ÁREA DE QUÍMICA GUÍA DE APLICACIÓN

TEMA

:

1. ESTRUCTURA ATÓMICA Y TABLA PERIÓDICA 2. ENLACES QUÍMICOS GUÍA: G 1 – I PERÍODO ESTUDIANTE: _____________________________________________________________ E-MAIL: _____________________________________________________________ FECHA:_________________________

EJES TEMÁTICOS

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Configuración electrónica Números cuánticos Ley periódica Concepto de mol y número de Avogadro Fórmula mínima, fórmula molecular, peso molecular y composición porcentual

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

Electronegatividad Fórmulas de Lewis Enlace iónico Enlace covalente Enlace metálico Números de oxidación

COMPETENCIAS E INDICADORES DE DESEMPEÑO    

Explica la relación entre la configuración de los átomos de un elemento y su posición en la tabla periódica. Entiende lo que representa una fórmula y da su interpretación en términos de moles y moléculas. Conoce el concepto de enlace químico, el papel que en él desempeñan los electrones y su relación con la valencia. Conoce la implicación de la diferencia de electronegatividades en la formación de diferentes tipos de enlace.

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I.

Completa la siguiente tabla y ubica cada elemento químico en el croquis de la tabla periódica que se encuentra a continuación, teniendo en cuenta de indicar:

-

Con colores los siguientes grupos: alcalinos, alcalinotérreos, térreos, metales de transición, carbonoideos, nitrogenoideos, anfígenos, halógenos, gases nobles, lantánidos y actínidos. Nombrando las principales características de cada grupo.

-

La región de elementos metálicos y la de los no metálicos, enumerando las principales características de metales y no metales.

-

Hacia donde aumentan las siguientes propiedades periódicas: radio atómico, energía de ionización, electronegatividad, afinidad electrónica, definiendo cada una de ellas. Nota. Recuerda que N =A – Z, y el numero atómico es el mismo número de protones y de electrones; periodo es el último nivel ocupado y grupo es la sumatoria de los electrones ocupados en el último nivel; el grupo donde se ubica el elemento en la tabla periódica indica los electrones ocupados en el último nivel.

A Z

X

27 13

Al

64 29

Cu

32 16

S

35 17

Cl

(p+) (no) (e-) Distribución electrónica Periodo Grupo Región Estructura de Lewis

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20 10

Ne

16 8

O

24 12

Mg

Aluminio y cloro Magnesio y oxigeno Azufre y Oxigeno Cobre y Cloro Cloro y cloro Magnesio y Cloro

II.

Responde las siguientes preguntas de opciónmúltiple y justifica tus respuestas: A. ¿Cuántos electrones poseen los átomos de argón (Ar), de número atómico 18, en su capa o nivel de energía más externo?: 1. 2 electrones 2. 6 electrones 3. 8 electrones 4. 18 electrones B. ¿Cuál de las siguientes configuraciones electrónicas corresponde al átomo de cobre (Cu), de número atómico 29? (en la notación se indican los niveles por números colocados como coeficientes y los índices de las letras indican el número de electrones en ese subnivel): 1. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4p1 2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 3. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 4. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s10 4p2

M. Los sub-niveles 0 y 2 se le asignan las letras _____ y _____: 1. S – d 2. S – f 3. S – p 4.P – d N. La regla de la máxima multiplicidad, corresponde: 1. Regla de Hund 2. Principio de Pauling 3. Principio de exclusión de Pauli 4. Ninguna de las anteriores. O. El sistema periódico fue realizado por: 1. Döbereiner 2. Moseley 3. Mendeleyev 4. Todos los anteriores.

C. ¿Qué electrones de la corteza de átomo de bromo (Br) influyen más notablemente en sus propiedades químicas?, número atómico 35: 1. Los de nivel 2 2. Los de nivel 3d 3. Los del orbital 1s 4. Los del nivel 4

P. Son aquellos elementos en que sus combinaciones pueden exhibir estado de oxidación positivo o negativo: 1. Inertes 2. No metales 3. Gases nobles 4. Metales

D. Señala cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1. El nivel energético está relacionado con la distancia al núcleo 2. El nivel energético viene determinado por la letras s, p, d, f,...

Q.El sub nivel ________ tiene 1 orbital 1.s 2. d 3.p 4. f

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Números de oxidación

Cuántos gramos del compuesto hay en 5,5 moles?

