Apuntes y Ejercicios Q.G. Unidad I 2014 (1)

8/16/2019 Apuntes y Ejercicios Q.G. Unidad I 2014 (1)

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Guía de ActividadesQMQG01 – Química GeneralDisciplinas Básicas: Química

GUÍA DE ACTIVIDADES

QUIMICA GENERALUNIDAD I

Unidad 1. La química, unaciencia tan!"#mad#a

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ContenidoUnidad 1. La química, una ciencia transfrmadra.............................................!

"prendi#a$e 1.1 %ecnce a la química cm una disciplina cientí&cafundamental para la acti'idad prducti'a.......................................................!

(undament te)ric......................................................................................*

+n las uías de la-ratri encntraran tda la infrmaci)n necesaria parallear a desarrllar las acti'idades prácticas -ien preparads.....................

"cti'idad resuelta 1:..................................................................................... /

"cti'idad resuelta :.....................................................................................

"cti'idad resuelta !:2222222222222222222222222222222222222222

210"prendi#a$e 1. +sta-lece cm la estructura de ls átms 3 elrdenamient electr)nic se relacina cn la reacti'idad química................11

(undament te)ric...................................................................................1

"cti'idad resuelta 1:................................................................................... 4

"cti'idad resuelta :...................................................................................

"cti'idad resuelta !:................................................................................... /

"cti'idad resuelta *:...................................................................................

"prendi#a$e 1.! %ecnce las prpiedades peri)dicas de ls elements prmedi de su clasi&caci)n en la ta-la peri)dica..............................................1

(undament te)ric...................................................................................0

"cti'idad resuelta 1.................................................................................... !

"prendi#a$e 1.* Descri-e ls fundaments de la frmaci)n de enlaces i)nics3 c'alentes, 3 su relaci)n cn la plaridad de las ml5culas resultantes....!4

(undament te)ric....................................................................................!

"cti'idad resuelta 1:................................................................................... *!

"cti'idad resuelta :................................................................................... **"cti'idades prpuestas de la unidad:............................................................*6

7luci)n:.....................................................................................................*

"ne8............................................................................................................. 61


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A$endi%a&e 1.1 Rec#n#ce a 'a química c#m# una di!ci$'inacientí(ca "undamenta' $aa 'a acti)idad $#ducti)a.

Citei#! de e)a'uaci*n+

1.1.1 Relaciona la química con los procesos productivos.1.1.2 Reconoce la toxicidad de las sustancias químicas y su impacto

ambiental y productivo.

1.1.3 Reconoce materiales de laboratorio y normativa de seguridadrelacionadas con las sustancias químicas peligrosas.

!

aa e!#')e un $#-'ema, ecueda+a9 Leer detenidamente el enunciad e identi&car: dats, inc)nitas 3

relacines.-9 ra#ar una estrateia de resluci)n. +sta-lecer ;ip)tesis.c9 %esl'er el pr-lema.d9


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undament# te*ic#

La química n es s)l un estudi acad5mic, 3a que frma parte de las -asesde la inmensa industria química.

La industria química es el cn$unt de prcess 3 acti'idades que tienen cm&nalidad transfrmar las materias primas en prducts ela-rads, de frmamasi'a, es decir, se cupa, a ran escala, de las cam-is químics de lsmateriales, prces que se inicia desde la extracción, cntin=a cn elprocesamiento de las materias primas, tant naturales cm sint5ticas, ;astasu transformación en tras sustancias cn características diferentes a las quetenían riinalmente.

7)l -asta mirar a su alrededr tds ls materiales naturales 3 sint5tics,desde ls materiales de la sala de clases, sus rpas, fármacs, ls csm5tics,'ides, equips de deprtes, cmputadres, re'istas, dependen de la >ndustriaQuímica. Desraciadamente alunas 'eces ;acems mal us de ells 3 amenud ns dams cuenta demasiad tarde de que estams causand unapelirsa cntaminaci)n estams desperdiciand nuestrs recurss 3reduci5ndls a ni'eles inacepta-lemente -a$s.

+l prp)sit de la industria química es me$rar nuestr mund, mdi&cand lque ns frece la naturale#a. ?uestrs ancestrs aprendiern a ;acer 'idri, a

-tener metales de ls minerales, a te@ir rpa, a -tener medicaments deplantas, etc.

La industria química cnstitu3e apr8imadamente la cuarta parte del prductnacinal -rut de ls países industriali#ads. +s una industria mu3 cmple$a,de-id a su ran 'ariedad de prducts 3 a las di'ersas 3 cmplicadasperacines que ;a3 que reali#ar para -tenerls cumpliend determinadasespeci&cacines.

Ls distints factres que cmpnen este esquema están relacinads einteraccinan entre sí:

*


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A Una necesidad se puede satisfacer cn un 'aris prductsA rducts que se -tienen mediante diferentes prcedimientsA +mpleand distintas materias primas, cn sus crrespndientes

repercusines s-re el am-iente.A "simism, una determinada materia prima puede tratarse pr diferentes

prcedimients de fa-ricaci)n para -tener un una serie deprducts que satisfacen determinadas necesidades e inCu3en s-re elmedi.

#ducci*n de Ene/íaUna de las necesidades -ásicas del ;m-re es la enería. +l car-)n 3 petr)lede rien ránic9 3 la enería ;idrel5ctrica parecen insu&cientes para lasfuturas necesidades de enería para la -tenci)n de calr 3 ;acer tra-a$ar lasmaquinarias.

