GUÍA DE APRENDIZAJE N°4 1

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LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT
PROVIDENCIA
DPTO DE QUÍMICA
GUÍA DE APRENDIZAJE N°4
FECHA DE EDICIÓN: 3-11-2011
SECTOR: Química
NIVEL/CURSO:NM1/1°Medios
PROFESOR(ES): María Eugenia de la fuente
MAIL DE PROFESORES: [email protected]
UNIDAD TEMÁTICA o DE APRENDIZAJE: Enlace Químico
CONTENIDO: Símbolos de Lewis, Electronegatividad, Reglas del dueto y octeto Tipos
de enlace (Enlace covalente apolar, enlace covalente polar, enlace covalente
coordinado, enlace iónico, enlace metálico )
APRENDIZAJE ESPERADO: -Valorar la utilidad de los Símbolos de Lewis para
explicar y predecir su comportamiento químico.-Relacionar la configuración
electrónica de algunos elementos con sus símbolos de Lewis y con el tipo de enlaces
que estos forman.-Conocer la regla del octeto y de dueto.-Explicar el
comportamiento de los átomos al unirse por enlaces covalentes, enlace covalente de
Coordinación, enlace iónico para formar compuestos.-Relacionarlos elementos que
forman enlaces covalentes e iónicos con: su posición en la tabla periódica y la
electronegatividad de los mismos.
TIEMPO PARA DESARROLLO: 6 horas
PLAZO DE ENTREGA: 11-11-2011
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GUÍA DE ENLACE QUÍMICO.
Enlace químico es la unión entre dos o más átomos, las fuerzas que los unen le
confieren una estabilidad tal que puede considerarse como una especie química
independiente y con propiedades características. El enlace es el tipo de unión que
se establece entre átomos al intercambiar electrones para llegar a configuraciones
electrónicas más estables y de menor energía.
Como resultado del enlace químico, los átomos participantes adquieren una
configuración electrónica de dos u ocho electrones correspondiente a los gases
nobles más cercanos. Esto se conoce como la regla del dueto y del octeto.
Esta regla indica que para formar enlaces, los elementos de los grupos principales
ganan , pierden o comparten electrones para lograr una configuración electrónica
estable caracterizada por un octeto es decir 8 electrones de valencia, siendo estos
los electrones más externos en el átomo; su configuración electrónica se
representa por ns2np6 y en regla del dueto solo hay 2 electrones es decir ns 2 que
es el caso del gas noble helio, este gas solo ocupa la primera capa electrónica y
esta completa por lo que es estable.
Antes de estudiar los enlaces es necesario recordar la electronegatividad que es
la tendencia de un átomo en un enlace a atraer hacia sí los electrones
compartidos. Lo importante es la diferencia de electronegatividad entre los átomos
unidos por un enlace químico, lo cuál nos permite saber el tipo de enlace.
Escala de numérica de Electronegatividad de Linus Pauling.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
2,1
1,0
0,9
0,8
0,8
0,7
0,7
Be 1,5
Mg 1,2
Ca 1,0
Sr 1,0
Ba 0,9
Ba 0,9
B
Al
Ga
In
Tl
2,0
1,5
1,6
1,7
1,8
C
Si
Ge
Sn
Pb
2,5
1,8
1,8
1,8
1,8
N
P
As
Sb
Bi
3,0
2,1
2,0
1,9
1,9
O
S
Se
Te
Po
3,5
2,5
2,4
2,1
2,0
F
Cl
Br
I
At
4,0
3,0
2,8
2,5
2,2
SIMBOLOS DE LEWIS
Los símbolos de Lewis corresponden a una representación de los electrones de
valencia de cada átomo. En la notación de Lewis los electrones del último nivel de
energía se representan a través de puntos o cruces alrededor del símbolo químico
del elemento.
Por ejemplo el átomo de litio con Z=3 su configuración electrónica es 1s 22s1 es
decir con 1 electrón de valencia por lo tanto la notación de Lewis es Li ·
Para flúor Z=9 su configuración es 1s2 2s2 2px22py22pz1 con 7 electrones de
valencia. El símbolo de Lewis corresponde a
··
:F·
··
Símbolos de
Elemento
Grupo
Electrones de
Lewis
valencia
K·
Potasio
1
1
Ca :
Calcio
2
2
·B :
Boro
13
3
·
·C·
Carbono
14
4
·
··
·N·
Nitrógeno
15
5
·
3
TIPOS DE ENLACES.
Los enlaces químicos se clasifican en:
Enlace covalente apolar
Enlace covalente polar
Enlace covalente coordinado
Enlace iónico
Enlace metálico
ENLACE COVALENTE APOLAR.