Composición porcentual

Masa molecular

Molécula formada en el enlace

Diferencia de electronegatividades

Estructura de Lewis

Tipo de enlace

En base a los resultados obtenidos en la tabla anterior, completa la siguiente información:

3. El número máximo de electrones que caben en el tercer nivel energético es de 36 4. Los electrones se ordenan en los átomos desde dentro hacia afuera, llenandocompletamente todos los niveles antes de poder añadir electrones en el siguiente

E. Señala cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1.En el subnivel f caben 10 electrones como máximo 2. En el nivel tercero nos encontraremos con tres subniveles: s, p, d y f 3. Los electrones no pueden estar en cualquier sitio, deben encontrarse en determinadasposiciones / órbitas. Entre medias nunca podrán estar. 4. Los electrones más cercanos al núcleo son menosatraídos por este que los que seencuentran más lejos del núcleo. F. Señala cuáles de estas afirmaciones son correctas. 1.Existen cuatro números cuánticos. 2.El primer número cuántico se llama primero y el segundo segundo. 3. Los electrones que interesan en química son todos. G. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Li, Na, K y rb?: 1. Que poseen un solo electrón en su capa o nivel más externo 2. Que poseen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones 3. Que tienen completo el subnivel s más externo 4. Sus configuraciones electrónicas son muy diferentes y no tienen nada en común H. ¿Qué tienen en común las configuraciones electrónicas de los átomos de Ca, Cr, Fe, Cu y Zn? Señala las afirmaciones correctas: 1. Todos tienen el mismo número de capas o niveles ocupados por electrones 2. Tienen el mismo número de orbitales ocupados por electrones tienen el mismo número de orbitales ocupados por electrones. 3. Todos tienen el mismo número de electrones en su nivel más externo 4. Tienen pocos electrones en su nivel más externo. I. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones. ¿Cuál es su número atómico? 1. 12 2. 13 3. 24 4. 25 J. Un átomo de volframio (w) tiene 74 protones y 108 neutrones. ¿Cuál es su representación adecuada?

1.

2.

3.

4. K. El número cuántico ____________ se simboliza con

R. 3 orbitales y 6 electrones tiene el subnivel: 1. f 2.d 3.p 4.s S.El sistema periódico consta de líneas verticales llamadas: 1.Grupo 2.Número atómico 3.Período 4.Ninguna de las anteriores. T. El número cuántico magnético toma los valores: 1.1, 2, 3,4, etc. 2.0,1,2,3 3.–1/2, +1/2 4.Dependen de l U. Los tipos de enlaces que presentan los siguientes compuestos, son respectivamente: 1. NaCl 2. CCl4 3. SO2 a. Covalente Covalente Iónico b. Iónico IónicoIónico c. Covalente Iónico Covalente d. Iónico Covalente Covalente e. Iónico Covalente Iónico V. ¿Cuáles de los siguientes compuestos presentan enlace iónico? (K: grupo I A, Mg: grupo II A, C: grupo IV A, O: grupo VI A, F y Br: grupo VII A) I. KF II. CO2 III. MgBr2 a. Sólo I b. Sólo II c. Sólo III d. Sólo I y III e. Sólo II y III W. Dadas las electronegatividades de los elementos siguientes compuestos químicos: NaCl y Cl2,( Na. 0.9 y Cl: 3.0) Se puede establecer que los enlaces que presentan el NaCl y el Cl2 son del tipo 1. Covalente Puentes de hidrógeno 2. Covalente Iónico 3. Puentes de Hidrógeno Iónico 4.Iónico Puentes de hidrógeno 5.Iónico Covalente X. En la composición del aire se encuentra el gas noble argón en un 0.98%. Cuando este gas industrialmente, sufre licuefacción, sus átomos quedan unidos unos con otros por enlaces químicos denominados: 1. covalentes 2. iónicos 3. metálicos 4. puentes de hidrógeno 5.fuerzas de Van de Waals Y. El último electrón de un elemento A presenta lossiguientes números cuánticos: n = 4, 1 = 1, m = -1, s = -1/2, entonces el elemento A: 1. Pertenece al tercer periodo. 2. Es del grupo VI A.

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1. 2. 3. 4.

la letra ____ y toma los valores 0,1,2,3 Spín - ms Principal - n Magnético - ml Azimutal – l

L.

3. Es un metal. 4. Su ión presenta 2 electrones desapareados

El máximo de electrones para el orbital “s” son _____ electrones

1. 2 2. 6 3. 18 4. 10 III.

Determina para cada molécula su masa, composición porcentual y números de oxidación MOLÉCULA

MASA MOLECULAR

COMPOSICIÓN PORCENTUAL

NÚMEROS DE OXIDACIÓN

Fe2SO4 Al(ClO2)3 Ca(OH)2 Na2CO3 HNO3 Al2(SO4)3 K2SO4 AgClO3 Cu(BrO)2 Fe(OH)3 CaS2 HI Cr(NO3)3 Sn(NO3)4 Hg(OH)2 Na3PO4 Cu3(PO4)2 HgCl2 H2SO3 HClO4 IV.

