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IDEAS DE REPASO En el átomo hay 3 tipos de partículas: PROTONES, ELECTRONES Y NEUTRONES El NÚMERO ATÓMICO (Z) es diferente para cada elemento y representa el número de PROTONES que tiene cada átomo en su núcleo. El NÚMERO MÁSICO (A) representa la MASA de cada átomo, y es la suma de sus PROTONES Y NEUTRONES, que hay en su núcleo

PARTÍCULA ATÓMICA

CARGA

MASA

UBICACIÓN

PROTÓN

POSITIVA

SI

NÚCLEO

NEUTRÓN

NEUTRA

SI

NÚCLEO

ELECTRÓN

NEGATIVA

DESPRECIABLE

CORTEZA

ELEMENTO QUÍMICO Es el conjunto de todos los átomos que tienen el mismo número atómico (Z). Por tanto, cada elemento químico tiene un Z característico que es lo que le diferencia de otro elemento. Los elementos químicos se representan con su SÍMBOLO QUÍMICO, que es 1 ó 2 letras, la primera siempre en mayúsculas y que es la inicial del nombre (nombre latino o inglés, no siempre coincide con la inicial en español). Ej: K (potasio), Na (sodio), Au (oro), Ag (plata), Cu (cobre), Fe (hierro), S (azufre), I (yodo), P (fósforo), Pb (plomo), Hg (mercurio). Los elementos químicos pueden ser Naturales o Artificiales, dependiendo de si se encuentran en la naturaleza o de si se obtienen por procesos nucleares. METALES Y NO METALES Los elementos metálicos se caracterizan por tener brillo, así como por conducir el calor y la electricidad. Normalmente se presentan en la naturaleza en estado sólido. Excepción el Mercurio, que se presenta líquido. Los no metales en general no son conductores del calor ni la electricidad. Hay alguna excepción como es el Carbono en su forma de grafito que sí es conductor de la electricidad. Hay no metales que se presentan en la naturaleza en estado sólido y otros en forma gaseosa. LA TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS LA TABLA PERIÓDICA representa todos los elementos químicos que se conocen (naturales y artificiales), ordenados por su número atómico Z empezando por el Hidrógeno que tiene Z=1. La tabla periódica la creó un químico ruso llamado Dimitri Mendeleyev en el siglo XIX. Se llama periódica porque los elementos tienen propiedades que se repiten sucesivamente. 2


En la tabla encontramos FILAS (PERIODOS) y COLUMNAS (GRUPOS O FAMILIAS). Los elementos que están en la misma columna o familia tienen algunas características comunes. Una de estas características es que tienen el mismo número de electrones en su última capa. La última capa del átomo se llama CAPA DE VALENCIA. Cada grupo tiene un nombre: ALCALINOS, HALÓGENOS, GASES NOBLES, etc… También podemos observar que los elementos METÁLICOS se colocan hacia la parte izquierda de la tabla mientras que los NO METÁLICOS se colocan hacia la derecha de la tabla. Hacia el centro de la tabla se disponen los llamados METALES DE TRANSICIÓN y por último podemos hablar de las TIERRAS RARAS. CUESTIONES DE REPASO 1. Calcula el número de partículas atómicas que hay en 3 átomos de Flúor. Los datos que necesitas están en la tabla periódica.

2. Menciona 5 elementos químicos que reconozcas, algún objeto donde se encuentren, ya sea en la atmósfera, en la tierra, en la calle, en tu casa, en el campo, en una fábrica… y en qué estado lo encuentras (sólido, líquido o gas). ELEMENTO

SÍMBOLO QUÍMICO

OBJETO

ESTADO FÍSICO

3. Localiza en la tabla periódica los elementos sodio, potasio, cloro y bromo. De cada uno de ellos, representa el símbolo químico, identifica el grupo y el periodo al que pertenecen y di qué tipo de elemento son. ELEMENTO

SÍMBOLO

GRUPO

PERIODO

TIPO DE ELEMENTO

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Escribe las configuraciones electrónicas de esos átomos y dibújalos.

