Cuaderno de Apuntes Química

CUADERNO DE

CUADERNO DE

 APRENDIZAJE

 APRENDIZAJE

TALLER DE

TALLER DE

QUÍMICA

QUÍMICA

 APLICADA

 APLICADA

Estimado Estudiante de AIEP, en este Cuaderno de Aprendizaje, junto a cada Aprendizaje

Estimado Estudiante de AIEP, en este Cuaderno de Aprendizaje, junto a cada Aprendizaje

Esperado que se te presenta y que corresponde al Módulo que cursas, encontrarás

Esperado que se te presenta y que corresponde al Módulo que cursas, encontrarás

“Ejercicios Explicativos”

“Ejercicios Explicativos”

que reforzarán el aprendizaje que debes lograr.

que reforzarán el aprendizaje que debes lograr.

Esperamos que estas Ideas Claves entregadas a modo de síntesis te orienten en el

Esperamos que estas Ideas Claves entregadas a modo de síntesis te orienten en el

desarrollo del saber, del hacer y del ser.

desarrollo del saber, del hacer y del ser.

Mucho

Mucho

Éxito.-Dirección de Desarrollo Curricular y Evaluación

Dirección de Desarrollo Curricular y Evaluación

VICERRECTORÍA ACADÉMICA AIEP

UNIDAD I: FUNDAMENTOS GENERALES DE QUÍMICA

UNIDAD I: FUNDAMENTOS GENERALES DE QUÍMICA

APRENDIZAJE ESPERADO:

APRENDIZAJE ESPERADO:

1.- Operan con conceptos básicos de química general relacionando compuestos

1.- Operan con conceptos básicos de química general relacionando compuestos

químicos con el quehacer profesional.

químicos con el quehacer profesional.

Criterio 1.1.

Criterio 1.1.  Describe estructura básica del átomo y de la molécula, integrando

  Describe estructura básica del átomo y de la molécula, integrando

aspectos históricos a su definición.

aspectos históricos a su definición.

En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica, que el En el siglo V antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito postuló, sin evidencia científica, que el Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó "átomos".

Universo estaba compuesto por partículas muy pequeñas e indivisibles, que llamó "átomos".

El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones (carga positiva) y especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones (carga positiva) y neutrones (carecen de carga), y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones neutrones (carecen de carga), y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones (carga negativa), en igual número que los

(carga negativa), en igual número que los protones.protones. El

El Protón Protón fue fue descubierto por descubierto por Ernest Rutherford Ernest Rutherford a a principios principios del del siglo siglo XX, XX, el el Neutrón, Neutrón, partículapartícula elemental que constituye parte del núcleo de los átomos, fue descubierto en 1930 por dos físicos elemental que constituye parte del núcleo de los átomos, fue descubierto en 1930 por dos físicos alemanes, Walter Bothe y Herbert Becker, y el Electrón, partícula elemental que constituye parte de alemanes, Walter Bothe y Herbert Becker, y el Electrón, partícula elemental que constituye parte de cualquier átomo, descubierta en 1897 por J

cualquier átomo, descubierta en 1897 por J . J. Thomson.. J. Thomson. Dentro del átomo se puede distinguir el Número Atómico

Dentro del átomo se puede distinguir el Número Atómico A A que corresponde al número de protones que corresponde al número de protones

que están en el núcleo y el número Másico

que están en el núcleo y el número Másico M M  que es la suma del  que es la suma del número de neutrones con el númeronúmero de neutrones con el número

de protones. de protones. Ejercicio 1 Ejercicio 1

De la estructura del átomo, identificar dónde se

De la estructura del átomo, identificar dónde se encuentran ubicados:encuentran ubicados: a) Protón a) Protón b) Neutrón b) Neutrón c) Electrón c) Electrón Ejercicio 2 Ejercicio 2

Resuelva los siguientes términos pareados indicando el científico que descubrió cada partícula: Resuelva los siguientes términos pareados indicando el científico que descubrió cada partícula:

 A.

 A. Rutherford. Rutherford. ____ Átomo____ Átomo B.

B. J.J. J.J. Thomson Thomson ____ ____ ProtónProtón C.

C. Demócrito Demócrito ____ ____ NeutrónNeutrón D.

D. Bothe Bothe y y Becker Becker ____ ____ ElectrónElectrón Ejercicio 3

Ejercicio 3

Complete la siguiente tabla indicando N° Atómico, N° Másico, N° de electrones, N° de protones y N° Complete la siguiente tabla indicando N° Atómico, N° Másico, N° de electrones, N° de protones y N° de neutrones.

de neutrones. N°

N° atómico atómico N° N° másico másico Electrones Electrones Protones Protones NeutronesNeutrones Be Be 4 4 99 Na Na 11 11 1212 Fe Fe 56 56 2626 Br Br 80 80 3535

Soluciones: Soluciones:

1.

1. Los protones y los neutrones se encuentran en el núcleo, mientras los electrones giranLos protones y los neutrones se encuentran en el núcleo, mientras los electrones giran alrededor del núcleo.

alrededor del núcleo.

2. 2.

 A.

 A. Rutherford. Rutherford. __C__ Átomo__C__ Átomo B.

B. J.J. J.J. Thomson Thomson __A__ Protón__A__ Protón C.

C. Demócrito Demócrito __D__ __D__ NeutrónNeutrón D.

D. Bothe Bothe y y Becker Becker __B__ __B__ ElectrónElectrón 3.

3.

N°

N° atómico atómico N° N° másico másico Electrones Electrones Protones Protones NeutronesNeutrones Be Be 4 4 9 9 4 4 4 4 55 Na Na 11 11 23 23 11 11 11 11 1212 Fe Fe 26 26 56 56 26 26 26 26 3030 Be

Be: Por definición, el número atómico corresponde al número de protones, por lo que sabemos que: Por definición, el número atómico corresponde al número de protones, por lo que sabemos que son 4 protones y a su vez, los protones son iguales a los electrones (4). Tenemos el número másico son 4 protones y a su vez, los protones son iguales a los electrones (4). Tenemos el número másico que corresponde a 9, donde están expresados la suma de protones y neutrones. Ya que sabemos que que corresponde a 9, donde están expresados la suma de protones y neutrones. Ya que sabemos que hay 4 protones al hacer la diferencia descubrimos que el número de neutrones son 5.

hay 4 protones al hacer la diferencia descubrimos que el número de neutrones son 5. Na

Na: número atómico es igual al número de protones (11) a su vez, el número de protones son igual al: número atómico es igual al número de protones (11) a su vez, el número de protones son igual al número de electrones (11), para calcular el número másico

número de electrones (11), para calcular el número másico se suma protones más se suma protones más neutrones (23).neutrones (23). Fe

Fe: el número de protones, el número atómico y el número de electrones son iguales (26), para: el número de protones, el número atómico y el número de electrones son iguales (26), para calcular el número de neutrones calculo la

calcular el número de neutrones calculo la diferencia entre número másico y el númdiferencia entre número másico y el núm ero atómico.ero atómico.

Criterio 1.2.

Criterio 1.2.  Identifica el concepto de materia, su clasificación y las propiedades

  Identifica el concepto de materia, su clasificación y las propiedades

aplicables a prevención de riesgos.

aplicables a prevención de riesgos.