Halla la formula mínima y molecular según las condiciones dadas: 1 MOL PESA: 16 gr 238 gr 89.1 gr 78gr

V.

COMPOSICIÓN PORCENTUAL 87.5% NITRÓGENO 12.5% HIDRÓGENO 19.3% SODIO 26.9% AZUFRE 53.8% OXÍGENO 40.44% CARBONO 7.92% NITRÓGENO 35.92% OXIGENO 15.72% NITRÓGENO 92.3% CARBONO 7.7% HIDRÓGENO

Realiza los siguientes ejercicios:

1.El

cisplatino es un medicamento poderoso utilizado en el tratamiento de ciertos cánceres., (MM cisplatino =300.8 g/mol). : a) Los moles del compuesto en 146.5 g de cisplatino b) El número de átomos de hidrógeno en 1.25 moles de cisplatino (en la molécula de cisplatino existen 6 átomos de H).

2.

El hierro reacciona lentamente con el oxígeno y el agua para formar un compuesto llamado comúnmente óxido (Fe2O3x4H2O). Para 15.0 kg de óxido: a) Los moles del compuesto b) Los moles de Fe2O3 c) Los gramos de hierro. 3. El propano se utiliza ampliamente en forma líquida como combustible. Para 38.0 g de propano (C3H8). : DERECHOS RESERVADOS GIMNASIO VIRTUAL SAN FRANCISCO JAVIER ww.gimnasiovirtual.edu.co

a) Los moles del compuesto b) Los gramos de carbono.

4.Completa la siguiente tabla para el glicerol (C3H8O3): # GRAMOS

# MOLES

# MOLÉCULAS

# ÁTOMOS DE C

0,0125 0,00450 3,0x1024 1,2x1015

5. Las cantidades indicadas: a) El número de moles representado por 2,18x1026 átomos de Fe b) La masa en gramos de 7,71 moles de Kr c) La masa en mg de una muestra que contiene 6,15x1019 átomos de Au d) El número de átomos que hay en 112 cm3 de Fe (d = 7,86 g/cm3)

6.Cada vez que se aspira se toman unos 500 mL de aire. Un mililitro de aire contiene 2,5x1019 moléculas. Cuando se inhala 200 veces: a) ¿Cuántas moléculas de aire aspira? b) Si en toda la atmósfera hay alrededor de 1,8x1020 moles de aire, ¿cuál es la fracción de moléculas de toda la atmósfera que usted inhala? VI.

Contesta las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla 1. De acuerdo con la tabla anterior, la estructura de Lewis que representa una molécula de YW 2 es:

2. De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que los números de masa de X y Y son respectivamente

A. B. C. D.

13 y 12 11 y 6 22 y 12 23 y 14

VII. Contesta las preguntas 1 y 2 de acuerdo con la siguiente tabla La tabla presenta la electronegatividad de 4 elementos X, J, Y y L Elemento Electronegatividad

1.

J

Y

L

1.5

0.9

1.6

De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto con mayor carácter iónico es:

A.LX

2.

X 4.0

B.JL

C.YJ

D.YX

De acuerdo con la información de la tabla, es válido afirmar que el compuesto de mayor carácter covalente es:

A.LY

B.JL

C.YX

D.YJ

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VIII. Un ion es una especie química que ha ganado o

perdido electrones y por lo tanto tiene carga. La configuración electrónica para un átomo neutro "P" con Z = 19 es 1s22s22p63s23p64s1. De acuerdo con esto, la configuración electrónica más probable para el ión P es

IX. El siguiente esquema representa parte de la información que contiene la tabla periódica

Si se tiene en cuenta que los elementos que quedan ubicados en un mismo grupo presentan propiedades químicas semejantes, es válido afirmar que forman parte de un grupo los siguientes elementos A. B. C. D.

B, C y N N, S y Br Be, Mg y Ca Li, Na y Be

X. El trabajo de dos científicos, Meyer y Mendeleiev, condujo a la organización de los elementos químicosen grupos y períodos determinados, según sus propiedades físicas y químicas. Esta organización se conoce hoy como Tabla Periódica de los elementos.

Esta Tabla se basa en la ley de la periodicidad química. Con ella se pueden predecir algunas características sobre el comportamiento de átomos, moléculas, iones y compuestos, y en general de la interacción frente a sí mismos y frente a otros sistemas con distintos entornos químicos y físicos. La siguiente gráfica muestra el valor de la electronegatividad para algunos elementos químicos.