Es un tipo de enlace que se forma por la unión de átomos que tengan la misma
electronegatividad siendo su diferencia igual a cero. Por ejemplo si unimos los
átomos de hidrógeno para formar la molécula de H2. La electronegatividad (EN)
del H es 2,1por lo tanto la diferencia de ENH - ENH es 2,1 - 2,1=0
En los enlaces covalentes también debemos considerar la cantidad de electrones
compartidos; de acuerdo a esto se clasifican en:
Enlace covalente simple (1 par de electrones de electrones compartidos)
Enlace covalente doble (2 pares de electrones compartidos)
Enlace covalente triple (3 pares de electrones compartidos)
Ejemplo: Si formamos la molécula de hidrógeno
H· + H·  H··H Enlace covalente apolar simple H-H en esta
molécula se cumple la regla de dueto. Otro ejemplo:
..
..
..
..
: O · + : O · -------> : O :: O : Enlace covalente apolar doble O = O
.
.
..
..
En esta molécula de O2 se cumple la regla del octeto.
ENLACE COVALENTE POLAR.
Corresponde al tipo de enlace covalente que se forma cuando la diferencia de
electronegatividad (EN) es distinta de cero e inferior a 1,7.
Por ejemplo para formar la molécula de HCl ; la ENH = 2,1 y la ENCL =3,0
Si realizamos la diferencia de electronegatividad es 3,0 – 2,1 = 0.9 por lo tanto el
enlace es covalente polar. Se representa por la siguiente ecuación:
..
..
H · + : Cl · --------> H : Cl :
··
··
ENLACE COVALENTE COORDINADO.
Este enlace también se le conoce como dativo y se establece cuando sólo uno de
los átomos participantes aporta el par de electrones compartidos .Ejemplo
NH3 + H+ --------> NH+4 (ión amonio)
+
+
H
H
H
..
..
+
H:N:
+
H ---->
H : N ------> H
o
H N
H
..
..
H
H
H
La flecha en el ión amonio nos indica que el nitrógeno es dador del par de
electrones y los recibe el hidrógeno y esta parte es representación del enlace
covalente coordinado.
Otro ejemplo es
H2O
+
H+
H3O+ ión hidronio
Realice la representación de los enlaces en la formación del ión hidronio
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ENLACE IÓNICO o ELECTROVALENTE.
Un enlace iónico se efectúa por una transferencia de electrones de un átomo
metálico a un átomo no metálico, los metales tienden a perder electrones de
valencia para formar iones positivos o cationes y los no metales tienden a ganar
electrones para formar iones negativos o aniones. Estos iones de signos
contrarios se atraen fuertemente por fuerzas electrostáticas que los unen y dan
origen a compuestos iónicos.
Este enlace se forma cuando los átomos que se unen presentan una diferencia de
electronegatividad (EN) mayor que 1,7.En el enlace se transfieren uno o más
electrones desde el átomo que posee menor electronegatividad hacia el átomo de
mayor electronegatividad.
Un compuesto iónico es el cloruro de sodio (NaCl). Explicaremos la formación del
enlace iónico:
Na + Cl ----> NaCl
El Na tiene Z=11 su configuración electrónica es 1s22s22p63s1 es decir con un
electrón de valencia por ser metal tiende a dar su electrón en este caso a cloro y
se origina el catión Na+ y adquiere una configuración estable del gas noble más
cercano que es Neón
El Cl Z=17 su configuración electrónica es 1s22s22p63s23px23py23pz1 es decir
con siete electrones de valencia por ser un no metal tiende a ganar un electrón
que en este caso lo recibe de sodio y se origina el anión Cl-1 que adquiere una
configuración estable del gas noble más cercano que es Argón.
Si consideramos las electronegatividades de estos átomos: El Na su EN=0,9 y la
del Cl su EN= 3,0. Si realizamos la diferencia de electronegatividad 3,0- 0,9= 2,1
Nos indica que el enlace es iónico debido a qué la diferencia de electronegatividad
es mayor que 1,7.Usar la notación de Lewis en la ecuación química.
-1
.
..
..
Na
+ . Cl : ------> Na+1 : Cl :
..
..
cede
recibe
1e
1e
catión anión
Ejercicio:
Realiza los pasos para explicar la unión entre los átomos de calcio con cloro para
formar el compuesto cloruro de calcio.
ENLACE METÁLICO.
Es un tipo de enlace que se presenta en los metales y se explica mediante la
teoría de las bandas, que considera a los metales estructurados por redes de
iones positivos que permanecen fijos en la red cristalina, mientras que los
electrones de valencia, débilmente sujetos, se desplazan libremente por todo el
cristal. Estos electrones participan en más de un enlace con los iones positivos de
la red y ejercen sus interacciones con los núcleos en toda la red cristalina, por ello
se dice que el enlace metálico constituye un enlace no localizado.
