Guía de Química

IV Bimestre – 2021

Temario

ENLACE

Sesión 1: Enlace Químico

Sesión 2: Enlace Iónico

Sesión 3: Enlace Covalente

Sesión 4: Enlace Metálico

Introducción

En la sétima y octava unidad tocaremos el tema de Tipos de enlace lo cual implica conocer el comportamiento que tiene cada atomo, molecula y sustancia al momento de la union entre dichos elementos.

Estas actividades están planeadas con el fin de

proporcionarte los elementos necesarios para el

desarrollo de tus capacidades y habilidades y

despertar el interés y gusto por esta rama del

conocimiento que tanto ha aportado al ser humano,

para el desarrollo y bienestar abarcando

actividades y valores aplicables en la toma de tus

decisiones en tus actividades de la vida diaria.

Por último, recomiendo aclarar cualquier duda,

repasar en casa el tema visto en cada clase y

cumplir con las actividades incluidas en esta guía,

con el único fin de que comprendas al máximo cada

contenido y así lograr el mejor rendimiento

académico, deseándote suerte y esperando sea de

tu agrado, ya que es un material diferente, práctico,

pero sobre todo de fácil entendimiento.

Lógica del área

• Reconocer la importancia del estudio de

la Química, y su aplicación en los

diferentes campos como la medicina,

agricultura, ingeniería, veterinaria,

geología, con el fin de utilizar

adecuadamente en el convivir diario.

• Permitir interpretar la realidad, lo cual

supone una adquisición de las teorías y

leyes de las características de esta

ciencia.

• Desarrollar el pensamiento científico,

guiando al estudiante hacia la

investigación y conocimiento de la

experimentación en la Química.

• Argumentar sus ideas teniendo como

base el conocimiento científico y aplicarlo

en su entorno.

• Argumentar sus ideas teniendo como base el conocimiento científico y aplicarlo en su entorno.

Sétima Unidad

ENLACE QUÍMICO 7

Una de las principales preocupaciones dentro del campo de la química era descubrir cómo se agrupaban

los átomos para formar las moléculas y lo interesante de ver cómo estas reaccionan para formar las

diferentes moléculas. El átomo está rodeado por electrones en torno al núcleo y que estos pueden

describirse siguiendo un modelo orbital.

Los seres vivos se componen de átomos, pero en la mayoría de los casos, esos átomos no están flotando

por ahí individualmente. Por el contrario, generalmente están interactuando con otros átomos (o grupos

de átomos).

Como ejemplo, los átomos podrían estar conectados por enlaces fuertes y organizados en moléculas o

cristales; o podrían formar enlaces temporales y débiles con otros átomos con los que chocan o rozan.

Tanto los enlaces fuertes, que mantienen unidas a las moléculas, como los enlaces más débiles que

crean conexiones temporales, son esenciales para la química de nuestros cuerpos y la existencia de la

vida misma.

¿Por qué forman enlaces

químicos?

La respuesta fundamental es que los átomos están

tratando de alcanzar el estado más estable (de menor

energía) posible. Muchos átomos se vuelven estables

cuando su orbital de valencia está lleno de electrones o

cuando satisfacen la regla del octeto (al tener ocho

electrones de valencia). Si los átomos no tienen este

arreglo, "desearán" lograrlo al ganar, perder o compartir

electrones mediante los enlaces.

Tras estudiar la estructura atómica de la materia, surgen ciertas preguntas que las teorías atómicas no responden: ¿Si solo existe un número reducido de elementos químicos, por qué existen muchísimas sustancias diferentes? ¿Por qué el hidrógeno se une con el oxígeno para formar moléculas de agua (H2O)? De estas cuestiones parece deducirse que los átomos no suelen encontrarse en la naturaleza de forma aislada, sino que tienden a asociarse entre sí ¿Por qué se agrupan los átomos entre sí? En la naturaleza, los cuerpos ordinarios presentan una fuerte tendencia a alcanzar situaciones de mínima energía, porque ello implica una mayor estabilidad.

Enlaces químicos – factores

ENLACE QUÍMICO Es la fuerza electromagnética (principalmente eléctrica) que mantiene unidos a los átomos para formar moléculas o compuestos iónicos.

