.

3. Una ecuación química nos proporciona información cualitativa (clase) y cuantitativa (cuanto).

4. Al balancear una ecuación se cumple con la ley de la conservación de la materia.

5. Las reacciones químicas permiten cambios permanentes de las sustancias, transformándolas en

otras con características diferentes.

6. Las reacciones exotérmicas son las que liberan calor al efectuarse.

7. Las reacciones endotérmicas necesitan que se les aplique calor u otro tipo de energía para que se

produzcan.

8. Las reacciones de síntesis son las que dos o más sustancias se unen para formar un solo producto

o sustancia química más compleja.

9. Reacciones de descomposición se realizan cuando una sustancia química se descompone en dos o

más productos.

10. Reacciones e sustitución simple son aquellas en las que dos átomos de un elemento desplazan en

un compuesto a los átomos de otro elemento.

11. Reacciones de sustitución doble se llevan a cabo cuando dos compuestos intercambian los

cationes y aniones que los forman.

12. Reacciones de óxido-reducción algunas de sus sustancias transfieren sus electrones y se presentan

los fenómenos de oxidación y reducción.

13. La oxidación se refiere a la pérdida de electrones por parte de una sustancia química.

14. La reducción se presenta cuando una especie química acepta o gana electrones transferidos.

15. La termodinámica es la parte de la química que estudia las transformaciones de energía en las

reacciones químicas.

16. Si la diferencia de entalpía es negativa la reacción es exotérmica.

17. Cuando la diferencia de entalpía es positiva, la reacción es endotérmica.

18. La parte de la química que estudia las velocidades de una reacción es la cinética química.

19. Los factores que afectan la velocidad de una reacción química son: temperatura, superficie de

contacto, concentración de los reactivos, naturaleza de los reactivos y catalizadores.

BLOQUES VI, VII Y VIII

( ) 1. El modelo matemático para una ecuación química es: A B + C AC + B

Lo que permite clasificarla como:

A) Análisis o descomposición

B) Síntesis o combinación

C) Sustitución simple

D) Desplazamiento doble

( ) 2. La ecuación NaOH + HCl NaCl + H2O. Se clasifica como:

A) Sustitución simple

B) Sustitución doble

C) Síntesis

D) Análisis


CEB 4/1

2013

( ) 3. La ecuación: CaCO3 CaO + CO2 . ¿A qué tipo pertenece?

A) Desplazamiento simple

B) Sustitución doble

C) Síntesis o combinación

D) Análisis o descomposición

( ) 4. Considerando los modelos generales ¿Cuál de las opciones es una ecuación de síntesis?

A) AB A + B

B) A + B AB

C) AB + C AC + B

D) AB + CD AD + CB

( ) 5. Tipo de reacción en la cual, a partir de de dos o más sustancias, se forma un solo compuesto:

A) Síntesis

B) Descomposición


D) Sustitución doble

( ) 6. Tipo de reacción en la cual, a partir de un compuesto, se obtienen dos o más sustancias:

A) Síntesis

B) Descomposición


D) Sustitución doble

( ) 7. Tipo de reacción que es necesario aplicar calor:

A) Síntesis

B) Descomposición

C) Endotérmica

D) Exotérmica

( ) 8. ¿Cuál es el estado de oxidación del fósforo en la molécula del H3PO4?

A) +5

B) +7

C) –7

D) –5

( ) 9. En la ecuación: HNO2 NO2 + NH3. . El estado de oxidación para el nitrógeno

en el amoniaco es:

A) +3

B) +2

C) –3

D) –2


CEB 4/1

2013

( ) 10. Al verificar la neutralización de NaOH con HCl aumenta la temperatura del sistema, esto indica

que la reacción es:

A) Exotérmica

B) Reversible

C) Endotérmica

D) Adiabática

( ) 11. Al disolver ácido sulfúrico en agua, aumenta la temperatura del sistema, esto indica que el

proceso es:

A) Reversible

B) Espontáneo

C) Endotérmico

D) Exotérmico

( ) 12. La siguiente reacción 6C + 3H2 C6H6, tiene un valor de delta H = 49.03 KJ.