La química es una ciencia experimental y teórica que estudia la materia con respecto a su estructura, La química es una ciencia experimental y teórica que estudia la materia con respecto a su estructura, su composición

su composición, sus , sus propiedades y propiedades y los cambios los cambios que sufre. que sufre. Dado la Dado la naturaleza de naturaleza de nuestro mundnuestro mundo yo y los cambios que sufre la materia de la cual se compone

los cambios que sufre la materia de la cual se compone , la química se vuelve central en l, la química se vuelve central en la creación dea creación de nuevas fuentes enérgicas, así como nuevos procedimientos que mejoren la calidad de la salud, la nuevas fuentes enérgicas, así como nuevos procedimientos que mejoren la calidad de la salud, la industria y la producción de materiales que se utilizan en todo aspecto de la vida cotidiana.

industria y la producción de materiales que se utilizan en todo aspecto de la vida cotidiana. Definición de la Materia

Definición de la Materia

La materia es todo aquello que posee masa y ocupa espacio (es decir, que tiene volumen.) La La materia es todo aquello que posee masa y ocupa espacio (es decir, que tiene volumen.) La materia, entonces, es todo lo que nos rodea

Clasificación de la Materia

La materia se clasifica en sustancias puras y mezclas, las cuales, a su vez, se clasifican en elementos, compuestos, mezclas homogéneas o soluciones y mezclas heterogéneas, tal como está ilustrado en el siguiente esquema:

Las sustancias puras son aquellas que son uniformes (homogéneas) y tienen una composición definida o determinada. Los elementos y los compuestos comprenden las sustancias puras. Estas sustancias no pueden ser separadas físicamente sino únicamente por medios químicos, cambiando así sus propiedades mediante la separación. Las mezclas son aquellas combinaciones físicas de dos o más sustancias puras, cada una de las cuales mantienen sus propiedades dentro de la combinación. La composición de las mezclas es variable y su separación puede ser mediante medios físicos o mecánicos, como la filtración, la decantación y la destilación. Dentro de las mezclas están aquellas que son homogéneas, comúnmente denominadas soluciones (disoluciones), las cuales son uniformes ante la observación y tienen los componentes en una sola fase. Las mezclas heterogéneas constan de dos o más fases, por lo cual, no son uniformes.

Ejercicio 1

De los siguientes pares de conceptos identifique cuál pertenece a la definición de materia:

 Lámpara -- luz  Aire -- calor  Cloro -- oxígeno  Frío -- hielo

Ejercicio 2

Clasifique los siguientes ejemplos como uno de los cuatro tipos de materia. a. Papel aluminio.

b. Agua azucarada. c. Una mesa de madera. d. Monóxido de carbono. e. Una roca.

f. Vinagre (ácido acético y agua). g. Cloruro de potasio.

Ejercicio 3

¿Cuál/es de las siguientes frases no son ejemplos de materia homogénea? a. el cobre

b. una mezcla de azúcar y agua c. una soda recién abierta d. una mezcla de agua y arena e. una mezcla de helio e hidrógeno f. unos granos de sal

Soluciones: 1.

 Lámpara -- luz

La lámpara posee un determinado volumen, por ende, es materia; la luz, no.

 Aire -- calor

El aire está compuesto por elementos químicos y contaminantes, se clasifica como materia; el calor en una energía, no es materia.

 Cloro -- oxígeno

 Ambos son elementos de la tabla periódica ocupando un lugar en el espacio, por lo tanto, los dos son materia.

 Frío -- hielo

El frío es una expresión de energía, no es materia; el hielo está formado por hidrógeno y oxígeno, se clasifica como materia.

2. Los literales a y h son elementos, puesto que se encuentran en la tabla periódica. Los ítems d y g son compuestos, ya que son combinaciones químicas de dos o más elementos.

La literales b y f son soluciones (mezclas homogéneas), ya que están formadas de dos o m ás sustancias puras físicamente combinadas de manera uniforme.

Los ítems c y e son mezclas heterogéneas, ya que están formadas de dos o más sustancias físicamente combinadas de manera no uniforme, donde diferentes partes son evidentes. 3. No son homogéneos los ítems C y D ya que al mezclar el agua con la arena podemos

distinguir ambos componentes, y al abrir la soda identificamos el gas del líquido.

Criterio 1.3.  Identifica los elementos de la tabla periódica de los elementos y las

propiedades periódicas.

Un elemento químico, o solamente elemento, es una sustancia formada por átomos que tienen igual cantidad de protones en el núcleo. Este número se conoce como el número atómico del elemento. Por ejemplo, todos los átomos con 6 protones en sus núcleos son átomos del elemento químico carbono, mientras que todos los átomos con 92 protones en sus núcleos son átomos del elemento uranio. Una definición más sencilla dice que un elemento químico es un tipo particular de átomo, por ejemplo: hidrógeno, helio, hierro, nitrógeno, oxígeno y otros. Según lo anterior, también podría decirse que elemento químico es una sustancia pura constituida por una sola clase de átomos. Se representa mediante símbolos.

Se conocen más de 118 elementos. Algunos se han encontrado en la naturaleza, formando parte de sustancias simples o de compuestos químicos. La tabla periódica es un esquema que incluye a los elementos químicos dispuestos por orden de número atómico creciente y en una forma que refleja la estructura de los elementos.

Los elementos están ordenados en siete hileras hori zontales, llamadas periodos, y en 18 columnas verticales, llamadas grupos.

Grupo 1 (IA): los metales alcalinos

Grupo 2 (IIA): los metales alcalinotérreos

Grupo 3 al Grupo 12: los metales de transición y metales nobles Grupo 13 (IIIA): el grupo del boro

Grupo 14 (IVA): el grupo del carbono Grupo 15 (VA): el grupo del nitrógeno Grupo 16 (VIA): los calcógenos o anfígenos Grupo 17 (VIIA): los halógenos

Grupo 18 (Grupo 0): los gases nobles

¿Qué son las propiedades periódicas?

Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repiten secuencialmente en la tabla periódica. Por la colocación en la misma de un elemento, podemos deducir qué valores presentan dichas propiedades así como su comportamiento químico. Hay un gran número de propiedades periódicas. Entre las más importantes destacaríamos:

 Estructura electrónica:

distribución de los electrones en los orbitales del átomo.

 Potencial de ionización:

energía necesaria para arrancarle un electrón.

 Electronegatividad: mide la

tendencia para atraer electrones.

 Afinidad electrónica: energía

liberada al captar un electrón.

 Carácter metálico: define su

comportamiento metálico o no metálico.

 Valencia iónica: número de electrones que necesita ganar o perder un octeto.

Ejercicio 1

Ubica en la tabla periódica los siguientes elementos:

1. Elemento A: grupo I A periodo 3 2. Elemento B: grupo III A periodo 5 3. Elemento C: grupo VIII A periodo 4

Ejercicio 2

De acuerdo a las propiedades periódicas identifica cuál de los siguientes pares de elementos posee mayor electronegatividad:

1. Cl y Bi 2. F y Fr 3. K y Ca

Soluciones: 1.

Para identificar cada elemento en la tabla periódica se debe identificar el número del periodo y del grupo, hacerlos coincidir y se encontrará el elemento indicado.

2. Utilizando el esquema de propiedades periódicas de electronegatividad, nos indica que mientras más arriba y más a la derecha esté ubicado el elemento mayor es su electronegatividad, entonces comparamos:

 Cl y Bi el de mayor electronegatividad es el cloro ya que se encuentra más a la derecha

y más arriba que el bismuto en la tabla periódica

 F y Fr el de mayor electronegatividad es el flúor   ya que es el elemento que se

encuentra más a la derecha y más arriba en la tabla y al contrario el francio es aquel que tiene la menor electronegatividad, ya que se encuentra en el extremo de abajo y mas a la izquierda.

 K y Ca estos elementos se encuentran en el mismo periodo, por lo tanto, para comparar

hay que ver cuál se encuentra más a la derecha, por tanto, el calcio es aquel que posee mayor electronegatividad.

Criterio 1.4. Indica las características de los enlaces químicos para la formación de

compuestos y moléculas en diversas áreas del sector productivo.

Enlace significa unión, un enlace químico es la unión de dos o más átomos con un solo fin, alcanzar la estabilidad, tratar de parecerse al gas noble más cercano. Para la mayoría de los elementos se trata de completar ocho electrones en su último nivel.

Las fuerzas atractivas que mantienen juntos los elementos que conforman un compuesto, se explican por la interacción de los electrones que ocupan los orbitales más exteriores de ellos (electrones de valencia).

Cuando dos átomos se acercan se ejercen varias fuerzas entre ellos. Algunas de estas fuerzas tratan de mantenerlos unidos, otras tienden a separarlos.

