COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto Guía de actividades evaluada NM1 I Objetivo de Aprendizaje: Reconocer la estructura atómica y comprender como están organizados los electrones en los diferentes niveles energéticos del átomo. Aplicar la regla de la diagonal para realizar ejercicios de configuración electrónica y determinar electrones de valencia. INDICACIONES: Leer comprensivamente el contenido de la guía y tomar apuntes. Revisar los videos enviados como link al final de la guía. Imprimir páginas de actividades (6-9), resolver utilizando letra clara y legible, fotografiar y enviar mediante correo electrónico. (si no dispones de medios para imprimir, copia en orden las actividades en tu cuaderno y envía tu actividad como se menciona anteriormente) El trabajo se debe realizar de manera individual con apoyo de algún miembro de la familia si es necesario. Las respuestas copiadas directamente de internet o copiadas entre compañeros serán anuladas. Fecha de entrega: miércoles 25 marzo, ponderación 30% 1° nota CONTENIDOS CONFIGURACION ELECTRONICA Al referirnos a la configuración electrónica (o periódica) estamos hablando de la descripción de la ubicación de los electrones en los distintos niveles (con subniveles y orbitales) de un determinado átomo. Configurar significa "ordenar" o "acomodar", y electrónico deriva de "electrón"; así, configuración electrónica es la manera ordenada de repartir los electrones en los niveles y subniveles de energía. Científicamente, diremos que es la representación del modelo atómico de Schrödinger o modelo de la mecánica cuántica . En esta representación se indican los niveles, subniveles y los orbitales que ocupan los electrones. Se representa la configuración electrónica que se obtiene usando el cuadro de las diagonales (una 1 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto de sus formas gráficas se muestra en la imagen de la derecha). Es importante recordar que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen, siguiendo esas diagonales, empezando siempre por el 1s. Aplicando el mencionado cuadro de las diagonales la configuración electrónica estándar, para cualquier átomo, es la siguiente: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6 ¿Cómo se escribe la Configuración Electrónica? La Configuración Electrónica se escribe ubicando la totalidad de los electrones de un átomo o ion en sus orbitales o subniveles de energía. Recordemos que existen 7 niveles de energía: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. Y cada uno de ellos tiene, a su vez, hasta 4 subniveles de energía denominados s, p, d y f. Así, el nivel 1 contiene solamente al subnivel s; el nivel 2 contiene subniveles s y p; el nivel 3 contiene subniveles s, p y d; y los niveles 4 a 7 contienen subniveles s, p, d y f. ¿Cuál es la cantidad máxima de electrones que puede alojar cada subnivel? El subnivel s aloja un máximo de 2 electrones. El subnivel p aloja un máximo de 6 electrones. El subnivel d aloja un máximo de 10 electrones. El subnivel f aloja un máximo de 14 electrones. ¿Cómo se utiliza el Diagrama de Moeller o Regla de las Diagonales? El diagrama de Moeller o Regla de las diagonales se utiliza para recordar el orden de llenado de los orbitales atómicos. Es, simplemente, una regla mnemotécnica. Es la siguiente: Regla de las Diagonales o Diagrama de Moeller: Cómo se utiliza el Diagrama de Moeller o Regla de las Diagonales? Para utilizar la regla de las diagonales simplemente debes seguir las líneas diagonales del diagrama desde arriba hacia abajo. Eso marcará el 2 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto orden de llenado de los subniveles de energía. La cantidad de electrones se escribe como superíndice. Una vez que un subnivel de energía está "completo" de electrones se pasa al subnivel siguiente Ejemplos de Configuración Electrónica Escribir la Configuración Electrónica del Manganeso (Mn): PASO 1: Lo primero que debemos conocer es el Número Atómico (Z) del elemento en cuestión, en este caso, el Manganeso el cual nos indica la cantidad de protones. Al tratarse de un