DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 IDENTIFICACIÓN DE LA ACTIVIDAD PEDAGÓGICA PROGRAMA DE FORMACIÓN UNIDAD DE APRENDIZAJE ACTIVIDAD COLEGIO TÉCNICO EMPRESARIAL UPARSISTEM 11-A QUIMICA DE UNDECIMO IMPORTANCIA DEL CARBONO Y PRINCIPALES PROPIEDADES OBJETIVOS Conocer la importancia del carbono para la vida La vida en la Tierra y el lugar que ocupar en la ciencia de química. Identificar las propiedades físicas y químicas del carbono. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD ACTIVIDAD TEORICA IMPORTANCIA DEL CARBONO La importancia del carbono para la vida La vida en la Tierra se basa en el elemento carbono. El carbono desempeña un papel especial en nuestro planeta y ocupa un importante lugar en la ciencia de la química. De hecho, dos ramas de la química se enfocan en el estudio de los compuestos que contienen carbono –la química orgánica y la bioquímica. Existen varios millones de compuestos orgánicos conocidos, más de diez veces el número de compuestos inorgánicos. Los usos e incidencia de los compuestos orgánicos son ilimitados y fundamentales para la vida en este planeta, considerando la corteza terrestre, el agua de ríos, lagos y océanos y el aire que constituye la atmósfera. El átomo de Carbono pertenece al grupo IVA de la tabla periódica, lo que indica que tiene 4 electrones de valencia y que puede completar su octeto enlaces covalentes. 1 cuando comparte dichos electrones, ya sea con otros átomos de carbono o con átomos de un elemento distinto, es decir el carbono forma 4 Página DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 Tiene habilidad para formar cadenas largas de átomos de carbono. Las cadenas de carbono no solamente pueden ser lineales sino también ramificadas (diversos compuestos). Los carbonos se unen también a través de enlaces dobles o triples (diversos compuestos). TRASCENDENCIA DEL CARBONO PARA LA VIDA BIOLOGÍA CELULAR: Los organismos vivos (células) están construidos de compuestos orgánicos . BIOQUÍMICA: Los procesos que sustentan la vida de los organismos utilizan compuestos orgánicos como fuente de energía (metabolismo). FÁRMACOS Y MEDICINAS: Una gran cantidad de medicamentos son compuestos orgánicos, por ejemplo la aspirina, sedantes, descongestionantes, etc. ALIMENTOS: Las tres clases principales de alimentos: carbohidratos, grasas y proteínas, son orgánicas, al igual que muchos aditivos y conservantes de alimentos. Higiene y belleza: Los jabones, detergentes, desinfectantes, perfumes y cosméticos utilizan compuestos orgánicos. COMBUSTIBLE: Carbón y petróleo para obtener energía. PLÁSTICOS: PVC, polietileno, poliestireno, teflón. FIBRAS NATURALES Y SINTÉTICAS: algodón, lana, nylon, poliésteres, rayón. PRODUCTOS AGROQUÍMICOS: fertilizantes, herbicidas y plaguicida. Página 2 TRASCENDENCIA DEL CARBONO PARA LA SOCIEDAD DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 COLOR: Pinturas y colorantes naturales y sintéticos. CICLO DEL CARBONO El carbono es el elemento químico que sustenta toda la vida en la Tierra. En la naturaleza existen 92 elementos químicos en estado natural, es decir, 92 tipos distintos de átomos. El 95% del cuerpo de los seres vivos se compone por sólo cuatro elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. De ellos, el carbono es el más importante. Sin él, no podría formarse el ADN. Las proteínas, glúcidos, vitaminas y grasas también son compuestos de carbono. El ciclo del carbono son las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre biósfera, atmósfera, hidrósfera y litósfera. PRINCIPALES PROPIEDADES DEL CARBONO PROPIEDADES FISICAS El carbono es un elemento único en la química porque forma un número de compuestos mayor que la suma total de todos los otros elementos combinados. Se conocen cinco formas alotrópicas del carbono, además del amorfo: grafito, diamante, fulerenos, nanotubos, carbinos y nanoespumas. PROPIEDADES QUIMICAS metano los 4 hidrógenos son atraídos por el carbono con la misma fuerza ya que sus 4 enlaces son de la misma clase. Página iguales y de igual clase. Esto significa que el carbono ejerce la misma fuerza de unión por sus 4 enlaces, un buen ejemplo seria el del metano. En el 3 LA COVALENCIA: Esta propiedad consiste en que los 4 orbitales híbridos son de igual intensidad de energía y por lo tanto sus 4 enlaces del carbono son DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 LA TETRAVALENCIA: En 1857 postulo Friedrich Kekulé la tetravalencia en su teoría estructural, dicha propiedad del átomo de carbono como dice Mourey, es la guía más segura en la edificación de la química orgánica por lo tanto se acepta que el carbono se manifiesta siempre como tetravalente y sus enlaces son covalentes e iguales entre si. El carbono en el estado basal tiene dos electrones en el subnivel 2s y dos electrones en el subnivel 2p.De acuerdo a la configuración electrónica que describimos deberíamos esperar que el carbono se comporte como divalente puesto que tiene 2 orbitales o electrones sin aparear. LA HIBRIDACIÓN: Es la función de orbitales de diferentes energías del mismo nivel pero de diferente subnivel, resultando orbitales de energía constante y de igual forma: por ejemplo la configuración electrónica del boro debido a sus conglomerados atómicos tiende a excitarse y como consecuencia se obtiene el fenómeno dehibridación, debido al traslado de un electrón 2s al reempleo 2p luego de esto se origina un reacomodo energético formando 3 orbitales híbridos sp² quedando un orbital 2p puro . LA AUTOSATURACIÓN: Esta propiedad se define como la capacidad del átomo de carbono para compartir sus electrones de valencia consigo mismo formando cadenas carbonadas, esta propiedad es fundamental en el carbono y lo diferencia de los demás elementos químicos. Al compartir sus electrones con otros átomos de carbono puede originar enlaces simples, dobles, o triples de tal manera que cada enlace representa un par covalente y comparten dos y tres pares de electrones Análisis y discusión sobre temas preestablecidos. Conceptualización, generalización y/o definición. Página 4 ACTIVIDADES DESARROLLO DE ACTIVIDADES PEDAGÓGICAS Código: FOR-GA-83/Versión 2 RECURSOS Y EQUIPOS REQUERIDOS TABLERO ACRILICO, MARCADORES, BORRADOR, VIDEO BEAM. CALCULADORA CIENTIFICA. BIBLIOGRAFIA http://www.slideshare.net/byron_3angulo/propiedades-del-carbono http://www.slideshare.net/PaoladeHoyos/importancia-del-carbono-para-la-vida Página 5 RESTREPO F., VARGAS L. Química básica. Undécimo grado. Editorial Susaeta. Medellín. Colombia.