Las randes cantidades de enería li-eradas en ciertas reaccines nucleares

;an sid mu3 pc utili#adas para satisfacer la -=squeda de enería -arata 3reulada. +l pder destructi' de la -m-a nuclear ilustra la manitud de lasenerías li-eradas, per esta li-eraci)n se frma prácticamente incntrla-le

La química 0 e' am-ienteLa tecnlía incide en el medi del que nstrs frmams parte. +l ;m-re,pr su frma de cnseuir aliments, materias primas 3 enería, así cm prsu manera de cupar el espaci, altera ls prcess naturales.La imprtancia 3características de la industria química ;acen que muc;s pr-lemasam-ientales se ascien directa indirectamente cn sus acti'idades 3 susprducts. +sta pr-lemática en relaci)n a la cntaminaci)n se traduce en:

A Contaminación como consecuencia de obtención de materiasprimas: +n la e8pltaci)n 3 prducci)n del petr)le se reali#andescaras de residus s)lids, que pr'ienen de la descmpsici)n defuentes ránicas 3 minerales.

A Contaminación como consecuencia del consumo de energía: Lacm-usti)n del petr)le, as natural, car-)n reactres nucleares,prducen ls misms tips de cntaminantes que en las centralest5rmicas cn'encinales: partículas, )8ids de a#ufre, )8ids denitr)en, mn)8id de car-n e ;idrcar-urs.

A Contaminación como consecuencia del proceso químico: Lsprcess químics que se lle'an a ca- en una industria prducencmpuests que puedan da@ar el med am-iente:

Ls eCuentes líquids, de-en prcesarse antes de efectuar su'ertid a ls rís.

Ls eCuentes asess, que cntaminan la atmsfera. %esidus s)lids, que cntaminan la tierra.

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act#e! a c#n!idea en una indu!tia química $aa $#te/e e'medi# am-iente.

A "nali#ar las causas de la ptencial cntaminaci)n que pueden riinarls prcess químics 3 sus efects s-re el medi am-iente.

A 7uper'isar 3 reular ls dispsiti's de detecci)n 3E cntrl de lainstalaci)n de ls prcess químics para e'itar la emisi)n prducci)npelirsa de sustancias cntaminantes.

A %eali#ar la tma de muestra 3 análisis de sustancias ptencialmentecntaminantes utili#and ls prducts, medis de cntrl industriales 3ls prcedimients esta-lecids.

A +la-rar infrmes relati's a ls efects cntaminantes de ls prcessquímics 3 al impact medi am-iental.

Tecn#'#/ía! em$'eada! $aa $#te/e e' medi# am-ienteF


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"*!i'e! a a'ta!tem$eatua!

e!$iat#ia!7Cau!an 'a ''u)ia9cida

:id#ca-u#!4:C6

V#'ati%aci*n dec#m-u!ti-'e!

c#m# 'a /a!#'ina

Reacci#nan en e' aiec#n #t#! /a!e!

"#mand# c#m$ue!t#!canceí/en#!Mateia'

$aticu'ad# 4m$6C#m-u!ti#ne!,;um#! en /enea'

Cau!anen"emedade!$u'm#nae!


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E' 'a-#at#i# de química /enea', !u im$'ementaci*n 0 n#ma!de !e/uidad.

Un la-ratri de química, crrectamente equipad, es el luar más aprpiad,

imprescindi-le 3 seur para la in'estiaci)n, la dcencia am-as csas a la'e#. +n este, se descu-re -$eti'a 3 met)dicamente la e'idencia e8perimental,a tra'5s de la -ser'aci)n directa de las reaccines químicas.La in'estiaci)n e8perimental en química, in'lucra el mnta$e de sistemasfísics, manipulaci)n de reacti's pelirss, utili#aci)n de di'erss equipspara la medici)n 3 el de-id entrenamient te)ricFpráctic, que permite,primer: llear a resultads cierts 3 seund: cn la má8ima seuridadpsi-le, e'itand accidentes. L primer se lra, aplicand las t5cnicas m5tds a seuir crrectamente 3 l seund, cnciend 3 respetand tdaslas nrmas

pre'enti'as, de ls riess in;erentes al mane$ de sustancias químicas, parala salud 3 el medi am-iente. +n la presente uía, se deslsan: las principalesnrmas para la pre'enci)n de accidentes en el tra-a$ de la-ratri 3 lue,la descripci)n 3 utili#aci)n -ásica del material de us crriente en el mism.+s imprtante recalcar, que el alumn de-e mantener una cnductarespnsa-le 3 respetusa del tra-a$ prpi 3 de ls demás, e'itand td tipde -rmas físicas empu$nes, manipulaci)n inde-ida de ls materiales 3reacti's, etc5tera9, 3a que puede ser e8tremadamente pelirs para lainteridad prpia 3 la de tds ls asistentes al tra-a$ práctic.

+n las uías de la-ratri encntraran tda la infrmaci)n necesaria para

llear a desarrllar las acti'idades prácticas -ien preparads.

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Acti)idad e!ue'ta 1+C#n!tu0a un ma$a c#nce$tua' que e'aci#ne 'a indu!tia química de-a!e c#n 'a de tan!"#maci*n.

