COLEGIO CREACION PUERTO MONTT

UNIDAD : Composición y transformación química de la materia: partículas subatómicas, orbitales, átomo, enlace, polaridad molecular y compuestos químicos.

ASIGNATURA: Química electivo- Tercero medio

FECHA:19 aL 27 DE MARZO

CURSO

DESCRIPCION DEL TRABAJO

RECURSOS DE APOYO

EVALUACIÓN /AUTOEVALUACION

Tercero Medio

Actividad 1: Leer comprensivamente los

contenidos de la guía y resolver las preguntas dadas en el cuaderno. Actividad 2. Redactar propuesta de indagación

científica relacionada con la situación de contingencia que acontece en el país (Pandemia por Covid-19) enviar al correo: prof.mmartinezs@colegioscreacion.cl Fecha entrega: 27- Marzo- 2020 Actividad 3. Escuchar atentamente el video 4 en Inglés y escribir síntesis sobre los conceptos mencionados.

- Guias de contenidos sobre enlaces, propiedades

de los compuestos químicos, polaridad de las moléculas covalentes.

Video 1: polaridad de las moléculas https://www.youtube.com/watch?v=Pfb0dNcsB7M Video 2: geometría molecular https://www.youtube.com/watch?v=XzdB9lEYFVU https://www.youtube.com/watch?v=l4QbqQkVL-4 Video 3. Tipos de enlace y momento dipolar https://www.youtube.com/watch?v=motuaHR7zIs Video 4: Partículas subatómicas y orbitales ( esta en Inglés) https://www.youtube.com/watch?v=ukGLH_NrFH8

Actividad 1: Coevaluación (Colectiva)

- Formen grupos de trabajo virtuales y comparen los resultados obtenidos, Autoevaluación (Individual)

- Indiquen cuales serían los errores que se podrían cometer para:

Calcular el número de partículas subatómica en átomos neutros e iones. Identificar el tipo de en la ce que une los átomos de una molécula o sustancia química. Obtener la polaridad de una molécula que conforma una sustancia covalente.

Actividad 2: Envíale tu propuesta a un compañero(a) y

pídele que evalúe tu indagación científica con respecto al grado de importancia e interés que esta presenta. Además, solicita que te de indicaciones de mejoras. En el archivo que enviarás al correo de la profesora, agrega el nombre del compañero(a) participante, sus evaluaciones y mejoras propuestas.

ENLACE QUÍMICO

Un enlace químico es un conjunto de fuerzas que mantienen unido a los átomos, iones o moléculas. Se producen porque los átomos en conjunto son más estables energéticamente que los

átomos aislados. La partícula subatómica que genera esta unión es el electrón, específicamente los electrones de valencia. Estos se ubican en el último nivel de energía, es decir, en la capa de

valencia.

Símbolo de Lewis.

Para facilitar el estudio de los enlaces o uniones entre átomos, Gilbert Lewis ideó un sistema de notación de puntos o cruces para representar los electrones de valencia, conocido como símbolo

de Lewis. En este caso, se escribe el símbolo químico del elemento y un punto o una cruz por cada electrón de valencia.

Regla del octeto

La estabilidad de los gases nobles, es decir, el que no tiendan a formar enlaces con otros átomos se asocia con la estructura electrónica de su última capa, que tiene todos sus orbitales

completamente llenos con ocho electrones, dando origen a la regla del octeto.

Esta regla postula que “cuando se forma un enlace químico los átomos reciben, ceden o comparten electrones, de tal forma que la capa más externa de cada átomo contiene ocho electrones y

así adquiere la estructura electrónica del gas noble más cercano en el sistema periódico”.

Regla del dueto

El hidrógeno, litio y berilio, cuando forman enlaces, completan su último nivel energético solo con dos electrones, alcanzando la configuración electrónica del helio. En este caso, cumplen con la

regla del octeto.

Tipos de enlaces atómicos

El tipo de enlace que se forma entre los átomos depende de la diferencia de electronegatividad entre los átomos que conforman la molécula o compuesto químico, y la naturaleza metálica de

cada uno de ellos.

La electronegatividad (EN) es la capacidad que tiene un átomo para atraer los electrones de enlace.

1)Enlace Iónico Es la unión resultante de la presencia de fuerzas electroestáticas entre iones positivos y negativos para dar lugar a la formación de un compuesto constituido por una red

cristalina iónica. Se caracteriza por la transferencia de electrones desde un átomo hacia otro, entre un elemento metálico que tiende a ceder los electrones formando iones positivos y un

elemento no metálico que tiende a captar electrones formando iones negativos, debido a la elevada diferencia de electronegatividad entre ambos.

