Práctica de las propiedades del átomo.
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ELEMENTOS QUÍMICOS. EL ÁTOMO
Se retoma el concepto de sustancias puras, obtenidas como resultado de la
separación de las mezclas y se llega a dividir esta, en elementos y compuestos. El
estudiante se enfrenta a un lenguaje nuevo: los nombres y símbolos de los elementos.
Debe realizarse suficiente práctica individual en el sentido de que escriban el nombre o el
símbolo de elementos comunes.
Cada estudiante, deberá tener su propia tabla periódica, para estudiar la
organización de los elementos y la división de estos en metales y no metales. Para que el
o la estudiante logre distinguir la diferencia entre metales y no metales por sus
propiedades, se sugiere realizar una práctica de laboratorio con algunos metales y no
metales que se pueden conseguir fácilmente en el mercado.
Se recomienda que los estudiantes, investiguen sobre el uso de algunos
radioisótopos en medicina y en agricultura, y presenten ante el grupo, el resultado de sus
investigaciones
Como actividad final, se dejará de tarea, investigar cuáles metales y no metales se
encuentran en el país, sus fuentes y utilidad. Deberán hacer una exposición ante el grupo
sobre lo investigado.
Para actividad motivadora se sugiere pasar una película o realizar una lectura
relacionadas con las teorías de formación del Universo y el origen de los primeros
elementos. Posteriormente, promover un análisis y discusión sobre lo leído o visto.
Como actividades complementarias, se pueden realizar prácticas de laboratorio
para distinguir entre metales y no metales. Se le presenta al estudiante diferentes
elementos tales como: hierro (clavos), aluminio, cobre, trozos de carbón, azufre, yodo. Se
le pide a los estudiantes que:
1. Describan las propiedades físicas de cada una de las sustancias: dureza, color,
textura, brillo, etc. con esto podrán distinguir entre metales y no metales por su dureza. Si
los metales no tienen brillo es porque sobre la superficie tienen una capa de óxido,
entonces, utilizando una lima para uñas se pueden pulir.
2. Calienten en la llama de una candela o de un mechero de alcohol, cada uno de
los elementos mencionados. Deben ser sostenidos, con mucho cuidado, con la mano
para que se detecte la conducción del calor.
3. Traten de deformar los diferentes elementos golpeándolos con un mazo o un
martillo pequeño, con el fin de observar la propiedad de maleabilidad de los metales.
En este capítulo lo más importante, es el reconocimiento de las partículas
subatómicas para identificar al átomo, los isótopos y su masa relativa, considerando su
número atómico y su número de masa, para luego calcular la masa atómica promedio,
utilizando la masa relativa de cada isótopo y el porcentaje de abundancia.
Es importante aclarar, que cuando se habla de la masa atómica, se toma en
cuenta el número de partículas (protones y neutrones), y este es un número entero, ya
que no se pueden tener fracciones de ellas. El número másico o de masa, es
característico de cada isótopo en particular. Se determina en el laboratorio por medio
de un espectrómetro de masas. En este, se mide la masa relativa de cada isótopo con
respecto al átomo más abundante del carbono: el carbono-12.
Algunos elementos, como el sodio y el aluminio, están formados por una sola clase
de átomos, pero la mayoría presentan varios isótopos, que en conjunto, constituyen una
mezcla isotópica: el elemento con más isótopos estables, es el estaño, que tiene 10 de
ellos. En la mezcla, cada isótopo participa en un determinado porcentaje, que se llama
abundancia.
Para calcular la masa atómica promedio (llamado también peso atómico) se toma
en cuenta la masa relativa de cada isótopo, su abundancia en la mezcla y se determina
el promedio ponderado. Este es un número decimal, no un entero y es el número que
aparece en la tabla periódica. Como lo que se calcula es el promedio ponderado, este
número tiene un valor muy cercano a la masa del isótopo más abundante.
Hay alrededor de 270 isótopos naturales y se han sintetizado, en laboratorios de
energía atómica, más de 1000. En la tabla periódica, la masa atómica de los elementos
sintéticos, se indica con un número entero entre paréntesis. Esta es la masa del isótopo
más estable.
EJERCICIOS RELACIONADOS CON LOS ELEMENTOS QUÍMICOS Y EL ÁTOMO
En muchos de los ejercicios se utilizan isótopos de los elementos, por esta razón, se
escriben números enteros que corresponden al número de masa y en algunos casos, es
un isótopo cuyo número másico no coincide con los número indicados en la tabla
periódica. Por ejemplo, la masa atómica promedio del yodo, es 126,905 uma (se
redondea a 127), pero tiene un isótopo con un número de masa de 131uma, que se
encuentra en menor porcentaje
1. A continuación se presentan cuatro afirmaciones relacionadas con el átomo:
I. Los protones se encuentran en el núcleo y su número es igual al número de electrones.II. La masa del electrón es la más pequeña de todas las partículas fundamentales.III. A medida que el número atómico aumenta, el número de electrones y de protones disminuyen proporcionalmente.IV. La suma de protones y neutrones es igual el número de masa o número atómico.