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Átomo de sodio

Átomo de potasio

Átomo de cloro

Átomo de bromo

Escribe las semejanzas y diferencias que presentan estos átomos.

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ELECTRONES DE VALENCIA Esquema de la última capa de los átomos de los elementos químicos:

Se observa que los elementos de un mismo grupo tienen la misma cantidad de electrones en su última capa. Estos electrones se llaman ELECTRONES DE VALENCIA. En el grupo IA, hay 1 electrón en la última capa, en el grupo IIA hay 2 electrones en la capa de valencia, y así hasta llegar a los gases nobles que tienen en su última capa 8 electrones (o 2 en el caso del He). Estos gases son muy poco reactivos por lo que son bastante estables. Visto que la configuración electrónica de los GASES NOBLES es la más estable, todos los elementos tenderán a buscar ese estado en su estructura, es decir, conseguir que en su última capa haya 8 electrones. Excepción el helio, litio, hidrógeno y berilio, que se quedan en 2. Para conseguir esta configuración, los átomos lo que harán será ceder o ganar electrones de forma de conseguir que en su última capa haya 8 electrones. IONES Los iones son átomos con carga eléctrica. Se forman cuando el átomo pierde o gana electrones. Si pierden electrones los iones se quedarán POSITIVOS (CATIONES). Los metales como tienen pocos electrones en su última capa, tenderán a perderlos, quedándose con carga positiva. Por ejemplo el ión del sodio se representará como Na+, el del calcio Ca+2 y el del boro B+3. Si ganan electrones los iones serán NEGATIVOS (ANIONES). Recordad el prefijo a- como negación o negativo (por ejemplo asimétrico que significa no simétrico). Los no metales como tienen más electrones en su última capa que los metales, tienen tendencia a ganar electrones, quedándose con carga negativa. Por ejemplo el ión del cloro es Cl- y el del oxígeno O-2 .

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ACTIVIDADES 1. Escribe los iones de los átomos de los siguientes elementos: sodio, bario, aluminio, yodo, azufre y carbono.

ISÓTOPOS Los isótopos son átomos de un mismo elemento, es decir, que tienen el mismo número atómico (Z), pero que tienen diferente número de neutrones. Por tanto tendrán diferente número másico (A). Debido a la existencia de los isótopos, podemos encontrarnos que hay átomos del mismo elemento (por ejemplo del Cloro) que tienen diferente número másico (A). Por eso, si te fijas en la tabla periódica, verás que algunos números másicos tienen decimales. Porque son la media de las masas atómicas de los diferentes isótopos. Por ejemplo, si nos dicen que la mitad de los átomos del Cloro tienen un número másico de 35 y la otra mitad de átomos tiene número másico 36. Para calcular la masa atómica del Cloro, haremos la media. Así es que obtenemos 35,5. Algunos elementos químicos tienen ISÓTOPOS RADIACTIVOS, es decir, sus electrones están ocupando niveles de mucha energía que les hace muy inestables. La liberación de energía la realizan en forma de radiaciones electromagnéticas. Los elementos químicos se denominan RADIACTIVOS. Esto ocurre para elementos con números atómicos altos. La energía liberada se emplea para energía nuclear que se utiliza en medicina para detectar enfermedades (rayos X, scaner,) o curarla (radioterapia). ACTIVIDADES 1. Si el Boro tiene el 20% de sus átomos con masa atómica 10 y el resto de átomos con masa atómica 11. ¿Cuál será la masa atómica promedio del elemento del Boro?

