Bloque IV "INTERPRETAS LA TABLA PERIÓDICA"

Bloque IV 
Interpretas la Tabla Periódica

Objetos de aprendizaje:

4.1 Elementos químicos: Grupo, Periodo y Bloque.

4.2 Propiedades periódicas y su variación en la Tabla Periódica.

4.3 Utilidad e importancia de metales y no metales para la vida socioe-conómica del país y el mundo.

Tabla Periódica de los Elementos 

La Tabla Periódica de los Elementos es una herramienta que clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico y útil de agrupamiento de los elementos.

Dimitri Mendeleiev Químico Ruso estaba preocupado por lo difícil que resultaba a los estudiantes aprender Química ya que la información acerca de las propiedades de las sustancias era escasa y estaba muy dispersa. Por lo que decide tomar acción al recopilar y ordenar toda la información disponible.  También al hacer comparaciones de los  elementos con propiedades similares, encuentra que las propiedades  de éstos dependen de manera regular del cambio de peso atómico, por eso él decide presentar sus resultados en forma de tabla agrupando a los elementos con propiedades semejantes. Así surge la primer tabla de ordenamiento de los elementos químicos. 

A Mendeleiev establece las bases de la Tabla Periódica como se conoce actualmente y lo que se conoce hoy como la 

Ley Periódica:

 Las propiedades de los elementos son una función periódica de sus pesos atómicos.

Primeras consideraciones:

Los elementos son sustancias homogéneas que no pueden dividirse en sustancias más simples y sus átomos son todos iguales.

Los elementos están ordenados en la tabla periódica de acuerdo a su Número atómico que es igual al número de electrones en las órbitas, así como es igual al número de protones en el núcleo atómico.

Grupos.- Son los ordenamientos verticales de la Tabla periódica. Los Grupos A, van desde el I A hasta el grupo VIII A que abarca a los elementos Representativos llamados de esta forma porque cumplen al pie de la letra las propiedades periódicas y su acomodo es uniforme y ordenado. Los grupos B no tienen el mismo acomodo debido a que sus características varían por el hecho de estar llenando con electrones una capa interior en su configuración electrónica. Ver la siguiente imagen.

Periodos.- Son los ordenamientos horizontales de la tabla periódica, van del 1 al 7. Cada periodo incluye a los elementos que están llenando con electrones el nivel de energía correspondiente. Es decir si un elemento en su configuración electrónica está llenando en 3d se le puede localizar en el periodo 3. Son solo siete periodos porque son siete niveles los necesarios para acomodar los electrones de los elementos conocidos hasta el día de hoy.

Bloques.-  Se les conoce como bloques a las secciones de la tabla periódica que incluye a los elementos que están llenando el mismo subnivel en su configuración electrónica. Esto quiere decir que existe un Bloque s para aquellos elementos que están llenando en s1 y s2 . Así como existe el Bloque d para los elementos que llenan desde d1 hasta d10.

Actividad No. 1

Escribe la definición de periodo, grupo y bloque y a cada uno agrega un dibujo de una tabla periódica iluminada con diferentes colores que ilustren las diferentes secciones.

Propiedades Periódicas: Son aquellas características propias de los elementos que varían de acuerdo a su posición en la Tabla Periódica.

1. Radio atómico.- El tamaño de los átomos se precisa por su radio atómico. La proximidad de los átomos vecinos y el tipo de enlace influyen en el tamaño del radio atómico.

Para los metales el radio atómico se define como la mitad de la distancia entre núcleos adyacentes en un cristal del elemento. Conocido como radio metálico.

Para los no metales es la mitad de la longitud del enlace molecular que los mantiene unidos. Radio covalente.

2. Afinidad Electrónica.- Es la energía necesaria para que un átomo en estado neutro incorpore un electrón libre en su último nivel energético, convirtiéndolo en ión negativo.

3. Energía de Ionización.- Es la energía mínima necesaria para arrancar un electrón de valencia de un átomo neutro convirtiéndolo en un ión positivo o catión.

4. Electronegatividad.-  Es la capacidad que tiene un átomo para atraer el par de electrones, cuando forma parte de un enlace químico.

Actividad No. 2

Investiga en internet o en tu libro la tendencia de los elementos en cuanto a estas cuatro propiedades y escribe en tu tarea la definición seguida de la imagen que muestre la tendencia en la tabla de cada propiedad.

