LOS ESTUDIANTES DEBEN DESARROLLAR LAS ACTIVIDADES DEL 1ER PERIODO, DE ACUERDO AL APRENDIZAJE.
Construir compuestos
químicos inorgánicos a partir de su estructura, teniendo en cuenta su
nomenclatura y balancearlos por los métodos de tanteo y oxido-reducción. (1)
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LECTURA
INTRODUCCIÓN
REACCIÓN QUÍMICA
La reacción química, es un proceso en que las sustancias reaccionantes, se convierten a una o
más sustancias diferentes, estas se conocen como productos.
Una reacción química reordena los átomos constituyentes de los reactivos para producir diferentes
sustancias.
La quema de combustibles, la fundición de hierro, la fabricación de vidrio, cerámica, cerveza, y
la elaboración del vino y el queso, son entre muchos, ejemplos de actividades que incorporan
las reacciones químicas que se han conocido y utilizado durante miles de años.
Fermentación del alcohol.
Las levaduras presentes en algunos alimentos son hongos unicelulares. En las condiciones adecuadas
pueden consumir carbohidratos (los azúcares de la fruta) para producir alcohol etílico. O dicho
de otra forma, el azúcar de las uvas se transforma en etanol y además se produce dióxido de
carbono. (Figura 1)
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Deducir algunas propiedades (estados de agregación,
solubilidad, temperatura de ebullición y de fusión) de los compuestos químicos
a partir del tipo de enlace.
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Los enlaces químicos son una interacción
entre dos o más átomos que se unen para formar una molécula estable. Los átomos
tienden a perder, ganar o compartir electrones buscando mayor
estabilidad (tienden a alcanzar la ordenación electrónica más estable
posible). Es decir, la molécula formada representa un estado de menor
energía que los átomos aislados. En general, cuando se unen dos elementos
representativos, tienden ambos a completar su octeto (8 electrones en su última
capa), adquiriendo configuración electrónica de gas noble (s2p6),
distribución electrónica de máxima estabilidad. A los elementos de transición
no les resulta fácil alcanzar esa estructura, debido a los orbitales d,
incompletos, habrían de eliminarse o captarse un número excesivo de electrones.
Estos elementos, al formar el enlace, alcanzan otras configuraciones de
especial estabilidad, como por ejemplo las configuraciones electrónicas con
orbitales d semillenos o completos (d5 o d10). Para describir el enlace se utilizan los
símbolos ideados por Lewis: Se escribe el símbolo del elemento, rodeado de
tantos puntos como electrones tiene en su última capa (capa de valencia). Así:
El enlace iónico se establece por cesión de electrones (uno o más) de un
átomo metálico a un átomo no metálico. El átomo metálico se
convierte así en un catión y el no metálico en un anión. Estos iones quedan
unidos por fuerzas de atracción electrostática. El enlace covalente se establece por comparticiónde uno o más pares de electrones entre dos átomos de elementos no metálicos (elevada
electronegatividad), En la mayoría de los casos, cada átomo adquiere la
configuración electrónica de gas noble (octeto completo). Los
enlaces covalentes y las moléculas unidas por ellos pueden ser:
n No polares (Apolares): Se presentan cuando el par o pares de electrones son
compartidos por átomos iguales (igual electronegatividad), entonces el
par o pares de electrones compartidos son igualmente atraídos por ambos átomos
y los electrones están a igual distancia de ambos átomos.Existe
una distribución simétrica de los electrones.
n Polares: Se presentan cuando el par o pares de electrones son
compartidos por átomos diferentes (distinta electronegatividad),
entonces el átomo más electronegativo atrae hacia sí con mayor intensidad los
electrones compartidos, produciéndose cierta asimetría en la distribución de
las cargas en la molécula formada, que posee un polo + y
uno -, constituye un
dipolo eléctrico.
Se une un metal del lado izquierdo
de la tabla periódica, con pequeña electronegatividad, y un no metal del lado
derecho, con electronegatividad alta. El origen del enlace es puramente
electrostático. (Garritz, 1998)
La unión de los cationes y aniones
producen compuestos iónicos en los que los iones se ordenan y forman lo que se
conoce como redes cristalinas. (Guevara, 2008)
Como cada ion está enlazado con más
de un ion de signo contrario, se requiere mucha energía para separarlos, de
allí que los puntos de fusión y ebullición de los compuestos sean altos.
