Elaborado por: Mg.MARTIN MORENO ARCINIEGAS
Docente área de ciencias naturales y educación ambiental
TALLER No. 1
Duración del taller: 2 hora
EVALUACIÓN DEL TALLER
Los siguientes son los criterios a evaluar durante este taller:
1. Elaboración con responsabilidad de las actividades del taller
2. Aprendizaje significativo de los contenidos del taller
3. Realización del taller
4. Entrega a tiempo del taller al docente Martín Moreno Arciniegas
5. Valoración de los registros consignados en el cuaderno de química
6. Buen comportamiento y respeto por la clase de química
7. Asistencia y puntualidad para la clase de química
8. Valoración que le da el estudiante al área de química y al conocimiento científico
9. Si el estudiante realiza actividades diferentes al taller
Señor estudiante: Realice el cuestionario No.1 en el cuaderno de registros de química sobre el concepto y origen de la química orgánica.
CUESTIONARIO No.1
1. Defina el concepto de tabla periódica
2. Como se llama el científico que propuso la tabla periódica y explique con sus palabras en consistía
3. En que consiste la ley periódica de los elementos químicos
4.¿Que es un elemento químico? De 2 ejemplos de elementos con el número de protones.
5. ¿Cuales son los tipos de elementos?
6. ¿Que son los metales?
7. ¿Cuales son sus propiedades físicas y químicas de los metales?
8. ¿Que son los no metales?
9. ¿Cuales son sus propiedades físicas y químicas de los no metales?
10. ¿Que son los metales de transición?
11. ¿Que son los metaloides?
El Sistema periódico o Tabla periódica es un esquema de todos los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos. El primer periodo, que contiene dos elementos, el hidrógeno y el helio, y los dos periodos siguientes, cada uno con ocho elementos, se llaman periodos cortos. Los periodos restantes, llamados periodos largos, contienen 18 elementos en el caso de los periodos 4 y 5, o 32 elementos en el del periodo 6. El periodo largo 7 incluye el grupo de los actínidos, que ha sido completado sintetizando núcleos radiactivos más allá del elemento 92, el uranio.
El químico Dmitri Mendeléiev propuso la tabla periódica de los elementos, que agrupaba a éstos en filas y columnas según sus propiedades químicas. Inicialmente, los elementos fueron ordenados por su atómico. A mediados del siglo XIX, cuando Mendeléiev hizo esta clasificación, se desconocían muchos elementos; los siguientes descubrimientos completaron la tabla, que ahora está ordenada según el número atómico de los elementos (el número de protones que contienen).
La ley Periódica es la base de la tabla periódica y establece que las propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de forma sistemática conforme aumenta el número atómico. Todos los elementos de un grupo presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos con valencia -1.
Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento. Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son átomos del elemento uranio. El ozono (O3) y el oxígeno (O2) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O). Otro ejemplo es el elemento químico carbono, que se presenta en la naturaleza como grafito o como diamante (estados alotrópicos).
Una de las ventajas de la Tabla Periódica es que permite predecir las propiedades de los elementos con sólo ver su posición dentro de ella. Además se debe mencionar que la tabla periódica permite realizar comparaciones entre diferentes propiedades de los elementos. Estas propiedades se conocen como PROPIEDADES PERIÓDICAS. Las principales propiedades periódicas son: volumen atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.
Tipos de elementos: Los metales los solemos clasificar de la siguiente forma:
Metales reactivos. Se denomina así a los elementos de las dos primeras columnas (alcalinos y alcalinotérreos) al ser los metales más reactivos por regla general.
Metales de transición. Son los elementos que se encuentran entre las columnas largas, tenemos los de transición interna (grupos cortos) y transición externa o tierras raras (lantánidos y actínidos).
Otros metales. Son los que se encuentran en el resto de grupos largos. Algunos de ellos tienen propiedades de no metal en determinadas circunstancias (semimetales o metaloides).
Los no metales, algunos de los cuales, los que se encuentran cerca de la línea de separación metal / no metal, tienen un comportamiento metálico en determinadas circunstancias (semimetales o metaloides).