Principio fundamental del enlace químico Los enlaces químicos se forman con la finalidad de que los átomos o las moléculas adquieran un estado de menor energía, logrando así mayor estabilidad; en el caso de los átomos con un cambio en su configuración electrónica externa.

Factores que intervienen en la formación del enlace químico 1. Electrones de valencia: Son aquellos electrones que se encuentran en el mayor nivel de la

Sesión N° 01: ENLACE QUÍMICO Sesión N° 01:

07

configuración electrónica (nivel externo). Estos electrones son los únicos que intervienen en la formación del enlace químico. Para los elementos del grupo A (elementos representativos), el número de grupo indica el número de electrones de valencia. Ejemplos: ❖ ¿Cuántos electrones de valencia presenta el potasio (Z = 19)

Resolución: electrón de valencia

19k = 1s22s22p63s24s1

Mayor nivel (nivel extremo) Rpta.: el potasio tiene 1 e- de valencia (está en el grupo IA).

❖ ¿Cuántos electrones de valencia tiene el bromo (Z = 35) Resolución: electrón de valencia (2 + 5 = 7)

35Br = 1s22s22p63s23p64s23d104p5 Mayor nivel (nivel extremo) Rpta.: El bromo tiene 7 electrones de valencia (está en el grupo VIIA)

2. Diagrama o notación de Lewis: Es la representación mediante puntos o aspas de los electrones de valencia. Dichos puntos o aspas se colocan alrededor del símbolo del elemento. Ten cuenta lo siguiente:

3. Regla del octeto:

Los átomos, al unirse mediante enlaces químicos, logran mayor estabilidad; según las investigaciones de Lewis al estudiar la molécula del hidrógeno (H2), observó que cada átomo, al compartir electrones, adquiere la estructura electrónica del gas noble helio (2He). Comprobó también que los demás átomos que comparten electrones en un enlace químico llegan a adquirir la estructura de los gases nobles (poseen 8 electrones de valencia). Ejemplos:

1. Determina los electrones de valencia que tiene el azufre (Z = 16).

2. Realiza la notación de Lewis del elemento de nitrógeno (Z = 7)

3. Indica la(s) alternativa(s) correctas:

I. El calcio (Ca) se encuentra en el grupo

IIA, por lo tanto, tiene 2e– de valencia.

II. Si un elemento X se encuentra en el

grupo VA, su representación

III. Si un elemento tiene 6e– de valencia,

se encuentra en el grupo VIIIA de la

tabla periódica.

4. Si el átomo de un elemento tiene de número de masa 72 y 40 neutrones, ¿cuántos electrones de valencia posee dicho átomo ______?

5. Si el átomo de un elemento tiene de número de masa 80 y 44 neutrones, determina los electrones de valencia de dicho átomo.

6. Si el elemento (E) presenta la siguiente

configuración electrónica:

1s22s22p63s23p2, determina la

representación de Lewis de dicho

elemento.

7. Si un elemento se encuentra ubicado en la

familia de los Nitrogenoides, ¿cuántas

electrones de valencia posee?

8. Si un elemento (E) se encuentra ubicado

en la familia de los metales alcalinos,

¿cuántos electrones de valencia posee

dicho elemento E?

9. Si un elemento tiene 3 electrones de

valencia y se encuentra en el cuarto

periodo, ¿cuál es el número atómico de

dicho elemento?

10. Si un elemento químico tiene 8 electrones

de valencia y se encuentra en el tercer

periodo, ¿cuál es el número atómico de

dicho elemento?

11. Determina los electrones de valencia del

Argón (Z=18)

12. Indica la(s) alternativa(s) correcta(s): I. Si el elemento E se encuentra en el

grupo VIA, tiene 6 electrones de

valencia. II. Si el elemento X tiene 2 electrones de

valencia, se encuentra en el grupo IIA III. Si un elemento X tiene número atómico

7, (Z = 7) tiene 7e– de valencia. a) Solo I b) I y II c) Solo III d) Solo II e) I y III

13. Si la configuración electrónica de un elemento finaliza en 3p5. ¿Cuántos electrones de valencia posee dicho elemento?