Recuerda que para fundir se requiere
romper la estructura ordenada y al hervir se forman gases cuyas
partículas están muy separadas e interactúan débilmente.
La propia estructura ordenada de los
sólidos iónicos explica, en un principio su dureza, ya que no hay lugar hacia
donde se desplacen los iones bajo presión. Además, son quebradizos, ya que si un deslizamiento
coloca iones del mismo signo enfrente unos de otros, éstos se repelen.
Los elementos que están enlazados a
través de un enlace iónico tienen sus electrones muy bien localizados, por lo
que no conducen la electricidad ni el calor. Sin embargo, cuando están fundidos, sus iones se
vuelven móviles y pueden conducir la corriente. (Garritz, 1998)
nCompuestos iónicos
1.- Hay sólidos con altos puntos
de fusión (típicamente menor que 400°C).
2.- Muchos son solubles en
disolventes polares, tales como agua.
3.- La mayoría son insolubles en
disolventes no polares, tales como hexano, C6 H14
4.- Los compuestos fundidos conducen
bien la electricidad porque contienen partículas cargadas móviles (iones).
5.- Las disoluciones acuosas
conducen bien la electricidad porque contienen partículas cargadas móviles
(iones).(Whitten, 1998).
El hidrógeno gaseoso (H2) tiene la masa molar
más pequeña de cualquier elemento, y el hidruro de litio (LiH) tiene la masa molar
más pequeña de cualquier compuesto. Tanto el hidrógeno como el litio están en
el grupo 1A de la tabla periódica y los átomos de
ambos elementos tienen un electrón de valencia. Sin embargo el H2 es un gas a temperaturaambiente, es prácticamente
insoluble en agua, es un aislante eléctrico y arde fácilmente en el aire. El hidruro de litio
es un sólido, reacciona con el agua para formar H2,
cuando está fundido conduce la electricidad y arde en forma espontánea cuando
se expone al aire húmedo a altas temperaturas. Por lo tanto, el hidruro de
litio consiste en cationes Li+ y aniones H- y ambos tienen la misma
configuración electrónica que un átomo de
He.
El hidruro de litio tiene propiedades
características de un compuesto iónico: es un sólido cristalino a temperatura
ambiente y tiene un punto de fusión elevado.
El hidrógeno gaseoso, en cambio, no tiene ninguna de
las propiedades de un compuesto iónico; consiste en moléculas de H2. Cada
molécula de H2 se mantiene unida por un enlace covalente: una fuerza de atracción
entre dos átomos que es el resultado de compartir uno o más pares de
electrones. Los átomos de los compuestos moleculares están conectados por
enlaces covalentes. (Moore, 2000)
nCompuestos covalentes
1.- Son gases, líquidos o sólidos con bajos
puntos de fusión (típicamente es mayor que 300°C).
2.- Muchos son insolubles en disolventes
polares.
3.- La mayoría son solubles en disolventes no
polares, tales como el hexano, C6 H14.
4.- Los compuestos líquidos y fundidos no
conducen la electricidad.
5.- Las disoluciones acuosas habitualmente
son malas conductoras de electricidad porque la mayoría no contiene partículas
cargadas. (Whitten, 1998)
En los compuestos covalentes se aplica la
regla llamada de "semejantes disuelve a semejante". Es decir un
compuesto no polar como tetracloruro de carbono no se disolverá en agua (la
cual es sumamente polar), pero sí en benceno el cual es no polar. (Salvador,
1998).
Conclusiones
Existen diferentes tipos de enlaces (iónico,
covalente y polar) cada uno tiene características distintas uno del otro,
gracias a la química podemos
estudiar cada una de ellas y entender mejor las reacciones de cada uno de los
enlaces y el comportamiento de los átomos
al unirse entre sí y formar compuestos. En este texto explicamos
la conducta de sus
propiedades físicas y químicas y sabemos que cuando un átomo de un elemento no
metálico comparte electrones con otro átomo no metálico se forma un enlace
covalente, de igual forma vimos que cuando un elemento metal se une con un
elemento no metal se forma el enlace iónico. El enlace polar consiste en que
los electrones se comparten de manera desigual entre dos átomos pero no se
transfiere por completo.
