COLEGIO DE EDUCACION PROFESIONAL TECNICA … · Whitten, K., Gailey K. Química General. México, Edit. Mc-Graw Hill., 1999. Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado

COLEGIO DE EDUCACION PROFESIONAL TECNICA DEL ESTADO DE VERACRUZ

PLANTEL ORIZABA

NOTAS DE APOYO

1ª. UNIDAD

ANALISIS DE LA MATERIA Y ENERGIA

Ing. Hermila Pérez Aldazaba

Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado de Veracruz Plantel Orizaba

Analisis de la mMateria y Energia Ing. Hermila Pérez Aldazaba

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MISION:

Somos un plantel dedicado a impartir educación profesional técnica en las carreras de Químico Industrial, Informática, Motores

a Diesel, Electromecánica. También ofrecemos capacitación laboral, la vinculación sistemática nos permite ofrecer servicios

pertinentes que contribuyan al desarrollo nacional.

VISION:

Nuestro plantel es líder en la formación de técnicos calificados, en la difusión de educación tecnológica a nivel medio superior

en: Químico Industrial, Informática, Motores a Diesel, Electromecánica. Nuestra responsabilidad con el desarrollo económico

de la zona y del país nos compromete a ofrecer una educación pertinente, flexible y de calidad, que responda a las exigencias

de una economía globalizada, en la formación de profesionales técnicos y la capacidad de basa en Normas Técnicas de

Competencia Laboral y en una amplia participación de las empresas en la realización de prácticas tecnológicas, nuestros

programas de estudio promueven las habilidades básicas y sociales con énfasis en el desarrollo humano integral a fin, de

mejorar la inserción de nuestros egresados en el mercado laboral y su convivencia responsable.

VALORES:

� Respeto a la persona

� Compromiso con la sociedad

� Responsabilidad

� Comunicación

� Cooperación

� Mentalidad positiva

� calidad

OBJETIVOS DE CALIDAD:

1. Mantener el Índice de Transición en 95% anualmente.

2. Mantener la Eficiencia Terminal del 76% anualmente.

3. Actualizar al 100% de los Prestadores Servicios Profesionales anualmente en la metodología de Educación Basada en

Competencias Contextualizadas.

4. Impartir cuando menos al 80% de la plantilla del personal un curso anual de Desarrollo Integral.

POLITICA DE CALIDAD



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CONTRATO DE APRENDIZAJE Que por ambas partes suscriben: el alumno(a) _________________________________ ___________inscrito en segundo semestre del grupo _______ del área de QUIMICO INDUSTRIAL y la docente Ing. Hermila Pérez Aldazaba quien le impartirá la materia y que se refiere al semestre a impartirse del: ____ de febrero al _____ de junio de 2011 En un horario de:

LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES La profesora de esta materia suscribe en el presente Contrato que se compromete a:

Asistir a todas y cada una de las clases programadas En caso de no acudir a impartir alguna sesión, se compromete a informar a los alumnos al menos 1 día

antes de la inasistencia para que puedan organizar sus actividades y/o buscar un suplente para que cubra las actividades programadas

Revisar todos y cada uno de los trabajos que encargue como son: Tareas, investigaciones, proyectos, etc. La revisión de actividades es personalizada y la realiza solamente la docente (con excepción de actividades

por equipo) El alumno se compromete a:

Tener una __________________ de apuntes sólo y únicamente para esta materia, sin importar el número de hojas y el tamaño, pero que deberá estar forrada con papel de color __________________ y con plástico, teniendo en la portada el nombre del alumno en la parte inferior derecha.

Tener una libreta pequeña sólo y únicamente para observaciones de las prácticas de esta materia, sin importar el número de hojas y el tamaño, pero que deberá estar forrada con papel de color ___________________ y con plástico, teniendo en la portada el nombre del alumno en la parte inferior derecha.

Contar con un fólder tamaño carta forrado de papel América color __________________ y de plástico con un broche Bacco, en el que entregará todas y cada una de sus tareas, y el que deberá llevar su nombre y la leyenda de Tareas en la esquina inferior derecha.

Contar con un fólder tamaño carta forrado de papel América color ____________________ y de plástico con un broche Bacco, en el que entregará todas y cada una de sus prácticas y el que deberá llevar su nombre y la leyenda de Prácticas en la esquina inferior derecha.

Asistir a todas y cada una de sus clases de manera puntual. Guardar respeto hacia sus compañeros y hacia la profesora.

Así mismo se hace contar que: � La asistencia al laboratorio es con bata color Blanco. � Las faltas pueden ser justificables, no así las actividades, salvo en el caso que así se requiera. � Queda estrictamente prohibido el uso de teléfonos celulares, de no cumplir con lo anterior el teléfono se recogerá y se entregará al área de Servicios Escolares, tal y como lo marca el Reglamento del Colegio



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� Queda prohibido introducir al salón de clases y/o a los laboratorios alimentos, por lo que, tanto el salón como los materiales a presentar deberán estar limpios y ordenados. � En caso de que el alumno este realizando actividades que no correspondan a la materia, se le recogerá. � El portafolio de evidencias esta integrado de la siguiente manera: Evidencia de conocimientos (examen) 40 % Evidencia de productos :

Libreta de apuntes derecho a exámen y puntos extra. Tareas 20 % Participaciones (sellos y firmas)………………………15 % Reporte de prácticas 25 %

Conclusión individual en el blog derecho al reporte de práctica Asistencia mínima del 80% para tener derecho a calificación, la cual se tomará de la siguiente forma: A la hora= Asistencia De la hora hasta 10 min. posterior a la hora = Retardo 3 retardos = 1 falta METODO DE TRABAJO: Las clases se desarrollarán por medio de lecturas (de las notas proporcionadas por la docente), elaboración de cuestionarios, generación de resúmenes por medio de mapas mentales y/o conceptúales, desarrollo de practicas y reporte de practicas. Todos y cada uno de los materiales generados deberán guardarse porque forman parte del el portafolio de evidencias. Otros: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

El alumno y docente se comprometen a cumplir el presente contrato de aprendizaje y el Reglamento del Colegio.

Firma del alumno Firma del Padre o Tutor Firma del profesor



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EVALUACIÓN DIAGNOSTICA

La presente evaluación no tiene como finalidad el obtener una calificación, su objetivo es identificar el nivel de conocimientos con el que llegan los alumnos a esta materia, por tal motivo se le sugiere conteste lo más apegado a su realidad.

Fecha: _________________

Nombre del docente: Ing. Hermila Pérez Aldazaba Nombre del Alumno: _________________________________________ Grupo: ______________________ I.- Conteste brevemente a cada una de las siguientes preguntas (valor de cada pregunta 2 puntos):

1.- Defina que es química.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.- Que es una ciencia?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.- ¿Cuántos tipos de química conoce?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.- ¿En que se relaciona la química con la biología?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.- ¿Por qué te gusta o te disgusta la química?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

INDICADOR DE AVANCE: ESPERE A LA RETROALIMENTACION DE LA PROFESORA



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PROPÓSITO GENERAL DEL MODULO: Interpretar el comportamiento de la materia y la energía a través del análisis de sus propiedades y compuestos, que le permitan identificar, cuantificar y representar los cambios, formulas y expresiones simbólicas, realizando funciones y actividades experimentales que involucren su participación activa en el diagnóstico de problemáticas y la toma de decisiones que permitan su solución

TEMARIO: Unidad 1 : Comportamiento de la materia y la energía. Resultados de aprendizaje: 1.1 Identificar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus propiedades y estructura atómica. 1.2 Representar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus interacciones químicas. Unidad 2: Cuantificación de la materia y energía. Resultados de aprendizaje: 2.1 Realizar el balance de masas a partir de reacciones químicas inorgánicas 2.2 Realizar el balance de energía calorífica a partir de reacciones químicas exotérmicas y endotérmicas. Unidad 3: Identificación de los compuestos del carbono. Resultados de aprendizaje: 3.1 Identificar y representar la estructura molecular del carbono de acuerdo con su tipo de enlace y elementos que lo conforman. 3.2 Describir los compuestos del carbono aplicando las reglas de su nomenclatura.