S#'uci*n+7i -ien, ls mapas cnceptuales sn estrateias rani#acinales +%7?"L+7,a cntinuaci)n mstrams una psi-le frma de cnstruir un.

a !eer detenidamente el enunciado e identi"car: datos# incógnitas$ relaciones.La industria química de -ase es la industria primaria 3 la detransfrmaci)n es la secundaria

b %ra&ar una estrategia de resolución.De-e esta-lecer la relaci)n de la industria química cn ls prcessprducti's

c 'esolver el problema.La industria química de -ase utili#a materias primas -ásicas 3 ela-ranprducts intermedis que, a su 'e# sir'en de materia prima para trasindustrias.

d Comunicar los resultados de manera efectiva $ acorde a lasituación e interlocutores.ara cmunicar ls resultads, puedes cmpartir la frma decnstrucci)n del mapa cn tus cmpa@ers.


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Acti)idad e!ue'ta 5++n relaci)n al impact am-iental de la industria minera H


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Acti)idad e!ue'ta nfrmaci)n que se encuentra en

uía de la-ratri ?J19c 'esolver el problema.

1.F Ls ácids inránics sn sustancia químicas pelirsas que de-enser manipulads -a$ campana e8tractra.

.F ara manipularls se de-e tra-a$ar cn las medidas de seuridadcrrespndientes: delantal, uantes, antiparras 3 mascarilla.

!.F ?unca se de-en pipetear cn la -ca sl usand pirpipeta 3 -a$campana

*.F ara diluirls siempre se de-e arear el ácid s-re el aua, nuncael aua s-re ells

6.F 7i le salpica ácid en la piel, se de-e la'ar la #na afectada cna-undante aua fría 3, despu5s, cn una sluci)n acusa de-icar-nat de sdi al 6 K.

d Comunicar los resultados de manera efectiva $ acorde a lasituación e interlocutores.

rceder cn respnsa-ilidad de acuerd a ls 6 punts desarrllads en

la resluci)n delpr-lema.

1


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A$endi%a&e 1.5 E!ta-'ece c#m# 'a e!tuctua de '#! 9t#m#!0 e' #denamient# e'ect*nic# !e e'aci#na c#n 'aeacti)idad química.


1.2.1 Describe la estructura del átomo de acuerdo a la teoría actual.1.2.2 Reconoce las principales partículas subatómicas de acuerdo al

ordenamiento de orbitales.

1.2.3 Establece las aplicaciones de la teoría de orbitales y la confguraciónelectrónica.

1!

aa e!#')e un $#-'ema, ecueda+

a9 Leer detenidamente el enunciad e identi&car: dats, inc)nitas 3relacines.

-9 ra#ar una estrateia de resluci)n. +sta-lecer ;ip)tesis.c9 %esl'er el pr-lema.d9


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undament# te*ic#

E' 9t#m#

+l primer en ;a-lar s-re las partículas más diminutas que cnstitu3en lamateria, fue Dem)crit *40 – !0 a.


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ara cualquier átm es recmenda-le sistemati#ar ls siuientes cncepts:

Nume# At*mic# 4>6+ +s el n=mer de prtnes que e8isten en el n=cle dels átms de un element. +ste n=mer caracteri#a al element.


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>D%G+? D+U+%> %>> >G+?

+n la naturale#a ls is)tps que n sn radiacti's mantienen una

cmpsici)n cnstante. +n el ;idren el is)tp F1 crrespnde a un,/6K 3 en el 8íen el F14 a un ,4K.

Cati#ne! 0 Ani#ne!

Una de las psi-ilidades de reacci)n química que e8perimentan ls átmscnsiste en la anancia p5rdida de electrnes.


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Dad que ls átms tienen masas mu3 peque@as, en cualquier situaci)npráctica, cm pr e$empl un e8periment de la-ratri, se manipulamuestras de sustancias que cntienen enrmes cantidades de átms.

Ls cientí&cs empleand un instrument mu3 precis llamad espectr)metr

de masas sn capaces de medir la masa e8acta de un átm in, estasmasas sn del rden de 10F* r. +n cnsecuencia un ram de cualquiersustancia cntiene un n=mer de ml5culas del rden de 10* . +s cn'enientetener una unidad especial para escri-ir n=mers tan randes. " partir denumerss e8periments cientí&cs se ;a determinad el n=mer de átmspresentes en 1,0000 r de


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adiaci*n -eta6 3 la tercera n es des'iada pr el camp adiaci*n/amma9

Las radiacines alfa recrren una distancia mu3 peque@a 3 sn detenidas pruna ;$a de papel la piel del cuerp ;uman.

Las radiacines -eta recrren en el aire una distancia de un metrapr8imadamente 3 sn detenidas pr uns pcs centímetrs de madera una ;$a delada de metal.

Las radiacines amma recrren cients de metrs en el aire 3 sn detenidaspr una pared ruesa de plm cncret.

Caacteí!tica! de'a! adiaci#ne!+

Radiaci*n e'ect#ma/ntica

Ma8Rell 1/!9, esta-leci) que la lu# está frmada pr ndaselectrman5ticasLa %adiaci)n electrman5tica es la emisi)n 3 transmisi)n de enería prmedi de ndas electrman5ticas. La lu# 'isi-le es una frma de radiaci)n

electrman5tica. am-i5n l sn las ndas de radi, las micrndas, ls ra3sinfrarr$s, ls ra3s ultra'ileta, ls ra3s 3 ls ra3s amma.

+ste tip de radiaci)n se descri-e mediante una nda cmpuesta pr una parteman5tica 3 una parte el5ctrica. +n el 'ací cualquier tip de radiaci)n sedespla#a cn la misma 'elcidad c O !,00 810/ mEse, llamada eneralmente'elcidad de la lu#, estas radiacines se diferencian en sus lnitudes de nda en sus frecuencias.


