El Bingo de los Elementos Químicos

Los principios de construcción de la tabla periódica
Ana Ma. Gurrola Togasi. Escuela Nacional Preparatoria. Universidad Nacional
Autónoma de México. Correo electrónico: [email protected]
Introducción.
La tabla periódica de los elementos químicos es uno de los compendios del
conocimiento humano más fascinantes que existen. La enorme facilidad con la
que es posible encontrar un ejemplar nos hace olvidar que su construcción
requirió de la participación de distintas personas a través de años.
La información sobre las características de los elementos químicos se remonta
hasta la antigüedad y proviene de fuentes diversas como la práctica de la
alquimia y el ejercicio de ciertos oficios como la metalurgia y la boticaria. Una
de las primeras aportaciones sobre el estudio sistemático de los elementos
químicos se debió al químico ruso Dimitri Mendeleyev, quien en marzo de 1869
comunicó a la Sociedad Química Rusa, el trabajo “Concerniente a la evaluación
de las propiedades de los elementos y sus pesos atómicos” en el cual propuso
que las propiedades físicas y químicas de los elementos químicos cambiaban
gradualmente a medida que aumentaba su peso atómico. El desarrollo de la
teoría atómica, particularmente el modelo atómico de Bohr, estableció los
fundamentos que sostienen la versión actual de la tabla periódica.
La enseñanza de la tabla periódica es un contenido fundamental en los cursos
de Química General del Bachillerato de muchos programas de estudio
alrededor del mundo. Su enseñanza generalmente consiste en el aprendizaje y
memorización de los símbolos, grupos, periodos y la variación de algunas de
las principales propiedades periódicas como la electronegatividad y el tamaño
atómico. El modelo de enseñanza aprendizaje que generalmente se sigue se
fundamenta en la transmisión de información, el aprendizaje de memoria, está
centrado en las explicaciones del profesor y demanda una baja o nula
participación activa de parte de los alumnos.
En el presente documento se describe una propuesta alternativa para la
enseñanza aprendizaje de la tabla periódica
Descripción
El bingo de los elementos químicos (BEQ) es un juego diseñado en la Facultad
de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) por los
profesores Joaquín Palacios y Silvia Tejada. Desde hace diez años
aproximadamente, ha sido usado con éxito por varios profesores de la Escuela
Nacional Preparatoria (ENP).
El juego consta de 44 cartas y un tablero, las cartas muestran el nombre de
cada elemento representativo (Familias A de acuerdo a la antigua
clasificación), los símbolos, la configuración electrónica y la representación
gráfica, mediante el modelo de Bohr, del último nivel energético. El tablero está
dividido en 44 cuadros pequeños, en este espacio el jugador acomoda las
cartas correspondientes de acuerdo a dos parámetros, donde “X” representa el
número de electrones presentes en la capa externa del átomo (electrones de
valencia) y “Y” es el número de niveles de energía en el átomo considerado.
De esta manera la posición de cada elemento está fijada en un plano
cartesiano por coordenadas (X, Y).
A manera de ejemplo, se muestra la carta correspondiente al potasio
4 Niveles de energía (X= 4)
1 Electrón de valencia (Y=1)
Figura No. 1
Carta del BEQ para el potasio
De acuerdo a las coordenadas (X,Y) el potasio debe colocarse en el periodo 4 y la
familia 1, como se muestra en la siguiente figura.
Figura No. 2
Tablero del BEQ
Descripción del juego:
Cada alumno recibe un paquete de 44 cartas y un tablero, las cartas se barajan para
asegurarse que no se encuentran en orden y se colocan en el tablero de acuerdo a los
parámetros (X, Y) que ya se han descrito anteriormente. Esta actividad lleva
aproximadamente 15 minutos.
Una vez que todos los alumnos han completado sus tableros, el trabajo del profesor
consiste en realizar preguntas que induzcan a los alumnos a identificar los principios
de construcción de la tabla periódica.