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BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA Garritz, A., Chamizo, J. A. Tú y la Química. México, Editorial Pearson Educación, 2001. Hill, W. J., Kolb, Doris K. Química para el Nuevo Milenio. México, Editorial Pearson Educación, 1999. Kotz, J. C. Química y Reactividad Química, 5ª edición, México, Editorial Thomson Internacional, 2003. Malone, L.J. Introducción a la Química, Segunda Edición, México, Editorial Limusa, 2001 Sherman, A., Sherman, S. J. y Rusikoff, L. Conceptos Básicos de Química. México, Grupo Patria Cultural, 2001. Whitten, K., Gailey K. Química General. México, Edit. Mc-Graw Hill., 1999.



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UNIDAD 1

COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA.

OBJETIVO Describir el comportamiento de la materia y la energía mediante su interpretación química para su aplicación en los procesos de transformación

RESULTADO DE APRENDIZAJE: 1.1 Identificar el comportamiento de la materia y la energía en función de sus propiedades y estructura atómica.



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A). DESCRIPCIÓN DE LA QUIMICA

Se denomina química (del egipcio kēme (kem), que significa "tierra") a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que esta experimenta durante reacciones químicas. Históricamente la química moderna es la evolución de la alquimia tras la revolución química (1733).1

Históricamente, esta ciencia surgió de la alquimia y, en su evolución inicial, se dividió en dos ramas que aún existen:

La química orgánica, que estudia las sustancias basadas en la combinación de los átomos de carbono e incluye a los hidrocarburos y sus derivados, los productos naturales y hasta los tejidos vivos y

La química inorgánica se centra en el estudio de los minerales.

Hoy en día estas definiciones se han ampliado y diversificado; así se pueden encontrar otros campos de la química como la química industrial, la química analítica y la fisico química. La separación entre lo orgánico e inorgánico se desvanece, ya que cada vez más la biología es parte importante de la química, esto se ilustra bien en campos como los biomateriales y la nanotecnología.

El desarrollo en la química ha nutrido muchos otros campos del conocimiento y sus aportaciones al desarrollo de la tecnología son indudables.

1- El estudio de la estructura, propiedades y transformaciones de la materia, desde los mecanismos más generales hasta el nivel molecular a través de la físico-química es aprovechado, por algunos campos afines a la química, como:

1 http://es.wikipedia.org/wiki/Composici%C3%B3n_qu%C3%ADmica

"La Química es la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los átomos),sus propiedades y las

reacciones que las transforman en otras sustancias

." Linus Pauling (1901-1994)

ACTIVIDAD:

Menciona ante el grupo cual es la importancia de la química en tu vida y en el medio que te rodea.



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Las Ciencias de Materiales Los Procesos Ingenieriles La Electrónica

2- Se pueden estudiar los procesos biológicos desde diversas perspectivas y una de ellas es a través de la química. Este conocimiento es utilizado por:

La Bioquímica La Biología Molecular La Ingeniería Genética

3- El estudio del efecto de los agentes químicos, naturales y artificiales, que afectan la biosfera se denomina química ambiental. 2

La química se relaciona con diferentes ciencias como la física, la astronomía, la biología, entre otras. Gracias a esta interrelación es posible explicar y comprender los complejos fenómenos de la naturaleza3.

Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas con las químicas Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14.

Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición y estructura de tejidos y células.

Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior.

Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos

Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14.

CLASIFICACIÓN DE LA QUÍMICA QUÍMICA ORGÁNICA: estudia la materia en cuya estructura se encuentran átomos de carbono QUÍMICA INORGÁNICA: estudia la materia en cuya estructura no se encuentran átomos de carbono. QUÍMICA ANALÍTICA: identifica cuali y cuantitativamente las sustancias presentes en una muestra. QUÍMICA TÉCNICA : diseña y construye los sistemas para la realización a gran escala de procesos químicos. QUÍMICA FÍSICA: incorpora los métodos de la Física, adaptándolos a procesos químicos. 2 http://www.cientec.or.cr/mhonarc/boletincientec/doc/msg00185.shtml 3 http://www.mitecnologico.com/lb/Main/RelacionDeLaQuimicaConOtrasCiencias



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BIOQUÍMICA: estudia las reacciones química que tiene lugar en sistemas biológicos.

Además existen múltiples subdisciplinas, que por ser demasiado específicas, o multidisciplinares, se estudian individualmente:

Química organometálica Fotoquímica Química cuántica Química medioambiental: estudia la influencia de todos los componentes químicos que hay en la tierra,

tanto en su forma natural como antropogénica. Química teórica Química computacional Electroquímica Química nuclear Petroquímica Geoquímica: estudia todas las transformaciones de los minerales existentes en la tierra. Química macromolecular: estudia la preparación, caracterización, propiedades y aplicaciones de las

macromoléculas o polímeros. Magnetoquímica Química supramolecular Nanoquímica Astroquímica

B) DETECCIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA

MATERIA

Es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda

ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los

objetos perceptibles o detectables por medios físicos. La sustancias en el mundo , tal y como lo conocemos, se

caracterizan por sus propiedades físicas o químicas, es decir, como reaccionan a los cambios sobre ellas. Las

propiedades físicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la composición o identidad de la

sustancia. Podemos poner como ejemplo, el punto de fusión (ejemplo del agua). También existen las propiedades

Químicas, las cuales se observan cuando una sustancia sufre un cambio químico, es decir, en su estructura interna,

ACTIVIDAD: Mediante un mapa mental describe las relaciones

que guardan la química con otras ciencias y disciplinas.



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transformándose en otra sustancia, dichos cambios químicos, son generalmente irreversibles.

(ejemplo formación de agua, huevo cocido, madera quemada).

Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las Extensivas e Intensivas, las propiedades

Extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente. La masa es una propiedad

Extensiva, mas materia significa mas masa, además, las propiedades Extensivas se pueden sumar (son aditivas), el

Volumen también lo es. Las propiedades Intensivas, no dependen de la cantidad de masa, además, no son aditivas,

tenemos un ejemplo, la densidad, esta no cambia con la cantidad de materia, la temperatura también es una

propiedad intensiva.

C) IDENTIFICACION DE LOS CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS DE LA MATERIA

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA4

ESTADO SÓLIDO La materia está en estado sólido cuando posee forma y volumen propios, que tiende a recuperar si ha sido

modificado por acción de alguna fuerza externa.

4 http://www.monografias.com/trabajos63/clasificacion-materia/clasificacion-materia2.shtml#xclasmat

TAREA: A TRAVÉS DE ESQUEMAS, RECORTES Y/O DIBUJOS EJEMPLIFICA LAS PROPIEDADES DE A MATERIA



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Características

Tiene una relativa ordenación espacial de sus átomos en una estructura.

Tienen la capacidad para soportar tensiones.

Son resistentes a la deformidad.

Las distancias que separan los nudos de las redes son pequeñas por lo que consecuentemente la fuerza

intermolecular o COHESION es muy potente.

Su volumen es muy constante y su forma es propia.

Cohesión

Tienen un movimiento mínimo. La única posibilidad de movimiento de partículas es la vibración. Ya que la

atracción es mayor que la repulsión.

Volumen

Poseen un volumen constante. Los sólidos poseen elasticidad de volumen y forma. Sin embargo, las

variaciones de volumen que los sólidos son capaces de experimentar alcanzan, por lo general, valores muy

pequeños de modo que solo la elasticidad de forma suele tener importancia.

Forma

Tienen forma constante. Pueden ser ordenadas, semi-ordenadas o desordenadas. La resistencia que los

sólidos ofrecen a las variaciones de forma se pone en manifiesto en su dureza, rigidez y elasticidad. La

ductilidad, maleabilidad y fragilidad de los sólidos son propiedades en virtud de las cuales pueden

producirse en ellos deformaciones permanentes.