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un ran mu3 estrec; entre *00 a 00 nm. +n este ran están tds lsclres que cncems.

da radiaci)n 'iene caracteri#ada pr una lnitud de nda 9, unafrecuencia

ν

9 una enería +9, siend la relaci)n e8istente entre ellas:

/ 4 ν ;: cnstante de lancS 9

E!$ect#! at*mic#!La lu# -lanca slar al pasar pr un prisma se dispersa en sus diferentesclres, mstrand un espectr cntinu desde el clr r$ ;asta el 'ileta.


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HQu5 es un mdel at)micI

+l mdel at)mic es una e8plicaci)n s-re la estructura de la mínimacantidad de materia en la que se creía que se pdía di'idir una masa.

M#de'#! at*mic#!

Muc;as de las csas que in'lucran a la química tienen e8plicacines que nse presentan e8plícitamente a nuestrs sentids, así que para cmprender 3e8plicar ests fen)mens ls cientí&cs utili#an mdels.Un mdel n es ríid n se queda siempre cm esta9 puede perfeccinarse3 cam-iarse si se 'uel'e -slet. Desde que la ciencia empe#), se emplearnmdels para a3udar a cmprender la naturale#a del átm. er para llear almdel actual pas muc; tiemp, 3 muc;s fuern ls cientí&cs quein'estiarn2


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Ene!t Rut;e"#d mdel planetari9

"l -m-ardear láminas de r cn partículas alfa, cnclu3):

1. +l átm está cnstituid pr una #na central, a la que se le llama n=cle,

en la que se encuentra cncentrada tda la cara psiti'a 3 casi tda la masadel n=cle.. a3 tra #na e8terir del átm, la crte#a, en la que se encuentra tda lacara neati'a 3 cu3a masa es mu3 peque@a en cmparaci)n cn la delátm. La crte#a está frmada pr ls electrnes que tena el átm.!. Ls electrnes se están m'iend a ran 'elcidad en trn al n=cle.*. +l tama@ del n=cle es mu3 peque@ en cmparaci)n cn el del átmunas 100.000 'eces menr9

" pesar de cnstituir un ran a'ance 3 de predecir ;ec;s reales, el mdelnuclear de %ut;erfrd presenta-a ds ra'es incn'enientes:1.


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Nei'! B#;

+l mdel de B;r se puede resumir en tres pstulads:

1F Ls electrnes se mue'en alrededr del n=cle en tra3ectrias de&nidas

llamadas )r-itas.F Ls electrnes están u-icads en ni'eles de&nids de eneríaT ls ni'elesmás interns sn ls mens ener5tics.!F


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+l mdel at)mic de B;r funcina-a mu3 -ien para el átm de ;idr)en.7in em-ar, en ls espectrs reali#ads para átms de trs elements se-ser'a-a que electrnes de un mism ni'el ener5tic tenían distinta enería,mstrand que al anda-a mal en el mdel, la cnclusi)n fue que dentr deun mism ni'el ener5tic e8istían su-ni'eles.

La siuiente &ura muestra las mdi&cacines que ;a sufrid el mdel delátm desde Daltn ;asta 7c;rdiner.

C#n(/uaci*n E'ect*nica

ara representar la estructura del átm se utili#a la cn&uraci)n electr)nicaque se -asa en cuatr parámetrs llamads n=mers cuántics.

+sts sn n=mers enters cu3s 'alres n pueden asinarse al a#ar. +l 'alrde n limita el de ' 3 5ste, a su 'e#, limita el de m' . Ls n=mers cuántics

tienenun sini&cad mu3 precis:N?me# cu9ntic# $inci$a' ndistancia desde eF ;asta el n=cle9:

+s el que de&ne el tama@ del r-ital 3 la ma3r parte de la enería delelectr)n. Ls 'alres de n sn n=mers enters psiti's 1, , !, etc. +neneral, representa el n=mer de la capa ni'el de enería en el átm. "ma3r 'alr de n es ma3r la pr-a-ilidad de encntrar el electr)n más le$sdel n=cle.

!


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?i'el n 9 ?=mer má8im de electrnes

N?me# cu9ntic# !ecundai# # a%imuta' ' 'lumen de espaci que cupanls eF9:

%epresenta ls su-ni'eles de enería en un determinad ni'el de n, ademásdetermina la frma del r-ital. Ds electrnes cn iual n 3 distint 'alr de ' tienen enerías mu3 seme$antes. +l n=mer cuántic ' determina la frma delr-ital electr)nic 3 el n=mer de 'alres de l para un determinad n indicacuants tips diferentes de r-itales su-ni'eles de enería e8isten. Ls'alres de ' 'an de 0 ;asta nF19.

N?me# cu9ntic# ma/ntic# m' rientaci)n del r-ital en el espaci9:

%epresenta la rientaci)n espacial de ls r-itales, especí&ca en que r-italdentr de este su-ni'el, está u-icad el electr)n. ma 'alres desdeFl ;astaNlinclu3end el cer. +l n=mer cuántic man5tic es imprtante en situacines

en las cuales el electr)n interact=a cn un camp man5tic e8tern.

n l m

1 0 s 9 0

0 s91 p90F1, 0, N1

*

NIV EL

SUBNIVE

L4n?me #a!i/nad# 6

LET R A


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!0 s91 p9 d9

0 F1,0,N1F, F1, 0, N1, N

N?me# cu9ntic# de e!$ín ms n=mer cuántic de ir9:+ste n=mer n cnsiderad en el tratamient de 7c;r)diner, da cuenta delir del electr)n alrededr s-re su prpi e$e. Ls =nics 'alres psi-les snNX 3 FX.

