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
Desempeños del estudiante al
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
Desempeños del estudiante al
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
Desempeños del estudiante al
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
Desempeños del estudiante al
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
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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.
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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:
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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
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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
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( ) 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
C) Sustitución simple
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
C) Sustitución simple
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
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( ) 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
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( ) 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.
Las respuestas correctas de esta parte se encuentran en el software.
39.- NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
40. NaBr + Cl2 NaCl + Br2
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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.
Las respuestas correctas de esta parte se encuentran en el software.
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
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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
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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
FÓRMULAS DE SALES, HIDRÓXIDOS, ÁCIDOS, ÓXIDOS E HIDRUROS
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
Área Ciencia Naturales
CEB 4/1
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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
FÓRMULAS DE SALES, HIDRÓXIDOS, ÁCIDOS, ÓXIDOS E HIDRUROS
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
Área Ciencia Naturales
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
http://www.taringa.net/posts/imagenes/1605169/Robots-II.html
http://eleconomista.com.mx/tecnociencia/2011/07/22/tan-facil-como-armar-robot
Bibliografía
Química 1
E. Rosales
Editorial Limusa