14. Si un elemento se encuentra en la familia de los gases nobles, ¿cuántos electrones de valencia posee? a) 4 b) 6 c) 8 d) 5 e) 7

15. Si el átomo de un elemento tiene número de masa 84 y 46 neutrones, determina los electrones de valencia de dicho átomo. a) 7e– b) 5e– c) 1e– d) 6e– e) 2e–

16. Si un elemento se encuentra ubicado en la familia de los carbonoides, ¿cuántos electrones de valencia posee?

17. Señala qué proposición es correcta. I. Si un elemento tiene 3e– de valencia,

se encuentra en el grupo 5A. II. Si la configuración electrónica de un

elemento finaliza en 4s1, tiene un electrón de valencia.

III. Si un elemento tiene 7e– de valencia, perteneces a la familia de los anfígenos.

a) Solo II b) Solo I c) I y II d) Solo III e) II y III

18. ¿Qué representación de Lewis le

corresponde al antimonio (Z=51)?

19. Un elemento X tiene la siguiente representación de Lewis ¿A qué familia pertenece dicho elemento?

20. Si un elemento A pertenece al cuarto periodo y grupo IIA, ¿cuál es la representación de Lewis del elemento?

Practicamos

Enlaces iónicos Se ha comentado que el enlace iónico se produce entre un elemento no metálico que da lugar a un anión, y un elemento metálico que da lugar a un catión; entonces, entre el anión y el catión, dando lugar al enlace iónico.

1. Fundamento del enlace iónico Transferencia de electrones El metal, tiende a perder electrones hacia el no metal, cuya tendencia es ganar electrones. En 1916, el alemán Wather Kossel expuso que en las reacciones químicas ocurren pérdida y ganancia de electrones por parte de los átomos, por ello estos adquieren la configuración electrónica de un gas noble. Está información corresponde a los enlaces iónicos; por lo tanto, a los compuestos iónicos.

2. Características de los enlaces iónicos a) Mayormente se efectúan entre un elemento metálico y otro no metálico como

son los elementos del grupo IA (metales alcalinos) y los del grupo IIA (metales alcalinos térreos), con los no metales del grupo VIIA (halógenos) y los del grupo VIA (anfígenos)

3. Propiedades de los compuestos iónicos

a) A temperatura ambiente son sólidos. b) Poseen alto punto de fusión, es decir, se derriten a altas

temperaturas (mayores a 400 °C) c) Son solubles en agua y otros solventes polares. d) Los compuestos iónicos en estado sólido no conducen la elec-

tronegatividad, pero al disolverse en agua son buenos conductores.

4. Estructura de los compuestos iónicos ❖ Cloruro de sodio, cuya unidad formula es NaCl.

➢ El sodio (Na) se encuentra en el grupo IA. ➢ El cloro (Cl) se encuentra en el grupo VIIA.

Generalmente nos dan el número atómico de los elementos.

Sesión N° 02: ENLACE IÓNICO 07

La sal es un compuesto que

consumimos a diario (NaCl) ¿Cuál es

la razón por la que se han unido estos

átomos? ¿Cuáles son sus

propiedades? ¿Cómo se llama la

fuerza que une estos átomos?

?

❖ Óxido de calcio, cuya unidad fórmula es CaO

➢ El calcio (Ca) se encuentra en el grupo IIA.

➢ El oxígeno (O) se encuentra en el grupo VIA

Generalmente nos dan el número atómico de los elementos.

Nota: Se observa la transferencia de electrones del átomo metálico hacia el átomo no metálico. También cumplen la regla del octeto, adquiriendo cada átomo la configuración electrónica de un gas noble.

1. ¿Qué carga tiene el ion del elemento

estroncio (Sr), cuyo número atómico es 38?

2. ¿Qué carga tiene el ion del elemento azufre

(S), cuyo número atómico es 16?

3. Es una característica de los compuestos

iónicos.

I. Están formados por 2 no metales.

II. En solución acuosa son malos

conductores de la corriente eléctrica.