Enlace iónico: Cuando una molécula de una sustancia contiene átomos de metales y no metales, los electrones son atraídos con más fuerza por los no metales, que se transforman en iones con carga negativa; los metales, a su vez, se convierten en iones con carga positiva. Entonces, los iones de

Enlace covalente: Si los átomos enlazados son no metales e idénticos (como en N2 o en O2), los electrones son compartidos por igual por los dos átomos y el enlace se llama covalente apolar.

Ejercicio 1

Dibuja el enlace iónico perteneciente en cada par de elementos indicando su carga:

 Na y Cl  F , Mg , F  K , O , K

Ejercicio 2

Dibuja el enlace covalente que se produce entre los siguientes elementos e indica el número de enlaces:

 N y N  O y O  O , C y O

Ejercicio 3

Dibuje la estructura identificando enlaces de los siguientes compuestos:

 H₂O  HNO₂

Soluciones: 1.

El cloro tiene 7 electrones y el sodio uno, por tanto, el sodio cede su electrón así ambos quedan estables; como el electrón tiene carga negativa y el cloro queda con uno más, su carga es -1 y como el sodio regaló su electrón, queda con carga +1.

 A cada flúor le falta un electrón para estar estable, por tanto, el magnesio entrega un electrón a cada flúor; al poseer un electrón más cada flúor queda con carga -1 y el magnesio regaló dos electrones, queda con carga +2.

El oxígeno tiene 6 electrones, para quedar estable necesita tener 8, cada potasio tiene un electrón que se los cede, de esa forma el oxígeno queda con 2 electrones más y una carga de -2, como cada potasio regaló un electrón, cada uno queda con carga +1.

2.

Cada nitrógeno tiene 5 electrones faltando 3 para ser estables, cada nitrógeno comparte 3 electrones, por ende, quedan unidos formando tres enlaces covalentes.

Cada oxígeno tiene 6 electrones faltando 2 para ser estables, cada oxígeno comparte 2 electrones, por ende, quedan unidos formando dos enlaces covalentes.

Cada oxígeno tiene 6 electrones, faltando 2 para ser estable; por su parte, el carbono tiene 4 electrones, faltando 4 para ser estable; el carbono comparte 2 electrones con el oxígeno por una parte y los otros dos electrones los comparte con otro oxígeno, quedando así 4 enlaces covalentes entre los elementos.

APRENDIZAJE ESPERADO:

2.- Relacionan las propiedades físicas de los elementos y su ubicación en la tabla

periódica.

Criterio 1.6

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Sin embargo, existe un cuarto estado denominado plasma. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, solo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. La mayoría de las sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:

Los sólidos: En los sólidos, las partículas están unidas por fuerzas de atracción muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.

Propiedades:

 Tienen forma y volumen constantes.

 Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.

 No se pueden comprimir, pues no es posible reducir su volumen presionándolos.

 Se dilatan: aumentan su volumen cuando se calientan, y se contraen: disminuyen su volumen

cuando se enfrían.

Los líquidos: las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles que en los sólidos, de modo que las partículas se mueven y chocan entre sí, vibrando y deslizándose unas sobre otras.

Propiedades:

 No tienen forma fija pero sí volumen.

 La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características

de los líquidos.

 Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.

 Fluyen o se escurren con mucha facilidad si no están contenidos en un recipiente; por eso, al

igual que a los gases, se los denomina fluidos.

Los gases:  En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias.

Propiedades:

 No tienen forma ni volumen fijos.

 En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las

condiciones de temperatura y presión.

 El gas adopta el tamaño y la forma del lugar que ocupa.  Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.  Se pueden comprimir con facilidad, reduciendo su volumen.

 Se difunden y tienden a mezclarse con otras sustancias gaseosas, líquidas e, incluso, sólidas.  Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos.

Plasma: Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forman bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando solo átomos dispersos. El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad. Un ejemplo de plasma es el sol.

Plasmas terrestres:

 Los rayos durante una tormenta.  El fuego.

 El magma.  La lava.

Ejercicio 1

Defina los siguientes conceptos:

  Materia:   Homogéneo:   Heterogéneo:

Ejercicio 2

Clasifique los siguientes compuestos como sólido, líquido, gaseoso o plasma, según corresponda: Compuesto Clasificación según estado

 Agua de mar  Aire Café en grano Hielo  Aceite  Arena Fuego Dióxido de carbono Oro Soluciones: 1.

 Materia: La materia es todo aquello que posee masa y ocupa espacio, es decir, que

tiene volumen.

 Homogéneo: mezcla que son uniformes ante la observación y tienen los componentes

en una sola fase.

 Heterogéneo: Las mezclas heterogéneas constan de dos o más fases, por lo cual, no

son uniformes. 2.

Compuesto Clasificación según estado  Agua de mar Líquido

 Aire Gaseoso Café en grano Sólido

Hielo Sólido  Aceite Líquido  Arena Sólido

Fuego Plasma Dióxido de carbono Gaseoso

Criterio 1.7

La configuración electrónica del átomo de un elemento corresponde a la ubicación de los electrones en los orbitales de los diferentes niveles de energía. Aunque el modelo de Scrödinger es exacto solo para el átomo de hidrógeno, para otros átomos es aplicable el mismo modelo mediante aproximaciones muy buenas.

La manera de mostrar cómo se distribuyen los electrones en un átomo, es a través de la configuración electrónica. El orden en el que se van llenando los niveles de energía es: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p. El esquema de llenado de los orbitales atómicos, lo

podemos tener utilizando la regla de la diagonal, para ello debes seguir atentamente la flecha del esquema comenzando en 1s; siguiendo la flecha podrás ir completando los orbitales con los electrones en forma correcta.

Escribiendo configuraciones electrónicas

Para escribir la configuración electrónica de un átomo es necesario:

 Saber el número de electrones que el átomo tiene; basta conocer el número atómico (Z) del

átomo en la tabla periódica. Recuerda que el número de electrones en un átomo neutro es igual al número atómico (Z = p+).

 Ubicar los electrones en cada uno de los niveles de energía, comenzando desde el nivel más

cercano al núcleo (n = 1).

 Respetar la capacidad máxima de cada subnivel (s = 2e-, p = 6e-, d = 10e- y f = 14e-).

Ejemplo:

Dado el elemento cuyo número atómico es 38 escriba la configuración electrónica:

 Como el número atómico es 38, eso nos indica que tiene 38 electrones y comenzamos a

llenar según la estructura.

1s1 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2

Relación de la Configuración electrónica con la Tabla Periódica

De modo inverso, si tenemos o conocemos la configuración electrónica de un elemento podemos predecir exactamente el número atómico, el grupo y el período en que se encuentra el elemento en la tabla periódica.

Por ejemplo, si la configuración electrónica de un elemento es 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, podemos hacer el siguiente análisis:

Para un átomo la suma total de los electrones es igual al número de protones; es decir, corresponde a su número atómico, que en este caso es 17. El período en que se ubica el elemento está dado por el máximo nivel energético de la configuración, en este caso corresponde al período h3, y el grupo está dado por la suma de los electrones en los subniveles s y p del último nivel; es decir, corresponde al grupo 7.

Ejercicio 1

 Escribe la configuración electrónica del Radio (Z = 88). ¿Cuáles son los electrones de interés

en química?

 Escribe la configuración electrónica del 74W. ¿Cuáles son los electrones de interés en

química? Ejercicio 2

Indique el período, grupo y tipo de elemento para los átomos que tienen las siguientes configuraciones electrónicas:

 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Soluciones: 1.

 Configuración electrónica del Ra: Z = 88 quiere decir que tiene 88 e

La configuración electrónica es:

1 s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f 14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p6 7s2 Electrones de interés en química: 7 s2

 Configuración electrónica del 74W: Z=74 o sea, tiene 74 e

-Configuración electrónica:

1s2 2 s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f 14 5s2 5p6 6s2 5 d4 Electrones de interés en química: 6 s2 5 d4

2.