Son correctas:a) II y IV b) I y III c) I y IV d) II y III
2. Para identificar un átomo se usa como criterio básico únicamente el número
a) de electrones b) de isótopos c) másico d) atómico
3. De las siguientes partículas subatómicas: protones, neutrones, electrones, la o las que
determinan la existencia de isótopos son ________________________
4. Un compuesto con 52 protones, 54 electrones y 78 neutrones se representa como
_____________________________________.
5. Las formas isotópicas de un elemento tienen
I. Diferente número de protones e igual número de neutrones.II. Igual número de protones que de neutrones.III. Diferente masa e igual número atómico. IV. Igual número de protones y diferente número de neutrones.
De las anteriores afirmaciones son correctas
a) I y II b) II y III c) III y IV d) I y IV
6. La especie química que tiene 38 protones, 36 electrones y 49 neutrones corresponde al elemento llamado
a) Indio y ha perdido 11 electrones b) criptón y ha ganado 2 electrones
c) estroncio y ha perdido 2 electrones c) criptón y ha ganado 2 electrones
7. 118 120
De las siguientes especies: A y B se puede afirmar que la especie A tiene, con 39 39
respecto a la especie B
I. mayor número de protones II. mayor número de electrones
III. menor masa IV. mayor masa
La afirmación correcta es la _______________
8. Un químico llevó a cabo el siguiente proceso: 118 120
A + 2 n° ----- B
50 50
El átomo obtenido es:
I. Un elemento desconocido. II. Un elemento ya conocido
III. Imposible de ubicar en la tabla periódica IV. Un isótopo del elemento A
De las anteriores afirmaciones son correctas:
a) I y III b) II y IV c) I, III y IV d) II, III y IV
9. A continuación se presentan cuatro grupos de posibles isótopos 56 236 235
I. Fe, Fe3+, Fe2+ II. U , U 26 91 90
35 37 38
III. Cl, Cl , Cl IV. Al+3, Al o
17 17 17
El grupo formado por una mezcla isotópica es el __________
10. 127
El Te2- contiene: ________ protones, ________ electrones, ________ neutrones 52
su número másico es ________ y su número atómico es ________
11. 35
El Cl -1 contiene: ________ protones, ________ electrones, ________ neutrones 17
su número másico es ________ y su número atómico es ________
12. 131
. El Ba2+ contiene: ________ protones, ________ electrones, ________ neutrones 59
su número másico es ________ y su número atómico es ________
13. 88 2+
El isótopo Sr contiene _____ protones, _____ neutrones, _____ electrones. 38 su número másico es ________ y su número atómico es ________
14. 55
El Fe3+ contiene: ________ protones, ________ electrones, ________ neutrones 26
su número másico es ________ y su número atómico es ________ (5 ptos)
15. 200
Para la especie: Hg 1+, el número de protones, neutrones y electrones es: 80
a) 80, 120, 79 b) 80, 120, 81 c) 80, 200, 80 d) 200, 80, 81
16. De las siguientes especies:
65 52 74
I. Zn2+ II. Cr2+ II. As3-
30 24 33
la que tiene más electrones y la que tiene más neutrones es respectivamente la ____________
y la ____________.
17. De las siguientes especies:
102 106 112
I. Rh3+ II. Pd 2+ III. Cd 2+
45 46 48
la especie que tiene más neutrones y la que tiene menos electrones respectivamente, se encuentra en la opción:
a) III y I b) I y II c) II y I d) II y III
18. De las siguientes especies:
195 112 122
I. Pt 2+ II. Cd 2+ III. Sb 3-
78 48 51
la que tiene más electrones y la que tiene más neutrones es respectivamente
a) III y I b) I y II c) II y III d) II y I
19 Complete el siguiente cuadro
Elemento Símbolo Protones Neutrones Electrones A Z
32 40 32
+2 12 27
20. Complete el siguiente cuadro:
Elemento Símbolo Protones Neutrones Electrones A Z
Bismuto 209 83
108
Ag1+
47
Manganeso 30 55
21. Complete el siguiente cuadro:
Elemento Símbolo Númeromásico
Número atómico p+ e- n°
33
P3-
15
Pb 207 82
Mercurio 80 120
22. Complete el siguiente cuadro:
Elemento SímboloNúmero másico
Número atómico
p+ e- n° carga
Plomo 207
125
+2
207 125 +2
60
Co3+ 27
Antimonio 48 70
23. Complete el siguiente cuadro:
Nombre elemento Símbolo
Númeromásico
Número atómico p+ e- n° carga
34
16S 2-
Cd 112 46 2+
Cobre 29 34 1+
24. Complete el siguiente cuadro:
Elemento símbolo Z A protones neutrones electrones carga
Yodo 131 54
Au+3 117
Arsénico 33 75