A partir de la primera mitad del siglo XVIII, la química tomaba más y más la forma de una ciencia. Como resultado del análisis químico de los objetos naturales -principalmente minerales-, en el periodo que va desde 1735 hasta 1830 se descubrieron más de una treintena de elementos químicos. Los más conocidos son: cobalto, níquel, manganeso, bario, molibdeno, wolframio (descubierto por los químicos españoles F. y J. D'Elhuyar en 1783), estroncio, circonio, uranio, titanio, cromo, platino (cuya primera descripción es debida al matemático y explorador español Antonio de Ulloa en 1748), flúor, cloro, yodo, bromo, cadmio, litio, silicio, aluminio, ... Los químicos de este siglo fueron capaces, utilizando la definición operativa de elemento, de seleccionar de la lista de sustancias puras que conocían un conjunto de sustancias que podían ser consideradas como elementos. Tal conjunto, propuesto por el químico francés Lavoisier (1743-1794), está reseñado en la siguiente tabla:
(*) Se conocen hoy como compuestos.
Se denomina metales a los elementos químicos caracterizados
por ser buenos conductores del calor y la electricidad, poseer alta densidad, y
ser sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio y el galio; sus sales
forman iones electropositivos (cationes) en disolución. La mayor parte de los
elementos metálicos exhibe el lustre brillante que asociamos a los metales.
Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes.
Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel…
Propiedades Físicas de los metales:
• Brillo: reflejan la luz que incide en su superficie.
• Dureza: la superficie de los metales oponen resistencia e dejarse rayar por objetos agudos.
• Tenacidad: los elementos presentan mayor o menor resistencia a romperse cuando ejercen sobre ellos una presión.
• Ductilidad: los metales son fácilmente estirados en hilos finos (alambres), sin romperse.
• Maleabilidad: ciertos metales, tales como el oro, la plata y el cobre, presentan la propiedad de ser reducidos a delgadas láminas, sin romperse.
• Conductividad Calórica: los metales absorben y conducen la energía calórica.
• Conductividad Eléctrica: los metales permiten el paso de la corriente eléctrica a través de su masa.
• Densidad: la inmensa mayoría de los metales presentan altas densidades.
• Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presentan elevadísimos puntos de fusión, en mayor o menor medida para ser fundidos.
Propiedades Químicas de los metales
Los metales son muy reactivos, con los no metales, especialmente con los halógenos. Forman óxidos, sales, hidróxidos (bases).
• La formación de óxidos básicos ocurre cuando un metal reacciona con el oxigeno, como en el caso de la formación de herrumbre (oxido de hierro) durante la oxidación lenta del hierro. Ejemplo: hierro + oxigeno à oxido de hierro
• La formación de hidróxido ocurre cuando un metal alcalino reacciona con el agua. Esta reacción es muy violenta para estoy metales, particularmente en el caso del sodio, que forma hidróxido de sodio. Ejemplo: sodio + agua à hidróxido de sodio
• La formación de sales ocurre cuando un metal reacciona con un acido y libera el gas hidrogeno. Los metales alcalinos reaccionan en forma explosiva con los ácidos, por lo que se debe evitar su contacto. Ejemplo: Magnesio + Acido Clorhídrico à cloruro de magnesio + hidrogeno
Los metales tienden a tener energías de ionización bajas y por tanto se oxidan (pierden electrones) cuando sufren reacciones químicas. Los metales comunes tienen una relativa facilidad de oxidación. Muchos metales se oxidan con diversas sustancias comunes.
Se utilizan con fines estructurales, fabricación de recipientes, conducción del calor y la electricidad. Muchos de los iones metálicos cumplen funciones biológicas importantes: hierro, calcio, magnesio, sodio, potasio, cobre, manganeso, cinc, cobalto, molibdeno, cromo, estaño, vanadio, níquel…
Propiedades Físicas de los metales:
• Brillo: reflejan la luz que incide en su superficie.
• Dureza: la superficie de los metales oponen resistencia e dejarse rayar por objetos agudos.
• Tenacidad: los elementos presentan mayor o menor resistencia a romperse cuando ejercen sobre ellos una presión.