 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Para conocer el período consideramos los electrones de valencia que se ubican en el nivel más alejado del núcleo. Esto es n=3, por lo tanto, decimos que el período =3.

Los elementos con configuración electrónica externa del tipo s2 p5 corresponden al grupo VIIB. Los elementos del grupo VIIB son del tipo Halógenos.

Sumando todos los electrones obtenemos su número atómico, por lo tanto, decimos que Z=17. Conclusión: el elemento con configuración electrónica 3s2 3p5 es el CLORO.

Para conocer el período consideramos los electrones de valencia que se ubican en el nivel más alejado del núcleo.

La configuración electrónica externa es 4s2, esto es n=4, por lo tanto, decimos que el período = 4. Elementos con configuración electrónica externa del tipo 3d5 4s2 son del tipo metal de transición. Para los elementos de transición se deben sumar los electrones del nivel más alto (n=4) con los electrones de los orbitales d inmediatamente anteriores, por ser los orbitales 3d de mayor energía que los orbitales 4s. Con esta suma de electrones se obtiene directamente el grupo. Por lo tanto: 2 e- (4s) + 5 e- (3d) = 7 e- ubicados en orbitales de distinto nivel energético.  Así el elemento pertenece al grupo VII A, es un elemento de transición.

Sumando todos los electrones obtenemos su número atómico, por lo tanto, decimos que Z= 25. Conclusión: el elemento con configuración electrónica 3s2 3p6 3d5 4s2 es el MANGANESO.

Criterio 1.8

Criterio 1.9

 Poseen bajo potencial de ionización y alto peso específico

 Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1 a 3 electrones.

 Son sólidos a excepción del mercurio (Hg), galio (Ga), cesio (Cs) y francio (Fr), que son

líquidos

 Presentan aspecto y brillo metálicos

 Son buenos conductores del calor y la electricidad

 Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos  Se oxidan por pérdida de electrones

 Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura cristalina al unirse con el oxígeno

forma óxidos y estos al reaccionar con el agua forman hidróxidos

 Los elementos alcalinos son los más activos

Propiedades de los no- metales:

 Tienen tendencia a ganar electrones

 Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico

 Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 4 a 7 electrones  Se presentan en los tres estados físico de agregación

 No posee aspecto ni brillo metálico

 Son malos conductores de calor y la electricidad  No son dúctiles ni maleables ni tenaces

 Se reducen por ganancia de electrones

 Su molécula está formada por dos o más átomos

 Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y estos al reaccionar con el agua,  forman

oxiácidos

Los elementos en la tabla periódica se ordenaron en grupos o familias que poseen características físicas similares. Existen dieciocho grupos, numerados desde el número 1 al 18. Los elementos situados en dos filas fuera de la tabla pertenecen al grupo 3.

En un grupo, las propiedades químicas son muy similares, porque todos los elementos del grupo tienen el mismo número de electrones en su última o últimas capas.

 Así, si nos fijamos en la configuración electrónica de los elementos del primer grupo, el grupo 1 o alcalinos:

Elemento Símbolo Última capa Hidrógeno H 1s1 Litio Li 2s1 Sodio Na 3s1 Potasio K 4s1 Rubidio Rb 5s1 Cesio Cs 6s1 Francio Fr 7s1

La configuración electrónica de su última capa es igual, variando únicamente el periodo del elemento. PROPIEDADES PERIÓDICAS Y SU VARIACIÓN ATÓMICA

Carga nuclear efectiva: Es la fuerza con la cual el núcleo positivo atrae a los electrones de la capa de valencia.

Tamaño atómico: El radio de un átomo generalmente aumenta dentro de un grupo de arriba hacia abajo.

Radio iónico: Está relacionado con los radios de los átomos neutros y así en los iones negativos el radio va a ser más grande que los neutros y en los io nes positivos sus radios son más pequeños. Para los iones negativos es mayor y para los positivos es menor.

Energía de ionización: El potencial o energía de ionización es una medida de la energía necesaria para remover un electrón de un átomo gaseoso neutro y formar un ión positivo.

Afinidad electrónica: Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso adquiere un electrón.

Numero de oxidación: Es la carga eléctrica que el átomo parece tener cuando existe como elemento libre o cuando está unido a otro átomo en un compuesto.

Valencia: Es la capacidad de combinación de un elemento en otro. Electrón de valencia

IA -- 1e-IVA -

4e-Electronegatividad: Es un número positivo que se asigna a cada elemento y muestra la capacidad del átomo, para atraer y retener electrones de enlace.

Ejercicio 1

De acuerdo a las características de los elem entos clasifíquelos como metal o no metal:

Característica Clasificación (metal o no metal) Se oxidan por pérdida de electrones.

Son malos conductores de calor y de la electricidad.

Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1 a 3 electrones.

Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos.

 Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y estos al reaccionar con  el agua, forman oxiácidos.

Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura cristalina al unirse con el oxígeno forma óxidos y estos al reaccionar con el

agua forman hidróxidos.

Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico. Tienen tendencia a ganar electrones.

Ejercicio 2

Relacione las siguientes definiciones con el término correspondiente:

Definiciones Propiedades periódicas  ____ Es un número positivo que se asigna a cada elemento y muestra

la capacidad del átomo, para atraer y retener electrones de enlace.

 A. Afinidad electrónica.  ____ Es la carga eléctrica que el átomo parece tener cuando existe

como elemento libre o cuando está unido a otro átomo en un compuesto.

B. Radio Iónico

 ____ Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso adquiere un electrón.

C. Electronegatividad  ____ Está relacionado con los radios de los átomos neutros, y así en los

iones negativos el radio va a ser más grande que los neutros y en los iones positivos sus radios son más pequeños. Para los iones negativos es mayor y para los positivos es menor.

D. Carga nuclear efectiva.

 ____ Es la fuerza con la cual el núcleo positivo atrae a los electrones de

la capa de valencia. E. Tamaño atómico.  ____ El radio de un átomo generalmente aumenta dentro de un grupo

de arriba hacia abajo.

Ejercicio 3

Utilizando tabla periódica ubica los siguientes grupos e indica los elementos pertenecientes al grupo:

  Cloro:   Sodio:   Oxígeno:   Bario:   Nitrógeno: Soluciones: 1.

Característica Clasificación (metal o no metal) Se oxidan por pérdida de electrones Metal

Son malos conductores de calor y de la electricidad No metal Por regla general, en su último nivel de energía tienen de 1 a 3

electrones.

Metal Son dúctiles y maleables, algunos son tenaces, otros blandos Metal  Al unirse con el oxígeno forman anhídridos y estos al reaccionar

con el agua, forman oxiácidos

No metal Su molécula está formada por un solo átomo, su estructura cristalina

al unirse con el oxígeno forma óxidos y estos al reaccionar con el agua forman hidróxidos

Metal Poseen alto potencial de ionización y bajo peso específico No metal Tienen tendencia a ganar electrones No metal

2.

Definiciones Propiedades periódicas  __C__ Es un número positivo que se asigna a cada elemento y muestra

la capacidad del átomo, para atraer y retener electrones de enlace.

 A. Afinidad electrónica  __F__ Es la carga eléctrica que el átomo parece tener cuando existe

como elemento libre o cuando está unido a otro átomo en un compuesto.

B. Radio Iónico  __A__ Es la energía liberada cuando un átomo gaseoso adquiere un

electrón.

C. Electronegatividad  __B__ Está relacionado con los radios de los átomos neutros y así en

los iones negativos el radio va a ser más grande que los neutros y en los iones positivos sus radios son más pequeños. Para los iones negativos es mayor y para los positivos es menor.

 __D__ Es la fuerza con la cual el núcleo positivo atrae a los electrones

de la capa de valencia. E. Tamaño atómico  __E__ El radio de un átomo generalmente aumenta dentro de un grupo

de arriba hacia abajo.

F. Numero de oxidación

3.

 Cloro: yodo, bromo, ástato, flúor, pertenecen al grupo 17.

