INTERPRETA ENLACES QUIMICOS E INTERRELACIONES INTERMOLECULARES

Interpreta los enlaces químicos e interacciones moleculares:

Enlaces químicos: Un enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas, y que confiere estabilidad a los compuestos químicosdiatómicos y poli atómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está descrita por las leyes de la electrodinámica cuántica.^[1] Sin embargo, en la práctica, los químicos suelen apoyarse en la mecánica cuántica o en descripciones cualitativas que son menos rigurosas, pero más sencillas en su descripción del enlace químico. En general, el enlace químico fuerte está asociado con la comparición o transferencia de electrones entre los átomos participantes. Las moléculas, cristales, y gases diatómicos -o sea la mayor parte del ambiente físico que nos rodea- está unido por enlaces químicos, que determinan la estructura de la materia.

Enlace iónico:
    En química, el enlace iónico es una unión que resulta de la presencia de fuerza de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertementeelectropositivo (baja energía de ionización) y otro fuertemente electronegativo (altaafinidad electrónica). Eso se da cuando en el enlace, uno de los átomos capta electrones del otro.Se forma generalmente entre un metal de baja electronegatividad y un no metal de alta electronegatividad.

Enlace covalente polar:    
     Se forma cuando los átomos tienen una diferencia de electronegatividad menor a 1.7, presentan un enlace tipo covalente polar.

Enlace covalente no polar:Son moléculas diatomicas . Cuando el enlace lo forman dos átomos del mismo elemento, la diferencia de electronegatividad es cero, entonces se forma un enlace covalente no polar. El enlace covalente no polar se presenta entre átomos del mismo elemento o entre átomos con muy poca diferencia de electronegatividad. Un ejemplo es la molécula de hidrógeno, la cual está formada por dos átomos del mismo elemento, por lo que su diferencia es cero. Otro ejemplo, pero con átomos diferentes, es el metano.     

Enlace covalente coordinado:           Se llama coordinado por que de los átomos que forman el enlace uno de ellos aporta el par de electrones de enlace, mientras que el otro solamente los acomoda en su capa de valencia           
Elabora un ensayo (1 cuartilla), abordando la importancia y aplicaciones del isótopo en la actualidad.

Los isótopos se usan mucho en medicina, para rastrear una cierta molécula en el cuerpo, detectar el origen de ciertos átomos en las moléculas resultantes en una reacción química, como que el O2 proviene del H2O y no del CO2. Determinar la antigüedad de ciertas cosas como antigüedades (con Carbono 14) Y en la física nuclear, ya sea fisión (Partición de átomos en Centrales eléctricas, Investigación y en bombas Atómicas) o en Fusión (Sintetizar átomos mas pesados a partir de otros) la cual esta en desarrollo como una nueva fuente de energía limpia. El sol funciona gracias a la Fusión nuclear del Deuterio y Tritio, ambos son isótopos del Hidrogeno. Se denominan isótopos (del griego: ἴσος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los diferentes tipos de átomos de un mismo elemento cuyos núcleos difieren en su número de neutrones. Así, los átomos que son isótopos entre sí se encuentran en el mismo sitio de la tabla periódica pues tienen igual número atómico Z (número deprotones en el núcleo) pero diferente número másico A (suma del número deneutrones y el de protones en el núcleo).^[1] La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural. Los isótopos se denotan por el nombre del elemento correspondiente seguido por el número másico, separados habitualmente por un guión (carbono-12, carbono-14, uranio-238, etc.). En forma simbólica, el número denucleones se añade como superíndice a la izquierda del símbolo químico: ³H (hidrógeno-3). 
Existen numerosas aplicaciones que utilizan las diferentes propiedades entre los isótopos de un mismo elemento;

Utilización de las propiedades químicas

• La datación radiactiva es una técnica similar, pero en la que se compara la proporción de ciertos isótopos de una muestra, con la proporción en que se encuentran en la naturaleza.

Utilización de las propiedades nucleares

• Diferentes variedades de espectroscopia se basan en las propiedades únicas de nucleidos específicos. Por ejemplo, la espectroscopia porresonancia magnética nuclear (RMN), permite estudiar sólo isótopos con unspin distinto de cero, y los nucleidos más usados son ¹H, ²H, ¹³C y ³¹P.