• Ductilidad: los metales son fácilmente estirados en hilos finos (alambres), sin romperse.
• Maleabilidad: ciertos metales, tales como el oro, la plata y el cobre, presentan la propiedad de ser reducidos a delgadas láminas, sin romperse.
• Conductividad Calórica: los metales absorben y conducen la energía calórica.
• Conductividad Eléctrica: los metales permiten el paso de la corriente eléctrica a través de su masa.
• Densidad: la inmensa mayoría de los metales presentan altas densidades.
• Fusibilidad: la inmensa mayoría de los metales presentan elevadísimos puntos de fusión, en mayor o menor medida para ser fundidos.
Propiedades Químicas de los metales
Los metales son muy reactivos, con los no metales, especialmente con los halógenos. Forman óxidos, sales, hidróxidos (bases).
• La formación de óxidos básicos ocurre cuando un metal reacciona con el oxigeno, como en el caso de la formación de herrumbre (oxido de hierro) durante la oxidación lenta del hierro. Ejemplo: hierro + oxigeno à oxido de hierro
• La formación de hidróxido ocurre cuando un metal alcalino reacciona con el agua. Esta reacción es muy violenta para estoy metales, particularmente en el caso del sodio, que forma hidróxido de sodio. Ejemplo: sodio + agua à hidróxido de sodio
• La formación de sales ocurre cuando un metal reacciona con un acido y libera el gas hidrogeno. Los metales alcalinos reaccionan en forma explosiva con los ácidos, por lo que se debe evitar su contacto. Ejemplo: Magnesio + Acido Clorhídrico à cloruro de magnesio + hidrogeno
Los no metales varían mucho en su
apariencia no son lustrosos y por lo general son malos conductores del calor y
la electricidad. Sus
puntos
de fusión son más
bajos
que los de los metales (aunque el
diamante, una forma de carbono, se funde a 3570 ºC). Varios no metales existen en
condiciones ordinarias como moléculas diatómicas. En esta lista están incluidos
cinco gases (H2, N2, 02, F2 y C12), un líquido (Br2) y un sólido volátil (I2).
El resto de los no metales son sólidos que pueden ser duros como el diamante o
blandos como el azufre. Al contrario de los metales, son muy frágiles y no
pueden estirarse en hilos ni en láminas. Se encuentran en los tres estados de
la materia a temperatura ambiente: son gases (como el oxígeno), líquidos (bromo) y sólidos (como el carbono). No
tienen brillo metálico y no reflejan la luz.
Muchos no metales se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre en cantidades
importantes. Otros son oligoelementos: flúor, silicio, arsénico, yodo, cloro.
Los no metales presentan las sigueintes
PROPIEDADES FÍSICAS:
a. Los no
metales varían mucho en su apariencia.b. No son lustrosos.c. Por lo general son
malos conductores del calor y la electricidad.d. Sus puntos de fusión son más
bajos que los de los metales (aunque el diamante, una forma decarbono, se funde
a 3570 ºC).e.A temperatura ambiente los encontramos en estado gaseoso (H2, N2,
02, F2y C12), líquido (Br2) yun sólido volátil (I2). El resto de los no metales
son sólidos que pueden ser duros como el diamante oblandos como el azufre.f. Al
contrario de los metales, son muy frágiles y no pueden estirarse en hilos ni en
láminas.g. No tienen brillo metálico y no reflejan la luz.h. Muchos no metales
se encuentran en todos los seres vivos: carbono, hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno,fósforo y azufre en cantidades importantes. Otros son oligoelementos:
flúor, silicio, arsénico, yodo,cloro.