 Sodio: litio, potasio, rubidio, cesio francio, pertenecen al grupo 1.  Oxígeno: azufre, selenio, pertenecen al grupo 16.

 Bario: berilio, magnesio, calcio, estroncio, radio, pertenecen al grupo 2.  Nitrógeno: fósforo, pertenecen al grupo 15.

APRENDIZAJE ESPERADO:

3.- Realiza diferentes operaciones de compuestos inorgánicos y orgánicos, utilizando

nomenclatura básica y los relaciona con accidentes y enfermedades profesionales.

Criterio 1.11

Óxidos: Son compuestos binarios formados por la combinación de oxígeno con otro elemento, si el elemento es un metal se les conoce como óxido metálico o también como óxido básico. En caso de que fuera un no metal se les denomina óxido no metálico u óxido ácido.

Su nombre lleva al inicio la palabra óxido (aludiendo el oxígeno en su composición), seguido por el nombre del elemento que acompaña al oxígeno y finalmente se les añade el estado de oxidación con números romanos al final del nombre.

Ejemplo:

 Na₂O Óxido de sodio I  Fe₂O₃Óxido de hierro III

Hidrácidos: Los hidrácidos también llamados ácidos hidrácidos o hidruros no metálicos son combinaciones binarias entre hidrógeno junto a los halógenos (F, Cl, Br, I) exceptuando el At y con los anfígenos (S, Se, Te) exceptuando el O, los primeros actúan con valencia 1 y los segundos actúan con valencia 2. Estos compuestos presentan carácter ácido en disolución acuosa.

Las fórmulas de los hidrácidos son del siguiente tipo HnX (donde X es el elemento no metálico y n es

la valencia de dicho elemento).

 Al nombrar se inicia con la palabra ácido seguida del no metal que acompaña al hidrógeno, terminada en hídrico.

Ejemplo:

 HCL ácido clorhídrico  H₂S ácido sulfhídrico

Ejercicio 1

De los siguientes óxidos identifique si es un óxido ácido o básico e identifique riesgos a la salud al estar en contacto.

Compuesto Clasificación Daño a la salud BaO

Cl2O7

K2O

SO2

Ejercicio 2

Nombre los siguientes hidrácidos e indique riesgo para la salud:

Compuesto Nombre Daño a la salud HCl

HBr H2S HI

Soluciones: 1.

Compuesto Clasificación Daño a la salud BaO Óxido básico Tóxico e irritación Cl2O7 Óxido ácido Irritación

K2O Óxido básico Corrosivo

SO2 Óxido ácido Poco tóxico

Cada vez que el óxido es formado por un elemento metálico se habla de que el óxido es básico y si el elemento es un no metal el óxido es ácido.

2.

Compuesto Nombre Daño a la salud HCl Ácido clorhídrico Irritación HBr Ácido bromhídrico Corrosivo e irritante H2S Ácido sulfhídrico Irritación y fatiga

HI  Ácido yodhídrico Corrosivo y tóxico

Criterio 1.12

Hidróxido:  Los hidróxidos se forman por reacción de los óxidos básicos con el agua. Tienen la siguiente fórmula general: Me (OH)x siendo x igual al número de oxidación del metal. Es por eso que la regla práctica indica escribir el metal seguido de tantos OH (oxhidrilos) como el número de oxidación. El nombre comienza con la palabra hidróxido seguido del metal y el estado de oxidación del metal con números romanos.

Ejemplo:

 Al2O3 + H2O --- Al(OH)3 Hidróxido de aluminio III

CaO2 + H2O --- Ca(OH)2 Hidróxido de calcio II

Los hidróxidos, también llamados de base, presentan ciertas características como: propiedades detergentes y jabonosas, conducen la corriente eléctrica en disolución acuosa y generalmente son corrosivas.

Los hidróxidos más importantes en relación a los efectos que causan a la salud humana por sus propiedades físicas son:

 Hidróxido de sodio (NaOH): es una sustancia peligrosa debida que es corrosiva. Los efectos

agudos (de corta duración) en la salud pueden ocurrir inmediatamente o poco tiempo después de la exposición al Hidróxido de sodio. Puede afectar la piel, pues al entrar en contacto puede causar irritación y quemaduras severas en la piel. Así como puede causar irritación y quemaduras severas en los ojos y posiblemente dañarlos en forma permanente. También puede irritar la boca, la nariz, garganta y pulmones. La exposición crónica (efectos a largo plazo) de Hidróxido de sodio puede causar una acumulación de líquido en los pulmones (edema pulmonar), una emergencia médica, con falta de aire severa. El Hidróxido de sodio se

utiliza para fabricar otros productos químicos, en la refinería de petróleo, la fabricación de papel, compuestos de limpieza y muchos otros usos.

 Hidróxido de potasio (KOH): es una sustancia peligrosa debido a que es sumamente

corrosiva. Los efectos agudos sobre la salud pueden ocurrir inmediatamente o poco tiempo después de la exposición al Hidróxido de potasio. Puede afectar la piel, pues al entrar en contacto puede causar graves irritaciones y quemaduras. También al inhalarlo puede irritar la nariz, la garganta y los pulmones y causar tos, respiración con falta de aire y lesiones internas a la nariz. La exposición crónica de Hidróxido de potasio puede causar bronquitis con tos, flema y/o falta de aire. Se emplea el Hidróxido de potasio en jabones líquidos y blandos, fertilizantes, galvanoplastia, la fabricación de otras sustancias químicas y en muchos otros procesos.

 Hidróxido de calcio (CaOH): es una sustancia peligrosa. Los efectos agudos sobre la salud

pueden ocurrir inmediatamente o poco tiempo después de la exposición al Hidróxido de calcio. Puede afectar la piel, pues al entrar en contacto puede producir graves irritaciones y quemaduras. También al inhalarlo puede irritar la nariz y los pulmones, causando tos, respiración con falta de aire. En la actualidad no se conocen efectos crónicos sobre la salud. Se usa en mortero, yeso, cemento y otros materiales de construcción y pavimentación.

Oxácidos: Se obtienen por reacción de un óxido ácido con el agua. Son compuestos ternarios que tienen la siguiente fórmula general: HxNOy  siendo N un no metal. La cantidad de hidrógeno y oxígeno depende del número de oxidación del no metal por cuanto la suma total debe ser 0. Para nombrar se inicia con la palabra ácido seguido del no metal agregando el prefijo y terminación correspondiente:

Ejemplo:

SO3 + H2O --- H2SO4  Ácido sulfúrico

Cl2O7 + H2O ---  HClO4 Ácido perclórico

Los oxácidos, comúnmente llamados de ácidos, presentan ciertas características como: poseen un sabor agrio característico, disuelven sustancias, sus disoluciones conducen la corriente eléctrica y la mayoría son corrosivos para la piel.

Los oxácidos más importantes en relación a los efectos que causan a la salud humana, por sus propiedades físicas son:

- Ácido sulfúrico (H2SO4): es considerada una sustancia sumamente peligrosa y corrosiva. Es

de laboratorio. Puede causar efectos en riñones y pulmones, en ocasiones ocasionando la muerte. Causa efectos fetales de acuerdo a estudios con animales de laboratorio. Ocasiona severas irritaciones en ojos, piel, tracto respiratorio y tracto digestivo con posibles quemaduras. La repetida exposición a bajas concentraciones puede causar dermatitis. La exposición a altas concentraciones puede causar erosión dental y posibles trastornos respiratorios. El efecto crónico es la generación de cáncer.

- Ácido clorhídrico (HCl): es considerada una sustancia peligrosa y corrosiva. Es utilizado en la refinación de minerales, en la extracción de estaño y tántalo, para limpiar metales, como reactivo químico, en la hidrólisis de almidón y proteínas para obtener otros productos alimenticios y como catalizador y disolvente en síntesis orgánica. El ácido clorhídrico y concentraciones altas de gas, son altamente corrosivos a la piel y membranas mucosas. Los efectos agudos son irritación y quemaduras en la piel y los ojos. Dificultad para respirar, tos e inflamación. Exposiciones severas causan espasmo de la laringe y edema en los pulmones y cuerdas vocales. Una exposición prolongada y repetida puede causar decoloración y corrosión dental. También puede causar la pérdida de la visión.