2) Enlace Covalente

Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre sí los átomos no metálicos. El enlace se forma al compartirse un par de electrones entre los dos átomos. Los enlaces

covalentes se pueden clasificar según el tipo de átomos que los forman:

• Apolar: aquel enlace que está formado por dos átomos no metálicos iguales. La tendencia de atraer los electrones hacia sí es igual y no presentan diferencia de electronegatividad. (Diferencia

de EN = 0). La distribución de las cargas eléctricas negativas es uniforme y simétrica, por lo tanto, en la molécula no se generan dipolos negativos o positivos

Ejemplo: Cl2 (gas Cloro), O2 (gas oxígeno).

• Polar: se produce entre átomos no metálicos de diferente pero similar electronegatividad. La distribución de las cargas eléctricas negativas no es simétrica, existiendo una mayor densidad de

carga negativa cerca del elemnto más electronegativo. Dependiendo de la mayor o menor diferencia de electronegatividad entre los átomos, dará lugar a enlaces más o menos polarizados,

formándose dipolos permanentes en la molécula, uno positivo y otro negativo. (Diferencia de EN 1,7, pero mayor que cero)

Ejemplo: HCl (ácido clorhídrico), H2O (agua)

• Dativo o coordinado: corresponde a un enlace covalente en el que cada par de electrones compartido por dos átomos es aportado por uno de ellos.

3) Enlace Metálico

Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos metálicos, generalmente de transición con electronegatividades bajas y que se diferencien poco. La fuerza de atracción se establece

entre una gran cantidad de iones positivos que se mantienen unidos por una nube de electrones que rodea los iones positivos. Para esto, los electrones se deslocalizan de sus orbitales,

formándose en los compuestos una red cristalina metálica.

Ejemplo: Alambre de cobre, anillo de plata, placa de acero, etc.

PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS QUIMICAS

Objetivo: Diferenciar las sustancias metálicas, iónicas y covalentes.

Es importante regresar al mundo submicroscópico de los átomos para comprender la relación que existe entre la manera de combinación de éstos con las distintas propiedades de los

compuestos formados, entre ellos los sólidos.

La forma de enlazarse entre los átomos da origen a distintos tipos de sólidos ya sean cristalinos o amorfos, los que pueden ser iónicos, al estar unidos sus átomos por enlaces iónicos, como las

sales en general, los sólidos metálicos, en donde un mar de electrones de todos los átomos atrae en forma conjunta a todos los iones positivos presentes en el sólido, ej, una lámina de cobre y

finalmente los compuestos covalentes, moléculas en la que se comparten los electrones, las que se agrupan en sólidos reticulares, formados por un número indefinidos de átomos unidos por

enlace covalente, los cuales forman una red cristalina tridimensional, ej: el diamante, y los sólidos moleculares formados por moléculas individuales, las que se unen entre sí por fuerzas

intermoleculares débiles, ej es el azúcar o sacarosa.

Propiedades de los compuestos iónicos

Cuando se forma un compuesto iónico, cada ión se rodea del mayor número posible de iones del signo contrario, formando una estructura ordenada que se extiende en todas direcciones

llamada red cristalina.

Son sólidos a temperatura ambiente. Tienen altos puntos de fusión y ebullición. Generalmente son solubles en agua y en ortos solventes polares. Conducen la electricidad en disolución o

fundidos. Al disolverse en agua se disocian formando electrolitos. Son duros y frágiles.

Propiedades de los compuestos covalentes

Sustancias reticulares: tienen puntos de fusión y ebullición muy altos. Son extremadamente duros e insolubles en todo tipo de solventes, polar y apolar.

Sustancias moleculares: presentan puntos de fusión y ebullición relativamente bajos, son malos conductores del calor y la electricidad, actúan generalmente como aislantes. Son poco solubles

en agua. Como ejemplos están el azúcar, la cual se funde a bajas temperaturas, al igual que los compuestos que forman las ceras de las velas y la grasa, mantequilla, manteca. La solubilidad en

agua de los compuestos covalentes varía, pero, en general, son menos solubles en agua que los compuestos iónicos.

Propiedades de compuestos metálicos.