Distribución de elementos por sus propiedades.

Observa la siguiente tabla y observa la distribución de los elementos por sus propiedades. La mayoría de los elementos son METALES se incluyen los bloque s, d, f y parte del bloque p. Justo en el bloque p se encuentran los METALOIDE y los NO METALES. 

Actividad No. 3

Realiza las investigaciones pertinentes para que elabores un cuadro en donde enlistes las propiedades de estos tres grupos de elementos, con el fin de que puedas hacer comparaciones.

Actividad No. 4 

Investiga qué son los Lántanidos y los Actínidos y porqué razón están fuera de la tabla periódica.

Recuerda que el examen es este jueves 28 de noviembre y que tu trabajo te ayuda a lograr el promedio.

Hasta la próxima entrada.

QBP Margarita Rodríguez V.

 

Bloque III "EXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES"

Bloque No. III
"Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones"





Objetos de aprendizaje:

3.1 Modelos atómicos y partículas subatómicas.
3.2 Conceptos básicos, no. atómico, masa atómica y no. de masa).
3.3 Configuraciones electrónicas y los números cuánticos.
3.4 Los isótopos y sus aplicaciones.





Modelos atómicos:

A lo largo de la historia de la ciencia, muchos científicos han contribuido para establecer un Modelo Atómico lo más parecido a la realidad, puesto que el átomo es sumamente pequeño no ha sido posible observar su estructura. 







Después de muchísimos experimentos de grandiosos personajes e investigadores se ha llegado al Modelo Atómico actual:

Para comprender mejor este modelo actual es necesario que conozcas sus componentes:

- Las partículas subatómicas son los componentes más pequeños de un átomo, el protón, neutrón y el electrón.

- Protón p+  Es la partícula positiva que se encuentra en el núcleo, su masa es de 1 uma.
- El neutrón  n^o  Es la partícula sin carga que se encuentra en el núcleo y su masa es de 1 uma.
-  El electrón e- se encuentra girando en los orbitales y tiene carga negativa, su masa es tan pequeña que se desprecia para cálculos de masa atómica.

- No. atómico (Z) .- Es la cantidad de protones o de electrones que tiene un átomo los elementos están ordenados en la Tabla Periódica en base a este Número atómico.

      Z  =   p⁺    =   e^-        corresponde a la casilla que ocupa el 

                                                     elemento en la tabla periódica.

     - Número de masa (A).- Es la suma de protones y neutrones en el núcleo.

                     Z =    p⁺      +     n⁰

- Masa atómica.- Es el peso atómico y es “el promedio de las masas de los isótopos a partir de su abundancia relativa”, estros valores son los valores que vemos en la tabla periódica.

- Isótopos.- Son átomos de un mismo elemento químico, pero que poseen un número de masa diferente debido al número diferente de neutrones.

Puedes observar en la imagen que los protones  en color rojo son los mismos en los tres átomos de carbono, lo que hace variar la masa de los átomos es la cantidad de neutrones, en el primero son seis, en el segundo son siete y en el último son ocho. Esto da las diferentes masas, 12, 13 y 14. Estos átomos son isótopos del carbono.

- Configuración electrónica.- Es la distribución que se da a los electrones de un átomo, siguiendo determinadas especificaciones. 

a. Se van a acomodar los electrones en el orden de los niveles y únicamente los que el elemento requiera.

b. Debe seguirse el orden que marcan las flechas ya que primero se llenan los subniveles de menor energía.

c. Cada orbital puede tener 2 electrones nada más.

d. El subnivel "s" sólo puede tener 2 electrones, porque contiene 1 sólo orbital.

e. El subnivel "p" sólo puede tener 6 electrones, porque contiene 3 orbitales.

f. El subnivel "d" sólo puede tener 10 electrones, porque contiene 5 orbitales.

g. El subnivel "f" sólo puede tener 14 electrones, porque contiene 7 orbitales.

- Diagrama energético o Representación gráfica.- Es una forma más detallada de expresar la configuración electrónica, ya que los orbitales son expresados con guiones mientras que los electrones mediante flechas:

1          - Electrón diferencial.- Es el último electrón que entra en la configuración electrónica de                un átomo, el cual hace que el elemento sea lo que es. Cada elemento tiene su electrón              diferencial

                       

-  Números cuánticos.- Son los números que se representan con letras (n, l, m y s) y describen el tamaño (n), la forma (l) y la orientación espacial (m) de los orbitales en el átomo. El número cuántico “s” indica el giro del electrón.