2. Busca en la tabla periódica el Boro y escribe el grupo y período al que pertenece. ¿Cuántas capas tienen los átomos de este elemento? Dibújalo Átomo de boro

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ALEACIONES Las aleaciones son mezclas homogéneas de varios elementos, al menos uno de ellos tiene que ser metálico. Para su fabricación hay que elevar a altas temperaturas sus componentes para que se fundan. Acero (Fe+C); Bronce (Cu+Sn); Latón (Cu+Zn); Oro blanco (Au+Ag ó Ni); Alpaca (Cu+Zn+Ni). Metalurgia: Conjunto de industrias dedicadas a la elaboración de metales y aleaciones. Siderurgia: Técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones. El proceso de transformación del mineral de hierro comienza desde su extracción en las minas donde se encuentra combinado con otros elementos químicos. ENLACES QUÍMICOS En la naturaleza es muy difícil encontrar átomos aislados. Solo se encuentran aislados los gases nobles. Lo que encontramos son uniones de átomos, esto es lo que se llama ENLACES QUÍMICOS. Los átomos se pueden unir entre sí formando enlace: IÓNICO, COVALENTE O METÁLICO. La estructura molecular de la materia se puede observar gracias al acelerador de partículas Sincrotón Alba, como un grandioso microscopio en el parque tecnológico de Cerdanyola de Vallés (Barcelona). Utiliza campos electromagnéticos para acelerar los electrones. ENLACE IÓNICO Unión de iones de elementos metálicos y no metálicos. Se llama así porque UNOS ÁTOMOS CEDEN Y OTROS GANAN ELECTRONES, convirtiéndose en iones de signo opuesto. El propósito de esta unión es adquirir la configuración de gas noble, es decir, conseguir 8 (ó 2) electrones en su última capa. Si se aproximan dos átomos, uno metálico y otro no metálico, el no metálico tenderá a “robarle” al metálico los electrones que necesita para ser gas noble, mientras que el metálico tenderá a “regalarle” al otro los electrones que le sobran para ser gas noble. Forman REDES CRISTALINAS (NO MOLÉCULAS) con muchos iones de signo contrario. Propiedades de las sustancias iónicas: _Se presentan en estado sólido. P.e: la sal (NaCl) _Son estructuras frágiles, se rompen fácilmente. _Son solubles en agua, quedando su estructura cristalina rota y los iones libres para moverse. _Tienen alto punto de fusión y de ebullición. _Cuando están disueltos o fundidos son buenos conductores de la electricidad. _La fuerza de unión entre los iones es de tipo eléctrica (Coulomb). F= (q1*q2)/d2

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ACTIVIDADES

AYUDA: COMIENZA POR EL ÁTOMO QUE TIENE MÁS ELECTRONES

1. Representa las ecuaciones que resultan al unirse el cloro y el sodio y dibuja el enlace.

2. Representa las ecuaciones de la unión entre el oxígeno y el calcio. Dibuja el enlace.

3. Representa las ecuaciones de la unión entre el nitrógeno y el calcio. Dibújalos.

ENLACE COVALENTE Unión entre átomos de elementos no metálicos. En este caso, como los átomos son similares, no tienden a ganar o perder electrones, sino que lo que hacen es COMPARTIR ELECTRONES, con la intención de conseguir tener en su última capa 8 (ó 2) electrones cada uno de ellos. Pueden formarse 2 tipos de sustancias covalentes: MOLÉCULAS o CRISTALES COVALENTES. Propiedades de las sustancias covalente: _ Las moléculas pueden estar en forma de sólido, líquido o gas. _ Los cristales covalentes son sólidos y muy duros (por ejemplo el diamante). _ Tienen bajo punto de fusión y de ebullición. _ No son conductores de la electricidad. _ No se disuelven en agua. Pero sí en otras sustancias covalentes. 9


ACTIVIDADES 1.

Representa la molécula formada por 2 átomos de flúor. Escribe la fórmula química.

2.

Representa la molécula formada por la unión del cloro con el fósforo. Escribe la fórmula.

3.

Representa la molécula formada por el oxígeno y el carbono. Escribe la fórmula.

