Química 10° semana #1

 

SEMANA DE APLICACIÓN: del 23 al 27 de marzo de 2020
COLEGIO								CALENDARIO	A
AÑO LECTIVO	2020	GRADO	10	PERIODO	PRIMERO	DOCENTE

ESTÁNDAR

Entorno físico (Procesos químicos)

• Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.

Ciencia, tecnología y sociedad

• Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía.
• Identifico aplicaciones de diferentes modelos biológicos, químicos y físicos en procesos industriales y en el desarrollo tecnológico; analizo críticamente las implicaciones de sus usos.

COMPONENTE

• Entorno físico (Procesos químicos)
• Ciencia, tecnología y sociedad

INDICADOR DE DESEMPEÑO

De Conocimiento:

• Establezco relaciones entre las diferentes teorías de la estructura de los átomos.

De Desempeño:

• Empleo las leyes ponderables y la tabla periódica para determinar y proyectar propiedades físicas y químicas de los elementos y la formación de compuestos.

METODOLOGÍA/ SECUENCIA DIDÁCTICA

1. Unidad didáctica

• Tabla Periódica, Propiedades periódicas.

2. Propósito

• Identificar y comprender las propiedades y estructura de los átomos y los elementos.

3. Desarrollo cognitivo instruccional 

Introducción

Recordemos que lo átomos tienen un núcleo donde se encuentran los protones y los neutrones, pero alrededor del núcleo están los electrones girando en las llamadas órbitas. Un átomo puede tener varias órbitas alrededor de su núcleo y sobre las cuales están girando sus electrones.

Configuración Electrónica 

Para abordar los contenidos asociados a las propiedades periódicas es importante que primero entiendas como se organizan los átomos, lee con atención esta guía para que recuerdes lo que debes tener en cuenta.

La configuración electrónica del átomo de un elemento corresponde a la ubicación de los electrones en las órbitas de los diferentes niveles de energía. Aunque el modelo Schödinger solo es necesario para el átomo de hidrógeno, para otros átomos el mismo modelo es aplicable para muy buenas aproximaciones.

Recuerda que: los orbitales son las regiones alrededor del núcleo de un átomo donde hay mayor probabilidad de encontrar los electrones.

¿Cómo se escribe la configuración electrónica?

• La Configuración Electrónica se escribe ubicando la totalidad de los electrones de un átomo o ion en sus orbitales o subniveles de energía.
• Recordemos que existen 7 niveles de energía: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Y cada uno de ellos tiene, a su vez, hasta 4 subniveles de energía denominados s, p, d y f.
• Así, el nivel 1 contiene solamente al subnivel s; el nivel 2 contiene subniveles s y p; el nivel 3 contiene subniveles s, p y d; y los niveles 4 a 7 contienen subniveles s, p, d y f.

¿Cuál es la cantidad máxima de electrones que puede alojar cada subnivel?

Ten en cuenta que…

• El subnivel s aloja un máximo de 2 electrones.
• El subnivel p aloja un máximo de 6 electrones.
• El subnivel d aloja un máximo de 10 electrones.
• El subnivel f aloja un máximo de 14 electrones.

¿Cómo se utiliza el Diagrama de Moeller o Regla de las Diagonales?

El diagrama de Moeller o Regla de las diagonales se utiliza para recordar el orden de llenado de los orbitales atómicos. Es, simplemente, una regla mnemotécnica.

La forma de construir este diagrama es escribir los niveles de energía atómicos (del 1 al 7) y los correspondientes subniveles a su lado. Luego se trazan líneas diagonales desde arriba hacia abajo.

¿Cómo se utiliza el Diagrama de Moeller o Regla de las Diagonales?

Para utilizar la regla de las diagonales simplemente debes seguir las líneas diagonales del diagrama desde arriba hacia abajo. Eso marcará el orden de llenado de los subniveles de energía. La cantidad de electrones se escribe como superíndice. Una vez que un subnivel de energía está "completo" de electrones se pasa al subnivel siguiente.

Ejemplos de Configuración Electrónica:

Escribir la Configuración Electrónica del Manganeso (Mn):

Paso 1: Lo primero que debemos conocer es el Número Atómico (Z) del elemento en cuestión, en este caso, el Manganeso el cual nos indica la cantidad de protones.