Atracción y Repulsión

Poseen una relativa ordenación espacial de sus átomos en una estructura en tres dimensiones. En donde la

atracción siempre es mayor que la repulsión.

Formación de Sólidos

Los sólidos se pueden formar por dos fenómenos:

Por solidificación, que es el paso del estado liquido al sólido. Se produce al descender la temperatura. Y por

solidificación artificial que es el paso del estado gaseoso al sólido. Esto solo puede producirse por mecanismos

artificiales.

Cristales



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Se denomina cristal al sólido que presenta una estructura integrada por unidades regulares

que se repiten para construir un retículo o red tridimensional. Las unidades son básicamente poliedros, es decir,

cuerpos geométricos espaciales cuyas caras son polígonos. Algunas características:

Se caracterizan por su simetría, en posición idéntica en relación con un punto, eje o plano. Se ordenan

espacialmente. Son cristales duros, con capacidad de separarse en laminas. Son susceptibles en corte y pulido.

Ejemplos: Cuarzo - Rubí - Topacio.

Cristalizados Amorfos

Se caracterizan por ser isótopos, es decir, por demostrar propiedades que no dependen en ningún caso de la

dirección que se considere al analizarlas; carecen de un patrón. Entre los amorfos se destacan los plásticos, los

vidrios, los jabones, las parafinas y muchos compuestos orgánicos e inorgánicos.

Su disposición interna es en gran parte aleatoria, semejante a los líquidos.

La propiedad mas destacada de los amorfos es su carencia de punto fijo de fusión.

Piedras Preciosas

Son diversas clases de minerales que, por su belleza, durabilidad y rareza, son apreciadas en joyería, decoración y

otras manifestaciones artísticas. Entre ellas se incluyen, además, algunas sustancias de origen orgánico como las

perlas, el coral rojo y el ámbar. Se clasifican en: Berilos, Corindones, Diamante, Seldespatos, Granates, Jades,

Sílices. Ejemplos: Esmeralda - Diamante - Turmalinas.

ESTADO LÍQUIDO Las moléculas que constituyen las materias se atraen entre sí mediante fuerzas de intensidad variable. La situación

vibratoria de las moléculas que marca la transición entre el estado sólido y el gaseoso es el estado liquido, pauta

intermedia en los estados de agregación de la materia.

Un líquido es un fluido que mana bajo la acción de fuerzas débiles y que se adapta a la forma que lo contiene.

ACTIVIDAD:

A través de un dibujo o esquema da ejemplos de los cristales descritos.



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Características

Se caracterizan por ser fácilmente miscibles debido a que las moléculas tienden a moverse

desordenadamente, así pues, cuando las partículas pertenezcan a dos clases diferentes, la combinación de

ambas se producirá con rapidez.

Cohesión

El espacio mínimo que existe entre sus moléculas hace que los líquidos sean prácticamente incompresibles

en comparación con los fluidos gaseosos. La naturaleza e intensidad de las fuerzas de cohesión hace que

puedan variar dentro de amplios márgenes.


Tienen una mayor fuerza de atracción intermolecular que los gases. Existe una cierta tendencia a la

ordenación molecular, aunque las partículas mantienen cierta libertad de movimientos que los diferencia de

los cuerpos sólidos.

Volumen

Definido y constante. Son elásticos, lo que significa que después de haber sido comprimidos por la acción

de una fuerza, recobran exactamente su volumen original cuando la fuerza desaparece. En otros términos,

se necesita la misma fuerza para aumentar el volumen de un líquido que para disminuirlo en un porcentaje

determinado.

Forma

Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene, aunque en pequeñas cantidades tienden a la

esfericidad debido a la tensión superficial y forman gotas sin disminuir el volumen, ya que la relación entre la

superficie aumenta.

Tensión superficial

Es una fuerza debida a la desigual atracción que sufren en las distintas direcciones las moléculas que se

encuentran en la superficie de un líquido. Tales moléculas son atraídas mas fuertemente hacia abajo y

lateralmente por las moléculas cercanas de la masa líquida que hacia arriba por las moléculas mas alejadas

y muy separadas del vapor de agua. El resultado es que tiende siempre a contraerse y reducir su superficie.

ESTADO GASEOSO

Es aquella forma de agregación de la materia en la que los cuerpos presentan una serie de propiedades físicas y

químicas, la más significativa de las cuales queda definida por la condensación de las moléculas y las fuerzas que

se establece entre ellas.



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Características

El estado gaseoso presenta un movimiento libre y desordenado, esto significa choque e impulso. Tiende a

expandirse debido a la fuerza repulsiva (tensión), que se genera debido al choque de moléculas del gas

contra las paredes del recipiente que lo contiene.

Cohesión

Mínima, casi no existe. Las moléculas se encuentran comparativamente alejadas unas de otras y las

fuerzas reciprocas son de muy escasa magnitud.


En este caso la atracción es menor que la repulsión.

Volumen

El volumen varía. El volumen de un gas es el espacio en el cual sus moléculas se desplazan de forma

arbitraria y con tendencia a la expansión. La unidad para los gases es el centímetro cúbico.

Forma

Varía de acuerdo al recipiente que los contiene y tiende a expandirse debido a la fuerza repulsiva que se

genera entre sus átomos o moléculas.

ACTIVIDAD:

Realiza un cuadro comparativo de los 3 estados de agregación molecular y sus características.



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PROPIEDADES DE LA MATERIA Todos los cuerpos tienen masa ya que están compuestos por materia. También tienen peso, ya que son atraídos por la fuerza de gravedad. Por lo tanto, la masa y el peso son dos propiedades diferentes y no deben confundirse. Otra propiedad de la materia es el volumen, porque todo cuerpo ocupa un lugar en el espacio. A partir de las propiedades anteriores surgen, entre otras, propiedades como la impenetrabilidad y la dilatabilidad. La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:

Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican.

Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que

componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas.

La materia se clasifica en homogénea y heterogénea.

La materia homogénea es la que presenta una composición uniforme, en la cual no se pueden distinguir a simple vista sus componentes; en muchos casos, no se distinguen ni con instrumentos como el microscopio. Por ejemplo: el agua, la sal, el aire, la leche, el azúcar y el plástico.

La materia heterogénea es aquella cuyos componentes se distinguen unos de otros, tal es el caso de la madera, el mármol, una mezcla de agua con aceite, o bien de frutas, entre otros. La materia presenta diversas propiedades que la caracterizan, algunas de ellas identifican a toda la materia, por ello se les llama propiedades generales; otras, como las propiedades particulares de la materia sólida, precisan ciertas características de un grupo; y las que determinan las diferencias entre una sustancia y otra se llaman propiedades específicas.

Las propiedades generales de la materia son:



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Entre las propiedades particulares de los sólidos están:

Algunas de estas propiedades las manifiestan los sólidos en mayor o menor grado, por ejemplo, el diamante, mucho más duro que la madera, o el cobre, menos dúctil que el oro.

Por último, las propiedades específicas son el color, el olor, el sabor, el estado físico, el brillo, el punto de ebullición -temperatura a la cual hierve una sustancia-, la conductibilidad -capacidad para conducir el calor y la electricidad- y la densidad -cantidad de materia contenida en una unidad de volumen-, entre otras.

El oro, por ejemplo, presenta todas las propiedades generales. Entre sus propiedades particulares se distinguen la ductilidad y la maleabilidad, ya que se puede transformar en hilos y láminas. Se le identifican propiedades específicas como el color amarillo brillante, ser buen conductor del calor y hallarse en estado sólido, entre otras.