2-íta'e! at*mic#!+

"sí cm en el átm de B;r el electr)n pdía circular en una )r-ita, en lacncepci)n mderna de átm ls electrnes de-en cupar estar en r-ítalesat)mics, que ns infrman s-re la pr-a-ilidad de encntrar el electr)n enun 'lumen especi&cad pr la frma del r-ital.

L#! #-ita'e! ! sn de frma esf5rica, su densidad electr)nica es intensacerca del n=cle 3 pc a pc se ;ace más difusa ;acia la periferia. Lsr-itales 1s, s 3 !s sn crecientes en enería 3 tama@.

L#! #-íta'e! $ tienen frma de ds l)-uls tip c; ds man#anaspeadas, se=n el e$e en el cual se encuentran sus l)-uls, se desinan pr p8,p3 3 p#. Ls r-ítales p pseen un plan ndal, que pasa pr el n=cle delátm, dnde la pr-a-ilidad de encntrar el electr)n es nula.

L#! #-ita'e! d sn cinc 3 sn más cmple$s. +sts pseen ds plansndales que pasan pr el n=cle del átm dnde la pr-a-ilidad de encntrarel electr)n es nula.

6


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Cuad# de n?me#! cu9ntic#! $aa '#! cuat# $ime#! ni)e'e!de ene/ía.

n ' #-it a'

m' m! N=de#-ita'e!

N= dee'ect#ne!

1 1! @15 715 1 5

5 1 5!5$ 1 @1 @15 715@15 715 1< F<

15

1 @1 5 1 @1 @5

@15 715@15 715@15 715

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H 15<

H!H$Hd H"

1 @1 5 1 @1 @57< 5 1 @1 @5@<

@15 715@15 715@15 715@15 715

1<


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ara átms más randes, la cn&uraci)n electr)nica se efect=a se=ntres principis:

inci$i# de Au"-au # inci$i# de mínima ene/ía: 7e denminaprincipi de cnstrucci)n, 3 cnsiste en seuir un rden para el llenad de lsdiferentes r-ítales, -asad en ls diferentes 'alres de la enería de cada unde ells.

ara recrdarl se utili#a el diarama de Mller de las dianales, así cm larela de la mínima enería nNl9..

1.F De ds r-itales, tiene menr enería aquel cu3 'alr nNl sea más -a$..F


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+l cncimient de las cn&uracines electr)nicas es fundamental paraentender 3 predecir las prpiedades de ls elements.

ara cada r-ital se usa la ntaci)n nl88 es el n=mer de electrnes9. 7ecmien#a cn un n=cle de n=mer at)mic P, dentr de un cn$unt der-ítales 'acís. " cntinuaci)n, se acmdan ls P electrnes átm neutr9respetand ls principis antes mencinads.

La frma que se ;a usad ;asta a;ra para escri-ir la ntaci)n electr)nica esla ntaci)n cn'encinalT tam-i5n se usa el diarama r-ital ntaci)n r-ital.


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3Li

1s2

2s1

4Be

1s2

2s2

5B

1s2

2s2

2p1

Acti)idad e!ue'ta 1+%espnda la siuiente preunta, determinand cuál es la alternati'a crrecta.

usti&que su respuesta.

reunta:%espect a la estructura del átm, es ciert a&rmar que:

>. Ls electrnes pseen caras neati'as.>>. Ls neutrnes pseen caras psiti'as u-icadas en el n=cle.>>>. Ls prtnes se u-ican en el n=cle.>_. Ls electrnes pseen caras psiti'as.

". 7)l >B. 7)l >> 3 >>D. 7)l >> 3 >_+. 7)l > 3 >>>

S#'uci*n+

a !eer detenidamente el enunciado e identi"car: datos# incógnitas$ relaciones.La infrmaci)n entreada se re&ere a las partículas su-at)micas quecnfrman el átm, estas sn: prtnes, neutrnes 3 electrnes

b %ra&ar una estrategia de resolución.7e utili#ará el planteamient de la estructura del átm de acuerd a latería at)mica actual.

c 'esolver el problema.+l átm está cnfrmad pr un n=cle 3 una en'ltura. +n el n=cle seu-ican ls prtnes de cara psiti'a 3 neutrnes que carecen de cara.+n la en'ltura se u-ican ls electrnes que pseen cara neati'a. Las


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a&rmacines > 3 >>>, cumplen cn la estructura del átm se=n la teríaat)mica actual.

d Comunicar los resultados de manera efectiva $ acorde a lasituación e interlocutores.La alternati'a crrecta es:

Acti)idad e!ue'ta 5+Determine el n=mer de prtnes, neutrnes 3 electrnes para las siuientesespecies químicas:

S#'uci*n+a !eer detenidamente el enunciado e identi"car: datos# incógnitas

$ relaciones.


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"9 pN O , n O !* 3 eF O

B9 pN O /, n O / 3 eF O 10

Acti)idad e!ue'ta


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A3p:F nO!F l O n – 1 O ! – 1 O , cm l tma 'alres de 0 a nF19 en este ni'el deenería e8isten ! tips r-itales que sn: lO 0 r-ital s9, l O1 r-ital p93 l O r-ital d9

Fcm el r-ital es p, ml O Fl, 0, Nl-*s:FnO *Fl O n – 1 O * – 1 O !, cm l tma 'alres de 0 a nF19 en este ni'el deenería e8isten * tips r-itales que sn: lO 0 r-ital s9, l O1 r-italp9, l O r-ital d9 3l O! r-ital f 9Fcm el r-ital es s, ml O 0


Acti)idad e!ue'ta H+

+scri-a la cn&uraci)n electr)nica para el sdi de acuerd a las ntacines:"9


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c 'esolver el problema.