III. Poseen alto punto de fusión.

4. Señala un compuesto con las siguientes

características: sólido, cristalino, soluble en

agua, alto punto de fusión.

I. H2O

II. N2O5

III. NaCl

5. ¿Cuál de los siguientes compuestos presenta enlace iónico? I. Agua (H2O) II. Dióxido de carbono (CO2) III. Bromuro de potasio (KBr)

6. ¿Cuántos electrones transferidos hay al

unirse los siguientes elementos?

N = 1s22s22p63s1 M = 1s22s22p63s23p5

7. ¿Qué carga tiene el ion potasio (K), cuyo

número atómico es 19?

a) K-1 c) K+1 e) K+3

b) K+2 d) K-2

8. De las siguientes propiedades, indicar cuál de ellas NO corresponde a un compuesto iónico: 1: Duros; 2: Solubles en agua; 3: Conducen la corriente eléctrica sólidos y fundidos; 4: Frágiles; 5: Solubles en alcohol. a. 1: Duros b. 4: Frágiles c. 3: Conducen la corriente eléctrica sólidos

y fundidos d. 5: Solubles en alcohol

9. No es una característica de los compuestos

iónicos: I. Están formados por un catión y un anión. II. Presentan bajo punto de fusión. III. Hay transferencia de electrones. a) Solo I b) Solo III c) II y III d) Solo II e) I y II

10. De las siguientes especies, ¿cuántas poseen

enlace iónico? H2O, MgO, NaCl, CH4, O2, Na2O, HBr a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

11. Respecto al cloruro de sodio (NaCl), son correctas: I. Es un compuesto binario II. Presenta enlace iónico III. Es insoluble en agua a) Solo I b) Solo III c) II y III d) Solo II e) I y II

12. Desarrolla la representación de Lewis del Li2O e indica la cantidad de electrones transferidos Li (grupo IA) O (grupo VIA). a) 1 b) 3 c) 5 d) 2 e) 4

13. Indica cuál de los siguientes compuestos es iónico: a. HCl b. NaBr c. CS2 d. N2O

14. Indica V o F sobre el enlace iónico.

I. Generalmente se produce a partir de la unión de un átomo metálico con otro no metálico. ( )

II. Se comparten electrones, es decir, no ganan ni pierden electrones. ( )

III. El no metal pierde electrones. ( ) a) VVV b) VFV c) FVF d) VFF e) FVV

15. ¿En cuántos tipos de se clasifican los iones, cuáles son?

16. ¿Cómo se forman los enlaces iónicos?

17. Los átomos se unen entre sí para ganar

___________________________________

18. Halla el diagrama de Lewis para el átomo cuyo Z= 33

19. ¿Cuándo se produce un enlace iónico?

20. ¿Qué propiedades tienen los compuestos

iónicos?

Practicamos

Octava Unidad

ENLACE COVALENTE - METÁLICO 8

Un enlace covalente se produce en dos átomos (No metálicos) cuando se unen y comparten uno o más electrones del último nivel para alcanzar así la "octeto estable", y comparten electrones del último nivel (excepto el hidrógeno que alcanza la estabilidad cuando tiene 2 electrones). Los enlaces covalentes se producen entre átomos de un mismo elemento no metal, entre distintos no metales y entre un no metal y el hidrógeno

En síntesis, en un enlace iónico, se produce la

transferencia de electrones de un átomo a otro y en el enlace covalente, los electrones de enlace son compartidos por ambos átomos. En el enlace covalente, los dos átomos no metálicos comparten uno o más electrones, es decir, se unen a través de sus electrones

en el último orbital, el cual depende del número atómico en cuestión. Entre los dos átomos pueden compartirse uno, dos o tres pares de electrones, lo cual

dará lugar a la formación de un enlace simple, doble o triple respectivamente Enlace metálico:, enlace químico que ocurre entre los átomos de metales entre sí, (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se agrupan alrededor de éstos como una nube). Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie, en este enlace todos los átomos envueltos pierden electrones de sus capas más externas, que se trasladan más o menos libremente entre ellos, formando una nube electrónica (también conocida como mar de electrones). Es el tipo de enlace que se produce cuando se combinan entre sí los elementos metálicos; es decir, elementos de electronegatividades bajas y que se diferencien poco.