Las sustancias metálicas son muy usadas en la vida cotidiana. Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el cesio, mercurio y galio que son líquidos. Poseen elevados puntos de fusión y

ebullición, excepto los que son líquidos a temperatura ambiente. Buenos conductores de la electricidad y el calor en estado sólido. Tienen la capacidad de ser maleables, forman láminas, y

dúctiles, se estiran originando hilos o alambres. Son tenaces, es decir, resisten grandes tensiones sin romperse y presentan un brillo metálico. Insolubles en agua a temperatura ambiente.

Actividad

1.- Realiza en tu cuaderno tabla comparativa entre las propiedades mencionadas y los tipos de compuestos caracterizados en el texto.

2.- Escribe Ejemplos de fórmulas y nombres de compuestos químicos que presenten las propiedades descritas, para cada grupo.

Guia de Aprendizaje N°1

Item I.- Desarrolla las preguntas en tu cuaderno

1.-Escribe la principal característica del enlace iónico, covalente y métalico con respecto a los que sucede con los electrones de valencia.

2.- De las siguientes sustancias de la vida cotidiana, sal de cocina, pumavit, moneda de oro ¿Cual de ellas actuaría como aislante? Justifica tu respuesta por medio de la composición química.

3.- Explica ¿Cómo logra estabilizarse energéticamente un átomo distinto a un gas noble? .

4.- Si tuviera que utilizar una mezcla acuosa que sea conductora de la electricidad para realizar una actividad experimental en una muestra científica ¿Qué tipo de compuesto químico

usarias? Justifica tu respuesta y escribe su nombre y fórmula química.

5.- Explica en que consiste un orbital atomico. Dibuja un ejemplo

6.- Explica por medio de la electronegatividad ¿Cuál es la diferencia entre un enlace covalente polar y un enlace covalente apolar?

7.- ¿ Cual es la diefrencia entre el numero atómico y el número Masico? 8.- ¿Como se determinan la cantidad de neutrones en un átomo? 9.- ¿ Cuantos átomos de aluminio y de oxigeno se necesitan para formar el compuesto oxido de aluminio? Para responder la pregunta toma encuenta la cantidad de electrones de valencia desapareados o enlazantes de cada elemento. 10.- ¿Cual es la diferencia entre un ion positvo, ion negativo y un átomo? 11.- Dibuja el diagrama de los orbitales de los siguientes especies: O2- (A=16); S2- (A=132); Mg2+ (A=25); Li (A=7) e indica la cantidad de neutrones, electrones y protones de cada uno. 12.-Dibuja el simbolo de lewis de Argon, Sodio, Aluminio. Calcio, Carbono.

Item II.- Recorta cada imagen, pegala en tu cuaderno, indica que tipo de enlace atómico representa. Justifican tu respuesta por medio de la diferencia de electronegatividad. Ubica los polos

y dipolos según corresponda en cada caso.

13.-

14.-

15.-

Item III.- Anota en tu cuaderno las siguientes fórmulas químicas de sustancias de la vida cotidiana. Indica que tipo de unión estabiliza a los átomos, si es enlace iónico, metálico, covalente polar o covalente apolar. Justifica cada respuesta por medio de la naturaleza metálica de los átomos.

16.- Azúcar ( C12H22O11) 17.- Sal Hipertensos (KCl) 18.- Gas oxígeno (O2) 19.- Cuchara de Cobre (Cu)

Li F

Item IV . Recorta, pega en tu cuaderno y completa las siguientes preguntas.

20.- Los tipos de enlaces átomicos son: …………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

21.- El tipo de enlace se formará entre el átomo de potasio y fluor

es…………………………..porque……………………………………… ……………………………………………….

22.- Los átomos se estabilizan energéticamente cuando forman………………….con otro átomos, para adquirir la…………………………………………………………de un gas noble.

23.- El enlace covalente polar está formado por ……… electrones y se da entre átomos

de elementos químicos …… …………………………… ……………………

24.- La propiedad periódica que influye en el tipo de enlace que se formara entre los átomos es la ……………………………………………………………………………………………………………………………..

25.- La lectronegatividad se define como…………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………….

Item V

Anota las siguientes fórmulas de compuestos químicos en tu cuaderno. Indica la naturaleza metalica de cada elemento quimico, la cantidad de electrones que participarán en el enlace y explica que sucedió con los electrones, si se cedieron, aceptaron o compartieron para formar el enlace correspondiente. Escribe el tipo de enlace que se formó en cada caso.