+l rden de llenad de electrnes se reali#a utili#and el diaramade las dianales de Mller, cnsiderand que en cada su- ni'el lselectrnes entran de a un ;asta que se cmpleta el semillenad 3

lue entra el seund electr)n cn spin puest, de esta frma secumple cn ls principis de auli 3 und.

La ntaci)n cn'encinal es la representaci)n esquemática de ladistri-uci)n de tds ls electrnes de un átm, de acuerd cn elmdel at)mic de B;r: 1s s p...etc.+n la ntaci)n a-re'iada cn&uraci)n parcial ls ni'eles ttalmente llens se escri-en cnel sím-l del as n-le que le precede entre crc;etes, seuid dels electrnes de la =ltima capa de 'alencia.


A$endi%a&e 1.< Rec#n#ce 'a! $#$iedade! $ei*dica! de '#!e'ement#! $# medi# de !u c'a!i(caci*n en 'a ta-'a $ei*dica.


1.3.1 Reconoce el sistema periódico de los elementos registrados en la tabla periódica de elementos.

1.3.2 Describe las principales propiedades periódicas de los elementosrelacionados con su ordenamiento.

1.


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!*


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undament# te*ic#

Si!tema ei*dic# 0 #$iedade! ei*dica

+l primer intent de clasi&caci)n de ls elements químics fue reunirls enmetales, cm el ;ierr 3 n metales, cm el 8íen.

+n 1/4, el químic rus >'an'ic;Mendeleie', se di cuenta de la repetici)nde las prpiedades cada c; diecic; elements, este fue el rien delcncept eridicidad Química 3 de la a-la eri)dica de Mendeleie', siendun de ls descu-rimients más imprtantes de la química en el sil >. +lrden de ls elements en la ta-la peri)dica está cnectad cn la estructuraat)mica

La actual ta-la peri)dica tiene las siuientes características:

A +l rden de ls elements se ;ace de menr a ma3r n=mer at)micP9

A Ls elements se arupan en &las 3 clumnas, las &las representan lsperiodos 3 las clumnas ls grupos.A +n ls rups se encuentran ls elements cu3a cn&uraci)n

electr)nica del ni'el más e8tern es la misma, est a3uda a e8plicar larepetici)n de prpiedades físicas 3 químicas de ls elements.

A +n ls perids se u-ican ls elements cu3s electrnes de 'alenciani'el más e8tern9 se encuentran en el mism ni'el de enería.

+n la ta-la peri)dica se encuentran ls siuientes dats de ls elements.

?=mer at)mic Masa at)mica

7ím-l

+lement +structura electr)nica

Grupos: 7n 1/ rups, ests se nm-ran de i#quierda a derec;a cmrups " B indicand el n=mer de rup cm n=mer rman. 7e=n ladenminaci)n mderna se desinan cn ls n=mers del 1 al 1/.

?eriodos: 7n siete perids, se enumeran de arri-a ;acia a-a$.

!6

!4,!Li s1


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#$iedade! $ei*dica! de '#! e'ement#!

Las prpiedades peri)dicas más elementales de ls átms de las cualesderi'an tdas sus características químicas sn:

A %adi at)mic

A %adi i)nicA tencial de ini#aci)nA "&nidad electr)nicaA +lectrneati'idad

1.7 Radi# at*mic# e"ecti)#' +s la mitad de la distancia que separa dsn=cles de un mism element unids pr un enlace c'alente pur simple. +nla ta-la peri)dica disminu3e a la medida que se a'an#a en un mism perid,3 aumenta a medida que se a'an#a en un rup de-id al aument del n=merat)mic 3 al cam-i de ni'el.

5.7 Radi# i*nic#+ +s el radi que se asina a un in supniend que ests secmprtan cm esferas ríidas. 7e determinan a partir de las distancias ínteri)nicas -tenidas pr m5tds e8perimentales en ls cristales i)nics.


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'esumen de las propiedades periódicas

!


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Acti)idad e!ue'ta 1De acuerd a la cn&uraci)n electr)nica de el Manesi 1ssp4!s 9 3ndique:

"9 Grup 3 perid de cada un de ls elements.B9 H " 3 en eltercer perid.

+l M es un metal que tiene tendencia a ceder sus electrnes de'alencia l que l ;ace mens electrneati' que el


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lemento Grupo ?eriodo ..agnesio6g

>> " ! 1,

Cloro 6Cl _>> " ! !.0

(rman el cmpuest i)nic M


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A$endi%a&e 1.H De!ci-e '#! "undament#! de 'a "#maci*nde en'ace! i*nic#! 0 c#)a'ente!, 0 !u e'aci*n c#n 'a $#'aidad de 'a! m#'cu'a! e!u'tante!.


1.*.1 Explica la (ormación de enlaces iónicos mediante e)emplos.1.*.2 Explica la (ormación de enlaces covalentes polares y apolares mediante

e)emplos.

1.*.3 Di(erencia las propiedades de polaridad entre compuestos (ormados porenlaces iónicos y covalentes.

aa e!#')e un $#-'ema, ecueda+

a9 Leer detenidamente el enunciad e identi&car: dats, inc)nitas 3relacines.