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De acuerdo a la información suministrada, el enlace que se forma entre un elemento de la región I de la tabla periódica con otro de la región III, presenta alta polaridad e incluso carácter iónico. Lo anterior es debido a:

A. B. C. D.

La diferencia en el valor de sus radios atómicos. La semejanza en el valor de sus radios iónicos. La misma naturaleza metálica de los dos elementos. La diferencia de electronegatividad entre los dos elementos.

XI. En la siguiente tabla se muestra la configuración electrónica, el grupo en la tabla periódica y algunas propiedades de tres elementos, que se han simbolizado como M, G y T. El número del grupo indica el número de electrones de valencia. ELEMENTO

CONFIGURACIÓN ELECTRÓNICA

GRUPO

M

1s2 2s1

1A

G

1s2 2s2 2p3

5A

T

1s2 2s2 2p5

7A

PROPIEDADES Tiene brillo, es sólido, conduce lacorriente eléctrica. Forma cationes yreacciona con el oxígeno. Se encuentra en estado gaseoso y esmuy electronegativo. Reacciona con eloxígeno y los halógenos. Es gaseoso a temperatura ambiente ensu grupo y es el de mayorelectronegatividad. Es un elementomuy activo y forma aniones.

De acuerdo con la información de la tabla, un catión del elemento M se puede representar como M+ y su configuración electrónica es 1s2. La configuración electrónica más probable para el anión J─ del elemento J con Z = 17 es:

A. B. C. D.

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

XII. De acuerdo a la información suministrada en la gráfica, contesta las siguientes preguntas: 1. El número de masa “A” es la suma de los protones y neutrones del núcleo de un átomo, el grafico posee un número de masa de A. A= 2 B. A = 3 C. A = 4 D. A = 7 2.

De acuerdo al grafico de la tabla periódica, las letras “ A,B,C” pertenecen a :

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A. B. C. D.

Pertenecen a un mismo periodo Pertenecen a un mismo grupo Pertenecen a un mismo grupo y además son metales Pertenecen a un mismo grupo y además son no metales}

3. A. B. C. D.

El elemento “F” en el gráfico de la tabla representa a un elemento que posee :e-.u.c capa 1 Orbita y 6 e-.u.c 7 Orbitas y 1 e- u.c 2 Orbitas y 8 e-u.c 8 Orbitas y 2 e- u.c

4. A.

El elemento de mayor número atómico en el gráfico de la tabla periódica es : G B. C C. I D. F

= electrones última

XIII. Contesta las preguntas 1 a 3 de acuerdo con la siguiente información: El peso atómico o número másico (A) de un átomo se representa como A = Z + n donde Z corresponde al número atómico o número de protones, que en un átomo neutro es igual al número de electrones y n representa el número de neutrones. La siguiente tabla muestra algunas características para tres elementos:

1. Es correcto afirmar que los números atómicos (X, X+1 y X+2) para cada elemento son respectivamente A. 9, 10 y 11B. 17, 18, 19C. 29, 30 y 31D. 53, 54 y 55

2. Las configuraciones electrónicas de P y R son respectivamente A. 1s2 2s2 2p6 y 1s2 2s2 2p7 B. 1s2 2s2 2p5 y 1s2 2s2 2p6 3s1 C. 1s2 2s2 2p6 3s1 y 1s2 2s2 2p5 D. 1s2 2p8 y 1s2 2s2 2p6 3s1 3. P reacciona con R formando el compuesto W. Es válido afirmar que el enlace que se establece en W tiende a ser A. Covalente B. Covalente coordinado C. Metálico D. Iónico

XIV. Responde las preguntas 1 y 2 a partir de la siguiente información. Un mismo compuesto se puede representar a través de distintas fórmulas: las fórmulas moleculares indican el número y clase de átomos presentes en cada molécula. En las fórmulas estructurales se representa cada par de electrones por medio de un guión. En las estructuras de Lewis, se representan los electrones de valencia de cada átomo mediante símbolos (., x). En la siguiente tabla se muestran ejemplos de estos tipos de fórmulas y se han señalado algunas casillas de la tabla con las letras Q, R, L. 1.En la tabla hay dos espacios señalados con las letras L y R. Las fórmulas: estructural y de Lewis que corresponden a dichos espacios son respectivamente

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2. En las fórmulas, estructural y de Lewis, el átomo de sodio (Na) y el de hidrógeno (H), comparten la siguiente característica A. Su valencia puede ser uno o dos B. Comparten dos electrones C. Poseen un electrón de valencia D. Forman más de un enlace XV. De acuerdo con la información presentada en la tabla: Es válido afirmar que: A. Y y X son átomos de un mismo elemento con diferente carga B. Z es el catión del elemento Y C. X y Y tienen igual masa atómica D. X y Z son átomos de un elemento diferente a Y