Identificar qué significado tiene el valor de delta H para esta reacción.

A) La reacción es exotérmica

B) La reacción es endotérmica

C) La reacción es espontánea

D) La reacción es no espontánea

( ) 13. Identificar el concepto de entalpía:

A) cambio de calor en un sistema

B) Incremento de calor en un sistema

C) Disminución de calor en un sistema

D) Contenido de calor en un sistema

( ) 14. Cuando delta H es negativa la reacción es

A) Reversible

B) Espontáneo

C) Endotérmico

D) Exotérmico

( ) 15. Principal factor que afecta la velocidad de reacción:

A) Masa

B) Volumen

C) Presión

D) Temperatura

( ) 16. Energía requerida para que se inicie una reacción:

A) Cinética

B) Activación

C) Térmica

D) Interna


CEB 4/1

2013

( ) 17. Sustancias que modifican la velocidad de una reacción sin sufrir cambio aparente en su

composición o en su peso se denominan:

A) Críticas

B) Catalizadores

C) Específicas

D) Aparentes

( ) 18. Rama de la química que se ocupa del estudio de las velocidades a las que se efectúan las

reacciones químicas:

A) Termoquímica

B) Cinética

C) Termodinámica

D) Cinemática

( ) 19. Disciplina que estudia la velocidad de las reacciones y sus mecanismos se denominan:

A) Fisicoquímica

B) Cinética Química

C) Termodinámica

D) Termoquímica

( ) 20. Es la cantidad de calor que se involucra en una reacción química a presión constante.

A) Gibbs

B) Entropía

C) entalpía

D) energía

INSTRUCCIÓN: contesta calculando o balanceando, según se te pida en cada ejercicio.

I.- calcula el número de oxidación del elemento solicitado.

Las respuestas correctas de esta parte se encuentran en el software.

21. H3BO3 B 30. Fe2(SO4)3 Del Fe

22. HClO4 Cl 31. Cr(ClO4)3 Cr

23. NaClO3 Cl 32. Mg3(PO3)2 Mg

24. HClO Cl 33. Zn(NO3)2 Zn

25. H2Cr2O7 Cr 34. Fe(MnO4)3 Fe

26. K2SO3 S 35. Cu(NO3)2 Cu

27. P4 P 36. PO P

28. PO2 P 37. HPO2 P

29. NaPO3 P 38. H2 H

II.- Balancea las siguientes ecuaciones por el método de tanteo.


39.- NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O

40. NaBr + Cl2 NaCl + Br2


CEB 4/1

2013

41. Al2S3 + H2O Al(OH)3 + H2S

42. Al2O3 + HNO3 Al(NO3)3 + H2O

43. KClO3 KCl + O2

III.- Balancea por el método de óxido-reducción las siguientes ecuaciones químicas.