-9 ra#ar una estrateia de resluci)n. +sta-lecer ;ip)tesis.c9 %esl'er el pr-lema.d9


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undament# te*ic#

En'ace químic#Un enlace químic es un cn$unt de fuer#as que mantienen unids a lsátms, ines ml5culas. 7e prducen prque ls átms en cn$unt snmás esta-les que aislads 3 unids cupan una mínima enería. La tendencia afrmar enlaces radica en ls electrnes de ma3r enería ptencialT es deciraquells u-icads en el ni'el más e8tern electrones de valencia.

Las características fundamentales del enlace químic sn: La enería deenlace, el ánul de enlace 3 la lnitud de enlace.

A nergía de enlace: es la enería que se desprende al frmarse unenlace la enería que se requiere para rmperl.

A Angulo de enlace: +s aquel frmad pr tres n=cles de átms unidsde acuerd a sus respecti'as 'alencias. +l ánul de enlace está dadpr la emetría de la ml5cula.

A !ongitud de enlace: Distancia que separa ls n=cles de ds átmsen la psici)n de mínima enería 3 má8ima esta-ilidad.

E!tuctua de LeJi!ara la representaci)n electr)nica de ls enlaces entre ls átms, e8iste unantaci)n a-re'iada mu3 =til, cncida cm estructura de LeRis.


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+l ;idren, liti 3 -erili, cuand frman enlaces, cmpletan su ultim ni'elener5tic cn electrnes, alcan#and la cn&uraci)n electr)nica del ;eli.+n este cas cumplen la rela del duet.

N#taci*n de LeJi!

C'a!i(caci*n de' en'ace químic#.

+l enlace químic se clasi&ca en enlace interat)mic 3 enlace intermlecular.+l enlace interat)mic se clasi&ca en: metlico# iónico $ covalente. +lenlace intermlecular se clasi&ca en: atracciones dipolo7dipolo# puentesde 4idrogeno $ fuer&as de Dan der Eaals.

F.nlace iónico. (uer#a de atracci)n que se esta-lece entre ines psiti's 3neati's. 7e prduce pr una transferencia de electrnes, entre un elementmetálic que tiende a ceder electrnes frmand un cati)n 3 un element nmetálic que tiende a captar electrnes frmand un ani)n. 7uselectrneati'idades sn mu3 diferentes.

rpiedades de ls cmpuests i)nics.

F 7e presentan sl en estad s)lid ,7n slu-les en auaF ienen punts de fusi)n 3 e-ullici)n mu3 altsF (undids en sluci)n cnducen la electricidadF (rman redes cristalinas de ran esta-ilidad


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F 7n durs 3 fráiles

+$empl:


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+$empl.+l cloro ases está cmpuest de ml5culas diat)micas de


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del enlace ls átms metálics pierden ls electrnes de su =ltima capafrmand ines psiti's, situándse ls electrnes perdids pr tds ellsentre ls espacis de$ads pr ells frmand una especie de nu-e aselectr)nic fase cndensada9 que en'uel'e a dic;s ines e'itand laseparaci)n de ls misms. Mdel del mar de electrnes9


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Atacci*n di$#'#7di$#'#

7e prducen entre ds más ml5culas plares. 7e esta-lece entre el e8trempsiti' pl δN9 de una ml5cula 3 el e8trem neati' pl δF9 de tra.

uente! de ;id#/en#

+s la uni)n de un átm de ;idren de un enlace plar cm – el ? – cn un átm altamente electrneati', cm el , ?,


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+n las ml5culas de aua se frman enlaces de ;idr)en, cstará mássepararlas, ;a-rá que aprtar una ma3r cantidad de enería 3, pr tant,ma3r temperatura.

De ;ec;, es la frmaci)n de enlaces de ;idr)en l que le cn&ere sus

peculiares prpiedades físicas que la ;acen un cmpuest indispensa-le parael desarrll de la 'ida 3 la química de ls seres 'i's, pues la inmensama3ría de reaccines que se dan en las c5lulas tiene luar en disluci)n.


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Acti)idad e!ue'ta 1+Di-u$e la estructura de LeRis 3 explique qu5 tip de cmpuest frman el-rm 3 el ptasi.

S#'uci*n:a !eer detenidamente el enunciado e identi"car: datos# incógnitas

$ relaciones.

F +l -rm es un n metal que pertenece al rup _>> " de la ta-laperi)dica de sím-l Br.F +l ptasi es un metal que pertenece al rup > " de la ta-la peri)dicade sím-l W.F La electrneati'idad del ptasi 0./9 es muc; menr que la del-rm ./9.F De-id a la ran diferencia de +.?.1./9 frman un cmpuest i)nic.

b %ra&ar una estrategia de resolución. stablecer 4ipótesis.

Ls cmpuests i)nics se frman pr transferencia de electrnes, elmetal cede sus electrnes de 'alencia 3 el n metal ls capta.


+lectrnes de 'alencia -r: *s2 *pH 6K e7

+lectrnes de 'alencia L: *s1 61 e7

+l ptasi pierde su electr)n de 'alencia, su =ltim ni'el sería el !, 3 en

este tendría / electrnes de 'alencia, frmándse un cati)n a81

+l -rm cn electrnes de 'alencia, sl necesita un para cmpletarsu ctet, si acepta el electr)n que cede el ptasi se frma un ani)n -r71


(rman el cmpuest i)nic -rmur de ptasi de frmula WBrLa estructura de LeRis es: =L>81=-r>71

EN46 ,FEN4B6


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Acti)idad e!ue'ta 5+Di-u$e la estructura de LeRis 3 e8plique qu5 tip de enlace frman el 8íen 3el ;idren al frmar aua.

