Javier Fombona (Profesor Universidad de Oviedo) fombona@uniovi

Javier Fomb ona (Profesor Un iversidad de Oviedo)
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E n s e ñ a n z a Ap r e n d i z a j e IN F O R M A T IV A Y T E C N O L O G Í A
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M AS T E R D E S E C U N D AR IA
EJEMPLO DE ACTI VID ADES P AR A EL DES ARROLLO DE LA UNI D AD
DID ÁCTI C A
Los contenidos de la unidad se transmitirán al alumno a través de las
actividades propuest as a cont inuación . La metodolog ía ser á la indicad a en la
programación didáct ica. La secuencia de de sarrollo par a las actividades será
la siguiente:

PRESENTACIÓN E IDE AS PREVI AS
En primer lugar procederemos a la presentación de los objetivos, contenidos y
criterios de evaluación de la unidad, relacionándola con la unidad anter ior, la
estructura atómica de la materia, y ubicándola dentro de la secuencia global
de contenidos de la Química de 2 de Bachillerato.
A continuación realizar emos un breve cuestionar io de ideas previas que ponga
de manif iesto si los alumnos poseen los conocim ientos básicos necesar ios
para la comprensión del tema, y de paso les hagan plantearse una ser ie de
interrogantes que les motiven al estudio de la unidad. Es decir, trataremos de
buscar los f actores que puedan despert ar el interés previo del alumno hacia el
tema a desarrollar, al mismo tiempo que evaluarem os el nivel de
conocimientos pr evios del alumno:
1. ¿Por qué distint os element os per iódicos tienen propiedades análogas?
2. ¿Qué es el sist ema per iódico? Haz una br eve descr ipción del sistema
periódico actual.
3. Escribe la co nf iguración electrónica del Na (Z=11), Br(Z=35) , Li (Z=3). ¿Qué
dos elementos tendr án propiedades sim ilares? ¿Por qué?
4. Indica el nombr e de tres element os representativos, tres elementos de
transición, tres metales, tres no metales.
5. ¿Qué es un periodo ? ¿Qué es un grupo?
Tras darles tiempo para contest arlo lo corregiremos de manera colect iva en
clase com entando cada una de las cuestiones. Recogeremos la prueba inicial
para tener constancia de los conocimientos previos del grupo de alumnas y
alumnos.
Asim ismo propondremos un trabajo bibliográf ico a elegir . Lo realizarán en
grupos:
 Elem entos art if iciales y radiactividad.
 Contam inación medioambiental por elem entos pesados: Hg y Mn.
 Elem entos venenosos: As, Tl, Pb, etc.
La extensión m ínima será de dos f ol ios.
Además repart iremos pruebas de select ividad de años anteriores, así com o
una hoja de ejercicios que incluirá entre otras las actividades propuest as.

NÚMEROS CU ÁNTI COS
El siguiente paso será una br eve descripci ón del modelo mecá nico cuánt ico
del átomo, introduciendo el concepto de orbital atómico como idea
f undamental de este modelo, lo que nos permite la descripción de los
dif erentes estados de movimiento del electrón en el átomo.
En este momento introduciremos el concepto de número cuántico , indicando
que cada orbital está descr ito por tres números cuánticos. Asimismo
indicaremos que existe un cuarto número cuánt ico necesario para poder def inir
al electrón en el átomo.
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Será necesario explicar con detalle el nombre, los valor es posibles y el
signif icado de los números cuánt icos, dibujando una tabla donde resumamos
todo lo anter iorment e expuesto.
Todos estos
actividades:
cont enidos
teór icos
pueden
af ianzarse
con
las
siguientes
1) Just if ica cuál o cuáles de las siguientes combinaciones de valores de
números cuánt icos, listados en el orden n, l, m , están permitidas par a un
orbital: (2, 2, 0); (2, 1, 1); (3, 1, 3).
2) ¿Cuál o cuáles de las siguientes combinaciones de números cuánt icos
pueden describir un electrón?
(0, 0, 0, 1/2); (1, 1, 0, 1/2); (2, 1, 1, 1/2); (4, 5, 0, 1/2)