átomo neutro, la cantidad de protones será igual a la cantidad de electrones. PASO 2: El siguiente paso será ubicar la totalidad de los electrones en los orbitales correspondientes utilizando la Regla de las Diagonales. Veamos: El Manganeso (Mn) tiene un número atómico Z=25, es decir, que tiene 25 protones y 25 electrones. Siguiendo la Regla de las Diagonales escribimos la configuración electrónica (CE) del Mn de la siguiente manera: Escribir la Configuración Electrónica del Carbono (C) El átomo de Carbono tiene un número atómico (Z) de 6. Es decir, tiene 6 protones en su núcleo. Al tratarse de un átomo neutro tiene también 6 electrones alrededor del núcleo, distribuidos en distintos niveles y subniveles de energía. Utilizando la regla de las diagonales o Diagrama de Moeller escribimos la Configuración Electrónica (CE) del Carbono: 3 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto Configuración Electrónica del Hidrógeno (H) El átomo de Hidrógeno tiene un número atómico (Z) de 1. Es decir, tiene 1 protón en su núcleo. Al tratarse de un átomo neutro tiene también 1 electrón alrededor del núcleo. Utilizando la regla de las diagonales o Diagrama de Moeller escribimos la Configuración Electrónica (CE) del Hidrógeno: 4 Otros ejemplos de configuración electrónica: Átomo de sodio (Na). Z=11, tiene 11 protones y 11 electrones, ya que es NEUTRO. Siguiendo el diagrama de Moeller escribimos la Configuración Electrónica del Sodio, ubicando los 11 electrones en los orbitales: Configuración Electrónica del Sodio: Átomo de Flúor (F) F Z=9, tiene 9 protones y 9 electrones ya que es un átomo NEUTRO. Siguiendo el diagrama de Moeller escribimos la Configuración Electrónica del Flúor, ubicando los 9 electrones en los orbitales: Configuración Electrónica del Flúor: Ión flúor F-. Es un ion (átomo cargado). Más específicamente un ANIÓN: átomo cargado negativamente. Para llegar a tener esta carga, el átomo de F (que tenía 9 protones y 9 electrones) ganó un electrón (carga negativa), por lo que se ha quedado con 9 protones (cargas positivas) y 10 electrones (cargas negativas). Osea que tiene una carga negativa más que las positivas, por esa razón es un ion mononegativo, y se escribe: F- COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto Entonces debemos escribir la configuración electrónica de este ION MONONEGATIVO DE FLÚOR, ubicando sus 10 electrones en los orbitales. Para esto utilizamos el diagrama de Moeller o regla de las diagonales: Configuración Electrónica del ion mononegativo de Flúor: REGLA DEL OCTETO La regla del octeto establece que los átomos de los elementos se enlazan unos a otros en el intento de completar su capa de valencia (última capa de la electrosfera). La denominación “regla del octeto” surgió en razón de la cantidad establecida de electrones para la estabilidad de un elemento, o sea, el átomo queda estable cuando presenta en su capa de valencia 8 electrones. Para alcanzar tal estabilidad sugerida por la regla del octeto, cada elemento precisa ganar o perder (compartir) electrones en los enlaces químicos, de esa forma ellos adquieren ocho electrones en la capa de valencia. Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran en la capa de mayor nivel de energía del átomo, siendo estos los responsables de la interacción entre átomos de distintas especies o entre los átomos de una misma. Los electrones en los niveles de energía externos son aquellos que serán utilizados en la formación de compuestos, a los cuales se les denomina como electrones de valencia. Estos electrones, conocidos como "electrones de valencia", son los que presentan la facilidad de formar enlaces. Estos enlaces pueden darse de diferente manera, ya sea por intercambio de estos electrones, por compartición de pares entre los átomos en cuestión o por el tipo de interacción que se presenta en el enlace metálico, que consiste en un "traslape" de bandas. Según sea el número de estos electrones, será el número de enlaces que puede formar cada átomo con otro u otros. 