modalidad especial sabatino

Universidad Nacional de Ingeniería
UNI – Norte
Sede Regional en Estelí
MODALIDAD ESPECIAL SABATINO
Carrera: Ingeniería Civil
Fibras en productos químicos
para la construcción
Año Académico: Segundo año
Semestre: Primer Trimestre
Dossier Básico
Asignatura: Química General Básica
Docente: Ing. Alba Díaz Corrales
Estelí: 2010
6.2 Guía Didáctica del Segundo Encuentro
Objetivos Particulares del Encuentro
1. Identifico correctamente la información y propiedades de los elementos,
proporcionada en la tabla periódica para la solución de ejercicios.
2. Determino las características de los tipos de enlaces químicos, en la formación
de compuestos.
3. Promuevo el orden, la disciplina y participación en el aula de clase.
Contenidos a Desarrollar
Los elementos químicos y la Tabla Periódica: metales, no metales y metaloides. Propiedades.
Aleaciones. Grupos y Períodos.
Variación de las propiedades físicas de los elementos: Radio Atómico, Radio Iónico, Carácter
Metálico.
Variación de las propiedades químicas de los elementos: Energía de Ionización, Afinidad
Electrónica.
Electronegatividad. Tipos de Enlaces Químicos.
Actividades a realizar
De Inicio
Tomo nota de los objetivos de la clase y contenidos que se desarrollaran.
Estoy preparado para presentar y entregar las tareas extra-clase orientada en la
sesión número 1 y tengo mi tabla periódica.
Participo de forma voluntaria y respondo las siguientes preguntas ¿Tipos de materia y
sus características? ¿Qué son los elementos? ¿Qué métodos de separación de
mezclas existen y de que depende su selección?
De desarrollo
Identifico en la tabla periódica la estructura y variación de las propiedades periódicas.
Pongo atención, tomo nota y doy mis comentarios del video presentado sobre las
características de los elementos de la tabla periódica y tipos de enlaces químicos.
Me integro al trabajo de equipo de cinco integrantes y asumo un roll (secretario,
coordinador, presentador, etc.)
Leo detenidamente las orientaciones de la clase práctica entregada y resuelvo los
ejercicios dado mis aportes en el equipo.
Empleamos una dinámica en el equipo, para seleccionar al que resolverá uno de los
ejercicios en la pizarra, para comparar las respuestas obtenidas con los demás
equipos.
Finales
Participo y pregunto si tengo dudas, tomo nota de las conclusiones generales del contenido
abordado en la clase.
Realizo las actividades extraclase 3 y 4 del dossier.
Visito blog www.avdiaz.wordpress.com para enviar mis comentarios y consultar la
información complementaria a los contenidos desarrollados en esta segunda sesión de clase.
Resultados Esperados
Hago uso correcto de la tabla periódica, e identifico la variación de las propiedades
periódicas.
Me integro a las actividades orientadas y apoyo a mi equipo de trabajo aportando ideas en la
solución de los ejercicios planteados.
Información necesaria para el encuentro
PRIMERA UNIDAD: CONCEPTOS BÁSICOS Y LEY PERIODICA
Actividad 3 Extraclase Independiente
Objetivo: Reflexiono sobre la importancia de la tabla periódica y el estudio de la química en
la carrera de ingeniería civil.
Orientaciones de la actividad
a. Lee detenidamente la siguiente información.
b. Escribe un ensayo que refleje la importancia del estudio de la tabla periódica y la importancia
que tiene la química en la carrera de ingeniería civil.
c. Entregarlo en la próxima clase de forma individual.
Los elementos químicos y la Tabla Periódica: metales, no metales y metaloides.
Propiedades. Aleaciones.