ENLACE METÁLICO Unión que forman los átomos de un elemento metálico. Estos átomos liberan sus electrones de valencia que formarán una NUBE ELÉCTRICA. Esta nube de electrones se mueve entre los iones positivos que se han formado y los mantiene unidos. Se forman redes cristalinas, llamadas CRISTALES METÁLICOS. Propiedades de las sustancias metálicas: _Normalmente son sólidos. Hay excepciones como el mercurio. 10


_Las redes cristalinas tienen un brillo característico, llamado BRILLO METÁLICO. _ Se pueden deformar sin romperse, es decir, son dúctiles. _ Son buenos conductores del calor y la electricidad gracias al movimiento de los electrones. _ Tienen altas densidades.

ESTRUCTURA DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos (hombres, animales, plantas), estamos formados por células que a la vez contienen moléculas que a su vez están formadas por átomos. CÉLULAS

BIOMOLÉCULAS

ÁTOMOS

Las BIOMOLÉCULAS más importantes son: las proteínas, los glúcidos, las vitaminas, los lípidos y los ácidos nucleicos. Los elementos químicos más abundantes en los seres vivos se llaman BIOELEMENTOS. En el ser humano predominan los siguientes: C, H, O, N (elementos que serán la base de la

química orgánica). También nos encontramos con otros elementos esenciales pero en menos proporción en los seres vivos. Son los OLIGOELEMENTOS como son. Fe, CO, Zn, F, I, Cr.

ACTIVIDAD 1. Identificar en las etiquetas de los alimentos (los ingredientes y la tabla energética) de consumo cotidiano los compuestos o elementos químicos que están presentes en cada producto. Así como el tanto por ciento del peso que representan del total del producto. PRODUCTO

COMPUESTO/ELEMENTO QUÍMICO

% EN PESO DEL COMPUESTO

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ACTIVIDADES 1. Al combinarse los átomos de potasio con los átomos de bromo lo más probable es que entre ellos se establezca:

1.

Enlace covalente

2.

Enlace metálico

3.

Enlace iónico

2. Un sólido metálico está formado por:

1.

Iones positivos y negativos

2.

Iones positivos y una nube de electrones

3.

Iones negativos y una nube de electrones

4.

Átomos neutros que comparten electrones

3. ¿Cuál será la clase de enlace químico más probable que puede establecerse entre los átomos de los siguientes elementos?

1. 2. 3. 4. 5.

Hierro-hierro: Cloro-magnesio: Carbono-oxígeno: Flúor-flúor: Neón-neón:

4. Señala cuáles de los siguientes compuestos serán de tipo iónico:

1.

CaO (óxido de calcio).

2.

O2 (oxígeno).

3.

NaF (fluoruro de sodio).

4.

N2O (óxido de dinitrógeno).

5.

NH3 (amoníaco).

5. De los sólidos siguientes, marca los que son muy solubles en agua y decir por qué.

1.

Cobre (Cu).

2.

Cuarzo (SiO2).

3.

Fluorita (CaF2).

4.

Hierro (Fe).

5.

Silvina (KCl).

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6. Completa el siguiente crucigrama 1

2

Horizontal:

3

4

5

6 7

8

1. Unión de átomos 5. Uno de los elementos químicos más abundante en el cuerpo humano 7. ¿Cómo se llaman las columnas de la tabla periódica? (en singular) 9. Elementos químicos que tienen tendencia a perder electrones 10. Ion con carga negativa 11. Átomo con carga eléctrica

9

10

11

Vertical: 2. Los metales son conductores del…… 3. Una de las formas en que se presenta el Carbono 4. Enlace que da lugar a sustancia muy soluble en agua 6. Los elementos del último grupo de la tabla periódica son….. 8. Ión con carga positiva

7. ¿Por qué no se encuentra el bronce en la tabla periódica? ¿De qué está formado? ¿Cómo se consigue el bronce?

8. ¿Qué elemento químico emplearías para fabricar una bobina eléctrica, el cobre o la plata? Razona tu respuesta.