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Es importante conocer las propiedades de la materia porque la identificación de sus características es indispensable para su uso y aprovechamiento. 5

En resumen6:

Propiedades extensivas

- Son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada

Peso Volumen Longitud

Propiedades de la Materia

Propiedades intensivas o específicas

- Son aquellas que no varían con la cantidad de materia considerada

Punto de fusión Punto de ebullición Densidad Coeficiente de solubilidad Indice de refracción Color Olor Sabor

CAMBIOS FISICOS Y QUIMICOS DE LA MATERIA

Todos los días ocurren cambios en la materia que nos rodea. Algunos hacen cambiar el aspecto, la forma, el estado. A estos cambios los llamaremos cambios físicos de la materia.

Entre los cambios físicos más importantes tenemos los cambios de estado, que son aquellos que se producen por acción del calor.

5 http://lectura.ilce.edu.mx:3000/biblioteca/sites/telesec/curso1/htmlb/sec_119.html

6 Héctor Fernández Serventi. "Química general e inorgánica". Losada S. A., Buenos Aires.

En los cambios físicos, las sustancias mantienen su naturaleza y sus propiedades esenciales, es decir, siguen siendo las mismas sustancias. En los cambios químicos, las sustancias iniciales se transforman en otras distintas, que tienen propiedades diferentes.



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Podemos distinguir dos tipos de cambios de estado según sea la influencia del calor: cambios progresivos y cambios regresivos.

Cambios progresivos son los que se producen al aplicar calor.

Estos son: sublimación progresiva, fusión y evaporación.

SUBLIMACIÓN PROGRESIVA .

Es la transformación directa, sin pasar por otro estado intermedio, de una materia en estado sólido a estado gaseoso al aplicarle calor.

Ejemplo:

Hielo (agua en estado sólido) + temperatura = vapor (agua en estado gaseoso)

FUSIÓN. Es la transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor. Es importante hacer la diferencia con el punto de fusión, que es la temperatura a la cual ocurre la fusión. Esta temperatura es específica para cada sustancia que se funde.

Ejemplos:

Cobre sólido + temperatura = cobre líquido.

Cubo de hielo (sólido) + temperatura = agua (líquida).

El calor acelera el movimiento de las partículas del hielo, se derrite y se convierte en agua líquida.



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EVAPORACIÓN .

Es la transformación de las partículas de superficie de un líquido, en gas, por la acción del calor. Este cambio ocurre en forma normal, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como agua, alcohol y otras.

Ejemplo. Cuando te lavas las manos y las pones bajo la máquina que tira aire caliente, éstas se secan.

Sin embargo si le aplicamos mayor temperatura la evaporación se transforma en ebullición.

EBULLICIÓN .

Es la transformación de todas las partículas del líquido en gas por la acción del calor aplicado.

En este caso también hay una temperatura especial para cada sustancia a la cual se produce la ebullición y la conocemos como punto de ebullición.

Ejemplos: El agua tiene su punto de ebullición a los 100º C, alcohol a los 78º C. (el término hervir es una forma común de referirse a la ebullición).

CAMBIOS REGRESIVOS

Estos cambios se producen por el enfriamiento de los cuerpos y también distinguimos tres tipos que son: sublimación regresiva, solidificación, condensación.

SUBLIMACIÓN REGRESIVA.

Es el cambio de una sustancia de estado gaseoso a estado sólido, sin pasar por el estado líquido.



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SOLIDIFICACIÓN .

Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido.

Este cambio lo podemos verificar al poner en el congelador un vaso con agua, o los típicos cubitos de hielo.

CONDENSACIÓN.

Es el cambio de estado de una sustancia en estado gaseoso a estado líquido.

Ejemplo: El vapor de agua al chocar con una superficie fría, se transforma en líquido. En invierno los vidrios de las micros se empañan y luego le corren "gotitas"; es el vapor de agua que se ha condensado. En el baño de la casa cuando nos duchamos con agua muy caliente y se empaña el espejo, luego le corren las "gotitas " de agua.

Ejemplos

"El roce de los esquíes produce fusión de la nieve, formando una capa de agua que favorece el deslizamiento""Si el agua no se evaporara, no tendríamos lluvias".

"Los distintos subproductos que se obtienen del petróleo, se logran gracias a la separación de ellos mediante el punto de ebullición."

¿Por qué será que en las calles hay una franja más oscura en el pavimento, cada cierto trecho? ¿Por qué los rieles de la línea de tren tienen una pequeña separación?

Los cambios de volumen se refieren a los cambios que sufre la materia en relación al espacio que ocupan. Por ejemplo, un cuerpo aumenta su volumen si aumenta el espacio que ocupa y, por el contrario, si reduce su volumen significa que disminuye el espacio que ocupa.

Los cambios de volumen son dos: contracción y dilatación.

Contracción.

Es la disminución de volumen que sufre un cuerpo al enfriarse.

Por ejemplo, los zapatos te quedan más "sueltos " en invierno; al poner un globo inflado en un tiesto con agua fría disminuye su tamaño.



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La contracción se entiende porque al enfriarse los cuerpos, las partículas están más cercanas unas de otras, disminuye su movimiento y como consecuencia disminuye su volumen.

¿Qué ocurre cuando pones un termómetro en agua con hielo?

Dilatación.

Es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos al contacto con la temperatura. Por ejemplo, el Mercurio del termómetro se dilata con facilidad y por eso es capaz subir por un capilar pequeño e indicar el alza de temperatura.

Este fenómeno no afecta sólo a los líquidos o sólidos también a los gases. Al recibir un aumento de calor, las partículas se separan entre sí, permitiendo que el gas se torne más liviano y se eleve. Ejemplo de esto es lo que hace posible que los "globos aerostáticos" se puedan elevar y desplazar.

Pero toda regla tiene su excepción y es el agua en este caso quién confirma la regla, porque al calentarse entre los 0º C y los 4º C, se contrae y al enfriarse se dilata. Se conoce este fenómeno como la dilatación anómala del agua.7

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:

Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades.

Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o

heterogéneas:

7 http://www.profesorenlinea.cl/swf/links/frame_top.php?dest=http%3A//www.profesorenlinea.cl/fisica/MateriaCambiosFisicos.htm

ACTIVIDAD: Elabora un mapa mental en donde incluyas los cambios físicos de la materia.

TAREA: Investiga cales son los cambios químicos de la materia.



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Elemento químico

El término elemento químico hace referencia a una clase de átomos, todos ellos con el mismo número de protones

en su núcleo. Aunque, por tradición, se puede definir elemento químico como aquella sustancia que no puede ser

descompuesta, mediante una reacción química, en otras más simples.

Compuesto

Un compuesto es una sustancia formada por la unión de 2 o más elementos de la tabla periódica, en una razón fija.

Una característica esencial es que tiene una fórmula química. Por ejemplo, el agua es un compuesto formado por

hidrógeno y oxígeno en la razón de 2 a 1 (en número de átomos). En general, esta razón fija es debida a una

propiedad intrínseca. Un compuesto está formado por moléculas o iones con enlaces estables y no obedece a una

selección humana arbitraria. Por este motivo el bronce o el chocolate son denominadas mezclas o aleaciones pero

no compuestos.

Una mezcla es una combinación de dos o mas sustancias en la cual no ocurre transformación de tipo químico, de

modo que no ocurren reacciones químicas. Las sustancias participantes conservan su identidad y propiedades. Un

ejemplo de una mezcla es arena con limaduras de hierro, que a simple vista es fácil ver que la arena y el hierro

mantienen sus propiedades.

Existen dos tipos de mezclas: las mezclas heterogéneas y las mezclas homogéneas.



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Mezclas heterogéneas

Mezcla heterogénea es aquella cuyo aspecto difiere de una parte a otra de ella, está formada por dos o más fases

(componentes) que se distinguen a simple vista y contiene cantidades diferentes de los componentes. La madera, el

granito, las rocas, arena y agua, aceite, la sopa de verduras, las ensaladas son ejemplos de mezclas heterogéneas.

