Al terminar esta guía el estudiante deberá:
ANTES DE COMENZAR MIRA ESTE VIDEO:
DOCUMENTO #1: PUNTO DE PARTIDA
A la casa de los elementos Químicos
¡A todo el mundo le gusta encontrar un tesoro! ¿Sabías que puedes encontrar metales en tu cocina? La comida envasada debe tener, por ley, una etiqueta que refleje sus detalles nutricionales y la información sobre las calorías que contiene. Las etiquetas han de incluir todos los ingredientes, y es ahí donde vamos a poder averiguar si nuestra comida contiene metales. Muchas sustancias que contienen metales pueden contribuir a una dieta saludable. La vitamina B12, por ejemplo, contiene cobalto (Co).
Materiales
• Tabla periódica de los elementos
• Tabla de datos
• Paquetes de comida de tu cocina
Instrucciones
Consigue comida empaquetada en tu cocina. Te recomendamos que busques suplementos vitamínicos, cereales, snacks, y comida en lata. Busca la etiqueta nutricional y la lista de ingredientes en el paquete. Trata de encontrar alguno de los metales de la tabla periódica que aparecen en la lista de arriba. A veces el metal estará en forma de un compuesto, una sustancia en la que el metal está unido a otros elementos. A veces la etiqueta dirá “minerales”, que también contienen metales.
1. Completa la información que hay abajo para 8 empaques de tu cocina. (Utiliza la tabla que aparece abajo)
Nombre de la comida
Nombre del ingrediente que contiene metales
Símbolo químico en la tabla periódica
DOCUMENTO #2: CONSULTA Y RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN
ALGUNAS PROPIEDADES PERIODICAS
Las propiedades Físicas y químicas de los elementos químicos no se dan arbitrariamente o al azar, sino que dependen de la estructura del átomo que lo conforma y varían de una forma regular con respecto al Número atómico y al pasar de grupo a grupo y de periodo a periodo.
Organización de la tabla periódica:
Al observar de manera detenida la tabla periódica, se ve que hay 7 filas llamadas períodos. Todos comienzan con un metal alcalino y, excepto el último, todos terminan en un gas noble.
Los grupos corresponden a las columnas. Son 18 grupos, pueden estar numerados del 1 al 18 o en números romanos.
En el centro de la tabla periódica se ubican los llamados elementos de transición.
Al final de la tabla se encuentran los lantánidos y los actínidos.
Los elementos del grupo 1 o IA son llamados metales Alcalinos y los elementos del grupo 2 o IIA son metales alcalinotérreos.
El grupo 11 o IB los constituyen los llamados metales de acuñar.
El grupo 17 o VIIA se conoce como el grupo de halógenos.
El grupo 18 o VIIIA es el de los gases nobles.
Los elementos pertenecientes a los grupos 3 al 12, respectivamente: IIIB, IVB, VB,VIB,VIIB, VIIIB, IB, IIB son llamados elementos de transición.
Los elementos del 58 al 71 conforman la serie de los lantánidos.
Los elementos del 90 en adelante completan la serie de los actínidos. Hoy encontramos más de 112 elementos naturales y sintéticos.
Número atómico (Z)
Es el número de protones que se encuentran en el núcleo del átomo, se designa con la letra Z. Por ejemplo:
El número atómico del carbono es 6 (Z = 6)
El del hidrógeno es 1 (Z = 1)
El del sodio es 11 (Z = 11).
Número de masa atómica (A)
Es la suma del número de protones (Z) y neutrones (N) presentes en el núcleo atómico, se representa con la letra A.
La ecuación matemática para calcular el número de masa atómica se representa de la siguiente manera:
Número de masa atómica = Número de protones + Número de neutrones
A = Z + N
Por ejemplo, para calcular el número de masa atómica del cloro (Cl) que presenta 17 protones y 18 neutrones, se hace la siguiente consideración: si posee 17 protones su número atómico (Z) es 17 y luego se reemplaza en la ecuación anterior:
A = Z + N
A = 17 + 18
A = 35
PUEDES ENTENDER MEJOR EL ÁTOMO CON ESTA ANIMACIÓN:
https://phet.colorado.edu/es/simulation/build-an-atom
CREA TUS PROPIOS ÁTOMOS
NIVELES DE ENERGÍA Y CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA
La Configuración Electrónica de los elementos es la disposición de todos los electrones de un elemento en los niveles y subniveles energéticos (orbitales). El llenado de estos orbitales se produce en orden creciente de energía, es decir, desde los orbitales de menor energía hacia los de mayor energía.
Recordemos 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 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?
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
Ejemplo de como hacer la distribución electrónica.
¿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 nemotécnica.
ES NECESARIO PARA HACER LA DISTRIBUCIÓN O CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA.