La libertad de movimiento de los electrones explica el hecho de que los metales
sean buenos conductores de la electricidad.
Propiedades de los metales.
-En estado sólido son buenos conductores del calor y la electricidad.
-Son dúctiles (se pueden estirar como alambres o hilos).
-Son maleables (se pueden configurar como láminas).
-Son sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio.
-Presentan brillo metálico.
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-La red cristalina constituida por partículas positivas y electrones desubicados.
-Variables en su punto de fusión y ebullición.
-Son prácticamente insolubles en cualquier disolvente.
Propiedades de los Compuestos Covalentes.
-Sus enlaces consisten en la compartición de pares electrónicos entre 2 átomos.
-La red cristalina está constituida por moléculas.
-Insolubles en solventes polares, solubles en solventes orgánicos.
-Bajo puntos de fusión y de ebullición.
-Son malos conductores del calor y la electricidad.
-Los cristales son blandos.
-Ejemplos de sustancias moleculares: el oxígeno, el agua, el azúcar, el alcohol
etílico o etanol.
Sustancias Reticulares.
Son aquellas que están formadas por un número indefinido de átomos iguales o
diferentes unidos por enlace covalente. No se puede hablar de moléculas, sino de
red o cristal covalente, y la estructura de la red consiste en un número muy grande
de átomos que se encuentran unidos entre sí a través de enlaces covalentes .Sus
enlaces son más fuertes que los que existen en una red iónica. Las sustancias
reticulares se caracterizan por:
-Sólo son sólidos.
-Tienen puntos de ebullición y fusión muy altos.
-Ser muy duros.
-Ser insolubles en cualquier tipo de sustancias.
-No conducen la electricidad.
-Ejemplos de sustancias reticulares: el diamante, el grafito, el cuarzo.
Propiedades de los Compuestos Iónicos.
-Sus enlaces se forman por transferencia de electrones de un elemento de baja
electronegatividad a otro de alta electronegatividad.
-La red cristalina esta constituida por iones.
-Solubles en solventes polares e insoluble en solventes orgánicos. En general son
solubles en agua e insolubles en disolventes como el benceno o el tetracloruro de
carbono.
-Elevados puntos de fusión y de ebullición.
-Son buenos conductores de la electricidad cuando están fundidos o disueltos en
agua (en disolución acuosa).
-Los cristales son frágiles o quebradizos es decir se rompen con facilidad.
-Ejemplo de sustancia iónica: el cloruro de sodio, óxido de magnesio.
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Evaluación de la Guía de Enlace Químico.
Nombre…………………………………………………….N° de lista…….Curso: 1°
Instrucciones:
-Conteste su evaluación individualmente.
-La evaluación corresponde a coeficiente uno del segundo semestre.
-La evaluación consta de 22 puntos.
-Recuerde usar Tabla Periódica y Tabla de Linus Pauling para obtener información
relevante.
-Imprimir solo la parte de evaluación y entregarla corcheteada en una funda.
-Si tiene dificultad para escribir algo en el computador, puede hacerlo a mano con
letra legible.
- Puede anexar otra hoja para la justificación de sus respuestas o justifica en el
espacio de cada pregunta.
-Fecha de recepción del trabajo: 11 de Noviembre del 2011.
-Lugar de recepción de los trabajos: Corporación de Desarrollo Social de
Providencia de 12 hasta las 13 horas.
I.-Realizar los Símbolos de Lewis para los siguientes elementos químicos. (4
puntos).
Calcio
Z=20
Azufre
Z=16
Fósforo
Z=15
Flúor
Z=9
II.- ITEM SELECCIÓN MULTIPLE. (18 puntos)
Instrucciones: Marque con una X la letra de la alternativa correcta o subráyela.
Justificar al lado de cada alternativa seleccionada.
1.-El enlace que se establece entre la unión de los átomos de Hidrógeno y Bromo
Corresponde a un enlace:
a.- covalente polar
b.- covalente apolar
c.- covalente coordinado
d.- metálico
e.- iónico
2.-Dada la siguiente ecuación química: Cl + Cl ----> Cl2 La molécula de cloro
presenta un enlace:
a.- covalente triple apolar
b.- covalente simple apolar
c.- covalente doble polar
d.- metálico
e.- iónico
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3.- Al realizar la Notación de Lewis para el elemento Magnesio y Oxígeno. Indicar
con cuantos electrones de valencia queda cada uno de ellos respectivamente.
a.- 1 electrón
y 1electrón
b.- 2 electrones
y 2 electrones
c.- 2 electrones
y 3 electrones
d.- 3 electrones
y 4 electrones
e.- 2 electrones
y 6 electrones
4.-Un enlace covalente apolar se establece cuando:
I.- La diferencia de electronegatividad es igual a cero.