Las mezclas heterogéneas son mezclas compuestas de sustancias visiblemente diferentes, o de fases diferentes y

presentan un aspecto no uniforme. Un ejemplo es el granito. Las partes de una mezcla heterogénea pueden ser

separadas por filtración, decantación y por magnetismo

Separación de mezclas

Las mezclas heterogéneas se pueden separar por: filtración, sedimentacion, decantación, sublimación, evaporación,

extracción, centrifugación,Cromatografía, Tamizado, Destilación.

La filtración es una técnica, proceso tecnológico u operación unitaria de separación, por la cual se hace pasar una

mezcla de sólidos y fluidos, gas o líquido, a través de un medio poroso o medio filtrante que puede formar parte de

un dispositivo denominado filtro, donde se retiene de la mayor parte del o de los componentes sólidos de la mezcla.

La decantación es un método físico de separación de mezclas (especial para separar mezclas heterogéneas),

estas pueden ser exclusivamente líquido - líquido ó sólido - líquido. La decantación se basa en la diferencia de

densidad entre los dos componentes, que hace que dejados en reposo, ambos se separen hasta situarse el más

denso en la parte inferior del envase que los contiene. De esta forma, podemos vaciar el contenido por arriba.

La sedimentación es el proceso por el cual el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita

en el fondo del río, embalse, canal artificial, o dispositivo construido especialmente para tal fin. Toda corriente de

agua, caracterizada por su caudal, tirante de agua, velocidad y forma de la sección tiene una capacidad de

transportar material sólido en suspensión. El cambio de alguna de estas características de la corriente puede hacer

que el material transportado se sedimente; o el material existente en el fondo o margenes del cauce sea erosionado.

La sublimación (del latín sublimāre) es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al

estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Se puede llamar de la misma forma al proceso inverso, el paso

directo del estado gaseoso al estado sólido, pero es más apropiado referirse a esa transición como sublimación

inversa. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

La evaporación es el proceso físico por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso, tras haber

adquirido energía suficiente para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, este proceso se produce



26

a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que

toda la masa alcance el punto de ebullición.

La extracción es un procedimiento de separación de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no

miscibles entre sí, con distinto grado de solubilidad y que están en contacto a través de una interfase. La relación de

las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es

constante.

La centrifugación es un método por el cual se pueden separar sólidos de líquidos de diferente densidad mediante

una centrifugadora, la cual imprime a la mezcla un movimiento rotatorio con una fuerza de mayor intensidad que la

gravedad, provocando la sedimentación del sólido o de las partículas de mayor densidad.

La Cromatografía es una técnica que permite separar los componentes de una mezcla haciéndola pasar a través

de un medio adsorbente (adhesión a una superficie). Una de las más sencillas es la cromatografía en papel que

emplea como medio adsorbente papel filtro y como solvente un líquido.Los distintos componentes se separan

debido a que cada uno de ellos manifiesta diferentes afinidades por el papel filtro o por el disolvente.

El Tamizado es un método de separación, es uno de los más sencillos y consiste en hacer pasar una mezcla de

sólidos, de distinto tamaño, a través de un tamiz. Los granos más pequeños atraviesan el tamiz y los más grandes

son retenidos.

La Destilación es una técnica utilizada para purificar un líquido o separar los líquidos de una mezcla líquida.

Comprende dos etapas: transformación del líquido en vapor y condensación del vapor.

Mezclas homogéneas

Las mezclas homogéneas son mezclas que tienen una apariencia uniforme, de composición completa y no se

diferencian sus componentes o sustancias. Muchas mezclas homogéneas son comúnmente llamadas disoluciones.

Las partículas de estas son tan pequeñas que no es posible distinguirlas visualmente sin ser magnificadas.

Mezcla homogénea es aquella que solo presenta una fase, tiene el mismo aspecto y las mismas propiedades a

través de toda ella y no se ven las partículas que la forman.

Existen cinco tipos de mezclas homogéneas que son:

sólido - sólido

líquido - sólido

líquido - líquido

gas - líquido

gas - gas



27

Las características de las mezclas homogéneas son:

su aspecto uniforme (homogéneo) en todas sus partes,

sus componentes no se distinguen a simple vista

no sedimentan

atraviesan todos los filtros

sus componentes se pueden separar por métodos químicos o fisico-quimicos8

D. ANALISIS DE LA ESTRUCTURA ATOMICA

8 http://www.monografias.com/trabajos63/clasificacion-materia/clasificacion-materia2.shtml#xclasmat

ACTIVIDAD: Elabora un mapa mental en donde incluyas los tipos de mezclas y sus formas de separación.

TAREA: Investiga la Ley de la Conservación de la materia.



28

1.1. Componentes fundamentales de los átomos Hoy en día se sabe que el átomo esta compuesto por 3 partículas subatómicas muy pequeñas, las cuales son llamadas electrones, protones y neutrones. El electrón (e-) es una partícula con una carga relativa de –1 y una masa muy pequeña (de 0.00055 uma). Esta masa es tan pequeña que para propósitos prácticos se considera despreciable. El protón (p) es una partícula que tiene carga positiva relativa de +1 y la masa es un poco más de 1 uma (1.0073)

El neutrón (n) es una partícula neutra (sin carga) con una masa de un poco más de 1 uma (1.0087). Siendo las masas del protón y del neutrón casi iguales, ambos se aproximan a 1 uma para la mayoría de los casos.

PARTICULA ABREVIATURA MASA

APROXIMADA (UMA)

CARGA RELATIVA

Electrón e- Despreciable -1

Protón p 1 + 1

Neutrón n 1 0

1.2. Constituyentes del núcleo.

Los protones y los neutrones se encuentran en el centro del átomo llamado núcleo. Los electrones se encuentran afuera del núcleo en capas o niveles de energía.

El núcleo es solamente una pequeña parte del átomo en términos de tamaño, pero contiene la mayor parte de la masa del átomo. Por esta razón el núcleo tiene una densidad alta (1x1014 gr/cm3). También como cada protón tiene una carga relativa de +1, la carga relativa del núcleo es positiva e igual al numero de protones.

1.3. Número atómico.

El número de protones en el núcleo se define como número atómico. De este modo todos los átomos de un mismo elemento tiene el mismo número de protones.

Un átomo es eléctricamente neutro. Por esta razón hay igual número de electrones afuera del núcleo que de protones dentro del núcleo. En la formación de compuestos los átomos ganan o pierden electrones para formar partículas llamadas iones.Las capas o niveles de energía de los electrones esta dispersos a una distancia muy relativa del núcleo. El núcleo tiene un diámetro de cerca de 10 –5 Å (10-6 nm), de donde el diámetro de todo el átomo esta en el límite de 5 Å (0.1 a 0.5 nm).



29

1.4. Número de masa.

El número de protones en un átomo más el número de neutrones se denomina número de masa, el cual es igual a la masa atómica en u.m.a.., teniendo en cuanta que la masa del electrón es despreciable.

Masa atómica = Numero de protones + Número de neutrones

Masa atómica = Número atómico + Número de neutrones

Número de neutrones= Masa atómica - Número atómico

La notación general que se utiliza para presentar el número de masa y el número atómico de un número determinado es:

AZ E

1.5. Números cuánticos

En 1913 Niels Bohr propuso que los electrones en un átomo podían estar solamente en ciertas orbitas o niveles de energía alrededor del núcleo, así es que su teoría proponía que la energía de los electrones es cuantizada y puede perderse o ganarse únicamente en cantidades discretas.

El perfeccionamiento de la teoría de Bohr en 1920 y 1930 condujo al desarrollo de la Teoría Moderna sobre la estructura atómica la cual se basa en la mecánica cuántica (o mecánica ondulatoria).

La teoría cuántica establece que los electrones ocupan varios niveles de energía alrededor del núcleo. Cada nivel de energía posee una o más subniveles y cada subnivel posee uno o mas orbitales.