Resume la importancia económica y  ecológica de los elementos químicos de la tabla periódica:

Existen elementos de la tabla periódica que son muy importantes para la economía del país. Por ejemplo los hidrocarburos son vitales para la economía del país, uno  de ello es el petróleo. México es uno de los principales países exportadores de petróleo si el petróleo no existiese en México la economía bajaría de forma alarmante. Mas de 95% de las sustancias químicas conocidas son compuestos de carbono y más de la mitad de los químicos se hacen llamar abonos orgánicos.

Todos los compuestos responsables de la vida (ácidos nucleicos,proteínas, enzimas, hormonas, azucares, lípidos, vitaminas, etc.) son sustancias orgánicas. El proceso de la química orgánica permite profundizar en el esclarecimiento de los procesos vitales y ayuda a muchos agricultores en el proceso de mantenimiento de la producción. Estos conocimientos artesanales deben ser tenidos en cuenta pues la química influye en los procesos de crecimiento y desarrollo de animales y plantas. Es bueno tener en cuenta que el abuso de las diferentes técnicas de aprovechamiento de losrecursos afecta evidentemente la población y la lleva al regeneramiento de la salud de la sociedad.

Descripción grafica de la tabla periódica sus propiedades y características llevar a cabo una investigación donde se trabajen los siguientes aportados.

a).- Análisis de las aportaciones de Lewis.
 Lewis hizo importantes aportaciones;
El Estudio de la termodinámica química.
Desarrolló una teoría sobre la atracción
Valencia químicas
La estructura atómica de las sustancias conocida como teoría Lang muir-Lewis.
La teoría de las disoluciones
La aplicación de los principios de la termodinámica a los problemas químicos.
      Las estructuras de Lewis  se utilizan con frecuencia  para representa la disposición estructural de los compuestos covalentes.  

b).-utiliza en estrategia didácticas donde se trabajen los  tipos de enlaces. (Iónico, covalente  y metálico).  
             ..          ..
       :   F   :  :   F   :     Enlace Covalente.
             ..          ..

          ..

      .   Cl  :  * Na           Enlace iónico.
          ..

     ..  ..

     Pb Sn            Enlace metálico.

     ..  ..     

Reforzar el trabajo sobre la actividad sobre donde se trabajen las fuerzas intermoleculares.

Fuerzas intermoleculares.

Los átomos al unirse mediante enlaces covalentes pueden formar moléculas. Así, por ejemplo, sabemos que cuando el hidrógeno reacciona con el oxígeno se obtiene agua y que cada molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos mediante enlaces covalentes. Sin embargo el agua es una sustancia que además de encontrarse en estado gaseoso puede ser líquida o sólida (hielo), de modo que se nos plantea la cuestión de cuál es el mecanismo mediante el que las moléculas de agua se unen entre sí, ya que si no existiera ninguna fuerza de enlace entre ellas el agua siempre se encontraría en estado gaseoso. El mismo tipo de razonamientos podría hacerse para el caso de otras sustancias covalentes como por ejemplo, el I₂, que en condiciones ordinarias se encuentra en estado sólido. Por otra parte, sabemos que muchas sustancias covalentes que a temperatura y presión ambientales se hallan es estado gaseoso, cuando se baja la temperatura lo suficiente pueden licuarse o solidificarse. De esta forma se puede obtener, por ejemplo, dióxido de azufre sólido enfriando SO₂ a una temperatura inferior a -76°C. ¿Cómo se unen entonces las moléculas? A continuación abordaremos este problema.
Como ya hemos señalado, las fuerzas de atracción entre moléculas (monoatómicas o poliatómicas) sin carga neta se conocen con el nombre de fuerzas intermoleculares o fuerzas de van der Waals. Dichas fuerzas pueden dividirse en tres grandes grupos: las debidas a la existencia de dipolos permanentes, las de enlace de hidrógeno y las debidas a fenómenos de polarización transitoria (fuerzas de London). A continuación realizaremos un estudio elemental de cada uno de dichos grupos.

INTERPRETA LA TABLA PERIODICA

La tabla periódica de los elementos es una disposición de los elementos químicos en forma de tabla, ordenados por su número atómico (número de protones), por su configuración de electrones y sus propiedades químicas. Este ordenamiento muestra tendencias periódicas, como elementos con comportamiento similar en la misma columna.

En palabras de Theodor Benfey, la tabla y la ley periódica «son el corazón de la química —comparables a lo que la teoría de la evolución en biología (que sucedió al concepto de la Gran Cadena del Ser) y las leyes de latermodinámica en la física clásica».¹

Las filas de la tabla se denominan períodos y las columnas grupos. Algunos grupos tienen nombres. Así por ejemplo el grupo 17 es el de los halógenos y el grupo 18 el de los gases nobles. La tabla también se divide en cuatro bloques con algunas propiedades químicas similares. Debido a que las posiciones están ordenadas, se puede utilizar la tabla para obtener relaciones entre las propiedades de los elementos, o pronosticar propiedades de elementos nuevos todavía no descubiertos o sintetizados. La tabla periódica proporciona un marco útil para analizar el comportamiento químico y es ampliamente utilizada en química y otras ciencias.