TI POS DE ORBI TAL ES ATÓMICOS
En este apartado estudiaremos los tipos de orbitales atómicos con sus
correspondientes valores de números cuánticos, estudiando la f orma de cada
orbital. Los alumnos construirán una t abla en la que indiquen y nombren los
dist intos orbitales que podemos encontrar en las tres primeras capas
electrónicas.
Utilizaremos el siguiente material gráf ico: Figura 1 ,
ORBI TALES ATÓMICOS
FORM A DE ALG UNOS
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ENERGÍ A DE LOS O RBI TALES ATÓMICOS
El objet ivo es que los alumnos ordenen los dist intos orbitales en f unción de su
energ ía ut ilizando sencillas reglas ( valor de n+l, valor de n) . Asimismo deben
comprender el concepto de orbital degenerado. Podemos aprovechar para
explicar brevemente el ef ecto Zeeman.
Todos estos
actividades:
cont enidos
teór icos
pueden
af ianzarse
con
las
siguientes
3) ¿Qué orbital es más estable, un 2s o un 2p? Considera dos casos, a) para
el átomo de hidr ógeno, y b) para cualquier átomo polielectrónico. Justif ica tus
respuest as.
4)¿Por qué los orbit ales d no aparecen hasta el tercer nivel energético y los f
hasta el cuarto?

CONFIGUR ACIO NES
ELECTRÓ NIC AS ,
DI AM AGNETISMO,
P AR AM AG NETI SMO, ESTABILI D AD ADICION AL DE UN SUBNIVEL
LLENO O SEMILLENO
Una vez que los alumnos conocen los dif erentes orbit ales y su orden de
energ ías ya pueden construir las conf iguraciones electr ónicas. En este
apartado verán las reglas para la obtención de las conf iguraciones
electrónicas ( Principio de Pauli, regla de Hund) ayudándose de sencillos
diagramas.
También veremos cómo con las configuraciones electrónicas se pueden
entender las propiedades magnéticas de los átomos. Asim ismo ver emos casos
de elementos que presentan conf iguraciones electrónicas dif erentes a lo
esperado. Lo explicaremos por la estabilidad adicional de un subnivel lleno o
semilleno.
Todos estos
actividades:
cont enidos
teór icos
pueden
af ianzarse
con
las
siguientes
5) Escr ibe con notación orbital la conf iguración electrónica del átomo de sodio
en su pr imer estado excitado.
6) Escribe con notación norma l, sim plif icada y orbital la
electrónica de las siguientes especies: Sn; Ce; Au; Au + ; Mo.
conf iguración
7) Deduce si los átomos de oxíg eno, níquel y cinc son diamagnéticos o
paramagnéticos.
8) Escribe la conf iguración electrónica del estado f undament al de: Mg; Ag; Se;
Pb.

DES ARROLLO HISTÓ RICO DEL SISTEM A PERIÓDICO: TABL A DE
MENDELEIEV, LIMI TACIONES, LEY DE MOSELEY
Se trata ahora de que los alumnos entiendan que el desarrollo de la tabla
periódica, al igual q ue la Quím ica, ha sido un proceso cambiante y dinámico.
Nos centraremos en la tabla per iódica de Mendeleiev, tratando de que los
alumnos ent iendan el signif icado de la ley periódica.
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Luego har emos un análisis cr ít ico de la tabla de Mendeleiev, comentando
algunas de sus limit aciones. También veremos c omo con la ley de Moseley se
cambió el criter io de ordenación en f unción de las masas atómicas por el del
número atómico.
Utilizaremos el siguiente material gráf ico: Figura 2, TABL A PERIÓDIC A DE
MENDELEIEV
FIGUR A 2

DESCRIPCIÓN DEL SISTEM A PERIÓDICO ACTU AL
En este apartado describiremos las caracter íst icas pr incipales del sist ema
periódico actual, enunciando la ley per iódica y estudiando la var iación de la
conf iguración electr ónica a lo largo de un per iodo y un grupo. De esta f orma
conseguiremos just if ic ar la f orma de la tabla periódica con el concept o de
conf iguración electrónica.
También explicaremos los dif erentes periodos (cortos, medios largos) y
ver emos como se pueden clasif icar los elementos dentro del sistema per iódico
(metales, no metales; elemen tos representativos, de transición, de transición
interna).
Asim ismo realizaremos una act ividad audiovisual con un pr ograma inf ormático
donde hay una simulación de la tabla per iódica.
Utilizaremos también el siguiente material gráf ico: Figura 3, ÚLTIM A EDICIÓN
DE L A TABL A PERI ÓDIC A
Una dirección web de interés que se pasará a los alumnos será:
www. iupac.org , en él encontrarán la últ ima edición de la tabla periódica