Se llama enlace covalente a un tipo de enlace químico que ocurre cuando dos átomos se enlazan para

formar una molécula, compartiendo electrones pertenecientes a su capa de valencia o último nivel de

energía, alcanzando gracias a ello el conocido “octeto estable”, conforme a la “regla del octeto” propuesto

por Gilbert Newton Lewis sobre la estabilidad electrónica de los átomos.

La “regla del octeto” plantea que los iones de los elementos químicos ubicados en la Tabla Periódica,

tienden a completar sus últimos niveles de energía con 8 electrones, y esta configuración electrónica les

confiere una gran estabilidad, que es muy similar a la de los gases nobles.

Fundamento de enlace covalente Compartición de electrones Los átomos no metálicos aportan electrones de orbitales semillenos, con la finalidad de formar orbitales llenos, que luego van a ser compartidos por ambos, produciendo la atracción electromagnética. Los enlaces covalentes se forman por compartimiento de electrones entre los átomos que se enlazan, y se diferencian de los enlaces iónicos en que en estos últimos ocurre una transferencia de electrones entre los átomos involucrados en el enlace iónico (no se comparten electrones).

Tipos de enlace covalente Se clasifican teniendo en cuenta lo siguiente: A. De acuerdo con la polaridad del enlace:

a) Enlace covalente apolar Llamado también enlace covalente puro, debido a que se presenta cuando se unen átomos idénticos (átomos de un mismo elemento).

Ejemplo: H2; Cl2; O2; O3; N2; etc. Hidrógeno molecular (H2) (El hidrógeno tiene 1e- de valencia)

b) Enlace covalente polar Se presenta en átomos de elementos diferentes.

Ejemplos: H2O; HCl; CO2; NH3; CH4; etc. Agua (H2O)

Sesión N° 03: ENLACE COVALENTE 08

Si calentamos el azúcar, ésta

se derrite con facilidad ¿Cuál

es la razón? ¿Qué tipo de

enlace químico presenta esta

sustancia formada por

carbono, hidrógeno y

oxígeno??

B. De acuerdo con el número de pares de electrones compartidos a) Enlace simple

Comparte un par de electrones enlazantes entre dos átomos. Considerado también como enlace sigma (𝛿).

b) Enlace doble:

Comparte 2 pares de e– enlazantes, 1 enlace tipo sigma (𝛿) y 1 enlace tipo pi (𝜋)

c) Enlace triple:

Comparte 3 pares de e– enlazantes, 1 enlace sigma (𝛿) y 2 enlaces tipo pi (𝜋)

Propiedades de los compuestos covalentes a) A temperatura ambiente se les puede encontrar cómo sólidos (sacarosa), líquidos (agua), o gases

(CO2) constituidos por moléculas. b) Poseen bajo punto de fusión c) La mayoría de sus líquidos son insolubles en agua, pero sí son solubles en otros solventes como la

bencina. d) Generalmente son malos conductores eléctricos en cualquier estado físico.

1. Elabore el diagrama Lewis para las siguientes

moléculas.

a) O3

b) O2

c) H2O

d) As2

e) CCl4

f) NH3

g) CO2

2. Indica qué compuestos presentan enlace

covalente apolar. ❖ H2O ❖ O2 ❖ NH3 ❖ NaCl ❖ CH4 ❖ H2

3. Indica qué sustancias presentan enlace

covalente polar. ❖ Na2O ❖ CO2 ❖ NaCl ❖ HCl ❖ O3 ❖ H2O

4. Indica las propiedades de los compuestos

covalentes. I. Están formados por no metales. II. Son malos conductores eléctricos. III. Tienen alto punto de fusión.

5. ¿Qué compuesto covalente presenta en su molécula dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno?

6. Determina el tipo de enlace y los pares de electrones libres o solitarios que presenta el ácido bromhídrico (HBr).

7. Determina el tipo de enlace y los pares de

electrones libres que presenta el oxígeno molecular (O2) Dato: el oxígeno tiene 6 e– de valencia.