De acuerdo a la experiencia docente de aplicación de esta estrategia didáctica, se
pueden mencionar las principales observaciones y conclusiones que los estudiantes
obtienen:
 Los elementos están ordenadas de forma ascendente de acuerdo al número
atómico. El número atómico es el parámetro que distingue un elemento de otro.
 El número de electrones en el último nivel energético es igual al número de la
familia.
 Los elementos de la misma familia tienen el mismo número de electrones en el
último nivel energético; a estos electrones se les llama de valencia y son los
que participan en los enlaces químicos.
 El tamaño de los átomos de los elementos químicos aumenta en una familia de
arriba hacia a bajo.
 Los elementos del mismo periodo ocupan el mismo último nivel de energía.
 El número del periodo en el que se encuentran los elementos es igual al del
último nivel de energía.
La comparación de las características de las dos familias que se encuentran en los
extremos de la tabla periódica (Familia I y Familia VII) es útil para identificar
 Los elementos de la familia I o de los metales alcalinos son muy reactivos
químicamente, tienden a formar iones positivos debido a que pierden su
electrón de valencia y alcanzan la configuración electrónica del gas noble del
periodo anterior.
 Los elementos de la familia VII o halógenos, son muy reactivos y tienden a
formar iones negativos debido a que ganan electrones durante los enlaces
químicos completando el octeto y la configuración electrónica del gas noble de
su periodo.
 A la tendencia a ganar electrones en un enlace químico se le llama
electronegatividad. La variación de la electronegatividad en los periodos
aumenta de izquierda a derecha y disminuye en las familias de arriba hacia
abajo.
 Algunas de las propiedades de los elementos químicos varían de forma gradual
en un determinado sentido dentro de la tabla periódica. A las propiedades que
presentan estas variaciones se les llama propiedades periódicas.
El BEQ permite el aprendizaje de los siguientes contenidos disciplinarios:
 Principios de construcción de la tabla periódica.
 Concepto de propiedad periódica.
 Variación de propiedades periódicas.
 Predicción cualitativa de las propiedades de un elemento conocida su posición
en la tabla periódica.
Conclusiones:
Las observaciones anteriores llevan a concluir que existe una estrecha relación entre
la estructura atómica, la posición que se ocupa en la tabla periódica y las propiedades
físicas y químicas de los elementos .Esta conclusión es particularmente relevante, ya
que se establece relación entre dos niveles cognitivos diferentes: el nivel microscópico
representado por modelos y teorías abstractas y el nivel macroscópico o
fenomenológico, representado por las propiedades físicas y químicas que son posibles
observar y medir.
Durante la actividad se enfatizan las características de los modelos científicos y su
construcción a la largo del desarrollo de la historia de la humanidad y de la Ciencia. En
el caso específico del conocimiento de las propiedades de los elementos químicos, se
han fusionado y entrelazado conocimientos antiguos de orígenes inciertos con las
modernas teorías atómicas para dar como producto la versión actual de la tabla
periódica. Esta consideración resulta importante debido a que no sólo se analizan
contenidos disciplinarios sino también aquellos relacionados con la naturaleza del
conocimiento científico y su carácter evolutivo.
La aplicación de esta estrategia didáctica demanda de los estudiantes una
participación activa y la elaboración de conclusiones basadas en las evidencias
observadas. En cuanto al profesor, el principal reto está en hacer preguntas abiertas,
generar la reflexión y conducir a los alumnos hacia la obtención de conclusiones claras
y concretas. . El análisis cualitativo de las respuestas de los exámenes finales de
recuperación, muestra que la mayoría de los alumnos contesta correctamente las
preguntas relacionadas con la estructura de la tabla periódica y las propiedades de los
elementos. La información anterior lleva a concluir que la estrategia favorece el
aprendizaje significativo, además de que los alumnos demuestran aceptación y agrado
en su realización.
Bibliografía:
1. FlucK, E. New notations in the periodic table. Pure and applied chemistry, vol.
60, no. p.p 431 - 436, 1998. IUPAC
2. Propiedades periódicas.
3. http://www.educaplus.org/properiodicas/energioniza1.html
4. Chang, R. Química, McGraw-. Hill. 6a Edición. 1998