PROPIED ADES
PERIÓDI CO
PERIÓDIC AS
Y
SU
V ARI ACIÓN
EN
EL
SISTEM A
La parte f inal de la unidad la dedicamos al estudio detallado de las pr incipales
propiedades per iódicas, así como su var iación a lo largo del sistema per iódico.
Dichas pr opiedades serán: radio at ómico, radio iónico, energía de ionización,
af inidad electrónica, electronegatividad y carácter metálico.
Es absolutamente necesario que los alumnos expliquen razonadamente la
var iación de estas propiedades ut ilizando el concepto de conf iguración
electrónica.
Todos estos cont enidos teór icos pueden af ianzarse con las siguientes
actividades:
9) Ordena de mayor a menor los radios atómicos de: Rb; Sr; I, Cs.
10) De los iones más estables que forman los elementos de la actividad
anterior, ¿cuál es pr evisible que tenga el mayor radio?
11) Ordena, razonada mente, de menor a mayor, los siguientes elementos en
cuanto al valor de su energ ía de ionización: F; Ca; Cl; He.
12) Dados los elementos Mg, Na, Ne, O y F, or dénarlos de mayor a menor en
cuanto a su: a) ener gía de ionización; b) carácter metálico; c) radio atóm ico.
13) Con los elementos del ejercicio ant erior, obtén cinco especies
isoelectrónicas, iónicas o neutras, y ordénalas en f unción de su radio.
Utilizaremos el siguiente material gráf ico: Figura 4, V ARI ACI ÓN DE ALGUN AS
PROPIED ADES PERIÓDIC AS
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Una vez f inalizada la unidad realizar emos la prueba escr ita. Los alumnos
entregarán también al f inal de la unidad los ejercicios del examen de selectivo
correspondientes a la unidad, los informes del trabajo bibliográf ico y los
ejercicios de la hoja no corregidos en clase.
EJERCI CIOS PARA ALUMNO S CON MAYOR APTITUD
1) Las sucesivas energ ías de ionización para el Be, Z = 4, expresadas en
kJ/mol, son: 899, 1757, 14848 y 21006.
a) Escribe las ecuaciones quím icas que rep resentan los sucesivos procesos de
ionización.
b) Justif ica el salt o energético tan brusco al pasar de la segunda a la tercera
energ ía de ionización.
2) La af inidad electrónica del yodo es 295,9 kJ/mol. ¿Qué signif icado tiene el
signo menos? Calcula la energ ía que se desprende al ionizar 1,00 g de yodo
en f orma de gas monoatómico en su est ado f undamental.
EXAMEN:
1) a) Indica los cuat ro números cuánt icos correspondient es al último electrón
del elemento pot asio, Z=19.
b) Justif ica la aparente anomalía de la conf iguración electrónica del cobre:
Cu(Z=29): 1s 1 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 1 0
2) Coloca en orden creciente de su potencial de ionización las siguientes
especies quím icas, justif icando esa ordenación:
Na, K ,Cl, P, Br.
3) Explica de f orma razonada la veracidad o la f alsedad de las siguientes
aseveraciones ref eridas al Sistema Periódico actual:
a) El Sistema Per iódico moderno tiene 7 grupos y 18 per íodos.
b) Todos los per íodos, por una parte, y todos los grupos, por otra, contienen el
mismo número de elementos quím icos.
c) Todos los lant ánidos o cupan realmente una única casilla del Sistema
Periódico.
d) El hidrógeno carece de ubicación adecuada en el Sistema Periódico.
4) Dados los siguientes elementos: He, F, S, As y Sn; indica el que
corresponda mejor a cada una de las preguntas siguient es, ra zonando las
respuest as:
a) el más metálico.
b) el de mayor radio.
c) el más electronegativo
Datos: númer os atómicos: He=2,F=9,S=16,As=33,Sn=50
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5) a) Nombra los números cuánt icos necesarios par a caracter izar los
electrones en los átomos. Indica su signif ic ado y sus posibles valores.
b) Contesta a las siguientes cuest iones relativas a un elemento con Z= 7 y
A=14:
1. Número de protones, neutrones y elect rones.
2. Conf iguración electrónica y número de electrones desapareados en su
estado f undament al.
3. Número máximo de electrones para los que m l =0, n=2; l=1.