26.- CaI2 27.- SO2 28.- CCl4 29.- O2 30.- KF 31.- Na2S

Item VI Explica para cada caso como los átomos de los siguientes elementos químicos logran cumplir con la regla del octeto al formar un enlace iónico y que tipo de ión formaraán, positivo o negativo.

32.-Fluor 33.- Calcio 34.- Aluminio 35.- Azufre

Guia de aprendizaje N° 2

.Objetivo: Calcular número de protones, electrones y neutrones en átomos neutros e iones, tipos de átomos utilizando número atómico (Z) y número másico (A).

1.- Realizar un mapa conceptual con los siguientes conceptos: átomo, núcleo, protones, neutrones, corteza, número másico, número atómico, electrones, carga positiva, carga neutra, carga negativa, masa del átomo, catión, anión. 2.- Determina cuántos protones, neutrones y electrones tienen los siguientes átomos neutros:

1. O ( Z=8, A=16) 2. Cl (Z= 17, A=37) 3. Na (Z=11, A=23) 4. U (Z=92, A=238) 5. Ca (Z=20, A=40)

3.- Si el átomo de Oxígeno acepta dos electrones y su número atómico es 8, contesta: ¿En qué tipo de ion se convertirá? ¿Cuál es su carga eléctrica? ¿Con cuántos electrones quedó? 4.- Si el átomo de calcio queda con carga eléctrica 2+, contesta: ¿Cedió o aceptó electrones? ¿Cuántos? ¿En qué tipo de ión se convirtió? ¿Con cuántos electrones quedó el ión? 5.- Las especies neutras 30Zn64 y 29Cu64 tienen igual número de 6.- Si el número de electrones de una especie cualquiera es 10, el de protones es 7 y el de neutrones es 7, se puede afirmar que se trata de……………. 7.- Si en un átomo cualquiera su núcleo presenta valores Z=19 y A=39, entonces la cantidad de neutrones presentes corresponderá a……….. 8.- El número de electrones presentes en un ion X5+ con un valor Z=20 y A=41 será………… 9.- En un átomo neutro con 22 electrones y 26 neutrones, su número atómico y número másico son, respectivamente………………. 10.- El isótopo más abundante del aluminio es el 13Al27.La cantidad de protones, neutrones y electrones del ión Al3+ de este isótopo son, respectivamente……………..

11.- Con respecto al número que se denota como Z, se puede afirmar que I) si la especie es un anión, el número de electrones es mayor que Z. II) determina a qué elemento pertenece un átomo. III) si la especie es un catión, el número de electrones es menor a Z. Es (son) correcta(s) 12.-El número de protones, neutrones y electrones constituyen datos importantes para caracterizar un átomo. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? Corrige las alternativas incorrectas

A) Número atómico (Z) es el número de neutrones existentes en el núcleo de un átomo. B) Número másico (A) es la suma de los protones y electrones que existen en un átomo. C) Los electrones poseen carga neutra y su masa es 1840 veces mayor que la de un protón. D) Los cationes ceden electrones, quedando cargados eléctricamente positivos. E) Los neutrones y electrones se ubican en el núcleo del átomo.

13.-El átomo más abundante del aluminio es el 13Al27. La cantidad de protones, neutrones y electrones del ión Al3+ de este átomo son, respectivamente:

A) 13, 14 y 10 C) 10, 14 y 13 B) 13, 14 y 13 E) 10, 40 y 10

D) 16, 14 y 10

14.- Desarrolla el siguiente desafío: Sobre los átomos neutros A y B se conoce la siguiente información: • El átomo A tiene 21 electrones y número másico igual a 40. • El átomo B tiene número atómico igual a 20. • A y B son átomos isótonos ente sí. De los datos anteriores, infiere cual es el número másico del átomo B.

POLARIDAD DE MOLÉCULAS COVALENTES.