Al tratarse de un átomo neutro, la cantidad de protones será igual a la cantidad de electrones.

Paso 2: El siguiente paso será ubicar la totalidad de los electrones en los orbitales correspondientes utilizando la Regla de las Diagonales.

Veamos: El Manganeso (Mn) tiene un número atómico Z=25, es decir, que tiene 25 protones y 25 electrones.

Siguiendo la Regla de las Diagonales escribimos la configuración electrónica (CE) del Mn de la siguiente manera:

Actividad: Analicemos los siguientes ejercicios y conceptos.

1. Escribe la configuración electrónica (CE) de los siguientes átomos o iones:

a) Átomo de sodio

b) Ion monopositivo de sodio

c) Átomo de flúor

d) Ion mononegativo de flúor

Datos: Número atómico (Z) del sodio = 11

Número atómico (Z) del flúor = 9  

Respuesta

a) Átomo de sodio (Na) Z=11, entonces tiene 11 protones y 11 electrones, ya que es NEUTRO.

Siguiendo el diagrama de Moeller escribimos la configuración electrónica del sodio, ubicando los 11 electrones en los orbitales:

Configuración electrónica del sodio:

b) Ion monopositivo de sodio

¿Qué quiere decir que sea un ion monopositivo de sodio? Quiere decir que es un átomo cargado positivamente y al ser monopositivo sabemos que tiene una carga positiva, es decir: Na+.

Es un ion (átomo cargado). Más específicamente un catión: átomo cargado positivamente. Para llegar a tener esta carga, el átomo de Na (que tenía 11 protones y 11 electrones) perdió un electrón (carga negativa), por lo que se ha quedado con 11 protones (cargas positivas) y 10 electrones (cargas negativas). O sea que tiene una carga positiva más que las negativas, por esa razón es un ion monopositivo y se escribe: Na+.

Entonces debemos escribir la configuración electrónica de este ion monopositivo de sodio, ubicando sus 10 electrones en los orbitales.

Para esto utilizamos el diagrama de Moeller o regla de las diagonales:

Configuración electrónica del ion monopositivo de sodio (Na+):

c) Átomo de Flúor (F) F Z=9, entonces tiene 9 protones y 9 electrones ya que es un átomo NEUTRO.

Siguiendo el diagrama de Moeller escribimos la configuración electrónica del flúor, ubicando los 9 electrones en los orbitales:

Configuración electrónica del flúor: 

d) Ion mononegativo de flúor ¿Qué quiere decir que sea un ion mononegativo de flúor?

Quiere decir que es un átomo cargado negativamente. Y al ser MONOnegativo sabemos que tiene una carga negativa, es decir: F-. Es un ion (átomo cargado). Más específicamente un ANIÓN: átomo cargado negativamente. Para llegar a tener esta carga, el átomo de F (que tenía 9 protones y 9 electrones) ganó un electrón (carga negativa), por lo que se ha quedado con 9 protones (cargas positivas) y 10 electrones (cargas negativas). O sea que tiene una carga negativa más que las positivas, por esa razón es un ion mononegativo, y se escribe: F-

Entonces debemos escribir la configuración electrónica de este ION MONONEGATIVO DE FLÚOR, ubicando sus 10 electrones en los orbitales. Para esto utilizamos el diagrama de Moeller o regla de las diagonales:

Configuración electrónica del ion mononegativo de flúor:

Para complementar tu comprensión, por favor, observa el vídeo accediendo al siguiente enlace: 

https://www.youtube.com/watch?v=4MMvumKmqs4

4. Desarrollo Metodológico

Actividad

1. ¿A qué hace referencia el nivel de energía y los electrones de valencia?

2. Realiza la configuración electrónica y encuentra el elemento al que hace alusión:

• Elemento de número atómico 17

¿Cuál es su último nivel de energía?

¿Cuál es la cantidad de electrones de valencia?

• Elemento de número atómico 38

¿Cuál es su último nivel de energía?

¿Cuál es la cantidad de electrones de valencia?

• Elemento de número atómico 31

¿Cuál es su último subnivel de energía?

¿Cuál es la cantidad de electrones de valencia?
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