Elementos Químicos
La mayoría de los elementos se obtienen de la corteza terrestre, y otros de la atmósfera y de los
océanos. Algunos se encuentran en forma libre y sin combinar. Sin embargo, muchos de ellos
se combinan unos con otros para formar compuestos, y éstos entre sí forman los minerales, las
rocas y los suelos. De los suelos se extraen los minerales que son la base de la riqueza de
algunos países del mundo. Los metales, en gran parte, provienen de los minerales. Los metales
más abundantes que existen en la corteza terrestre en forma mineral son: aluminio, hierro,
calcio, magnesio, sodio, potasio, titanio y manganeso.
El agua de mar es una rica fuente de iones metálicos como Na +, Mg+2, Ca+2, Cl-1, CO3-2, SO4-2.
Por otra parte, la obtención de metales con alto índice de pureza como el hierro y el aluminio,
entre otros, se logra mediante procesos metalúrgicos.
Tabla Periódica
La tabla periódica es uno de los símbolos emblemáticos de la ciencia, ya que resume buena
parte de conocimientos sobre química. Los ladrillos que permitieron la construcción de la tabla
periódica son los elementos químicos.
Desarrollo histórico de la Tabla Periódica
Muchos intentos se hicieron a lo largo de casi un siglo para organizar los elementos químicos.
Siempre se trató de ordenarlos siguiendo los posibles nexos entre sus propiedades físicas y
químicas. Así, por ejemplo, Döbereiner encontró que el cloro, el bromo y el yodo eran similares
en cuanto a su reactividad y este hecho le permitió agruparlos en una misma familia: las
llamadas Tríadas de Döbereiner.
Con el tiempo, se fueron estableciendo las masas relativas de los elementos. Ello ayudó a
Mendeleiev a concebir una idea que sistematizaría la forma de clasificar los elementos al
proponer que existía una relación entre sus masas atómicas y sus propiedades. Así, el gran
científico ruso organizó los elementos en el orden creciente de sus masas atómicas,
encontrando propiedades análogas cada cierto número de elementos, es decir que las
propiedades se repetían con alguna periodicidad.
Años después, al desentrañarse la estructura de los átomos se encontró que las propiedades
de los elementos son realmente una función periódica del número atómico, o sea, del número
de protones que posee cada átomo en su núcleo, lo que a su vez implica la forma como se
distribuyen sus electrones en los diferentes niveles de energía. Salvo éste y otros pequeños
cambios, la idea primigenia de Mendeleiev permanece incólume en el tiempo.
Para principios del siglo XIX se conocían un poco más de 60 elementos pero no habían podido
ser ordenados siguiendo algún patrón. Es por ello que se dice: “la tabla periódica puso orden en
el caos que existía” dado que, con los aportes de Mendeleiev y otros investigadores
organizaron los elementos en grupos y períodos.
Grupos y Períodos
La estructura general de la tabla periódica indica que en los grupos (columnas verticales) se
encuentran los elementos con propiedades químicas similares, ya que contienen el mismo
número de electrones en su nivel energético más externo. Según la nomenclatura actual, la
tabla periódica tiene 18 grupos.
En los períodos (filas horizontales) el número atómico varía de uno en uno desde los metales,
pasando por los semimetales, hasta culminar en los no metales. La tabla periódica se divide en
7 períodos.
Se puede decir, que los elementos constituyen las letras del alfabeto de la química, ya que
permiten escribir las fórmulas de los compuestos químicos para luego nombrarlos haciendo uso
de reglas sistemáticas.
Esta organización es la que hace posible que la tabla periódica funcione como una herramienta
imprescindible para el manejo de la química.
Actividad 4 Extraclase Independiente
Objetivo: Utilizo los elementos de la tabla periódica para formar palabras y
reconozco la importancia que tienen.
Orientaciones de la actividad
a) Lee detenidamente la información que se presenta a continuación.
b) Clasifica las características en físicas y químicas de los metales, no metales y metaloides.
c) Selecciona un elemento de la tabla periódica.
d) Crea un “slogan”, una frase o una oración donde utilices el nombre del elemento.
