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INSTITUCIÓN EDUCATIVA LA INMACULADA

Coordinación Académica Año lectivo 2020

“Trabajamos con Fe en Dios y en Equipo, por la Excelencia Educativa” E – mail: [email protected]

Dir. Cra 6 No. 34-70

GUIA DE APRENDIZAJE N° 2 TABLA PERIÓDICA Y SUS PROPIEDADES

AREA: Ciencias Naturales – Química GRADO: 8° B y D FECHA: 1 de julio de 2020 DOCENTE: Néstor Perales López TEL: 3017471504 Email: [email protected]

MOMENTO UNO: PROPÓSITOS Y PRESENTACIÓN OBJETIVO DE APRENDIZAJE.

Utilizar la ubicación de los elementos en la tabla periódica, para predecir las características que cada uno de estos tiene y como se relaciona lo anterior con la ley del octeto y las distintas propiedades periódicas (electronegatividad, tamaño atómico, carácter metálico, energía de ionización y afinidad electrónica).

¿Qué voy a Aprender?

CONTENIDO TEMÁTICO.

INTRODUCCION: Continuando con el estudio de la tabla periódica propuesto en la guía anterior. Trabajaremos en la comprensión de las diferentes propiedades periódicas y sus tendencias en la tabla, con el fin de comprender las características de los átomos que finalmente explican cómo se unen los átomos para formar las moléculas de los compuestos inorgánicos y orgánicos (enlace químico).

1. LA TABLA PERIÓDICA Y SUS PROPIEDADES La utilidad de la tabla periódica reside en que la ordenación de los elementos químicos permite poner de manifiesto muchas regularidades y semejanzas en sus propiedades y comportamientos. Por ejemplo, todos los elementos de un mismo grupo poseen un comportamiento químico similar, debido a que poseen el mismo número de electrones en su capa más externa (estos electrones son los que normalmente intervienen en las reacciones químicas). Existen, por tanto, muchas propiedades de los elementos que varían de forma gradual al movernos en un determinado sentido en la tabla periódica, como son: radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica, carácter metálico y electronegatividad. Cuando nos desplazamos verticalmente por los grupos u horizontalmente por los periodos de la tabla periódica se puede notar que hay un cambio relativamente uniforme en las propiedades que exhiben los elementos, razón por la cual se conoce a éstas como propiedades periódicas. Las más importantes son:

1.1. Radio atómico (tamaño atómico): Se define como la distancia que existe desde el núcleo de un átomo hasta su electrón más externo (e- de valencia). A medida que descendemos en un grupo, aumentan los niveles del átomo y por ende su tamaño. Por otra parte, cuando se comparan dos átomos ubicados en un mismo periodo, vemos que aunque tengan el mismo número de niveles ambos, el que tenga más electrones de valencia de los dos, es más pequeño. EJEMPLOS: En un grupo: Vemos que el potasio es más grande porque tiene 4 niveles de energía:

3Li → 1s2 2s1

Note en al gráfico como la flecha señala como se determina el radio atomico de un átomo. En este caso, vemos el gráfico del átomo de sodio (11Na).

11Na → 1s2 2s2 2p6 3s1

19K → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1





1.1.1. El Radio Iónico: es un concepto relacionado con el radio atómico y hace referencia al radio que presenta un átomo que ha ganado o perdido electrones. Las propiedades más destacables del Radio Iónico son:

• Un ion positivo (catión) tiene un radio iónico menor al radio atómico del elemento neutro debido a la mayor fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones.

• Un ion negativo (anión) tiene un radio iónico mayor al radio atómico del elemento neutro debido a la repulsión que experimentan los electrones capturados.

• El radio atómico será tanto menor cuanto mayor sea la carga positiva del ion y tanto mayor cuanto mayor sea la carga negativa.

• El radio iónico de iones de la misma carga aumenta hacia la izquierda y hacia abajo en la tabla periódica igual que lo hace el radio atómico de los elementos neutros.