- Ácido perclórico (HClO4): es una sustancia peligrosa y fuerte oxidante, es la más corrosiva.

Reacciona violentamente con materiales combustibles y reductores, materiales orgánicos y bases fuertes, originando peligro de incendio y explosión. Ataca a muchos metales formando un gas combustible (hidrógeno). El ácido es inestable si la concentración es superior al 72%; puede explotar por shock o sacudida cuando está seco o secándose. Mezclas con material combustible (como el papel)pueden inflamarse espontáneamente a temperatura ambiente. Causa severa irritación y quemaduras en el área de contacto en la exposición a corto plazo.. Dañino si es ingerido o inhalado. Los efectos crónicos son bronquitis crónica, rinitis y faringitis crónica

Ejercicio 1

Complete la siguiente tabla formulando los sigui entes compuestos e identificando si son hidróxidos u oxácidos:

Reacción Resultado Clasificación Cl2O3 + H2O

K2O + H2O

PO2 + H2O

MgO + H2O

Ejercicio 2

Nombre los siguientes compuestos según las reglas IUPAC.

  HClO₂   KOH  H₂PO₃   Mg(OH)₂

Complete la siguiente tabla con tres hidróxidos peligrosos para la salud y explicar sus respectivos efectos y su utilización.

Fórmula Nomenclatura Efectos agudos Efectos crónicos Utilización

Soluciones: 1.

Reacción Resultado Clasificación Cl2O3 + H2O HClO2  Acido

K2O + H2O KOH Hidróxido

PO2 + H2O H2PO3  Acido

MgO + H2O Mg(OH)2 Hidróxido

2.

  HClO₂ Ácido cloroso

 KOH Hidróxido de potasio I  H₂PO₃ Ácido fosforoso

  Mg(OH)₂ Hidróxido de magnesio II

3.

Fórmula Nomenclatura Efectos agudos Efectos crónicos Utilización NaOH Hidróxido de sodio Irritación y

quemaduras severas en la piel y en los ojos. Irritación en la boca, nariz y garganta y pulmones. Edema pulmonar y falta de aire severa. Fabricación de productos químicos, en la refinería de petróleo, la fabricación de papel y compuestos de limpieza.

KOH Hidróxido de potasio Graves irritaciones y quemaduras en la piel. También al inhalarlo puede irritar la nariz, la garganta y los pulmones y causar tos; respiración con

Bronquitis con tos, flema y/o falta de aire. Fabricación de  jabones líquidos y blandos, fertilizantes, galvanoplastia y de otras sustancias químicas.

falta de aire y lesiones internas a la nariz. CaOH Hidróxido de calcio Graves irritaciones y

quemaduras en la piel. También al inhalarlo puede irritar la nariz y los pulmones, causando tos; respiración con falta de aire.

No se conoce. En mortero, yeso, cemento y otros materiales de construcción y pavimentación.

Criterio 1.13

Las oxisales son compuestos que están formados por un metal, un no metal y oxígeno. Nomenc latura de oxisales:

Para nombrar estos compuestos se escribe el nombre del radical negativo con la terminación ATO para la mayor valencia del no metal de las dos que posee, y terminación ITO para la menor valencia del no metal de las dos que posee, seguida de la preposición DE si posee una valencia y el nombre del metal O con las terminaciones ya conocidas ICO para la mayor valencia y OSO para la menor valencia, si el metal posee dos valencias.

Na2SO4 SULFATO DE SODIO (Azufre con valencia +6) Na2SO3 SULFITO DE SODIO (Azufre con valencia +4) Fe2(SO4)3 SULFATO DE FERRICO (Azufre con valencia +6) FeSO3 SULFITO DE FERROSO (Azufre con valencia +4) Tabla de prefijos para nombrar oxisales:

Los oxisales, más conocidos como sales son cristales y solubles en agua, por lo general. Las diferentes sales resultan de la reacción entre un ácido y una base, siendo esta reacción de neutralización completa o bien parcial, y en todos los casos se produce también agua. Fundidas o disueltas en agua, conducen la electricidad. Generalmente, son muy peligrosas para la salud humana.

 Carbonato ácido de sodio (NaHCO₃): también conocido como Bicarbonato de sodio. Puede

causar irritación a la piel y a los ojos. La inhalación del polvo o niebla puede causar daños al sistema respiratorio y al tejido pulmonar lo cual puede producir desde una irritación a las vías respiratorias superiores hasta na neumonía química. En general, las exposiciones a altas concentraciones por largo tiempo pueden causar flujo nasal, ligero dolor de cabeza, nauseas. No se acumula en el cuerpo.

 Hipoclorito de sodio (NaClO): Es un producto no inflamable, sin embargo, puede provocar

fuego en contacto con material orgánico. Además, puede generar gases tóxicos (como cloro) cuando se calienta. Puede generar explosivos con aminas, es extremadamente destructivo de las membranas, del tracto respiratorio superior, ojos y piel. Es peligroso si se ingiere o se respiran sus vapores y puede absorberse a través de la piel. Puede provocar tos y después la irritación de los bronquios y su inflamación, lo mismo que a la laringe, produciendo neumonitis química y edema pulmonar.

Ejercicio 1

Nombre los siguientes compuestos utilizando prefijos necesarios:

 KIO₂  Na₂TeO₃   Ca(BrO₃)₂   AgNO₃   NaClO   LiSO₄   MgClO₄ Solución:

 KIO₂ Yodito de potasi  Na₂TeO₃ Telurito de sodio   Ca(BrO₃)₂ Bromato de calcio   AgNO₃ Nitrato de plata  NaClO Clorato de sodio   LiSO₄ Sulfato de litio

  MgClO₄ Perclorato de magnesio

Criterio 1.14

Los hidrocarburos alifáticos son compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno, formando cadenas, las cuales pueden ser abiertas o cerradas. Los hidrocarburos pueden encontrarse unidos por enlaces simples, dobles o triples. Como el carbono es tretavalente, está compartiendo dos electrones en cada enlace, y el hidrógeno, que solamente tiene un electrón, solo necesita un enlace para poder  juntarse con el carbono.

Los hidrocarburos alifáticos son ampliamente utilizados como disolventes, pues pueden disolver sustancias aceitosas, grasas, resinas o incluso caucho y otras sustancias, hecho muy útil en la industria de obtención de sustancias como pinturas, pegamentos, etc., así como también son de gran utilidad en la síntesis, en química orgánica, donde son a menudo utilizados como materia prima. Dentro del grupo de hidrocarburos alifáticos de cadena abierta tenemos a los alcanos, alquenos y alquinos, diferentes en base a la naturaleza de sus enlaces, y dentro del grupo de hidrocarburos de cadena cerrada, tendremos a aquellos compuestos que se cierran su cadena, formando un anillo sin ser derivados del benceno, como por ejemplo, los ciclo alcanos.

Para nombrar los hidrocarburos alifáticos se necesita contar cuántos carbonos tiene la cadena para proporcionar el nombre seguido del prefijo correspondiente, cuando son alcanos (enlace simple) la terminación es ANO, cuando es alquenos (doble enlace) su terminación es ENO, cuando es alquinos (triple enlace) su terminación es INO.

