ESTÁNDAR
Entorno físico (Procesos químicos)
- Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su capacidad de cambio químico.
Ciencia, tecnología y sociedad
- Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y conservación de la energía.
- Identifico aplicaciones de diferentes modelos biológicos, químicos y físicos en procesos industriales y en el desarrollo tecnológico; analizo críticamente las implicaciones de sus usos.
COMPONENTE
- Entorno físico (Procesos químicos)
- Ciencia, tecnología y sociedad
INDICADOR DE DESEMPEÑO
De conocimiento:
- Verifico el efecto de presión y temperatura en los cambios químicos.
De desempeño:
- Explico los cambios químicos desde diferentes modelos.
METODOLOGÍA/ SECUENCIA DIDÁCTICA
- Unidad didáctica
- Propiedades periódicas, Enlaces intermoleculares, iónico y covalente.
- Propósito
- Establecer relaciones entre la estructura de los átomos y moléculas y su configuración electrónica.
- Desarrollo cognitivo instruccional
Regla del octeto
Los átomos transfieren, aceptan o comparten electrones con la finalidad de completar su nivel de valencia con ocho electrones. Esto es debido a que los átomos buscan su configuración electrónica más estable.
Los electrones de valencia
Son aquellos que se encuentran en la última capa energética externa. Estos son los electrones disponibles para interactuar con otros átomos.
Excepciones a la regla del octeto
El berilo y el boro son ejemplos donde la regla del octeto no se cumple. La excepción a esta regla la tenemos en el hidrógeno y el helio cuya última valencia sólo admite un máximo de 2 electrones. También, los elementos berilio Be y boro B tienen pocos electrones para formar un octeto. El Be tiene solo dos electrones de valencia y el B tiene tres.
Estructuras de Lewis
Lewis determinó una forma para poder representar enlaces covalentes, basándose en los electrones de valencia de cada átomo. Aquí se verán alrededor de 5 pasos sencillos para lograr una representación de Lewis de manera correcta:
1. Contar los electrones de valencia de todos los átomos involucrados. Este número es el total de electrones a representar.
2. Dibujar el átomo central (o los átomos centrales) con sus electrones de valencia alrededor (representados por x o puntos).
3. Dibujar el resto de los átomos alrededor del átomo central, haciendo coincidir un electrón de valencia de este último (del átomo central) con un electrón de valencia del átomo secundario.
4. Contar el número de electrones alrededor de cada átomo. Los átomos H, Li y Be deben estar rodeados por dos electrones (correspondientes a los electrones del enlace) y los demás elementos deben estar rodeados por ocho electrones. Si se cumple el primer caso, entonces se dice que se cumple con la regla del dueto, y si se cumple el segundo caso, se dice que se cumple con la regla del octeto.
5. Si no se cumplen las reglas anteriores (paso 4) entonces tiene que hacerlas calzar. Si le sobran electrones, rompa algunos enlaces y si le faltan forme nuevos enlaces hasta que se cumplan las reglas.
La configuración electrónica
La configuración electrónica del átomo de un elemento corresponde a la ubicación de los electrones en las órbitas de los diferentes niveles de energía. Aunque el modelo Scrödinger sólo es necesario para el átomo de hidrógeno, para otros átomos el mismo modelo es aplicable para muy buenas aproximaciones.
La forma de mostrar cómo se distribuyen los electrones en un átomo es a través de la configuración electrónica. El orden en que se llenan los niveles de energía es: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. El esquema de llenado de las órbitas atómicas, podemos tenerlo usando la regla diagonal, para ello debemos seguir cuidadosamente la flecha del esquema que comienza en 1s; siguiendo la flecha podemos completar las órbitas con los electrones correctamente.
Para escribir la configuración electrónica de un átomo es necesario:
- Conocer el número de electrones que tiene el átomo; sólo hay que conocer el número atómico (Z) del átomo en la tabla periódica. Recuerde que el número de electrones en un átomo neutro es igual al número atómico (Z = p +).
- Localiza los electrones en cada uno de los niveles de energía, empezando por el nivel más cercano al núcleo (n = 1).
- Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e-, f = 14e-).
Ejemplo: Cloro 17
1s22s22s63s23p5
Coeficientes 1, 2, 2, 3 y 3: niveles de energía de Cl. Como se puede ver, la “p” del subsuelo puede tener un máximo de 6 electrones.
Superíndices 2, 2, 6, 2 y 5 electrones de las capas “s” y “p”.
- Desarrollo Metodológico
- De acuerdo a la configuración electrónica complete el siguiente cuadro:
- Dibuje la estructura de Lewis para los siguientes compuestos indicando el tipo de enlace. Escribe sobre la línea el nombre del compuesto.
- K2S
- Cs2O
- CaI2
- Al2O3
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