Estos números cuánticos fueron determinados con el propósito de establecer la localización de los electrones de los átomos, indican el tamaño del orbital "n", la forma del orbital "l" y la orientación el espacio "m", así como el giro del electrón "s".

1. Número cuántico principal “n”.- Se le ha llamado "principal" y nos indica el tamaño del orbital, su valor va desde 1 hasta el 7.

2. Número cuántico secundario “l”.- Se conoce como secundario y me dice la forma del orbital, ya sea circular o elíptico sus valores van desde cero hasta 3.

Los valores dependen del subnivel donde se encuentra el electrón:

Cuando los electrones están en el subnivel s                  l = 0

Cuando los electrones están en el subnivel p                  l = 1

Cuando los electrones están en el subnivel d                  l = 2

Cuando los electrones están en el subnivel f                   l = 3

3. Número cuántico magnético “m”.- Nos indica la orientación en el espacio en relación con su campo magnético externo.

Sus valores están indicados por el valor de l:

Los valores van desde     – l    hasta   + l      pasando por cero

esto es:          

m  =   - l     0    + l

4.  Número cuántico “s” spin.- Sentido del giro del electrón sobre sí mismo.

Valores de s     + ½ si el giro es positivo

                                                              - ½  si el giro es negativo

Los electrones girando

NOTA: Es necesario que asistan a asesorías el próximo miércoles 25 de septiembre, para una explicación general de este tema, ahí se encargará  la tarea y se programará el examen.

Lo isótopos y sus aplicaciones:

Los isótopos artificiales son creados por el hombre en laboratorios nucleares con bombardeo de partículas subatómicas, estos isótopos suelen tener una corta vida, en su mayoría por la inestabilidad y radioactividad que presentan, los isótopos del Uranio son usados para labores de tipo nuclear como generación eléctrica o en bombas atómicas con principio de fisión nuclear.

Consultar la plicación de los siguientes isótopos:

1. Cobalto 60

2. Yodo 131.

3. Talio 201.

4. Carbono 14.

5. Uranio 235.

Hasta la próxima entrada.

QBP Margarita Rodríguez V.

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Bloque II “COMPRENDES LA INTERRELACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA”

Bloque II

“COMPRENDES LA INTERRELACIÓN  DE LA MATERIA  Y LA ENERGÍA”

Objetos de aprendizaje:

2.1 Materia: Propiedades y cambios.

 2.2 Energía y su interrelación con la materia. 

          En este bloque podrás encontrar todos los elementos que te ayudarán a comprender el significado, propiedades y características de la "materia". Así como la "energía" su definición, sus características y sus tipos. Pero lo más interesante es que encontrarás la relación que existe entre materia y energía.

Materia

Materia. Es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. 

Masa. Cantidad de materia que contiene un cuerpo, su  unidad de medida son los gramos y kilogramos.

Peso. Es la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre los cuerpos, depende de la gravedad. Su unidad de medida son los Newtons. Como dato interesante en la luna la gravedad es una sexta parte la de la tierra, así que si te pesas en la luna pesarás sólo 1/6 de tu peso, pero eso no quiere decir que hayas adelgazado, la masa que tienes es la misma. ¿Puedes ver la diferencia entre peso y masa?

En la naturaleza toda la materia se encuentra como:

A. Sustancias puras:

          1. Elementos. Tipo de materia que se compone por átomos del mismo tipo. Ejemplo un tanque de oxígeno, un globo con helio, un anillo de oro, etc.

          2. Compuestos. Sustancia formada por la unión química de dos o más elementos. Por ejemplo el agua, el dióxido de carbono, el ácido sulfúrico.

B. Mezclas. Es la unión física de dos o más sustancias, las cuales no cambian sus propiedades ni su naturaleza

C. Mezclas homogéneas. Cuando esta unión física es uniforme y no se distinguen sus componentes, por ejemplo la limonada, la leche, el agua de jamaica.

C. Mezclas heterogéneas. Cuando esta unión física no es uniforme y se distinguen claramente sus componentes, por ejemplo una ensalada, sopa juliana y la tierra del campo.

Propiedades de la materia. 

     P. Extensivas. Son las propiedades que toda la materia contiene y  dependen de la cantidad de materia. Inercia, elasticidad, divisibilidad, volumen.