Por ejemplo: Es necesario “Tener ARGÓN para poder obtener una licencia de conducir. Esto
significa que, de acuerdo con la Ley, debes tener 18 años cumplidos para sacar tu licencia de
conducir.
e) El “slogan” colócalo en un afiche pequeño (dimensión 100 x 60 cm) junto con el símbolo
del elemento, peso atómico y número atómico.
f) Escribe dos o tres párrafos de información acerca de los usos del elemento y cómo
seleccionaste el “slogan.
g) En la próxima sesión de clase cinco estudiantes compartirán su trabajo realizado con sus
compañeros.
Metales, No metales y Metaloides
Los elementos químicos se pueden clasificarse en una forma muy general como metales, no
metales y metaloides. Los metaloides tienen propiedades intermedias entre los metales y los no
metales. En la figura 2 se muestra la ubicación de cada uno de ellos en la tabla periódica.
Figura 2: Distribución de los metales, no metales y metaloides en la tabla periódica.
Los metales
Las propiedades físicas mas características de los metales se pueden mencionar: elevada
conductividad eléctrica y térmica, aspecto metálico (gris salvo Cu y Au), sólidos a temperatura
ambiente (salvo Hg), maleables (se laminan en hojas) y dúctiles (se estiran en hojas). Las
propiedades químicas: generalmente tienen pocos electrones de valencia, electropositivos,
agentes reductores, bajas entalpias de ionización y afinidad electrónicas, forman cationes y los
óxidos e hidróxidos suelen ser básicos o anfóteros.
El oro es hermosamente brillante; la plata, además de sus codiciadas dotes, es un muy buen
conductor de la electricidad; el cobre es un gran amigo de los artesanos, pues es maleable y
dúctil; el mercurio, a pesar de ser líquido a presión y temperatura ambiente, tiene un llamativo
brillo y una altísima densidad. Por estas razones y otras propiedades a un grupo de elementos
se le ha clasificado como metales, que se caracterizan por ser: maleables, o sea fácilmente
moldeables al impactarlos con un martillo; dúctiles, pues podemos estirarlos en forma de largos
hilos; brillantes porque reflejan la luz que les ilumina; además tienen una alta conductividad
eléctrica y térmica, y son, con frecuencia, relativamente densos y poseen altos puntos de fusión.
No metales
De los 112 elementos que se conocen, menos de una quinta parte son no metálicos. Su
química es muy diversa y su abundancia en la corteza terrestre es notable. Algunos de ellos son
esenciales para los sistemas biológicos y ciertamente sin su existencia la Tierra sería bien
distinta y la vida, tal como la concebimos, imposible. Este grupo incluye, entre otros, a los gases
nobles, los halógenos, el hidrógeno, el carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.
Las propiedades físicas de los no metales: mala conductividad eléctrica, buenos aislantes del
calor, aspecto no metálico, sólidos, líquidos o gases, quebradizos y no dúctiles. Entre las
propiedades químicas más características tenemos: muchos electrones de valencia,
electronegativos, agentes oxidantes, elevadas entalpías de ionización y afinidades electrónicas,
forman aniones y oxoácidos ácidos.
Por el contrario, elementos como el oxígeno, el fósforo, el yodo, el azufre y el nitrógeno, entre
otros, al tener escaso o ningún brillo, ser malos conductores de la electricidad y de la energía
térmica, además de tender a no ser maleables ni dúctiles, y a presentar bajas densidades y
bajos puntos de fusión, a tal extremo que muchos de ellos se nos presentan en forma gaseosa
a temperatura y presión ambiente.
Metaloides
Adicionalmente, algunos elementos tienen propiedades que oscilan entre las que caracterizan a
los metales y aquellas que les son propias a los no metales, por lo que se les denomina
semimetales. Ejemplos de ellos son el germanio (Ge) y el arsénico (As).
Bibliografía
1. Fundación Polar • Últimas Noticias • El mundo de la química • Capítulo III: Los elementos
químicos • fascículo 6.
2. González Rafael, I.E.S Copérnico Nicolás. Física y Química. Mezclas y Disoluciones.