1.2. Electronegatividad: es la capacidad de un átomo de atraer electrones hacia sí mismo cuando se combina con otro átomo en un enlace químico, buscando completar su octeto. A mayor electronegatividad, mayor capacidad de atracción. Pero cabe destacar que si un átomo completa su octeto, se estabiliza y pierde la capacidad de atraer electrones. Por esta razón de acuerdo con la escala de PAULING es que se dice que los gases nobles no tienen electronegatividad.





1.3. Energía de ionización: también se conoce con el nombre de potencial de ionización, es la energía requerida para quitarle un electrón a un átomo. Los electrones se encuentran atraídos por el núcleo y es necesario aportar energía para arrancarlos. EJEMPLO:

Mg(g) + Energía (1) → Mg+(g) + 1e−

Esta ecuación, representa la primera ionización del Magnesio (Mg) y requiere Ei(1) = 738 kJ/mol. Es posible continuar arrancando electrones al ion Mg+ obteniendo el Mg2+. Esta segunda ionización siempre requiere más energía que la primera (Ei(2) =1451 kJ/mol). Mg+(g) + Energía (2) → Mg2+(g) + 1e−

Nos podemos dar cuenta que la energía de ionización nos permite formar cationes.

1.4. Afinidad electrónica: Es la energía liberada por un átomo cuando atrapa un electrón para formar un anión. Se puede decir que es lo inverso a lo ocurre con la energía de ionización.

Xg) + 1e− → X−(g) + Energía (AE)

EJEMPLO → Cl(g) + 1e− → Cl−(g) + Energía (AE)





COMPARACIÓN DE LOS PROCESOS DE ENERGÍA DE IONIZACIÓN Y AFINIDAD ELECTRÓNICA

1.5. Carácter metálico: Hace referencia a la capacidad que tienen los átomos, especialmente los metales, de perder con mucha facilidad los electrones del último nivel. Cuando un metal pierde electrones se oxida. Esta propiedad por tanto sigue la misma tendencia del tamaño atómico. A CONTINUACIÓN; presento un gráfico de las tendencias de las propiedades estudiadas juntas:

MOMENTO 2 PREGUNTAS Y ARGUMENTOS:

¿Qué estoy Aprendiendo y Practicando?

Ejercicios de guía para afianzar la temática propuesta:

Para las configuraciones electrónicas correspondientes a átomos neutros que se escriben a continuación:

7T ; 9W ; 19R ; 3P ;

11X

Indica:

a) Grupo y período de cada elemento y ubíquelos en el croquis de la tabla





b) ¿Cuál es el elemento presenta la mayor energía de ionización? JUSTIFIQUE

c) ¿Cual elemento tiene la menor electronegatividad? JUSTIFIQUE

d) Ordene los elementos en orden creciente de carácter metálico

e) Ordene los elementos en orden decreciente de tamaño atómico

Solución:

a) En primer lugar, realizamos las configuraciones electrónicas de cada uno de los átomos con el fin de determinar grupo y periodo y ubicarlo en el croquis de la tabla periódica:

7T = 1s2 2s

2 2p

3 (P=2 ; G=VA) 9W = 1s

2 2s

2 2p

5 (P=2 ; G=VIIA)

3J = 1s2 2s

1 (P=2 ; G=IA) 19R = 1s

2 2s

2 2p

6 3s

2 3p

6 4s

1 (P=4 ; G=IA)

11X = 1s2 2s

2 2p

6 3s

1 (P=3 ; G=IA)

5U = 1s

2 2s

2 2p

1

b) Al analizar las configuraciones electrónicas, vemos que el elemento R presenta 1 electrón de valencia al igual que los elementos J y X. Sin embargo, tiene la menor ELECTRONEGATIVIDAD porque tiene mayor cantidad de niveles de energía que ellos, por lo que es mucho más fácil arrancarle su electrón de valencia y por tanto se gastaría menos energía para alcanzarlo. El anterior análisis, se puede confirmar al observar la tendencia de esta propiedad en la tabla que se incrementa de abajo hacia arriba en los grupos y de izquierda a derecha en los periodos.