Los no metales presentan las siguientes
PROPIEDADES QUÍMICAS:
a. Su
electronegatividad es de mediana a alta.b. Presentan 4 ó más electrones en su
último nivel, no "removibles".b. Sus moléculas son generalmente
biatómicas y covalentes.c. Forman compuestos iónicos con los metales y
covalentes con otros no metales.d. Son todos elementos representativos
pertenecientes al bloque p de la tabla periódica.e. Al ionizarse forman
aniones.(se reducen), poruqe incorporan electrones en su nivel más externo,para
adquiir la configuración electrónica del gas noble que les sigue en la tabla
Los metales de transición tienen incompletas las subcapas d o con
gran facilidad dan origen a iones que tienen incompletas estas subcapa (Los metales
del grupo 2B Zn, Cd, y Hg no tienen esta configuración electrónica
y aunque algunas veces se clasifican como metales de transición, en realidad no
pertenecen a esta categoría) Este atributo le confiere diversas propiedades
sobresalientes, como su coloración particular, la capacidad de formar
compuestos paramagnéticos, poseer una actividad catalítica y en especial, una
gran tendencia a formar iones complejos (contiene un cation metálico central
unido o una o mas moléculas de iones), pueden modificar su spin sin variar su estado de oxidación y nunca estan libres en los organismos
biológicos (ligados a proteínas,
metaloproteinas, metaloenzimas)
Los metaloides o semimetales son elementos quimicos que no se pueden clasificar dentro de los metales, ni tampoco dentro de los no metales, porque presentan caracteristicas de ambos, por ejemplo, los metales son conductores, los no metales son aislantes, mientras que los metaloides son semiconductores, que transmiten la corriente eléctrica en un solo sentido. Los metaloides que existen son los siguientes:
- Boro
- Silicio
- Germanio
- Arsénico
- Antimonio
- Telurio
- Polonio
- Astato
ACTIVIDAD EXTRACLASE
Presentar un informe escrito individual (con normas incoctec) sobre:
1. Cual es el concepto de átomo
2. Cual es el concepto de electrón
3. Cual es el concepto de neutron
4. Cual es el concepto de proton
5. Cual es le importancia de la tabla periódica
6. Cual es el concepto de número atómico
Fecha de entrega: 21 de Septiembre de 2012
TALLER No.2
Duración del taller: 2 hora
EVALUACIÓN DEL TALLER
Los siguientes son los criterios a evaluar durante este taller:
1. Elaboración con responsabilidad de las actividades del taller
2. Aprendizaje significativo de los contenidos del taller
3. Realización del taller
4. Entrega a tiempo del taller al docente Martín Moreno Arciniegas
5. Valoración de los registros consignados en el cuaderno de química
6. Buen comportamiento y respeto por la clase de química
7. Asistencia y puntualidad para la clase de química
8. Valoración que le da el estudiante al área de química y al conocimiento científico
9. Si el estudiante realiza actividades diferentes al taller
Señor estudiante: Realice el cuestionario No.1 en el cuaderno de registros de química sobre el concepto y origen de la química orgánica.
CUESTIONARIO No.1
1. En que consite la ley periódica
2. Cual fue el descubrimiento en 1829 realizado por el químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner
3. Cual es la importancia del descubrimiento del espectroscopio
4. Que explica la teoria de la capa elctrónica
5. Que explica la teoría cuántica
6. En que consiste el sistema periodico largo
7. ¿Que es el peso atómico de los elementos?
8. como se determina la masa de un átomo o de una molécula
9. Haga una explicación amplia sobre el modelo atómico
10. explique que es el numero atómico
La ley periódica es la base de la tabla periódica y establece que las
propiedades físicas y químicas de los elementos tienden a repetirse de forma
sistemática conforme aumenta el número atómico. Todos los elementos de un grupo
presentan una gran semejanza y, por lo general, difieren de los elementos de
los demás grupos. Por ejemplo, los elementos del grupo IA, a excepción del
hidrógeno, son metales con valencia química +1; mientras que los del grupo
VIIA), exceptuando el astato, son no metales, que normalmente forman compuestos
con valencia -1.
En 1829 se habían descubierto los elementos suficientes para que el químico
alemán Johann Wolfgang Döbereiner pudiera observar que había ciertos elementos
que tenían propiedades muy similares y que se presentaban en tríadas: cloro,
bromo y yodo; calcio, estroncio y bario; azufre, selenio y teluro, y cobalto,
manganeso y hierro. Sin embargo, debido al número limitado de elementos
conocidos y a la confusión existente en cuanto a la distinción entre masas
atómicas y masas moleculares, los químicos no captaron el significado de las
tríadas de Döbereiner.