5 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto ACTIVIDADES: Nombre: ____________________________________________________________________________ Fecha: ___ / ___ / 2020 Puntaje: _____ / 64 pts. Nota: _______ I. CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS (2pts. c/u, 10 pts. total) 6 1 ¿Cuáles son las 3 partículas elementales de un átomo? _______________________________________________________________________ 2 ¿Para qué sirve la configuración electrónica? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2 ¿Qué es la regla del octeto? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 3 ¿Qué son los electrones de valencia? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 4 ¿Cuándo un átomo se transforma en ion, cambia su número atómico Z? Explica con un ejemplo. _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 5 ¿Qué características tienen los gases nobles? _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto II. COMPLETA LA TABLA INDICANDO CUANTOS ELECTRONES PUEDE RECIBIR CADA SUBNIVEL. (1pts. c/e, 4 pts. total) subnivel Capacidad de electrones s p 7 d f III. RESUELVE LOS SIGUIENTES EJERCICIOS A) Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos e indica sus electrones de valencia (2pts. c/u, 20 pts. total): 1. Galio (Z=31) 2. Cobre (Z=29) 3. Fosforo (Z=15) 4. Circonio (Z=40) 5. Argón (Z=18) 6. Níquel (Z=28) 7. Hierro (Z=26) 8. Estroncio (Z=38) COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto 9. Indio (Z=49) 10. Kriptón (Z=36) B) Identifica a que elemento pertenece cada una de las siguientes configuraciones y marca sus electrones de valencia (2pts. c/u, 10 pts. total): 1. 1s22s22p63s23p64s2: 2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 : 3. 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3d8 : 4. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 : 5. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 : IV. SELECCIÓN MÚLTIPLE. Instrucciones: Marque con una X la letra de la alternativa correcta. (2pts. c/u, 8 pts. total) 1- ¿Cuál de las siguientes especies tiene una configuración electrónica en la que n = 2 está incompleta? a.- 12 Mg+2 b.- 8O-2 c.- 11Na+ d.- 7N e.- 10Ne 2.- Los electrones de valencia del elemento Cloro Z=17 corresponden a: a.- 1 b.- 2 c.- 5 d.- 7 e.- 13 8 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto 3.- La configuración electrónica correcta del anión 9F-1 corresponde a: a.- 1s2 2s2 2p4 b.- 1s2 2s2 2p6 c.- 1s2 2s2 2p5 d.- 1s2 2p6 3p2 e.- 1s2 2s2 3s2 3p3 4.- ¿Cuál de los siguientes elementos cumple la regla del octeto? a.- Calcio b.- Helio c.- Hierro d. - Argón e.- Magnesio V. VERDADERO O FALSO. Responda con la letra V si es verdadero y con la letra F si es falso. Justifica las falsas. (2pts. c/u, 12 pts. total) 1……..La configuración electrónica 1s2 2s1 nos indica que existen 3 electrones de valencia. _________________________________________________________________________ 2……..El átomo en estado neutro presenta mayor número de electrones que el catión. _________________________________________________________________________ 3……..La correcta configuración electrónica para Na Z=11 es: 1s2 2s2 2p6 3s1 _____________________________________________________________________________________________________________ 4……..La configuración electrónica del elemento calcio .Indica que Ca tiene 2 electrones de valencia en 4s2. (dato Ca Z=20 ). _________________________________________________________________________ 5……..La siguiente configuración electrónica [Ne] 3s2 3p6 corresponde al elemento Argón. _________________________________________________________________________ 6……Los orbitales “d” pueden aceptar un máximo de 10 electrones. _________________________________________________________________________ 9 COLEGIO JUAN XXIII EV. Unidad nivelación Subsector: química Nivel: NM1 Profesora: Lisette Larenas Soto Sitios web y videos tutoriales para visitar: Ejercicios de configuración electrónica: https://www.youtube.com/watch?v=aIvZ_pCkKNI https://www.youtube.com/watch?v=dg7GrLXAiSY Configuración electrónica de iones: https://www.youtube.com/watch?v=CfWIP1bqQzc Electrones de valencia: https://www.youtube.com/watch?v=WHXVBkeSE40 10