c) Al analizar las configuraciones electrónicas y la tendencia del CARÁCTER METÁLICO en la tabla periódica, vemos que se incrementa de derecha a izquierda en los periodos y de arriba hacia abajo en los grupos, por lo que orden creciente seria: W ˂ T ˂ U ˂ J ˂ X ˂ R. d) Al analizar las configuraciones electrónicas y la tendencia del TAMAÑO ATÓMICO (RADIO ATÓMICO) en la tabla periódica, vemos que se incrementa de izquierda a derecha en los periodos y de abajo hacia arriba en los grupos, por lo que orden decreciente seria: R > X > J > U > T > W.





COMPRUEBE EL MANEJO DE LAS TEMÁTICAS Y ACLARE DUDAS CON EL DESARROLLO DE LOS SIGUIENTES EJERCICIOS:

I. Resuelva los siguientes problemas:

PROBLEMA 1: La distribución electrónica de un elemento A termina en 3P5. Otro elemento B se ubica en el grupo IIIA y en el periodo 3 y un tercer elemento C tiene Z = 11.

a) Ordene los elementos A, B y C de mayor a menor tamaño atómico. b) Ordénelos de mayor a menor energía de ionización.

c) Ordénelos de mayor a menor electronegatividad.

PROBLEMA 2: Dos átomos tienen configuraciones electrónicas 1s22s22p6 y 1s22s2 2p6 3s1. La primera energía de ionización de uno es 2080 kJ/mol y la del otro 496 kJ/mol. Asigne cada uno de estos valores al átomo correspondiente y justifique la elección.





V. EJERCICIO DE PROFUNDIZACIÓN (1): Si la configuración electrónica de un elemento es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 y esta corresponde a un ion Y+2, señale de las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F): a) El número atómico de Y es 20 ( ) b) El elemento Y pertenece al período 4 ( ) c) El elemento Y posee 4 electrones de valencia ( )





EJERCICIO DE PROFUNDIZACIÓN (2): Teniendo en cuenta que el neón (10Ne) precede al sodio (11Na) en la tabla periódica, JUSTIFICA razonadamente si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) El número atómico del ión Na+ es igual al del átomo Ne.

b) El número de electrones del ión Na+ es igual al del átomo Ne.

c) El radio del ión Na+ es menor que el del átomo Ne.

EJERCICIO FINAL: En la siguiente representación de un período de la tabla periódica, los elementos se nombran con letras de manera arbitraria:

Grupos: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Periodo: 3 Q R A C D W X Y

Analiza la información anterior y escribe en el paréntesis la letra que corresponda:

( ) Es un gas noble ( ) Tiene 4 electrones de valencia ( ) Es el menos electronegativo ( ) Tiene el menor número atómico ( ) Presenta la menor afinidad electrónica ( ) Es el de menor radio atómico ( ) Es conocido como anfígeno o calcógeno ( ) Es un alcalino ( ) Presenta la menor energía de ionización ( ) Tiene mayor tamaño atómico

MOMENTO 3 CIERRE Y CONCLUSIÓN: ¿Cómo sé que aprendí?

ORIENTACIONES METODOLÓGICAS. • Todos los procesos desarrollados para resolver estos ejercicios deben ser presentados dentro de la solución del taller,

pues son la evidencia de la comprensión de las temáticas.

• Este taller debe ser devuelto resuelto y devuelto por medio electrónico a más tardar el día viernes 31 de julio, con el fin de ser revisado y evaluado.

• El correo donde debe ser enviado el trabajo es [email protected] • Si hay dudas o necesita comunicarse con el docente, recuerde que mi número es el 3017471504 (también Whatsapp).

MOMENTO 4 EVALUACIÓN: ¿Qué aprendí?

ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE • Como actividad evaluativa se tienen, los ejercicios entregados en esta guía, que deben aparecer resueltos

junto con las justificaciones y procesos asociados.

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