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Relacionar la variación de algunas de las
propiedades la materia (densidad, temperatura de ebullición y fusión) de
sustancia simples (metales, no metales, metaloides y gases nobles) con su
ubicación en la tabla periódica.
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La tabla periódica es
una representación gráfica de información
sobre los elementos químicos, como el símbolo o el número
atómico, en columnas y filas, es decir, en una disposición tabular.
Si se lee de izquierda a derecha y de arriba a abajo, el número atómico es creciente.
La masa atómica también es creciente en este sentido, salvo algunas
excepciones.
Las filas de la tabla
periódica se conocen como períodos.
Se numeran del 1 al 7 en sentido descendente; el período 1 es el período
superior y el período 7 es el inferior. A mayor período, es decir, al descender
por la tabla periódica, aumenta el número de niveles energéticos del átomo en
estado fundamental (no excitado).
Cada columna de la
tabla periódica es un grupo y
hay un total de 18. Los grupos se unen para formar 4 bloques en
función del último orbital ocupado: s, p, d y f.
nTipos de elementos
Además de las representaciones y descripciones sistemáticas basadas en
características atómicas, en la tabla periódica se pueden establecer categorías
o tipos atendiendo a propiedades físicas y químicas generales
compartidas por un grupo de elementos. Una de las clasificaciones más
extendidas tiene tres grandes categorías: metales, metaloides y no metales.
Estas categorías se dividen a su vez en grupos más pequeños:
nMetales alcalinos
Los metales alcalinos incluyen a los
elementos del grupo 1, desde el Litio (Li) hasta el Francio (Fr). El Hidrógeno
está en el grupo 1 pero no es un metal alcalino, de hecho el hidrógeno muestra
muy pocas características metálicas y es frecuentemente categorizado como un no
metal.
nMetales alcalinotérreos
Los metales alcalinotérreos coinciden con el
grupo 2, desde el berilio (Be) hasta el radio (Ra). Suelen tener un punto de
fusión muy alto y sus compuestos óxidos forman soluciones alcalinas muy
básicas.
nLantánidos
Los lantánidos son el grupo formado desde el
elemento con número atómico 57, el lantano (La), que le da nombre al grupo,
hasta el elemento de número atómico 71, el Lutecio (Lu). La capa de valencia de
los lantánidos es 4f; junto a los actínidos (5f) forman el bloque f
nActínidos
Los actínidos es el grupo que comprende desde
el número atómico 89, el Actinio (Ac), hasta el 103, el Lawrencio (Lr). La capa
de valencia es 5f y son todos son radiactivos. Son elementos poco abundantes,
de hecho solo el torio (Th) y el uranio (U) se dan en la naturaleza en
cantidades significativas.
nMetales de transición
Los metales o elementos de transición se
sitúan en el centro de la tabla periódica, en el bloque d, que abarca desde el
grupo 3 al grupo 12. Se caracterizan por tener un orbital d parcialmente
ocupado en su configuración electrónica.
nMetales postransicionales
Los metales postransicionales, a veces
referidos simplemente como «otros metales», son el Aluminio (Al), Galio (Ga),
Indio (In), Talio (Tl), Estaño (Sn), Plomo (Pb) y Bismuto (Bi). Estos elementos
se consideran metales pero suelen tener características metálicas más
moderadas; por ejemplo, suelen ser más blandos o relativamente peores
conductores.
nMetaloides
Los metaloides son sustancias con propiedades
intermedias entre los metales y los no metales. Se comportan típicamente como
no metales, pero pueden presentar aspecto metálico o conducir la electricidad
en algunas circunstancias. Los elementos metaloides, también conocidos
como semimetales, son el Boro (B), Silicio (Si), Germanio (Ge), Arsénico (As),
Antimonio (Sb), Telurio (Te) y Polonio (Po); a veces se incluye también al
Astato (At).
nNo metales
Bajo el término «no metales» se englobarían a
todos los demás elementos, desde los halógenos a los gases nobles, pero es muy
frecuente que se utilice para elementos no metálicos que no se pueden
clasificar como halógenos ni como gases nobles, es decir, para Hidrógeno (H),
Carbono (C), Nitrógeno (N), Fósforo (P), Oxígeno (O), Azufre (S) y Selenio
(Se).