1.6 Configuración electrónica.

La teoría cuántica establece que los electrones ocupan varios niveles de energía alrededor del núcleo. Cada nivel de energía posee uno o más subniveles y cada subnivel posee un conjunto de uno o más orbitales. Un orbital representa una región en el espacio con una forma específica, donde es probable encontrar el par de electrones. La

Donde:

E= Símbolo del elemento

A= Número de masa (en u.m.a.)



30

mecánica cuántica establece también que hay un limite en el número de electrones que pueden ocupar cualquier nivel de energía determinado.

Hay un limite en el número de electrones que pueden ocupar un orbital.

Hay un límite en el número de orbitales en cualquier subnivel

Hay un número limitado de subniveles en cada nivel de energía.

Los electrones en el átomo se encuentran en niveles de energía o capas, los cuales aumentan de energía a medida que aumenta su distancia desde el núcleo, por tanto: entre más cerca este el electrón del núcelo menor energía posee el electrón y entre mas alejado posee más energía.

Estos niveles de energía se designan con números enteros o algunas veces con letras mayúsculas así: 1 o K, 2 o L, 3 o M, 4 o N, 6 o P, 7 o Q respectivamente. En la Teoría Moderna sobre la estructura atómica, estos niveles de energía representan areas con mayor probabilidad de densidad electrónica. Un determinado nivel de energía representa la región en el espacio en donde el electrón se encuentra el 90% del tiempo ocupando este nivel. Se ha encontrado que el máximo número de electrones en cada nivel de energía es igual a 2n2 donde n es el número del nivel de energía. Por tanto, en el primer nivel de energía (n=1) el máximo es 2x12=2; en el segundo nivel de energía el máximo es 2x22=8

Nivel de energía

Máximo número de electrones

1 (K) 2 ( 1 )2 = 2

2 (L) 2 ( 2 )2 = 8

3 (M) 2 ( 3 )2 = 18

4 (N) 2 ( 4 )2 = 32

5 (O) 2 ( 5 )2 = 50

6 (P) 2 ( 6 )2 = 72

1e- 1 H

Para el hidrógeno con numero atómico de 1

2e-

Para el helio

12 He 2e-

Para el litio

3 Li

1e-

ACTIVIDAD: CON TUS COMPAÑEROS Y EN EL PIZARRON REALIZA LA DISTRIBUCION DE LOS PRIMEROS 10 ELEMENTOS DE LA TABLA PERIODICA



31

HHOORRIIZZOONNTTAALLEESS VVEERRTTIICCAALLEESS

3 Teoría que establece que los electrones ocupan niveles de energía

1 Nombre de quien propuso la Teoría Cuantica

21 Esta compuesto por 3 partículas subatómicas pequeñas

2 Su carga es positiva

32 Es una partícula neutra 5 Es la masa que da como resultado la suma de protones y neutrones

48 Contiene la mayor parte de la masa del átomo 12 Su carga es negativa

21 Es el número de protones en el núcleo, el número

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

11 12 13 14

15 16 17 18

19 20 21 22 23 24 25 26

27 28 29 30 31

32 33 34 35 36 37 38 39 40

41 42 43 44

45 46 47

48 49 50 51 52 53

54

TTAABBLLAA PPEERRIIÓÓDDIICCAA

GRUPOS, FAMILIAS Y PERIODOS

En la tabla periódica las filas horizontales se llaman periodos y las columnas verticales se llaman grupos, estos grupos están divididos en subgrupos A y B. Los subgrupos A, debido a sus similitudes dentro del grupo, son llamados a menudo familias. Algunas de estas familias llevan nombres especiales, tal como es el caso de los metales alcalinos para el grupo IA, metales alcalinoterreos para el grupo IIA y halógenos para el grupo VIIA. Los otros grupos A son algunas veces clasificados de acuerdo al primer miembro del subgrupo o familia. Así los elementos del IIIA algunas veces son llamados como la familia del Boro, los elementos del IV A como la familia del Carbono, los elementos del VA como la familia del Nitrógeno y los elementos del VIA como la familia del Oxigeno.



32

El último grupo llamado grupo cero (o algunas veces grupo VIIIA) contiene una serie de elementos con una configuración muy estable. Estos elementos tienen muy poca tendencia a reaccionar con otros, por esta razón, fueron originalmente denominados gases inertes (puesto que ellos son todos gases a temperatura ordinaria). Ahora son llamados gases nobles, en lugar de gases inertes, el término de gas noble implica que estos elementos tienden a existir por ellos mismos es decir en estado libre. Tienen poca tendencia a reaccionar con otros elementos.

Metales y no metales

Los elementos en la tabla periódica están divididos en metales y no metales y los factores de diferenciación son las propiedades químicas y físicas de los elementos. Mirando al centro de la parte derecha hay una linea oscura y erscalonada que en general separa los metales de los no metales. Elementos como el sodio, cobre, hierro, oro, plomo y platino son metales. Y elementos como el carbono, nitrógeno, oxígeno, azufre, cloro, helio y neón son no metales.

La última columna de elementos en la tabla periódica es el grupo de los gases nobles.

Las características físicas generales de los metales son alto lustre, conductividad térmica y eléctrica, dureza, alta densidad, puntos de fusión altos. Hay algunas excepciones a estas propiedades generales, como en el caso del sodio que es un metal blando y menos denso que el agua y el mercurio que es un liquido a temperatura ambiente.

ACTIVIDAD: En una tabla periódica marca con un color diferente a cada una de

las familias y su nombre. En otra tabla periódica marca con diferente color los periodos y en una ultima los grupos

ACTIVIDAD: EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON UN COLOR

DIFERENTE A LOS METALES Y CON OTRO A LOS NO METALES

TAREA: INVESTIGA LAS PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS METALES



33

SSOOPPAA DDEE LLEETTRRAASS

Identifica los elementos que se encuentran en esta sopa de letras, marcando con azul los metales, con rojo los no metales, con amarillo los gases nobles y con verde los elementos de transición.

H O L M I O G H N I T R O G E N O X Z

J F A E B C R O M O N M U T D B A R I O

A B B J L Ñ U T A T O H T D E O F O Ñ J

T O M N I Q U E L I R H U O I R A M A S

P R Y T M A S E R T Y U N I O P Ñ L K O

L O K J H G F H I D R O G E N O D S A X

Z X B F I E R R O C V B S N E M P O I I

U Y T R E W A Q A S D P T F O G A H J G

K L O Ñ M N R A D I O A E B N V R G F E

C D I S A Z T F D S A L N Z X C G V B N

A B N O N E X M N B V A O I U Y O Q W O

L R I T Y U I V A N A D I O D I N O P Ñ

C L M K J P L U T O N I O H G F D S A Z

I V U B N M Q W E H R O T Y E R B I O A

O A L E D F T Y U E I O P C L O R O G T

S D A Z U F R E O L Q W E Y U F O Q W E

R T Y U O P A Ñ L I C L K J H G M F D S

A Z X Y O G D O N O S E L E N I O B R I

G P O T A S I O M N B V C X Z A S D R T

J H T U Y T O N G Y K J H G A C O B R E



34

ALUMINIO HOLMIO

ARGON NEON

AZUFRE NIQUEL

BARIO NITROGENO

BORO ORO

BROMO OXIGENO

BROMO PALADIO

CALCIO PLUTONIO

CLORO POTASIO

COBRE RADIO

CROMO SAMARIO

ERBIO SELENIO

FIERRO TUNGSTENO

HELIO VANADIO

HIDRÓGENO XENON

ALUMINIO HOLMIO

ARGON NEON

AZUFRE NIQUEL

BARIO NITROGENO

BORO ORO

BROMO OXIGENO

BROMO PALADIO

CALCIO PLUTONIO

CLORO POTASIO

COBRE RADIO

CROMO SAMARIO

ERBIO SELENIO

FIERRO TUNGSTENO

HELIO VANADIO

HIDRÓGENO XENON

Las propiedades generales de los no metales son en su mayoría contrarias a las propiedades de los metales. Por ejemplo, son poco conductores de la electricidad, generalmente son blandos (si existen como sólidos a Temperaturas ordinarias) y a menudo tienen puntos de fusión y de ebullición bajos; por eso, varios existen como gases a temperaturas ordinaria, como por ejemplo el hidrógeno, el nitrógeno el oxigeno, fluor y cloro. Al igual que en los metales hay una variación considerable en algunas de sus propiedades como en los puntos de ebullición y de fusión.