44. Zn + S ZnS

45. H2S + HNO3 NO + H2O + S

46. Al + H2SO4 Al2(SO4)3 + H2

47. Sb2S5 + HNO3 + H2O H3SbO4 + H2SO4 + NO

48. P + HNO3 + H2O NO + H3PO4

49. I2 + KOH KIO3 + KI + H2O

50. B2O3 + Mg MgO + B

FÓRMULAS DE ÁCIDOS

Cl- Br I S P N Se C

….hidrico HCI

Hipo…oso HClO

………oso HClO2

………ico HClO3

Per…..ico HClO4

FÓRMULAS DE ANHÍDRIDOS

Cl- Br I S P N Se C

Hipo…oso ClO

………oso ClO2

………ico

Per…..ico

FÓRMULAS DE SALES

Cl-1

Br-1

I-1

N-3

C-4

NO2-2 S

-2 SO4

-3 P

-3 SO4

-2

Mg+2

MgCl2

Li+1

Au+3


CEB 4/1

2013

Pb+4

K+1

Ca+2

NOMBRES DE SALES

Cl-1

Br-1

I-1

N-3

C-4

NO2-2

S-2

SO4-3

P-3

SO4-2

Mg+2

Li+1

Au+3

Pb+4

K+1

Ca+2

FÓRMULAS DE SALES, HIDRÓXIDOS, ÁCIDOS, ÓXIDOS E HIDRUROS

H+1

Be+2

Mn+6

Ni+1

Co+3

Mn+5

Pd+4

Cr+5

Cu+2

Zn+1

OH-1

Co(OH)3

NO2-1

NO3-1

MnO4-1

Cl-1

BrO-1

BrO2-I

BrO3-1

BrO4-1

S-2

Se-2

O-2

SO3-2

SO4-2

S2O3-2

CO2-2

CO3-2

CrO4-2

Cr2O7-2

CrO3-3

PO3-3

PO4-3

AsO3-3

AsO4-3

BO3-3

SiO4-4

CN-1

OH-1

O-2

H+1


CEB 4/1

2013

NOMBRES DE SALES, HIDRÓXIDOS, ÁCIDOS, ÓXIDOS E HIDRUROS

H+1

Be+2

Mn+6

Ni+1

Co+3

Mn+5

OH-1

NO2-1

NO3-1

MnO4-1

Cl-1

BrO-1

BrO2-I

BrO3-1

BrO4-1

S-2

Se-2

O-2

SO3-2

SO4-2

S2O3-2

CO2-2

CO3-2

CrO4-2

Cr2O7-2

CrO3-3

PO3-3

PO4-3

AsO3-3

AsO4-3

BO3-3

SiO4-4

CN-1

OH-1

O-2

H+1


K+1

Ca+2

Pd+4

Na+1

Al+3

Au+3

Pb+4

Fe+3

Fe+2

Sn+4

OH-1

NO2-1

NO3-1

MnO4-1


CEB 4/1

2013

Cl-1

BrO-1

BrO2-I

BrO3-1

BrO4-1

S-2

Se-2

O-2

SO3-2

SO4-2

S2O3-2

CO2-2

CO3-2

CrO4-2

Cr2O7-2

CrO3-3

PO3-3

PO4-3

AsO3-3

AsO4-3

BO3-3

SiO4-4

CN-1

OH-1

O-2

H+1


Br+1

Br+2

Br+3

Br+5

I+1

I+3

I+4

I+I

Cl+ Cl

+1

OH-1

NO2-1

NO3-1

MnO4-1

Cl-1

BrO-1

BrO2-I

BrO3-1

BrO4-1

S-2

Se-2

O-2

SO3-2

SO4-2

S2O3-2

CO2-2

CO3-2

CrO4-2


CEB 4/1

2013

Cr2O7-2

CrO3-3

PO3-3

PO4-3

AsO3-3

AsO4-3

BO3-3

SiO4-4

CN-1

H+1

O-2

H+1

Ejemplos de nomenclaturas

Fórmula Nomenclatura tradicional Nomenclatura Stock Nomenclatura Sistemática

Fe2O3 Óxido férrico Óxido de hierro (III) Trióxido de dihierro

Vo. Bo. Jefatura de área C. Naturales. Vo. Bo. Subdirección Académica del CEB 4/1

_____________________________ _____________________________________

Ing. Enrique Galindo Chávez Lic. Ericka G. Mendoza Servín

www.scribd.com/doc/11455524/CONFIGURACIONELECTRONICA

www.slideboom.com/presentations/74515

http://terratv.terra.com.co/entretenimiento/cultura/5405-95967/hacer-un-robot-es-mas-facil-de-lo-que-

parece.htm



Bibliografía

Química 1

E. Rosales

Editorial Limusa





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