El desarrollo del espectroscopio en 1859 por los físicos alemanes Robert
Wilhelm Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff, hizo posible el descubrimiento de
nuevos elementos. En 1860, en el primer congreso químico internacional
celebrado en el mundo, el químico
italiano
Stanislao Cannizzaro puso de manifiesto
el hecho de que algunos elementos (por ejemplo el oxígeno) poseen moléculas que contienen dos átomos. Esta
aclaración permitió que los químicos consiguieran una "lista"
consistente de los elementos.
La Teoría De La Capa Electrónica utilizada en la clasificación periódica,
los gases nobles, que no son reactivos en la mayoría de los casos (valencia =
0), están interpuestos entre un grupo de metales altamente reactivos que forman
compuestos con valencia +1 y un grupo de no metales también muy reactivos que
forman compuestos con valencia -1. Este fenómeno condujo a la teoría de que la
periodicidad de las propiedades resulta de la disposición de los electrones en
capas alrededor del núcleo atómico. Según la misma teoría, los gases nobles son
por lo general inertes porque sus capas electrónicas están completas; por lo
tanto, otros elementos deben tener algunas capas que están sólo parcialmente
ocupadas, y sus reactividades químicas están relacionadas con los electrones de
esas capas incompletas. Por ejemplo, todos los elementos que ocupan una
posición en el sistema inmediatamente anterior a un gas
inerte, tienen un electrón menos del número necesario para completar las capas
y presentan una valencia -1 y tienden a ganar un electrón en las reacciones.
Los elementos que siguen a los gases inertes en la tabla tienen un electrón en
la última capa, y pueden perderlo en las reacciones, presentando por tanto una
valencia +1.
Un análisis del sistema periódico, basado en esta teoría, indica
que la primera capa electrónica puede contener un máximo de 2 electrones, la
segunda un máximo de 8, la tercera de 18, y así sucesivamente. El número total
de elementos de cualquier periodo corresponde al número de electrones
necesarios para conseguir una configuración estable. La diferencia entre los
subgrupos A y B de un grupo dado también se puede explicar en base a la teoría
de la capa de electrones. Ambos subgrupos son igualmente incompletos en la capa
exterior, pero difieren entre ellos en las estructuras de las capas subyacentes. Este modelo del átomo proporciona una buena explicación de los
enlaces químicos.
El desarrollo de la teoría cuántica y su
aplicación a la estructura atómica, enunciada por el físico danés Niels Bohr y otros científicos, ha aportado una
explicación fácil a la mayoría de las características detalladas del sistema
periódico. Cada electrón se caracteriza por cuatro números cuánticos que
designan su movimiento orbital en el espacio. Por medio de
las reglas de selección que gobiernan esos números cuánticos,
y del principio de exclusión de Wolfgang Pauli, que establece que dos
electrones del mismo átomo no pueden tener los mismos números cuánticos, los
físicos pueden determinar teóricamente el número máximo de electrones necesario
para completar cada capa, confirmando las conclusiones que se infieren del sistema
periódico.
Desarrollos posteriores de la teoría cuántica revelaron por qué algunos
elementos sólo tienen una capa incompleta (en concreto la capa exterior, o de valencia),
mientras que otros también tienen incompletas las capas subyacentes. En esta
última categoría se encuentra el grupo de elementos conocido como lantánidos,
que son tan similares en sus propiedades que Mendeléiev llegó a asignarle a los
14 elementos un único lugar en su tabla.
El Sistema Periódico Largo. La aplicación de la teoría cuántica sobre la
estructura atómica a la ley periódica llevó a reformar el sistema periódico en
la llamada forma larga, en la que prima su interpretación electrónica. En el sistema
periódico largo, cada periodo corresponde a la formación de una nueva capa de
electrones. Los elementos alineados tienen estructuras electrónicas
estrictamente análogas. El principio y el final de un periodo largo representan
la adición de electrones en una capa de valencia; en la parte central aumenta
el número de electrones de una capa subyacente.