Una característica química general de los no metales es que ellos se combinan con los metales y algunos entre ellos mismos, como en el caso del nitrógeno y el oxigeno, hidrógeno y azufre, o carbono y cloro.

Elementos representativos

Así como han sido clasificado los elementos en metales y no metales, los elementos también pueden dividirse en cuatro clases a saber: elementos representativos, gases nobles, elementos de transición y elementos de transición interna.



35

Los elementos representativos son los grupos IA hasta VIIA. En estos elementos, el nivel de energía más externo esta incompleto y los electrones están ocupando los orbitales s o p, al pasar de un elemento representativo al más próximo.

Gases nobles

Los gases nobles forman el último número en la tabla. Cada elemento en este grupo tiene el conjunto de los orbitales s y p completamente llenos. Así la configuración electrónica para los electrones más externos en cada caso es s2p6 con excepción del helio. Esta es una configuración electrónica aparentemente muy estable. Estos elementos no sólo tienen poca tendencia a reaccionar o a combinarse con algún otro elemento, sino que en muchos compuestos los átomos adquieren configuración del gas noble.

Elementos de transición

Los elementos de transición son las series en las cuales un conjunto de orbitales d esta lleno, en estos elementos se representan dos niveles de energía incompletos, los cuales tienen entre ellos energía similar y por tanto se representa mayor variación en las propiedades de estos elementos que la que se presenta en los elementos representativos. Por ejemplo, la configuración electrónica para el niquel (Ni), con número atómico 28, estando en el cuarto periodo será 3d8 4s2

Elementos de transición interna

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON EL COLOR QUE QUIERAS LOS ELEMENTOS REPRESENTATIVOS

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON EL COLOR QUE QUIERAS LOS GASES NOBLES

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON EL COLOR QUE QUIERAS LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN



36

Las series de transición interna son las dos series de elementos desde el 58 hasta el 71 y desde 90 hasta el 103 en los cuales se esta llenando un conjunto de orbitales f. Algunas veces éstas son llamadas series de transición largas.

VARIACIONES PERIÓDICAS

PROPIEDADES METALICAS

Dentro de cada periodo en la Tabla periódica, los elementos tienden a disminuir su carácter metálico o aumentan su

carácter no metálico de izquierda a derecha a lo largo de dicho periodo. Dentro del grupo o familia, las propiedades

metálicas aumentan a medida que se desciende en el grupo

2.- Tamaño atómico

A lo largo de cualquier periodo en la Tabla hay un decrecimiento pequeño aunque generalizado en el tamaño del radio atómico. Hay también un incremento en el número de electrones, cada electrón es atraído hacia el núcleo, por tanto a mayor carga nuclear mayor atracción de los electrones hacia el núcleo.

Bajando en cualquier grupo en la Tabla Periódica se observa un incremento más bien considerable en el tamaño atómico. En este caso, a pesar de ocurrir un aumento en la carga nuclear hay también un nivel más de energía de electrones.

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON EL COLOR QUE QUIERAS LOS ELEMENTOS DE TRANSICIÓN INTERNA

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON FLECHAS LA DIRECCIÓN EN QUE INCREMENTAN LAS PROPIEDADES METALICAS

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON FLECHAS LA DIRECCIÓN EN QUE INCREMENTA EL TAMAÑO ATÓMICO



37

3.- Energía de ionización.

Energía de ionización es la energía requerida para remover un electrón de un átomo o un ión. La primera energía e ionización para un átomo en particular es por tanto la cantidad de energía requerida para remover un electrón de dicho átomo; la segunda energía de ionización es siempre mayor que la primera debido a que ha sido removido un electrón de un ión positivo y el tercero es igualmente mayor que la segunda.

Bajando en un grupo en la tabla periódica la 1ª. Energía de ionización decrece de un átomo al siguiente.

4.- Afinidad electrónica

La cantidad de energía liberada cuando un átomo gana un electrón se llama Afinidad Electrónica. Al avanzar en un periodo, por ejemplo del Nitrógeno, al oxigeno hasta el fluor la afinidad electrónica se incrementa bajando en el grupo de No metales, como en el caso de los halogenos, la afinidad electrónica disminuye. Esto se debe al hecho de que al bajar en un grupo, los electrones de valencia están más alejados del núcleo y por tanto no se libera tanta energía cuando una capa de valencia acepta un electrón.

5.- Electronegatividad La electronegatividad de un átomo se define como la tendencia general de ese átomo para atraer electrones hacia sí mismo en un compuesto. Esta se define a partir de la electroafinidad y de la energía ionización, sin embargo no es una medida de energía pero sí una simple tendencia de los átomos para atraer los electrones. Hay un aumento de electronegatividad a medida que se avanza de izquierda a derecha en un periodo y una disminución a medida que se baja en un grupo

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON FLECHAS LA DIRECCIÓN EN QUE INCREMENTA LA ENERGÍA DE IONIZACION

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON FLECHAS LA DIRECCIÓN EN QUE INCREMENTA LA AFINIDAD ELECTRONICA

ACTIVIDAD:

EN UNA TABLA PERIÓDICA MARCA CON FLECHAS LA DIRECCIÓN EN QUE INCREMENTA LA ELECTRONEGATIVIDAD



38

N1

P2 C3 U4 A5 N6 T7 I8 C9 A10

R11 E12 T13 E14

O15 L16 O17 L18

T19 E20 A21 T22 O23 M24 O25 S26

O27 C28 T29 I30 B31

N32 E33 U34 T35 R36 O37 N38 C39 O40

R41 M42 A43 H44

O45 I46 R47

N48 U49 C50 L51 E52 O53

O54

N I T R O G E N O

C R O M O B A R I O

B T O

O N I Q U E L U O I R A M A S

R N O

O H I D R O G E N O X

F I E R R O S E I

P T O A G

O R A D I O A E N R E

C I L N G N

A N O N E X A O O O

L I V A N A D I O N

C M P L U T O N I O

I U H O E R B I O

O L E C L O R O

A Z U F R E L O

A I M

D O S E L E N I O

P O T A S I O

O C O B R E



39

E. IDENTIFICACIÓN DE LAS PROPIEDADES DE LOS COMPUES TOS EN FUNCIÓN DE SU TIPO DE ENLACE • IÓNICO

Enlace iónico.

Consideraciones básicas

¿Qué es el enlace iónico?

Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades muy diferentes. Se produce una cesión de electrones del elemento menos electronegativo al mas electronegativo y se forman los respectivos iones positivos (los que pierden electrones) y negativos (los átomos que ganan los electrones). Este tipo de enlace suele darse entre elementos que están a un extremo y otro de la tabla periódica. O sea, el enlace se produce entre elementos muy electronegativos (no metales) y elementos poco electronegativos (metales).

¿Qué mantiene la unión?

La fuerza de atracción entre las cargas positivas y las cargas negativas que se forman; es decir, la fuerza de atracción entre los cationes y los aniones.

¿Se forman moléculas?

No, se forman redes cristalinas (ordenadas). Por tanto, los iones que se forman con este enlace no forman moléculas aisladas sino que se agrupan de forma ordenada en redes en las que el número de cargas positivas es igual al de cargas negativas, compuesto es neutro. La fórmula que habitualmente se da es una fórmula empírica.

Propiedades

• Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Sólidos a temperatura ambiente. La red cristalina es muy estable por lo que resulta muy difícil romperla.