Tabla de Prefijos:

N° de carbonos Nombre N° de carbonos Nombre 1 Met 6 Hex 2 Et 7 Hep 3 Prop 8 Oct 4 But 9 Non 5 Pent 10 Dec Riesgos de los hidrocarburos alifáticos para la salud:

La absorción de los hidrocarburos aromáticos tiene lugar por inhalación, ingestión y en cantidades pequeñas, por vía cutánea. Los hidrocarburos aromáticos pueden causar efectos agudos y crónicos en el sistema nervioso central. La intoxicación aguda por estos compuestos produce cefalea, náuseas, mareo, desorientación, confusión e inquietud. La exposición aguda a dosis altas puede incluso provocar pérdida de consciencia y depresión respiratoria. Uno de los efectos agudos más conocidos es la irritación respiratoria (tos y dolor de garganta). También se han observado síntomas cardiovasculares como palpitaciones y mareos. Los síntomas neurológicos de la exposición crónica pueden ser: cambios de conducta, depresión, alteraciones del estado de ánimo y cambios de la personalidad y de la función intelectual. También se sabe que la exposición crónica produce o contribuye a producir neuropatía distal en algunos pacientes.

Los hidrocarburos peligrosos más conocidos son:Tolueno (C6H5CH3): se ha asociado con un síndrome

persistente de ataxia cerebelar. Otros efectos crónicos son sequedad, irritación y agrietamiento de la piel y dermatitis. La exposición, sobre todo a los compuestos clorados de este grupo, puede causar hepatotoxicidad. Las concentraciones más altas pueden provocar un coma narcótico. El tolueno es materia prima para la elaboración de poliuretano, medicamentos, colorantes, perfumes, detergentes, combustibles para automóviles y aviones, disolventes de pinturas.sacarinas y sab orizantes.

Benceno (C6H6): es un carcinógeno humano demostrado que favorece el desarrollo de todo tipo de

leucemias y, en particular, de la leucemia no linfocítica aguda. También puede causar anemia aplástica y pancitopenia reversible. El benceno es un líquido inflamable y sus vapores forman mezclas inflamables o explosivas con el aire en una amplia gama de concentraciones. Es muy utilizado en la fabricación de colorantes, en la industria de pesticidas y elaboración de detergentes, explosivos y fármacos.

Xileno (C6H4(CH3)2): es un derivado dimetilado del Benceno. Es una sustancia peligrosa por su

carácter inflamable. Es un narcótico, por lo que la exposición prolongada al mismo provoca alteraciones de los órganos hematopoyéticos y del sistema nervioso central. El cuadro clínico de la intoxicación aguda es similar al de la intoxicación por benceno. Los síntomas típicos son alteraciones cardiovasculares, sabor dulzón en la boca, náuseas, en ocasiones vómitos, pérdida del apetito, mucha sed, sensación de quemazón en los ojos y hemorragia nasal.

Ejercicio 1

Clasifique los siguientes compuestos orgánicos en alcanos, alquenos y alquinos: Compuesto Clasificación CH3-CH3 CH3-CH2-CH=CH-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CH2=CH2 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3 Ejercicio 2

Nombre los siguientes compuestos orgánicos utilizando la terminación ano, eno o ino. Compuesto Nombre CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CH2=CH2 CH3-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3 CH3-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3 CH3-CH2-CH=CH-CH3 Ejercicio 3

Nombre al menos 5 empresas que en su producción utilice compuestos orgánicos: Ejercicio 4

Relacione las siguientes definiciones con el término correspondiente:

 A. Benceno ( ) Entre sus efectos crónicos está la dermatitis y puede provocar coma narcótico. Es utilizado en combustibles de automóviles y aviones.

B. Xileno ( ) Es un producto muy inflamable. Tiene efectos tóxicos principalmente en la sangre, pudiendo generar leucemia. C. Tolueno ( ) Es considerado inflamable y es un derivado. Los efectos para

la salud están relacionado con los órganos del sistema cardiovascular y sistema nervioso central

Soluciones: 1. Compuesto Clasificación CH3-CH3  Alcano CH3-CH2-CH=CH-CH3  Alqueno CH3-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3  Alquino CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3  Alcano CH2=CH2  Alqueno CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3  Alquino 2. Compuesto Nombre CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3  Octano CH2=CH2  Eteno CH3-CH3  Etano CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3  Decino CH3-CH2-CH2-CH2-C=C-CH3  Heptino CH3-CH2-CH=CH-CH3  Penteno 3.

Todas las empresas del área productiva utilizan productos orgánicos, desde la fabricación de automóviles, celulares, pinturas, maquillaje, ropa, detergentes, etc.

4.

 A. Benceno ( C ) Entre sus efectos crónicos está la dermatitis y puede provocar coma narcótico. Es utilizado en combustibles de automóviles y aviones.

B. Xileno ( A ) Es un producto muy inflamable. Tiene efectos tóxicos. principalmente en la sangre, pudiendo generar leucemia. C. Tolueno ( B ) Es considerado inflamable y es un derivado. Los efectos para

la salud están relacionado con los órganos del sistema cardiovascular y sistema nervioso central.

APRENDIZAJE ESPERADO:

4.- Operan con estequiometría básica y los relacionan su quehacer profesional.

Criterio 1.16

Criterio 1.17

Las leyes de la conservación de la materia y energía, Es una de las leyes fundamentales en todas las ciencias naturales. Postula que la cantidad de materia antes y después de una transformación es siempre la misma,

Es decir, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. La materia, en ciencia, es el término general que se aplica a todo lo que ocupa espacio y posee los atributos de gravedad e inercia.

También llamada La ley de conservación de la masa o Ley de Lomonósov-Lavoisier en honor a sus creadores. Fue elaborada independientemente por Mijaíl Lomonósov en 1745 y por Antoine Lavoisier en 1785. Esta ley es fundamental para una adecuada comprensión de la química. Está detrás de la descripción habitual de las reacciones químicas mediante la ecuación química, y de los métodos gravimétricos de la química analítica.

Peso atómico es el número designado a cada elemento químico para especificar la masa promedio de sus átomos, que está estipulada en la tabla periódica que indica la masa que posee un molde cada elemento.

En las experiencias ordinarias de laboratorio el químico no utiliza cantidades de sustancia del orden del átomo o de la molécula, sino otras muy superiores, del orden de gramos normalmente. Es, pues, mucho más útil introducir un nuevo concepto: una unidad que, siendo múltiplo de la masa de un átomo o de una molécula, represente cantidades de materia que sean ya manejables en un laboratorio.

 Así, de un elemento se puede tomar una cantidad de gramos que sea igual al número expresado por su peso atómico (átomo-gramo). Ejemplo: el peso atómico del hidrógeno es 1,0079; luego, 1,0079 g de hidrógeno equivalen a un átomo-gramo de hidrógeno.

De todo esto se deduce que un átomo-gramo de cualquier elemento o una molécula-gramo de cualquier sustancia posee igual número de átomos o moléculas, respectivamente, siendo precisamente ese número el factor N. El valor de N, determinado experimentalmente, es de 6,023 x 1023 y es lo que se conoce como número de Avogadro:

N = 6,023 x 10 23

Esto condujo al concepto con el que se han sustituido los términos ya antiguos de molécula-gramo y de átomo-gramo: el mol.

Mol es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro, N, de partículas unitarias o entidades fundamentales (ya sean estas moléculas, átomos, iones, electrones, etc.). Este concepto de mol es mucho más amplio, y lo importante es que hace referencia a un número determinado de partículas o entidades. Es, pues, una cantidad de unidades, y de igual manera que nos referimos a una docena de huevos (12 huevos), un cartón de cigarrillos (200 cigarrillos), etc., podríamos referirnos a un mol de huevos o de cigarrillos (6,023 x 1023 huevos, 6,023 x 1023 cigarrillos, etc.).

Ejercicio 1

Defina con sus palabras y en forma sencilla:

  Mol

 Peso atómico

 Número de Avogadro

Ejercicio 2

Enuncia la ley de conservación de la masa y energía.

Ejercicio 3

Caso 1: Si se tienen 300 g de papel con el que se necesita quemar para desaparecer una información importante, luego de la combustión se pesa las cenizas y resultan ser 52 gramos ¿Qué sucedió con el resto de la masa?

Caso 2:  En un laboratorio se tienen que pesar 1,8 moles de una sustancia pero el especialista necesita saber cuántos átomos de ese compuesto hay en esa cantidad de materia.

Soluciones: 1.