Peso atómico, de los elementos. En general ya habíamos mencionado a la masa como cantidad de materia y
el peso como la fuerza con que un cuerpo es atraído por la gravedad terrestre.
No obstante en libros
antiguos y el común de las personas maneja los términos masa atómica igual al
peso atómico.
A continuación se explica como se determina la masa de un átomo o de una
molécula. Si ambas partículas son tan pequeñas para ser medidas con una
balanza. Un investigador llamado Stanislao Cannizzaro. Aprovechando la hipótesis de Avogadro
("Volúmenes iguales de gases diferentes en las mismas condiciones de
presión y temperatura contienen el mismo número de moléculas.") y después
de una serie de experimentos concluyó que la masa de la molécula diatómica de
hidrógeno (H2) era 2 por lo que decidió que le podría servir de base (como
patrón) para determinar las masas atómicas relativas de los elementos conocidos
en su época. Cannizzaro calculó la masa atómica del oxígeno pesando
primeramente varios compuestos gaseosos que contuvieran oxígeno y comparó sus
densidades con la que había determinado para el hidrógeno. Siempre trabajando a
las mismas condiciones de temperatura y presión para asegurar que tenía el
mismo número de partículas. Como base en estos experimentos, se seleccionó al
oxígeno como sustancia de referencia, asignándole arbitrariamente el valor de
16 unidades de masa atómica (uma). Considerando que los átomos o
moléculas son tan pequeños, te podrás imaginar que no es posible medirlos ni
pensarlos en forma individual sino que es necesario manejar cantidades enormes
de ellos. Debido a lo anterior los científicos decidieron establecer una unidad
fundamental que se refiere a la cantidad de sustancias que contengan un número
determinado de partículas. Esta unidad es el Mol y se define como cantidad de
sustancias que contienen 6.02 x 1023 partículas en honor a Avogadro a este
número se le conoce como número de Avogadro. Es importante que te quede
claro que el término Mol se refiere a una cantidad de partículas bien
definidas; por ejemplo cuando alguien pida un ciento se da por entendido de que
se trata de 100 unidades de hojas, de pelotas, de plumas, etc., De igual manera
al pedir una docena de flores sabemos que entregaran 12 unidades. Si se quiere
tener un Mol de átomos de oro tendríamos que contar
átomos. Aparte de que no es posible tomar los átomos para irlos
contando, será una tarea titánica puesto que si todas las personas del mundo se
pusieran a contar tardarían años en terminar. Afortunadamente los químicos han
establecido una relación entre el Mol y la cantidad de materia o masa. La Unión
Internacional de Química Pura Aplicada indicó que un Mol es la cantidad de
sustancias que contienen un número de unidades elementales iguales a un número
de átomos que hay en 12g de carbono
12. En otras palabras si colocamos en una balanza 12 gramos de carbono 12 se
tendrán:
6.02 x 10 elevado a la 23; átomos de carbono 12.
Con estas consideraciones se define la masa molar que es la masa de un
Mol de partículas. Estos datos
los puedes encontrar en la tabla periódica. Por ejemplo para el
elemento oxígeno su masa molar es de 16g por lo tanto esa es la masa de
átomos de oxígeno. En concreto
si deseas saber la masa de cualquier elemento sólo consulta los datos que
aparecen en la tabla periódica
A continuación se explica el modelo atómico. Recordarás que Dalton retomó el concepto de átomo y que el modelo
que él propuso fue aceptado. Otros científicos continuaron con el estudio de la
composición de la materia y con numerosos e ingeniosos experimentos, se detectó
que había otras partículas que conformaban al átomo. Así Joseph John Thomson
trabajó con tubos de descargas y fue el primero en identificar una partícula
muy pequeña con carga negativa, a la que se llamó electrón (e-). Posteriormente,
Ernest Rutherford descubrió otra
partícula de gran masa y carga positiva a la que se le llama protón
(p+). Estas partículas se encuentran en el centro del átomo. El centro fue
denominado núcleo. Con esta información
el físico Niels Bohr elaboró un modelo atómico
que se puede resumir en los siguientes puntos:
a) El átomo está formado por protones, neutrones y electrones.
b) Los electrones se mueven alrededor del núcleo en órbitas circulares
bien definidas a las cuales se llama niveles de energía.
c) Cada órbita puede contener un número máximo de electrones.
d) Cada órbita o nivel posee diferente energía.
e) Los electrones pueden cambiar de órbita si se les modifica la energía.