Dmitri Mendeléyev publicó en 1869 la primera versión de tabla periódica que fue ampliamente reconocida. La desarrolló para ilustrar tendencias periódicas en las propiedades de los elementos entonces conocidos, al ordenar los elementos basándose en sus propiedades químicas,² si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos.³ Mendeléyev también pronosticó algunas propiedades de elementos entonces desconocidos que anticipó que ocuparían los lugares vacíos en su tabla. Posteriormente se demostró que la mayoría de sus predicciones eran correctas cuando se descubrieron los elementos en cuestión.

La tabla periódica de Mendeléyev ha sido desde entonces ampliada y mejorada con el descubrimiento o síntesis de elementos nuevos y el desarrollo de modelos teóricos nuevos para explicar el comportamiento químico. La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de la versión de Mendeléyev. Existen además otros arreglos periódicos de acuerdo a diferentes propiedades y según el uso que se le quiera dar (en didáctica, geología, etc).⁴

Se han descubierto o sintetizado todos los elementos de número atómico del 1 (hidrógeno) al 118 (ununoctium); la IUPAC confirmó los elementos 113, 115, 117 y 118 el 30 de diciembre de 2015.⁵ Los primeros 94 existen naturalmente, aunque algunos solo se han encontrado en cantidades pequeñas y fueron sintetizados en laboratorio antes de ser encontrados en la naturaleza.^{n. 1} Los elementos con números atómicos del 95 al 118 solo han sido sintetizados en laboratorios. Allí también se produjeron numerososradioisótopos sintéticos de elementos presentes en la naturaleza. Los elementos del 95 a 100 existieron en la naturaleza en tiempos pasados pero actualmente no.⁶ La investigación para encontrar por síntesis nuevos elementos de números atómicos más altos continúa.

Tabla periódica de los elementos⁷

Grupo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Bloque

s

d

p

↓Período

·El helio pertenece al bloque s

1

1 H

2 He·

2

3 Li

4 Be

5 B

6 C

7 N

8 O

9 F

10 Ne

3

11 Na

12 Mg

13 Al

14 Si

15 P

16 S

17 Cl

18 Ar

4

19 K

20 Ca

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

31 Ga

32 Ge

33 As

34 Se

35 Br

36 Kr

5

37 Rb

38 Sr

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

43 Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

49 In

50 Sn

51 Sb

52 Te

53 I

54 Xe

6

55 Cs

56 Ba

57-71 *

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

81 Tl

82 Pb

83 Bi

84 Po

85 At

86 Rn

7

87 Fr

88 Ra

89-103 **

104 Rf

105 Db

106 Sg

107 Bh

108 Hs

109 Mt

110 Ds

111 Rg

112 Cn

113 Uut

114 Fl

115 Uup

116 Lv

117 Uus

118 Uuo

Bloque

f

d

*

Lantánidos

57 La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

61 Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

**

Actínidos

89 Ac

90 Th

91 Pa

92 U

93 Np

94 Pu

95 Am

96 Cm

97 Bk

98 Cf

99 Es

100 Fm

101 Md

102 No

103 Lr

Leyenda		Estado de agregación de la materia a 0°C y 1 atm (Según el color del número atómico)
1 H	<- Número atómico	Rojo	Azul	Negro	Gris
	<- Símbolo químico	Gaseoso	Líquido	Sólido	Desconocido

Categorías (según el color de fondo)

	Metales					Metaloides	No metales
	Alcalinos	Alcalino- térreos	Lantánidos	Metales de transición	Otros metales		Otros no metales	Halógenos	Gases nobles
			Actínidos

EXPLICA EL MODELO ATOMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES

Bloque III "EXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES"

Bloque No. III
"Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones"





Objetos de aprendizaje:

3.1 Modelos atómicos y partículas subatómicas.
3.2 Conceptos básicos, no. atómico, masa atómica y no. de masa).
3.3 Configuraciones electrónicas y los números cuánticos.
3.4 Los isótopos y sus aplicaciones.