XVI. Resuelve las preguntas 1 a 3 a partir de la siguiente información: Para determinar si las sustancias P, Q y W reaccionan entre sí, se efectúan varios ensayos en los que se mezclan diferentes cantidades de cada sustancia y al final de cada ensayo, se mide la cantidad de P, Q y W presentes en la mezcla. Los datos obtenidos se muestran en la tabla: 1. De los ensayos realizados se puede concluir que se produce una reacción en la que A. La sustancia P es un producto B. Las sustancias P y Q son reactivos C. La sustancia Q es un producto D. Las sustancias Q y W son reactivos 2. Cuando se mezclan 80 moles de P, 12 moles de Q y 24 moles de W, al final se tendrán A. 40 moles de P, ya que las moles iniciales de Q no reaccionan y a partir de 2 moles de P se produce 1 mol de Q B. 64 moles de P, porque a partir de 1 mol de W se produce 1 mol de P C. 40 moles de Q, ya que 2 moles de P producen 1 mol de Q y 1 mol de W D. 64 moles de W, porque las moles iniciales de W no reaccionan y a partir de 2 moles de P se obtiene 1 mol de W 3. Al analizar los datos obtenidos, se concluye que la ecuación que representa la reacción que se llevó a cabo en los ensayos es:

XVII. En un mol de un compuesto hay 6,02x1023 moléculas, este valor es igual

al peso molecular expresado en gramos. El siguiente cuadro muestra varias características fundamentales de tres sustancias Los valores de A, B, C, son respectivamente A. 12,04x1023 átomos – 2 moles – 34 g B. 1,204x1023 átomos – 2 moles – 34 g C. 12,04x1023 átomos – 20 moles – 34 g D. 12,04x1023 átomos – 2 moles – 3,4 g

XVIII. Según

la estructura de Lewis, es correcto afirmar que la molécula que tiene dos pares de electrones libres en su átomo central es: A. CH4 B. HCN C. NH3 D. H2S

XIX.

La electronegatividad es la medida de la capacidad que tiene un átomo de atraer un electrón especialmente en un enlace químico. La electronegatividad aumenta en la tabla periódica como se muestra en la figura:

Al organizar estos elementos en forma descendente según el valor de electronegatividad, el orden correcto es A. W – X – Y – Z B. X – W – Z – Y C. Y – Z – W – X D. Z – Y – X – W

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XX. Responde las preguntas 1 a 3 de acuerdo a la siguiente información La configuración electrónica del átomo de un elemento es: 1. El número de electrones que tiene este átomo, y el número atómico son respectivamente A. 15 y 20 B. 20 y 2 C. 20 y 20 D. 2 y 20 2. Cada nivel de energía se denota por una letra mayúscula que va desde la K hasta la Q, según la energía que presentan los electrones en cada capa. De acuerdo a lo anterior, la cantidad de electrones que presenta cada una de las capas del átomo es A. K: 4, L: 6, M: 8 y N: 2 B. K: 2, L: 2, M: 8 y N: 8 C. K: 2, L: 8, M: 8 y N: 2 D. K: 8, L: 2, M: 2 y N: 8 3. Este átomo al interaccionar con un átomo más electronegativo, producirá un enlace de tipo A. Iónico, porque tenderá a ganar 6 electrones del átomo más electronegativo y de esta manera cumplirá con la regla del octeto B. covalente, porque al interaccionar se trasformará en ión al ceder los 2 electrones de la capa de valencia al elemento más electronegativo C. Iónico, porque para estabilizarse tendrá que perder su capa de valencia, quedando con una configuración 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, la cual corresponde al ión del átomo en cuestión. D. Covalente porque compartirá sus dos electrones con 6 que proporcione el átomo más electronegativo, para cumplir con la regla del octeto y dar como resultado una molécula.

XXI. Responde las preguntas 1 a la 3 de acuerdo con la siguiente información. En la anterior tabla se han reemplazado las letras de los símbolos de algunos elementos por otras letras. 1. Sobre la ubicación de estos elementos es correcto afirmar que A. M y N están en el grupo VII A B. M y O están en el grupo V A C. N está en el grupo I A y M en el VII A D. P está en el grupo II A 2. La mayor probabilidad de formación de un enlace iónico se da entre A. O y P B. N y O C. M y N D. M y O 3. Si se forma un compuesto entre M y P, su fórmula más probable sería:

A. PMB. MPC. M2PD. P2M

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