DIAGRAMA DE MOELLER
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. No debes aprenderlo de memoria, Solo saber utilizarlo para resolver los ejercicios.
En este enlace encontrarás también un paso a paso de como hacer la configuración electrónica: https://misuperclase.com/configuracion-electronica-de-los-elementos/
otras propiedades periódicas:
A medida que aumenta el número atómico en la tabla periódica o la recorrer un grupo de arriba hacia abajo o un periodo de izquierda a derecha, hay propiedades que aumentan o disminuyen sus “fuerzas”.
Ellas son:
1. Electronegatividad: Es la capacidad que tiene un átomo para ganar electónes. Esta aumenta de abajo hacia a rriba y de izquierda a derecha. Los gases nobles tienen electronegatividad “cero”, debido a que tienen completo su octeto.
1. Radio atómico: Es la distancia entre el centro del núcleo hasta el último nivel de energía del átomo. En un periodo el radio atómico disminuye de izquierda a derecha debido al aumento de los protones en el núcleo y por lo tanto a la atracción que ejercen sobre los electrones a su alrededor. En un grupo el radio atómico aumenta de arriba hacia abajo debido al aumento de niveles de energía.
2. Energía de ionización: Es la cantidad de energía necesaria que se debe suministrar a un átomo para retirar un electrón.
3. Afinidad electrónica: es la energía liberada por un átomo para ganar un electrón
DOCUMENTO#3: DESARROLLO DE LA HABILIDAD
Actividad
2. Con diferentes colores identifica los diferentes grupos de la tabla periódica, según la lectura ORGANIZACIÓN DE LA TABLA PERIÓDICA que aparece en la etapa consulta y recolección.
3. Escribe la Configuración Electrónica de los siguientes átomos o iones:
4. Según la siguiente configuración electrónica indica de que átomo se trata y ubíquelos en la tabla periódica en blanco que aparece arriba.
a) 1s22s22p63s23p5
b) 1s22s22p63s23p64s 2 3d104p5
c) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5
5. A continuación, se dan los átomos A, B, C y una propiedad de cada uno, organícelos en orden creciente respecto a:
Su tamaño atómico, Su energía de ionización, Su electronegatividad.
A. Su configuración electrónica termina en 4S2
B. Posees 35 protones
C. Se localiza en el periodo 4 grupo VA
DOCUMENTO#4: RELACIÓN
Tinta a la Antigua (De tanato de Hierro)
CUIDADO: Macha tu Ropa permanentemente y la piel por un tiempo
Vamos a fabricar una tinta especial, la tinta de tanato de hierro antigua es una receta moderna muy parecida a las tintas que de agallas de roble que se usaban antiguamente, por ejemplo, muchas miniaturas medievales de San Juan de Patmos nos muestran la importancia de la tinta pues representan al Diablo tratando de robar al santo este preciado tesoro. En la Edad Media se utilizaban dos tipos de tinta negra: la tinta de carbón (una suspensión de carbón, agua y goma) y la tinta ferrogálica (obtenida de agallas de roble). La tinta de carbón se utilizaba ya en el 2500 a. C. mientras que la ferrogálica se empezó a usar a partir del s. III d. C. y fue la que emplearon personajes como Leonardo da Vinci, Johann Sebastian Bach, Rembrandt van Rijn y Vincent van Gogh. Según recientes investigaciones, se han encontrado trazas de tinta ferrogálica en los manuscritos del Mar Muerto y en el Evangelio perdido de Judasw1. https://www.scienceinschool.org/es/2007/issue6/galls
Materiales
· 2 Frascos pequeños de vidrio
· 1 Bolsita de Té negro
· Agua Hirviendo y la ayuda de un adulto
· 1 pastilla de sulfato ferroso (Hierro)
· Un mortero o una cuchara pequeña de palo
· Una taza de medición
· Un tarrito para guardar la tinta
Procedimiento
1. Coloca un saquito de te en el frasco de vidrio, agrega dos cucharadas de agua hirviendo.
2. Si tu pastilla de hierro esta recubierta, quítale la cubierta con agua del grifo
3. Aplasta la pastilla con el mortero o la cuchara de palo
4. Agrega la pastilla en polvo al te
5. Ahora puedes guardar la tinta hasta que le salga Moho
Contesta
1. ¿Dónde está la química del experimento, que pasó?
2. Busca un Poco mas sobre la tinta de corteza de roble o ferrogálica (Escribe un corto resumen)
3. Imagina un mundo donde no se tuvieran identificados y clasificados los elementos químicos y sus propiedades, describe cómo sería.
4. ¿Qué papel cumple el té negro en el experimento?
5. Proponga otro experimento en el cual pueda ver las propiedades de algunos elementos No metálicos.