Existe una fuerza de atracción entre los átomos a la que se denomina
unión o enlace químico y éste es de naturaleza eléctrica, siendo los electrones
los que participan directamente, como los electrones más cercanos al núcleo son
atraídos con mayor fuerza; los participantes directos son los electrones
ubicados en el nivel más extremo, a los que se llama electrones de valencia. Algunos
átomos aceptan electrones fácilmente como los de la familia
de los halógenos. Otros ceden fácilmente sus electrones.
En el momento en que se "satisface" la tendencia a perder o
ganar electrones, se dice que se estabiliza por medio de un enlace químico.
Partícula
|
Carga
|
Localización
|
Protón
|
+
|
en el núcleo
|
Neutrón
|
0
|
en el núcleo
|
Electrón
|
-
|
alrededor del núcleo
|
Número atómico. En la actualidad la tabla
periódica no se encuentra ordenada de acuerdo a la masa atómica, sino al número
atómico de los elementos; así te das cuenta que en el 1er. período empieza con hidrógeno,
helio, litio, berilio, boro. Esto se debe a que con el descubrimiento de las
partículas subatómicas, se encuentra que lo que hace diferente a los átomos de
un elemento y otro es la cantidad de protones, la definición de número atómico
es: el número que indica la cantidad de protones que tiene en su núcleo el
átomo de un elemento determinado.
Elemento
|
Protones en su núcleo
|
No. Atómico
|
Hidrógeno
|
1
|
1
|
Litio
|
3
|
3
|
Carbono
|
6
|
6
|
Aluminio
|
13
|
13
|
TALLER No.3
Docente: Mg. MARTIN MORENO ARCINIEGAS
Tiempo destinado: 2 horas
1. Realizar el cuestionario No.1
2. Socialización del tema utilizando la técnica de la mesa redonda y el debate
3. Evaluación de la sesión No.1: Preguntas orales durante el desarrollo de la sesión. Revisión del pensamiento escrito acerca del cuestionario No.1 en el cuaderno de registros de química.
1. CUESTIONARIO No.1
¿Que es un elemento químico? De 2 ejemplos de elementos con el número de protones.
¿Cuales son los tipos de elementos?
¿Que son los metales den transición, metales reactivos, otros metales y no metales?
¿Qué es un gas noble?
¿Cuáles son las propiedades periódicas mas importantes?
¿Que entiende por peso atómico?
¿Qué entiende por isótopo?
¿Qué es masa atómica?
¿Qué diferencia hay entre peso atómico y masa atómica?
¿Qué es un grupo y que es un periodo?
¿Qué es un nivel de energía?
Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento. Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son átomos del elemento uranio. El ozono (O3) y el oxígeno (O2) son dos sustancias simples, cada una de ellas con propiedades diferentes. Y el elemento químico que forma estas dos sustancias simples es el oxígeno (O). Otro ejemplo es el elemento químico carbono, que se presenta en la naturaleza como grafito o como diamante (estados alotrópicos).
Una de las ventajas de la Tabla Periódica es que permite predecir las propiedades de los elementos con sólo ver su posición dentro de ella. Además se debe mencionar que la tabla periódica permite realizar comparaciones entre diferentes propiedades de los elementos. Estas propiedades se conocen como PROPIEDADES PERIÓDICAS. Las principales propiedades periódicas son: volumen atómico, potencial de ionización, afinidad electrónica y electronegatividad.
Tipos de elementos: Los metales los solemos clasificar de la siguiente forma:
Metales reactivos. Se denomina así a los elementos de las dos primeras columnas (alcalinos y alcalinotérreos) al ser los metales más reactivos por regla general.