Las moléculas son grupos de átomos unidos entre sí. A veces, estas se unen de una forma que distribuye la carga de manera desigual y crea dos polos (uno positivo y otro negativo). Cuando esto ocurre, la molécula se considera polar. Puedes determinar la polaridad de una molécula analizando sus enlaces, probando la forma en la que interactúa con otras sustancias polares u observando su reacción a un campo electromagnético. También, es importante tener en cuenta la forma espacial de la molecula, es decir, su geometría molecular resultante. La polaridad de un enlace químico se da cuando existe una distribución asimétrica de la nube electrónica del enlace en torno a los dos átomos que forman dicho enlace. Esto sucede cuando ambos átomos tienen distinta electronegatividad. Por ejemplo, si consideramos la molécula de H2, formada por dos átomos idénticos, no hay distinta electronegatividad entre ellos y, por tanto, el enlace no es polar, sino apolar. La nube electrónica se distribuye de forma simétrica en torno a los dos átomos. En cambio, en las moléculas, por ejemplo, de HF ( ácido flurohidrico) al ser el átomo de Fluor más electronegativo que el hidrógeno, atrae hacia si los electrones del enlace químico y la nube electrónica quedara distribuida de forma asimétrica. El enlace H-F es covalente polar, sin embargo, aunque la molécula es globalmente neutra, por esta distribución asimétrica queda una densidad de carga negativa sobre el átomo de Fluor, representándose por delta (-), y una densidad de carga positiva sobre el átomo de hidrógeno, representada por delta (+), es decir, se forman dipolos positiva y negativos en la molécula, obteniéndose una molécula con polaridad. La existencia de enlaces covalentes polares en una molécula, no establece necesariamente la polaridad de la misma Para determinar la polaridad de una molécula, se utiliza el momento dipolar (µ), que es la expresión de la asimetría de la carga eléctrica en un enlace químico.

Vector momento dipolar (μ) .Es aquel que representa la polarización de un enlace covalente. µ se establece como un vector con dirección hacia el átomo más electronegativo del enlace, por ejemplo:

Molécula Polar ( nube electrónica asimétrica) y Molécula Apolar (nube electrónica simétrica) La polaridad de una molécula está expresada por el vector momento de dipolo resultante (μr) y dependiendo de la geometría molecular que presenta la molécula covalente la polaridad de cada en lace covalente polar se anula.

Para la geometría lineal, plana trigonal y tetrahédrica los enlaces pierden su polaridad, ya que son fuerzas opuestas y de la misma intensidad, quedando ubicada la nube electrónica en el centro en forma simétrica, por lo tanto, la molécula es apolar. En cambio, las geometría en que el átomo central presenta pares de electrones libres (angular y piramidal trigonal) la polaridad del enlace covalente se mantiene, resultando una molécula con un momento dipolar distinto de cero. Si μr no fuese nulo, la molécula será polar. Ejemplo de ello son: HCl, H2O, NH3. Metanol (CH3OH), etanol (C2H5OH) y acetona (CH3COCH3) son ejemplos de sustancias polares. Si μr fuese nulo, la molécula será apolar. Ejemplos de ello son: H2, N2, CO2, CH4, CCl4. Los hidrocarburos en general (destacando aquellos que componen la fracción del petróleo, o sea, GLP, gasolina, queroseno, diesel, aceite lubrificante, grasa, parafina, etc), los aceites y las grasas (animales y vegetales) son ejemplos de compuestos orgánicos apolares. Link de videos explicativos. Video 1: https://www.youtube.com/watch?v=Pfb0dNcsB7M Video 2: https://www.youtube.com/watch?v=FM0GpQrDFv8 Responde en tu cuaderno

1.- ¿Qué es el momento dipolar? 2. -¿Cómo se representa el momento dipolar y ´como influye la electronegatividad de los átomos que forman un enlace covalente polar? 3.- ¿Cuales son los factores que influyen en la polaridad de las moléculas? Explica 4.- Si dos vectores que representan el momento dipolar de los enlaces de una molécula covalente, por ejemplo Metano (CH4) presentan la misma magnitud y están en sentido contrario ¿Qué tipo de polaridad tienen la molécula covalente? 5.- Ubica el momento dipolar (Vector) en cada enlace covalente e indica la polaridad de las siguientes moléculas covalentes: Tetracloruro de carbono (CCl4), Triyoduro de Boro (BI3), Disulfuro de Carbono (CS2), Dióxido de Azufre ( SO2), ácido Clorhídrico (HCl), Fosfamina (PH3) NOTA: Recuerda dibujar la estructura de Lewis para cada molécula e identificar su geometría molecular 6.- ¿POR QUÉ EL AGUA Y EL ACEITE SE MANTIENEN EN FASE SEPARADAS CUANDO SE MEZCLAN? EXPLICA 7.- ¿POR QUÉ EL AZÚCAR O LA SAL LOGRAN DISOLVERSE SIN DIFICULTAN EN EL AGUA, OBTENIÉNDOSE UNA MEZCLA EN UNA SOLA FASE? Explica. 8.- EXPLICA LOS PASOS NECESARIOS PARA DETERMINAR LA POLARIDAD DE LA FOSFAMINA (PH3 )