 Mol: Cantidad de sustancia, por cada mol hay 6,022x1023 átomos.  Peso atómico: Es la masa que tiene un mol de cada elemento.

 N° de Avogadro: Es la relación de átomos que tiene un mol 6,022x1023.

2. La materia ni la energía no se crean ni se destruyen solo se transforman.

3. Caso 1: recordar que la materia no se crea ni se destruye solo se transforma, por lo tanto, al inicio se tiene 300g de papel y al ser quemadosde ceniza quedan 52g, el resto de la masa que son 248g no se desaparecen sino que pasan directamente al medio ambiente como humo o contaminante.

Caso 2: Se sabe que por cada mol hay 6,022x1023  átomos, se tiene 1,8 moles, se debe multiplicar por el número de Avogadro:

1,8 x 6,022x1023= 1,84x1024 átomos Entonces en los 1,8 moles hay 1,84x1024 átomos.

Criterio 1.18

Criterio 1.19

Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en una o varias sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos.

En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales.

Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:

Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción.

 A cada lado de la reacción, es decir, a la derecha y a la izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento.

Método para equilibrar una ecuación:

Consiste en observar que cada miembro de la ecuación se tengan los átomos en la misma cantidad, recordando que en:

 H₂SO₄ hay 2 Hidrógenos 1 Azufre y 4 Oxígenos  5H₂SO₄ hay 10 Hidrógenos 5 azufres y 20 Oxígenos

Para equilibrar ecuaciones, solo se agregan coeficientes a las fórmulas que lo necesiten, pero no se cambian los subíndices.

Ejemplo: Balancear la siguiente ecuación

H2O + N2O5 ---- NHO3

 Aquí apreciamos que existen 2 Hidrógenos en el primer miembro (H₂O). Para ello, con sólo

agregar un 2 al NHO3 queda balanceado el Hidrógeno. H2O + N2O5 --- 2 NHO3

 Para el Nitrógeno, también queda equilibrado, pues tenemos dos Nitrógenos en el primer

miembro (N2O5) y dos Nitrógenos en el segundo miembro (2 NHO3)

 Para el Oxígeno en el agua (H₂O ) y 5 Oxígenos en el anhídrido nítrico (N₂O₅) nos dan un total

REACCIONES QUÍMICAS PELIGROSAS:

Los cambios que la materia sufre son llamados de reacciones químicas y consisten en transformaciones que sufren las sustancias que las convierten en otras sustancias distintas. Algunos casos específicos en los que el contacto con ciertas sustancias y preparados puede representar un riesgo debido a que se producen reacciones fuertemente ex o térm ic as  (reacciones que liberan mucha energía y calor) que pueden explosionar, ocasionar gases tóxicos o inflamables o generar productos que arden espontáneamente son llamadas de reacciones químicas pel igrosas.

 Algunos tipos de reacciones químicas peligrosas son por:

 Incompatibilidad de productos: Se considera un producto incompatible cuando

existen sustancias y preparados de elevada afinidad cuya mezcla con otros productos provoca reacciones violentas. El tomar en cuenta la incompatibilidad es fundamental en el momento de almacenar los productos químicos, y se deben guardar en forma separada las sustancias afines de las que no lo son. La tabla abajo muestra un resumen de las incompatibilidades de sustancias peligrosas de acuerdo con sus propiedades:

  Reacciones peligrosas con el agua o con los ácidos: Existen sustancias

químicas y compuestos que pueden reaccionar violentamente con el agua; el conocerlas resulta importante para evitar su contacto durante los procesos industriales y agrícolas. Algunos ejemplos de compuestos que reaccionan fuertemente con el agua son: ácidos fuertes anhidros, carburos, flúor, fosfuros, hidróxidos alcalinos, hidruros, óxidos alcalinos y peróxidos inorgánicos. En el caso de compuestos a los que se les va a añadir un ácido, también se debe conocer la compatibilidad entre las sustancias. Algunos ejemplos de reacciones peligrosas de los ácidos se muestra en la tabla abajo:

Compuestos que reaccionan violentamente con el aire o reacciones de combustión: en este caso se trata de sustancias que c on el simple contacto con el oxígeno del aire provocan o pueden generar al cabo del tiempo su inflamación espontánea; en algunos casos, puede influir también el nivel de humedad del aire.  Algunos ejemplos de estos compuestos son los siguientes: arsinas, fosfinas,

fósforo blanco, fosfuros, hidruros, metales carbonilados y nitruros alcalinos. La combitón es una reacción química que se produce cuando una sustancia, llamada combustible, reacciona con el oxígeno del aire, llamado comburente. Por

ejemplo, cuando arde un trozo de papel se produce una reacción de combustión, y se obtiene energía térmica, que puede ser aprovechada, y energía luminosa, que se manifiesta en la llama formada.

Ejercicio 1

Dadas las siguientes reacciones químicas de sustancias ocupadas comúnmente en la industria, identifica en cada una de ella los reactivos y los productos:

Reacción Reactivo Producto HCl + Zn ---> ZnCl2 + H2 Fe + O2---> Fe2O3 H2 + O2---> H2O H2 + N2---> NH3 C6H12O6 + O2---> CO2 + H2O Ejercicio 2

Equilibra las siguientes ecuaciones, obteniendo el mismo número de átomos en reactivos y productos:

 HCl + Zn ---> ZnCl₂ + H₂  Fe + O₂---> Fe₂O₃  H₂ + O₂---> H₂O  H₂ + N₂---> NH₃

 C₆H₁₂O₆ + O₂---> CO₂ + H₂O

Ejercicio 3¿Quéson las reacciones q uímic as peligros as? Expliq ue y n om bre ejemplos de reacciones peligrosas com unes.

Soluciones: 1.

Reacción Reactivo Producto HCl + Zn ---> ZnCl2 + H2 HCl y Zn ZnCl2 y H2

Fe + O2---> Fe2O3 Fe y O2 Fe2O3

H2 + O2---> H2O H2 y O2 H2O

H2 + N2---> NH3 H2 y N2 NH3

2. Para equilibrar cada ecuación hay que tener en cuenta el número de átomos de cada elemento tanto en los reactivos como en los productos:

 HCl + Zn ---> ZnCl₂ + H₂

En esta ecuación nos podemos dar cuenta de que en los productos hay 2 Cl mientras en los reactivos solo 1, por tanto, agregamos un 2 delante del HCl

2 HCl + Zn ---> ZnCl2 + H2

Si se hace el conteo, se tiene:

Elemento Reactivo Producto H 2 2 Cl 2 2 Zn 1 1 La ecuación ya está equilibrada.

 Fe + O₂---> Fe₂O₃

En esta ecuación, lo primero que tenemos que equilibrar son los oxígenos, ya que en los reactivos hay 2 y en los productos hay 3, como el 2 y el 3 no son múltiplos, multiplicamos en los reactivos por 3 y en los productos por 2 dando 6 oxígenos en ambos lados:

Fe + 3O2 ---> 2 Fe2O3 (6 oxígenos por lado)

 Ahora nos queda solo equilibrar el Fe en los reactivos hay 1 y un los productos hay 4, agregamos un 4 en los reactivos:

4 Fe + 3O2 ---> 2 Fe2O3

Si se hace el conteo, se tiene:

Elemento Reactivo Producto Fe 4 4

O 6 6 La ecuación ya está equilibrada.

Todas las ecuaciones se operan de la mism a forma para equilibrar dando los siguientes resultados:

 2H₂ + O₂---> 2H₂O  3H₂ + N₂ ---> 2 NH₃

 C₆H₁₂O₆ + 6O₂---> 6CO₂ + 6H₂O

3.

Las reacciones químicas peligrosas son reacciones que desprenden mucha energía (reacciones exotérmicas) violentamente ocasionando peligro, una vez que pueden explosionar, resultar gases tóxicos o inflamables o generar productos que arden espontáneamente. Algunos ejemplos son: reacciones de combustión, incompatibilidad de productos y reacciones peligrosas con el agua o con ácidos.