     P. Intensivas. Son aquellas propiedades que no dependen de la cantidad de materia, son útiles para identificar las sustancias ya que son específicas, por ejemplo densidad, volumen, temperatura, punto de fusión y punto de ebullición.

      P. Físicas. Son las propiedades que se miden sin cambiar la composición de la materia. Por ejemplo volumen, densidad, temperatura, punto de fusión y punto de ebullición.

-                               Organolépticas. Son las propiedades físicas que pueden percibirse con los órganos de los sentidos, sabor, aroma, textura, color, sonido. 

     P. Químicas. Son las propiedades que se observan cuando la materia sufre cambios en su composición, por ejemplo la oxidación de fierro que forma óxido de fierro, toxicidad, acidez, combustible, explosivo, etc.

Tarea No. 1 

Busca las definiciones de los ejemplos de las propiedades de la materia, mencionados anteriormente (los que están en negrillas) y escríbelas en una hoja de máquina.

Estados de agregación de la materia y cambios de estado.

Para los estados sólido, líquido, gaseoso y sus cambios observa el siguiente material

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/estados1.htm

El Plasma 

Como ya lo has de saber existe un cuarto estado de la materia el famoso Plasma que es fluido, similar al estado gaseoso, pero sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, son buenos conductores de la electricidad. Ejemplo de plasma tenemos las auroras boreales, las tormentas solares, las televisiones de plasma, etc.

¿Te gustaría saber cómo se hacen las televisiones de plasma?

Observa el video del siguiente enlace en you tube:

http://www.youtube.com/watch?v=HmW9tza35VY

Cambios de estado de agregación.

Fusión	Sólido à líquido	Al  aumentar la temperatura
Sublimación	Sólido àgaseoso	Al  aumentar la temperatura
Evaporación	Líquido à gaseoso	Al  aumentar la temperatura
Solidifación	Líquido àsólido	Al disminuir la temperatura
Deposición	Gaseoso àsólido	Al disminuir la temperatura
Condensación	Gaseoso àlíquido	Al disminuir  la temperatura

Representado de otra forma:

Tarea No. 2

Elabora un reporte con las definiciones y agrega dibujos o imágenes al reporte. 

Energía

Energía.- Es la capacidad para realizar un trabajo.

Tipos de energía:

A.    E. Cinética. Es  la energía que está en movimiento, la que está siendo utilizada. Un pedazo de madera quemándose, un cerillo encendido, el sol, un calentador de agua funcionando, una persona haciendo ejercicio, etc.

B. E. Potencial. Es la energía que se encuentra en reposo y por lo tanto está almacenada, esperando ser utilizada. Ejemplo la gasolina que es energía química que se encuentra almacenada cuando el automóvil está estacionado. Un persona en reposo después de comer un chocolate, la leña almacenada, etc.

1.     E. Química. La que se encuentra en las sustancias y que al reaccionar y dar productos se libera.

2.     E. Luminosa. Proviene de la luz, el sol, la linterna, la antorcha, la luciérnaga.

3.     E. Solar. La que proviene del sol como calorífica y luminosa.

4.     E. Geotérmica. Se obtiene del calor interno de la tierra, como en los géiseres.

5.  E. Hidráulica. Se obtiene energía eléctrica cuando la fuerza del agua en las presas mueve las turbinas y estas generan electricidad.

6.    E. Eólica. Utiliza la fuerza del viento para hacer girar las aspas del molino y generar energía eléctrica.

7.     E. Nuclear. Se obtiene de manera natural cuando se llevan a cabo la fusión nuclear y la fisión nuclear.

Fisión nuclear.

          Fusión nuclear.

Tarea No. 3

Investiga en qué consisten estas dos energías nucleares y da ejemplos.

Energías limpias.- Son aquellas que al producirse y utilizarse, no emiten sustancias contaminantes al ambiente. Eólica, Hidráulica, nuclear.

Energías contaminantes.- Emiten sustancias nocivas y contaminantes al ambiente al producirse y utilizarse, como ejemplo tenemos los combustibles el gas, la gasolina, el petróleo, el carbón, etc.

Tarea No. 4 Contesta 
¿Dónde se usa la energía nuclear?
¿Porqué es tan útil este tipo de energía?
¿Es la energía nuclear una energía limpia o contaminante?

Hasta la próxima entrada.

QBP Margarita O. Rodríguez V.