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INSTITUTO CUMBRE DE CONDORESCorporacion de Educacion Municipal de Renca

Departamento de Ciencias - Profesora: Gabriela Araya

U1: Estudio y organización de la materiaUniones atómicas y

propiedades periódicasNombre: Curso:

Entrega: Enviar el 24 de julio al correo [email protected] indicando el nombre y curso en el asunto.

OA 14: Usar la tabla periódica como un modelo para predecir las propiedades relativas de los elementos químicos basándose en los patrones de sus átomos, considerando: • El número atómico. • La masa atómica. • La conductividad eléctrica. • La conductividad térmica. • El brillo. • Los enlaces que se pueden formar

Instrucciones: Esta guía se evaluará de manera acumulativa, se sumará a los otros

trabajos correspondientes a esta unidad. La guía pueden resolverla en word o en el cuaderno. En este utlimo

caso por favor enumerar los archivos o las imágenes, para identificar el orden.

Si tienen algúna duda o problemas para resolver las actividades pueden escribirme al mismo mail o por instagram a @profegabby_gabby

1Para consultas escribir a [email protected] o por instagram @profegabby_gabby

Antes de comenzarResponde las siguientes preguntas antes de leer la guía, la idea es saber tus conocimientos previos sobre el tema.Examina las características de un trozo de carbón mineral, un poco de aceite y un poco de azúcar.

El azúcar, el carbón y el aceite están formados por átomos de carbono. ¿Por qué crees que son tan diferentes estos tres materiales?

mailto:[email protected]




Uniones atómicasUn enlace químico es la unión de dos o más átomos producto de la interacción entre algunos de sus electrones de valencia. Aquella unión les otorga mayor estabilidad a los que participan en ella. Los electrones de valencia son los ubicados en la capa más externa del átomo y son los que tienen más energía.Un poco más de 100 elementos pueden conformar millones de compuestos si se enlazan en diferentes configuraciones. Por ejemplo, los átomos de carbono e hidrógeno pueden combinarse y formar muchísimos compuestos, como la gasolina, el gas natural y varios tipos de plástico. A menudo, las propiedades de los compuestos y los elementos que los forman son muy diferentes. El agua, por ejemplo, está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, elementos que a temperatura ambiente son gases incoloros e inodoros. Claramente, los enlaces entre los átomos determinan las propiedades de la materia.

Estructura de LewisEl químico Gilbert Lewis (1875-1946) introdujo el concepto de enlace químico considerando cómo se distribuían los electrones en el átomo. Lewis notó que había algunos elementos que eran muy estables, estos eran gases nobles que presentaban ocho electrones en su nivel más externo. Así pudo concluir que los átomos con menos de ocho electrones de valencia se unen con otros para completar los ocho electrones y ser más estables, principio conocido como regla del octeto. Sin embargo, había otros elementos que no lo cumplían: el hidrógeno, el litio y el berilio, ya que al enlazarse solo quedaban con dos electrones, como el gas noble helio. Para ellos se planteó la regla del dueto. Regla del octeto: indica que la formación de moléculas y compuestos se produce por la tendencia que tienen los átomos de adquirir la configuración electrónica del gas noble más cercano, completando con 8 electrones en la última capa.





Lewis ideó un sistema de notación con puntos para representar los electrones de valencia de los átomos. En este se escribe el símbolo químico de un elemento y un punto o cruz al rededor por cada electrón del último nivel.

Formación de enlacesLa capacidad que tiene un átomo para combinarse con otros y adquirir una estructura estable está dada por la cantidad de electrones que el átomo es capaz de captar, ceder o compartir. A continuación, se presentan los mecanismos de enlace químico para estas tres situaciones:

Ceder electrones: se da cuando los átomos tiene hasta 3 electrones de valencia.

Recibir electrones: se da cuando los átomos tienen entre 5 y 7 electrones de valencia.

Compartir electrones: La mayoría de los átomos puede compartir sus electrones de valencia. El carbono al tener 4 electrones de valencia comparte para formar el octeto.

Tipos de elaces1. Enlace iónico

Los enlaces iónicos se producen por la transferencia de electrones de un elemento metálico a un elemento no metálico. Los compuestos iónicos se caracterizan por tener puntos de ebullición y fusión altos y por conducir la corriente eléctrica. Cuando se forma un compuesto iónico cada ión se rodea del mayor número posible de iones del signo contrario formando una estructura ordenada llamada red cristalina.