Modelos atómicos:

A lo largo de la historia de la ciencia, muchos científicos han contribuido para establecer un Modelo Atómico lo más parecido a la realidad, puesto que el átomo es sumamente pequeño no ha sido posible observar su estructura. 







Después de muchísimos experimentos de grandiosos personajes e investigadores se ha llegado al Modelo Atómico actual:

Para comprender mejor este modelo actual es necesario que conozcas sus componentes:

- Las partículas subatómicas son los componentes más pequeños de un átomo, el protón, neutrón y el electrón.

- Protón p+  Es la partícula positiva que se encuentra en el núcleo, su masa es de 1 uma.
- El neutrón  n^o  Es la partícula sin carga que se encuentra en el núcleo y su masa es de 1 uma.
-  El electrón e- se encuentra girando en los orbitales y tiene carga negativa, su masa es tan pequeña que se desprecia para cálculos de masa atómica.

- No. atómico (Z) .- Es la cantidad de protones o de electrones que tiene un átomo los elementos están ordenados en la Tabla Periódica en base a este Número atómico.

      Z  =   p⁺    =   e^-        corresponde a la casilla que ocupa el 

                                                     elemento en la tabla periódica.

     - Número de masa (A).- Es la suma de protones y neutrones en el núcleo.

                     Z =    p⁺      +     n⁰

- Masa atómica.- Es el peso atómico y es “el promedio de las masas de los isótopos a partir de su abundancia relativa”, estros valores son los valores que vemos en la tabla periódica.

- Isótopos.- Son átomos de un mismo elemento químico, pero que poseen un número de masa diferente debido al número diferente de neutrones.

Puedes observar en la imagen que los protones  en color rojo son los mismos en los tres átomos de carbono, lo que hace variar la masa de los átomos es la cantidad de neutrones, en el primero son seis, en el segundo son siete y en el último son ocho. Esto da las diferentes masas, 12, 13 y 14. Estos átomos son isótopos del carbono.

- Configuración electrónica.- Es la distribución que se da a los electrones de un átomo, siguiendo determinadas especificaciones. 

a. Se van a acomodar los electrones en el orden de los niveles y únicamente los que el elemento requiera.

b. Debe seguirse el orden que marcan las flechas ya que primero se llenan los subniveles de menor energía.

c. Cada orbital puede tener 2 electrones nada más.

d. El subnivel "s" sólo puede tener 2 electrones, porque contiene 1 sólo orbital.

e. El subnivel "p" sólo puede tener 6 electrones, porque contiene 3 orbitales.

f. El subnivel "d" sólo puede tener 10 electrones, porque contiene 5 orbitales.

g. El subnivel "f" sólo puede tener 14 electrones, porque contiene 7 orbitales.

- Diagrama energético o Representación gráfica.- Es una forma más detallada de expresar la configuración electrónica, ya que los orbitales son expresados con guiones mientras que los electrones mediante flechas:

1          - Electrón diferencial.- Es el último electrón que entra en la configuración electrónica de                un átomo, el cual hace que el elemento sea lo que es. Cada elemento tiene su electrón              diferencial

                       

-  Números cuánticos.- Son los números que se representan con letras (n, l, m y s) y describen el tamaño (n), la forma (l) y la orientación espacial (m) de los orbitales en el átomo. El número cuántico “s” indica el giro del electrón.

Estos números cuánticos fueron determinados con el propósito de establecer la localización de los electrones de los átomos, indican el tamaño del orbital "n", la forma del orbital "l" y la orientación el espacio "m", así como el giro del electrón "s".

1. Número cuántico principal “n”.- Se le ha llamado "principal" y nos indica el tamaño del orbital, su valor va desde 1 hasta el 7.

2. Número cuántico secundario “l”.- Se conoce como secundario y me dice la forma del orbital, ya sea circular o elíptico sus valores van desde cero hasta 3.

Los valores dependen del subnivel donde se encuentra el electrón:

Cuando los electrones están en el subnivel s                  l = 0

Cuando los electrones están en el subnivel p                  l = 1

Cuando los electrones están en el subnivel d                  l = 2

Cuando los electrones están en el subnivel f                   l = 3

3. Número cuántico magnético “m”.- Nos indica la orientación en el espacio en relación con su campo magnético externo.

Sus valores están indicados por el valor de l:

Los valores van desde     – l    hasta   + l      pasando por cero

esto es:          

m  =   - l     0    + l

4.  Número cuántico “s” spin.- Sentido del giro del electrón sobre sí mismo.

Valores de s     + ½ si el giro es positivo

                                                              - ½  si el giro es negativo

Los electrones girando