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FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA Para saber formular tienes que conocer el símbolo y la valencia de los elementos químicos. ¿Qué es la valencia química? Es un número que representa la capacidad de combinación que tiene cada elemento químico, es decir, el número de electrones que tiende a ganar o perder un elemento para ser más estable. Por ejemplo: la valencia del Li es 1, la del Be es 2, la del Al es 3….Hay elementos que pueden actuar con diferentes valencias. SUSTANCIAS SIMPLES (FORMADAS POR EL MISMO ELEMENTO) _ Los metales se representan sólo con su símbolo químico. P.e: Na, Fe, Hg, Cu… _ Los gases nobles también se representan con su símbolo químico: He, Ne, Xe…. _ Las moléculas formadas por el mismo elemento se representan con su símbolo químico y el subíndice que indica el número de átomos que hay en la molécula. P.e: O2, O3, H2… COMPUESTOS BINARIOS (FORMADOS POR 2 ELEMENTOS DISTINTOS) _Los óxidos son combinaciones del oxígeno con otro elemento. Y el oxígeno funciona con valencia 2. _ Los hidruros son combinaciones del hidrógeno con otro elemento. _ Combinaciones de metal y no metal _ Combinaciones de no metal y no metal. COMPUESTOS TERNARIOS (FORMADOS POR 3 ELEMENTOS DISTINTOS) _ Hidróxidos o Bases. Intervienen el oxígeno, el hidrógeno y un metal. El compuesto se forma por la unión de un catión y un anión llamado hidróxido (OH)_ Ácidos _ Sales

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TRABAJO EN EQUIPO: “SOMOS ELEMENTOS QUÍMICOS” http://es.wikipedia.org http://www.100ciaquimica.net/tabla/index.htm Aquí encontrarás la Configuración. Electrónica de los elementos químicos. Además del año de su descubrimiento y del tipo de elemento que se trata.

http://www.mcgraw-hill.es/bcv/tabla_periodica/mc.html Aquí puedes encontrar las propiedades (color, olor, etc) y sus aplicaciones en la vida cotidiana. También puedes ver la configuración electrónica.

1º Tenéis que entregar un trabajo de la familia de la tabla periódica que os ha tocado, buscando información en las web que os he pasado. De cada elemento de esa familia tenéis que escribir lo siguiente: _ El nombre de cada elemento químico, incluyendo su símbolo, su nº atómico y su masa atómica. _ El tipo de elemento que es cada uno. _ El siglo en que se descubrió. Ahora, de los 3 primeros elementos de cada familia hacéis lo siguiente: _ Escribir la configuración electrónica de los átomos. _ Decir cuál es su capa de valencia y la cantidad de electrones que tiene en esa capa. _ Las características físicas (color, olor, estado de agregación) _ Decir si es tóxico o alguna propiedad que te llame la atención. _ Dónde se encuentra de forma natural (en minerales, en el aire, etc…) y con quién se encuentra combinado. Por ejemplo: El oxígeno se encuentra en el aire y está mezclado con nitrógeno, argón y otros gases. _ Si es muy reactivo o no. _ Con qué otros elementos suele reaccionar. _ Para qué se usa y qué se puede fabricar con ese elemento. _ Busca fotos de los elementos en wikipedia. 2º El próximo día de clase, cada grupo hará una presentación oral de su trabajo ante el resto de la clase. INSTRUCCIONES ES OBLIGATORIO ENTREGAR UNA MEMORIA DEL TRABAJO. Fecha tope el día 20 de abril. Podéis presentarlo en el soporte digital que prefiráis: Word, power point, prezi... El trabajo ha de tener un título y el nombre de todos los integrantes del grupo. El trabajo ha de contener todos los puntos que os he pedido. Es necesario que en el desarrollo del trabajo hagáis frases largas y coherentes. P.e. El elemento químico del cesio se representa con el símbolo químico Cs, su número atómico es 55 y su número másico es 133. Pertenece al grupo (o familia) de los alcalinos y está situado en el periodo 7 de la tabla de los elementos. No es suficiente escribir: Cs, nº atómico 55 y nº másico 133. 6- En la presentación oral de los trabajos han de intervenir TODOS los miembros del grupo.

12345-

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Cuaderno de trabajo  

Es el documento elaborado especialmente para esta UD

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