nHalógenos
Los halógenos son un tipo de elementos no
metálicos que coinciden con el grupo 17 de la tabla periódica, lo que abarca
desde el Flúor (F) hasta el Astato (At), este último a veces incluido en los
metaloides. Los halógenos suelen ser elementos muy reactivos, por eso es común
que se encuentren en la naturaleza formando parte de otras sustancias y rara
vez en forma pura.
nGases nobles
Los conocidos como gases nobles coinciden con
el grupo 18. Todos estos elementos son gaseosos en condiciones normales de
presión y temperatura, no tienen color, no tienen olor, y su gran estabilidad
les hace merecedores del adjetivo común de ser «inertes químicamente».
nPuntos de fusión y ebullición
Las tendencias en los puntos
de fusión y ebullición pueden ser usadas como una medida de las fuerzas de
atracción entre átomos o moléculas. Dentro de los halógenos (grupo 17 ó VIIA)
los puntos de fusión y ebullición se incrementan por lo que a temperatura
ambiente, el flúor y cloro son gases, el bromo es un líquido y el yodo es un
sólido a medida que se desciende por este grupo periódico. Esto indica que las
fuerzas intramoleculares se vuelven más fuertes al descender por el grupo.
nTendencias de los puntos de fusión y
ebullición
En el grupo IA, hay una
disminución de los puntos de fusión y ebullición al descender por el grupo.
Esto se debe a un debilitamiento de los enlaces metálicos.
nTendencias del punto de fusión por
periodo
En el segundo periodo, los
puntos de fusión se incrementan a medida que se avanza de izquierda a derecha a
lo largo del periodo para los primeros cuatro elementos. Los puntos de fusión
luego disminuyen drásticamente para el nitrógeno, el oxígeno y el flúor, todos
ellos moléculas diatómicas. El punto de fusión más bajo es el del neón, que es
monoatómico.
nTendencias del punto de fusión por
periodo
Moverse de izquierda a
derecha a través de un periodo, los puntos de fusión se incrementan a medida
que las fuerzas de atracción cambian desde enlaces metálicos con electrones
libres, a sólidos como el carbono y el silicio, donde los electrones están
sujetos en una red compleja. Después, los puntos de fusión descienden
bruscamente en los no metales, que tienen fuerzas de atracción muy débiles.
1. TODOS LOS ESTUDIANTES DE LOS GRADOS 7-1, 7-2 Y 7-3 EN LA ASIGNATURA DE QUÍMICA DEBEN DESARROLLAR LA ACTIVIDAD DE RELACIONAR COLUMNAS SOBRE PUNTOS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN EN LINEA, SE VAN A REMITIR AL SIGUIENTE LINK.
LOS ESTUDIANTES DEBEN DESARROLLAR LAS ACTIVIDADES DEL 1ER PERIODO, DE ACUERDO AL APRENDIZAJE.
1. Plantear diferencias entre sustancias puras (elementos y compuestos) y mezclas, teniendo en cuenta los materiales de uso cotidiano e industrial. LOS ESTUDIANTES VERÁN EL SIGUIENTE VIDEO Y REALIZARÁN SU COMENTARIO DE ACUERDO A LAS SIGUIENTES PREGUNTAS
LOS ESTUDIANTES EN SU COMENTARIO DEBEN COLOCAR NOMBRE, APELLIDO Y GRADO AL CUAL PERTENECEN.
1. ¿Cuál es la diferencia entre un elemento y un compuesto?
2 ¿Cuál es la diferencia entre una mezcla heterogénea y una mezcla homogénea?
3 ¿Cuál es la diferencia entre un compuesto y una mezcla?
4 ¿En una mezcla, las cantidades de los componentes pueden variar? Explique.
1. TODOS LOS ESTUDIANTES DE LOS GRADOS 6-1, 6-2 Y 6-3 EN LA ASIGNATURA DE QUÍMICA DEBEN DESARROLLAR EL CRUCIGRAMA EN LINEA SE VAN A REMITIR AL SIGUIENTE LINK.
2. LOS ESTUDIANTES DEBEN DILIGENCIAR EL SIGUIENTE FORMULARIO GOOGLE (TALLER DE APROPIACIÓN POR SELECCIÓN MÚLTIPLE FORTALECIENDO LOS CONOCIMIENTOS DE LA ASIGNATURA). DEBEN DE INGRESAR AL LINK DE SU GRADO RESPECTIVO.