S#'uci*n+

a !eer detenidamente el enunciado e identi"car: datos# incógnitas$ relaciones.

F +l 8íen 3 el ;idren sn n metalesF La electrneati'idad del 8íen es !.6 3 la del ;idren .1.F De-id a la que ∆+ O 1,* frman un enlace c'alente plar.

b %ra&ar una estrategia de resolución. stablecer 4ipótesis.

Ls cmpuests c'alentes se frman pr cmpartici)n de electrnesentre ds n metales cn peque@as diferencia de electrneati'idad.


+l 8íen 3 el ;idren frman la ml5cula de aua cmpuesta prds átms de ;idren, cn un electr)n de 'alencia cada un, 3 unátm de 8ien cn seis electrnes de 'alencia.+lectrnes de 'alencia: 1: 1s1 1eF9 /: sp* 4eF9, ∆+ O 1,*

+structura de LeRis de la ml5cula de aua bb bb bb bb bb

"l ser el 8íen 3 el ;idren ds n metales 3 la diferencia deelectrneati'idad ma3r que 0,6 3 menr que 1, am-s elementsfrman un enlace c'alente plar.


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Acti)idade! $#$ue!ta! de 'a unidad+"ntes de cmen#ar cn la resluci)n lea atentamente la intrducci)n de estauía 3 ls e$ercicis resuelts para cada un de ls aprendi#a$es esperads.

M% F: 5elección m


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. La a-la eri)dica muestra ls elements químics rdenads se=n:

a.Masa at)mica creciente-. +n &las cn prpiedades químicas similares.c. +n clumnas cn átms de tama@ decreciente al descender enellas.

d. Las prpiedades físicas de ls elementse. ?=mer de prtnes crecientes

/. +n la ta-la peri)dica de ls elements:

>.+l n=mer de rup indica cuants electrnes de 'alencia ;a3 en unátm de un element representati'>>. Ls die# rups crts que están a l anc; de la rei)n mediacrrespnden a ls metales de transici)n>>>. +l n=mer del perid indica cuánts ni'eles de enería ;a3 en unátm

+s sn crrectas:

a.7)l > -. > 3 >>c. >> 3 >>> d. > 3 >>> e. das

. De ls siuientes metales alcalins, Grup > "9, el que tiene la menrenería de ini#aci)n es:

a. %- -. >. >>. _. > -. 7l _ c.7l >_ d. > 3 >>> e. >>> 3_

11. ?


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1. 7i ciert cmpuest "B está frmad pr ls átms " 3 B unids prenlace c'alente plar, ell sini&ca:

a.Ls electrnes de 'alencia de " 3 B n están cmpartids.-. Ls átms de " 3 B tienen el mism n=mer de electrnes de'alencia.

c. Ls electrnes de 'alencia de " 3 B están cmpartids en distintaprprci)n.d. Las electrneati'idades de " 3 B sn mu3 diferentes.e. Las electrneati'idades de " 3 B sn iuales.

M% FF: Jesarrollo

1. Un element del sistema peri)dic tiene un P O 10 3 un " O 1, indique lacmpsici)n del átm.

. +scri-a la cn&uraci)n electr)nica diarama r-ital de ls siuienteselements.


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6*6Mn!N

!*7eF

4. Basándse en el sistema peri)dic de ls elements:a. H+n que se -asa el rden de ls elementsI-. HQu5 tienen en cm=n las cn&uracines electr)nicas de ls asesn-les e8cepci)n del ;eliIc. HQu5 prpiedades tienen ls ases n-les prduct de sucn&uraci)n electr)nicaId. HQu5 tienen en cm=n ls elements de un mism rupI

.


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S#'uci*n+M% F: 1 c9, c9, ! a9, * c9, 6 d9, 4 e9, e9, / -9, -9, 10 e9, 11 a9, 1 c9.

M% FF:

1. pN O 10, n O 11 3 eF O 10

. a9 14 7 O 10 ?e -9 1 WO 1/ "r !s !p8 !p3 !p# *s

+l eF *s salta al !dc9 1 7O10 ?e /


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-. iene su capa e8terna cmpleta cn / electrnesc. 7n esta-les, pues tienen su capa de 'alencia cmpleta, 3 en cndicinesnrmales n reaccinan para frmar cmpuests.d. +l mism n=mer de electrnes de 'alencia.

.a. 7n elements representati's el ptasi, alumini, seleni 3 C=r. Detransici)n el crm, mli-den 3 platin. +l ar)n es un as n-le.-. Metálics: ptasi 3 platinT n metálic: C=r, seleni 3 mli-denT as:ar)n 3 C=rT anf)ters: crm 3 alumini.

/. der de atracci)n que tiene el n=cle de un átm pr sus electrnes,disminu3e a medida que aumenta el ni'el de enería, pues se ale$a del n=cle.

.

10.a. +l aua, C=r 3 amniac-. +n el sulfur de car-n 3 -encenc. +n el > "

88 b 8 8 b +nlace c'alente ds n metales ∆+? O ! – ,1 O 0,c'alente plar9 b b 8 b 8


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Ane3#lectronegatividad de los elementos representativos

.1Li Be B < ? (

1.0 1.6 .0 .6 !.0 !.6 *.0?a M "l 7i 7

Apuntes y Ejercicios Q.G. Unidad I 2014 (1)

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