II.-La diferencia de electronegatividad es mayor que 1,7
III.-Ambos átomos son No Metales iguales.
a.- solo I
b.- solo II
c.- solo III
d.- solo I y III
e.- solo II y III
5.-Si en un enlace químico se unen los átomos por transferencia de electrones y
tienen una diferencia de electronegatividad mayor que 1,7 El enlace establecido
en ellos es:
a.- Dativo
b.- iónico
c.- metálico
d.- covalente polar
e.- covalente apolar
6.-Indicar cuál o cuales moléculas presentan un enlace Iónico
I.- NaCl
II.- KF
III.- CaO
a.- sólo I
b.- sólo II
c.- sólo III
d.- sólo I y II
e.- I, II y III
7.- La molécula que presenta un enlace covalente coordinado corresponde a:
a.- F2
b.- LiCl
c.- H2O
d.- NaCl
e.- NH4+
8
8.- Indicar cuál o cuales de las siguientes moléculas presentan un enlace
covalente apolar triple
I.- F2
II.- O2
III.- N2
a.- sólo I
b.- sólo II
c.- sólo III
d.- sólo I y II
e.- sólo II y III
9.-Al formarse la molécula de hidrógeno (H2). Podemos indicar que lo correcto es:
a.- que se cumple la regla del dueto
b.- que se cumple la regla del octeto
c.- que se comparten los electrones
d.- que se transfieren los electrones
e.- a y c son correctas
10.-El compuesto NaF es iónico. Su unión interatómica nos indica que:
I.- un átomo cedió protones y el otro átomo los acepto.
II.- se originaron iones positivos e iones negativos.
III.- es insoluble en cualquier tipo de disolvente.
a.- sólo I
b.- sólo II
c.- sólo III
d.- sólo I y II
e.- I, II y III
11.- En relación a los metales podemos indicar que es correcto decir:
I.- que la conductividad térmica y eléctrica son muy elevadas.
II.- que son maleables y dúctiles.
III.- que la red cristalina esta constituida por partículas positivas y electrones
deslocalizados.
a.- sólo I
b.- sólo II
c.- sólo III
d.- sólo I y II
e.- I, II y III
12.- Los átomos para que completen 8 electrones deben:
I.- ganar electrones
II.- compartir electrones
III.- ceder electrones
a.- sólo I
b.- sólo II
c.- sólo III
d.- sólo I y II
e.- I, II y III
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13.-En el enlace iónico los átomos:
a.- ceden y aceptan electrones.
b.- son menos estables.
c.- comparten sus electrones.
d.- forman moléculas.
e.- pierden neutrones.
14.-Los gases H2 y N2 se caracterizan por:
a.- ser moléculas muy polares
b.- conducir la corriente eléctrica
c.- ser moléculas apolares
d.- ser compuestos iónicos
e.- que sus átomos se encuentran unidos por 2 pares de electrones compartidos
15.-¿Cuál de las siguientes descripciones caracteriza mejor el enlace metálico?
a.- los electrones se comparten entre los átomos
b.- la formación de iones
c.- la unión entre moléculas de distinta carga
d.- los electrones están deslocalizados en todo el cristal
e.- los electrones se comparten entre los átomos
16.- De las parejas de elementos indicadas ¿Cuál formaría el enlace más iónico?
a.- Potasio con Cloro
b.- Magnesio con Oxígeno
c.- Sodio con Flúor
d.- Litio con Cloro
e.- Litio con Oxígeno
17.- Al unir H con Cl se forma un ácido. La fórmula y el tipo de enlace del
compuesto corresponde a:
a.- HCl (iónico)
b.- HCl (covalente polar)
c.- HCl (covalente apolar)
d.- HCl (covalente coordinado)
e.- HCl2 (covalente polar)
18.-Indicar en cuál o en cuales de los siguientes casos se establece un enlace
químico por compartir un par de electrones.
I.- Cl2
II.- F2
III.- H2
a.- solo I
b.- solo II
c.- solo III
d.- solo I y III
e.- I, II y III
10
TRASPASE SUS RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SELECCIÓN MULTIPLE A
LA HOJA DE RESPUESTA. Marque con una X la letra de la alternativa correcta.
Nombre…………………………………………………...N° de lista…….Curso…….
Profesora………………………………………………....Puntaje………..Nota………
1
A
B
C
D
E
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18