Metales de transición. Son los elementos que se encuentran entre las columnas largas, tenemos los de transición interna (grupos cortos) y transición externa o tierras raras (lantánidos y actínidos).
Otros metales. Son los que se encuentran en el resto de grupos largos. Algunos de ellos tienen propiedades de no metal en determinadas circunstancias (semimetales o metaloides).
Los no metales, algunos de los cuales, los que se encuentran cerca de la línea de separación metal / no metal, tienen un comportamiento metálico en determinadas circunstancias (semimetales o metaloides).
Los gases nobles o gases inertes se ubican en el grupo VIIIA en la tabla periodica de los elementos químicos. Los gases nobles se caracterizan ya que presentan propiedades químicas muy similares. La primera indicación de la existencia de los gases nobles fue divulgada por el químico ingles Cavendish, en 1784. Algunas características de los gases nobles a condiciones normales son: Son gases con un solo átomo (monoatómicos), son incoloros, presentan reactividad química baja
El peso atómico es el número asignado a cada elemento químico para especificar la masa promedio de sus átomos. Puesto que un elemento puede tener dos o más isótopos cuyas masas difieren, el peso atómico de tal elemento dependerá de las proporciones relativas de sus isótopos. La composición isotópica de los elementos que se encuentran en la naturaleza es casi constante, excepto en aquellos que ha producido la radiactividad natural.
Se denominan isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen una cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa. La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables. Otros elementos tienen isótopos inestables, como el uranio, cuyos isótopos están constantemente en decaimiento, lo que los hace radiactivos. Los isótopos inestables son útiles para estimar la edad de variedad de muestras naturales, como rocas y materia orgánica.
La masa atómica puede ser considerada como la masa total de los protones y neutrones en un átomo único en estado de reposo. La masa atómica, también se ha denominado peso atómico, aunque esta denominación es incorrecta, ya que la masa es propiedad del cuerpo y el peso depende de la gravedad.
En la tabla periódica de los elementos, un periodo es cada fila de la tabla. El número de niveles energéticos que tiene un átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su número atómico se van llenando en este orden (Véase también: configuración electrónica): y esta es la razón de la estructura que presenta la tabla periódica. Puesto que los electrones situados en niveles más externos determinan en gran medida las propiedades químicas, estos tienden a ser similares dentro de un grupo de la tabla periódica. Dos elementos adyacentes en un grupo tienen propiedades físicas parecidas, a pesar de la significativa diferencia de masa. Dos elementos adyacentes en un periodo tienen masa similar, pero propiedades diferentes.
En la tabla periódica, un grupo es el numero del ultimo nivel energético que hace referencia a las columnas allí presentes. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar, de los cuales diez son grupos cortos y los ocho restantes, largos. No es coincidencia que muchos de estos grupos correspondan a conocidas familias de elementos químicos: la tabla periódica se ideó para ordenar estas familias de una forma coherente y fácil de ver. La explicación moderna del ordenamiento en la tabla periódica es que los elementos de un grupo tienen configuraciones electrónicas similares en los niveles de energía más exteriores; y como la mayoría de las propiedades químicas dependen profundamente de las interacciones de los electrones que están colocados en los niveles más externos, esto hace que los elementos de un mismo grupo tengan propiedades físicas y químicas similares.
Los niveles de energía son los electrones que están girando alrededor del núcleo formando capas. En cada una de ellas, la energía que posee el electrón es distinta. En efecto; en las capas muy próximas al núcleo, la fuerza de atracción entre éste y los electrones es muy fuerte, por lo que estarán fuertemente ligados. El hecho pues, de que los electrones de un átomo tengan diferentes niveles de energía, nos lleva a clasificarlos por el nivel energético (o banda energética) en el que se encuentra cada uno de ellos.
EVALUACIÓN DE LA ACTIVIDAD
Los siguientes son los criterios para evaluar la actividad en clase:
1. Responsabilidad en la realización de sus trabajos
2. Entrega de la actividad a tiempo al docente
3. Aprendizaje significativo de los contenidos
4. La honestiddad con la realización de la actividad
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