• Son duros (resistentes al rayado). • No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la red cristalina están en posiciones fijas, no quedan

partículas libres que puedan conducir la corriente eléctrica. • Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al disolverse y puede conducir la electricidad en dicha

situación. • Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones, pudiendo conducir la electricidad.

Enlace covalente.


¿Qué es el enlace covalente?



40

Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades altas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre dos átomos. Cada par de electrones que se comparten es un enlace.

Este tipo de enlace se produce entre elementos muy electronegativos (no metales).

Los electrones que se comparten se encuentran localizados entre los átomos que los comparten.


La fuerza de atracción entre las cargas positivas de los núcleos y las cargas negativas de los electrones que se comparten.

¿Se forman moléculas?

Tenemos moléculas como tales en el caso de las sustancias moleculares. Si los átomos que se unen con enlace covalente forman 'sólidos covalentes' o 'redes covalentes', no tendremos moléculas como tales entidades que se puedan aislar.

Sustancias moleculares

Están constituidas de moléculas; es decir, agrupaciones de un número concreto de átomos que se encuentran unidos dos a dos mediante enlace covalente. Se representa mediante la fórmula molecular.

Son las únicas sustancias que podemos considerar que tienen moléculas como tales entes que se pueden aislar.

Propiedades.

Son las habituales de los enlaces covalentes:

• Temperaturas de fusión bajas. A temperatura ambiente se encuentran en estado gaseoso, líquido (volátil) o sólido de bajo punto de fusión.

• La temperaturas de ebullición son igualmente bajas. • No conducen la electricidad en ningún estado físico dado que los electrones del enlace están fuertemente

localizados y atraídos por los dos núcleos de los átomos que los comparten. • Son muy malos conductores del calor. • La mayoría son poco solubles en agua. Cuando se disuelven en agua no se forman iones dado que el enlace

covalente no los forma, por tanto, si se disuelven tampoco conducen la electricidad.

Sólidos covalentes o redes covalentes

En los sólidos covalentes no se forman moléculas. Los enlaces covalentes permiten asociaciones de grandes e indeterminadadas cantidades de átomos iguales o diferentes cuando esto ocurre no se puede hablar de moléculas, sino de redes cristales covalentes. La fórmula de las redes covalentes es al igual que la de las sustancias iónicas, una fórmula empírica.

Propiedades



41

Algunas son similares a las de las sustancias moleculares

• No conducen el calor ni la electricidad. • Son insolubles en agua.

A diferencia de las sustancias moleculares:

• Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Son sólidos a temperatura ambiente. • Son muy duros (resistencia a ser rayado).

Enlace metálico.


¿Qué es el enlace metálico?

Es el enlace que se da entre elementos de electronegatividades bajas y muy parecidas, en estos casos ninguno de los átomos tiene más posibilidades que el otro de perder o ganar los electrones. La forma de cumplir la regla de octeto es mediante la compartición de electrones entre muchos átomos. Se crea una nube de electrones que es compartida por todos los núcleos de los átomos que ceden electrones al conjunto..

Este tipo de enlace se produce entre elementos poco electronegativos (metales).

Los electrones que se comparten se encuentran deslocalizados entre los átomos que los comparten.


La fuerza de atracción entre las cargas positivas de los núcleos y las cargas negativas de la nube de electrones.

Propiedades

• Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Son sólidos a temperatura ambiente (excepto el mercurio que es líquido).

• Buenos conductores de la electricidad (nube de electrones deslocalizada) y del calor (facilidad de movimiento de electrones y de vibración de los restos atómicos positivos).

• Son dúctiles (facilidad de formar hilos) y maleables (facilidad de formar láminas) al aplicar presión. Esto no ocurre en los sólidos iónicos ni en los sólidos covalentes dado que al aplicar presión en estos caso, la estructura cristalina se rompe.

• Son en general duros (resistentes al rayado). • La mayoría se oxida con facilidad.

Aleaciones

Las aleaciones se forman de la combinación de un metal más otro metal. La aleación de dos metales es de gran importancia ya que es una de las principales formas de modificar las propiedades de los elementos metálicos puros.

Análisis del tipo de enlace más probable.



42

Según el tipo de átomos que forman las sustancia

• Si se produce entre elementos que tienen muy diferente electronegatividad, entre metales (baja electronegatividad) y no metales (alta electronegatividad): Enlace iónico.

• Si se produce entre elementos que tienen alta electronegatividad pero muy parecida (no metal con no metal): Enlace covalente.

• Si se produce entre elementos que tienen baja electronegatividad y muy parecida (metal con metal): Enlace metálico.

Según las propiedades de la sustancia9

Por ejemplo se puede utilizar una tabla como la siguiente y analizar dónde se produce el mayor número de respuestas afirmativas:

Enlace covalente Sustancia

molecular Sólido

covalente Enlace iónico Enlace metálico

¿Alto punto de fusión y ebullición? No Sí Sí Sí ¿Conduce electricidad? No No No Sí ¿Conduce la electricidad en estado líquido (fundido)? No No Sí Sí ¿Conduce la electricidad al disolverse en agua? No No Sí -- ¿Se disuelve en agua? Algunas No Sí -- ¿Maleabilidad y ductilidad? No No No Sí ¿Duro? No Sí Sí Si - No

9ttp://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_iv/conceptos/conceptos_bloque_4_1.htm

TAREA: INVESTIGA 3 REACTIVOS QUE PRESENTEN CADA UNO DE LOS ANTERIORES TIPOS DE ENLACES



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Investigar la definición de materia y energía y entregar un resumen mostrando sus diferencias. Identificar en un cuadro resumen los fenómenos físicos y/o químicos que se presentan en su entorno natural

relacionando los fundamentos teóricos que lo originan y sus repercusiones en la naturaleza. Investigar y elaborar un cuadro comparativo con la descripción de los fenómenos químicos y los físicos, incluirá

ejemplos de cada categoría y explicará las justificación de incluirlos en cada una de ellas Realizar la actividad No. 1 “Cumplimiento de la ley de la conservación de la materia y energía”. Elaborar un cuadro comparativo sobre los estados de agregación de la materia, dando ejemplos de cada uno de

ellos. Realizar lecturas en Internet y revistas especializadas sobre la evolución de los modelos atómicos, elaborando un

cuadro sinóptico indicando las principales características de cada uno de ellos. Investigar sobre las partículas fundamentales del átomo y elaborar un cuadro comparativo, sobre las características

de cada una de ellas. Elaborar un cuadro comparativo sobre los números cuánticos y una tabla para comparar sus valores, incluyendo los

siete niveles de energía. Describir el modelo cuántico y realizar ejercicios para desarrollar las configuraciones electrónicas de diferentes

elementos. Realizar una investigación documental elaborando un resumen que demuestre la periodicidad de algunas

propiedades de los elementos, fundamentadas en su estructura atómica. Investigar la definición de compuestos inorgánicos y entregar un resumen mostrando sus características. Interpretar el concepto de Ion, catión y anión, en base a su definición, y elaborar un cuadro comparativo de sus

características químicas. Realizar un glosario que incluya la definición de los siguientes conceptos: compuestos inorgánicos, Ión, anión, catión,

tipos de reacciones químicas, balance de reacciones, Ley de Lavoisier. Elaborar un mapa conceptual que represente los tipos de enlaces, propiedades de las sustancias en función del tipo

de enlace que presentan y ejemplos de cada tipo. Analizar la composición de una reacción química en un mapa conceptual. Explicar que tipo de reacción se presenta cuando tenemos acidez de estómago (producida por el ácido clorhídrico de

los jugos gástricos) y la controlamos tomando una

ACTIVIDADES DE REEVALUACION

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COLEGIO DE EDUCACION PROFESIONAL TECNICA … · Whitten, K., Gailey K. Química General. México, Edit. Mc-Graw Hill., 1999. Colegio de Educación Profesional Técnica del Estado