8. ¿Cuál es la fórmula del compuesto covalente

que presenta en su molécula un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno?

9. Escribe V o F respecto al enlace covalente.

I. Se forman por compartición de electrones de valencia entre dos átomos. ( )

II. Generalmente se presenta entre dos elementos no metálicos. ( )

Practicamos

10. ¿Cuántos enlaces sigma presenta la fosfina (PH3) en la siguiente estructura de Lewis?

11. Escribe la fórmula del compuesto covalente

que tiene la siguiente estructura Lewis:

12. Indica qué sustancias presentan enlace covalente polar. a) S8 c) NaCl e) NH3 b) O3 d) MgO

13. Un enlace entre dos átomos en el cual uno solo de ellos aporta electrones, podemos decir que es un enlace: a. Iónico dativo. b. Fuerte c. Parcialmente covalente. d. Covalente coordinado

14. Los enlaces covalentes tienen lugar entre dos

átomos que comparten uno o más pares de ….

a) Electrones b) Átomos c) Agua d) Moléculas

15. Son tres tipos de enlaces según el número de electrones compartidos: a) Enlace covalente simples, doble y triple b) Polar, apolar c) Átomos, electrones, enlaces d) Oxígeno, agua y óxido

16. El ácido acético CH3COOH es un ácido

orgánico que tiene la siguiente estructura de Lewis:

17. El ácido carbónico H2CO3 tiene la siguiente estructura de Lewis: Indica la cantidad de enlaces sigma y pi

18. Indica qué sustancias presentan enlace

covalente polar. a) S8 c) NaCl e) NH3 b) O3 d) MgO

19. Determina la cantidad de enlaces pi presentes en la estructura del benceno (C6H6)

20. Un ejemplo de enlace covalente triple es: a) N2 b) H2O c) C2H4 d) SO3

Calcula el número de enlaces simple, doble, triple, dativo, normales, polar, apolar, sigma, pi y pares de electrones libres.

HISTORIA DE ENLACES METÁLICOS

➢ La naturaleza de los metales ha fascinado a la humanidad durante siglos, porque estos materiales han proporcionado herramientas con propiedades incomparables en la guerra y en la paz.

➢ La razón de sus propiedades y la naturaleza del vínculo que les une ha sido un misterio durante siglos, aunque se ha avanzado enormemente en su procesamiento y elaboración.

➢ A medida que la química se convirtió en una ciencia, quedó claro que los metales constituían la gran mayoría de la tabla periódica de elementos y se logró un tremendo progreso en la descripción de las sales que pueden formarse mediante reacciones con ácidos.

DEFINICIÓN Es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos aómicos y los electrones de valencia que se juntan alrededo de éstos como una nube) de los metales entre sí. Estos átomos se agrupan de foma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas.

PROPIEDADES

➢ Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio. ➢ Presentan brillo metálico. ➢ En el enlace metálico los electrones se mueven formando una “nube” alrededor de los átomos, que

están muy unidos entre sí. Así, las propiedades de los enlaces metálicos justifican muchas de las propiedades características de los metales, como la solidez y la dureza de sus materias, su maleabilidad y ductilidad, su buena conducción de calor o de la electricidad e incluso su lustre, pues devuelven casi toda la energía lumínica que los impacta.

➢ Son dúctiles y maleables RECUERDA……..

Dúctil = Facilidad para convertir el material en hilos. Maleable = Facilidad para convertir el material en chapos o láminas

EJEMPLOS DE ENLACES METÁLICOS

➢ Enlaces entre los áomos de plata ____ ➢ Enlaces entre los áomos de oro ____ ➢ Enlaces entre los áomos de níquel ____ ➢ Enlaces entre los áomos de cobre ____ ➢ Enlaces entre los áomos de plomo ____

Sesión N° 04: ENLACE METÁLICO 08

BIBLIOGRAFÍA

➢ Editora: Lumbreras ➢ Nilo Figueroa ➢ David Salcedo ➢ Raymond Chang ➢ Gaston Pons Muzzo. ➢ Benjamín Romero Asinelli ➢ José Luis Venegas