El sodio (metal) tiende a ceder electrones y formar un catión. El cloro (no metal) es propenso a ganar electrones y producir un anión. Los iones sodio y cloruro se atraen porque tienen cargas opuestas.

2. Enlace covalenteLos enlaces covalentes se producen al compartir electrones entre átomos no metálicos.Los compuestos covalentes se caracterizan por tener puntos de ebullición y fusión bajos y por ser malos conductores de la corriente eléctrica.

3. Enlace metálicoLos enlaces metálicos son aquellos donde se establece una fuerza de atracción entre una gran cantidad de iones positivos que se mantienen unidos por una nube de electrones. La mayoría de estos elementos químicos son metales.Las sustancias con enlace metálico son buenas con ductoras del calor y la electricidad.

Actividad 1.1. La siguiente tabla muestra los electrones de valencia de algunos

elementos a partir de su estructura de Lewis. En la columna que dice “Número de ev” anota el número de electrones de valencia correspondientes. (3 puntos)

Elemento Estructura de Lewis Número de ev





Hidrógeno

Carbono

Nitrógeno

Oxígeno

Sodio

Cloro

2. Dibuja el diagrama atómico para cada uno de los elementos de la tabla, indicando si ganan, pierden o comparten electrones. (6 puntos)

Propiedades periódicaslos elementos de la tabla periódica presentan cierta regularidad de sus propiedades. Debido a ello, reciben el nombre de propiedades periódicas de los elementos y dependen de la estructura electrónica de los átomos. A continuación estudiaremos algunas propiedades periódicas. Radio atómico Se define como la mitad de la distancia entre los núcleos de un mismo elemento unidos entre sí. En un grupo, este aumenta a medida que se desciende por el grupo (↓). En un período, disminuye de izquierda a derecha (→).





Radio iónicoCorresponde al radio que alcanza un átomo luego de haber sufrido una ganancia o pérdida de electrones. A continuación se muestra la variación de tamano en cationes y aniones.

Volumen atómico El volumen atómico fue una de las primeras propiedades periódicas estudia- das por los químicos. Esta propiedad se define como el cociente entre la masa atómica y la densidad (V= ma/d). Al igual que el radio atómico, en un grupo aumenta hacia abajo (↓), y en un período disminuye hacia la derecha (→). Energía de ionización y afinidad electrónica La energía de ionización es la cantidad de energía necesaria para arrancar un electrón de un átomo neutro, gaseoso y en estado fundamental. La afinidad electrónica es la energía involucrada en la unión de uno o más electrones con un átomo neutro. Ambas propiedades, generalmente, aumentan dentro de un período (→) y aumentan al ascender por un grupo (↑). ElectronegatividadEs la capacidad que tiene un átomo de atraer electrones de otro átomo en un enlace químico.La electronegatividad en un grupo disminuye al aumentar el número atómico (↓) y en un período aumenta de izquierda a derecha (→). La diferencia de la electronegatividad permite conocer el tipo de enlace que hay entre los elementos:





• Enlace iónico:>1,7• Enlace covalente polar:0,4–1,7• Enlace covalente apolar:<0,4 Enlace covalente apolar: Ambos elementos atraen los electrones compartidos con igual fuerza. Enlace covalente polar: Uno de los elementos atrae los electrones compartidos con mayor fuerza.

Actividad 2.1. A continuación se presenta una silueta de la tabla periódica. Indica

con flechas cómo varían las propiedades periódicas. (6 puntos)

2. Observa el siguiente gráfico, en el que se representa el radio atómico de ciertos elementos en función de su número atómico y luego responde las preguntas. (7 puntos)

3. Localiza los elementos del gráfico en la tabla periódica y ordénalos según sus números atómicos.





4. Construye un esquema que represente la variación de los radios atómicos de los elementos del gráfico anterior. Si necesitas ayuda, usa la tabla periodica.

5. Analiza el esquema y fíjate si existe algún patrón en el radio de los átomos. Plantea una explicación para ello.

6. Basándote en el esquema que construiste, responde las siguientes preguntas: a. ¿A qué grupo de la tabla periodica pertenecen los elementos que

presentan mayor radio atómico?

b. ¿Cómo varía el radio atómico a lo largo de dicho grupo?

c. ¿En qué periodo de la tabla periódica se localizan los elementos con mayor radio atómico?

d. ¿En qué lado de la tabla periódica se localiza la mayoría de los elementos con menor radio atómico?


Al terminar¿Qué aprendiste sobre los átomos en esta guía?

¿Para que crees que te servirá este aprendizaje?

¿Qué más te gustaría aprender sobre este tema?





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