Estudiantes 5.
ogrado
Semana 25
MINISTERIO
Ciencia y Tecnología
Libro de texto
Unidad
4
Indagación
LA LETRA QUE NO APARECE EN LA TABLA PERIÓDICA
p. 47
Organizando los elementos
Cuando vamos a un supermercado, podemos observar que todos los productos están organizados en pasillos y espacios específicos.
Por ejemplo, en un pasillo hallarás los cereales y, en otro más aleja- do, los detergentes. Es seguro que nunca estarán juntos, porque es- tán agrupados según sus características y propiedades. Por ejemplo, si vas a comprar queso, como se trata de un producto lácteo, estará en el pasillo de los lácteos.
Así ocurre con los elementos químicos que están ordenados en la tabla periódica según las características y propiedades. Pensemos un poco
sobre cómo se relaciona con el calendario.
a. ¿Qué semejanzas podría tener la tabla periódica y un calendario?
b. Señala qué diferencias notas entre la tabla periódica y el calendario.
d. Indica cuál podría ser la característica que comparten los elementos que se encuentran en
la misma fila o columna.
e. ¿Por qué consideras que se le llama «periódica» a la tabla de
los elementos químicos?
c. ¿Qué actividades de
tu vida diaria se repiten en intervalos regulares
de tiempo?
Si la tabla periódica organiza los elementos químicos según sus propiedades, ¿crees que tienen similitudes entre filas y columnas?
Posiblemente hayas pensado que tienen números, colores, columnas, filas, y que ayudan en la organización de los eventos que acontece- rán durante el mes. Estás en lo correcto, de hecho, un calendario es una tabla que presenta los días organizados por semanas. Los días, desde el lunes hasta el domingo, se repiten cada semana, y se hallan bajo el mismo nombre, ubicados en columnas y, por lo general, las personas hacen actividades similares en esos días durante el mes.
En la tabla perió- dica existen 13 sím- bolos químicos que son de únicamente una letra y el resto de ellos tienen dos letras, pero ¿cuál letra no aparece?
1
4 2
3
Creatividad
a. ¿Cómo ordenarías estos elementos químicos?
A. La tabla periódica es un rompecabezas
La tabla periódica está dividida en tres categorías: metales, semime- tales (metaloides) y no metales.
Procedimiento:
1. Cada parte enumerada de la tabla periódica deberás colorearla con diferentes colores. El número 1: gris, 2: azul, 3: verde y 4: amarillo.
2. Diferencia los elementos que se te asignaron en la lección ante- rior según el color que les corresponde. Puedes verificarlos en la tabla que construyeron. Responde las preguntas en tu cuaderno de trabajo: b: ¿Qué colores te ha resultado? c. ¿Cuál es el estado físico de los elementos metálicos? d. ¿Cuáles elementos difieren de los demás respecto al estado físico? e. Observa, ¿hay más
metales que no metales?
p. 47 Hemos
designado el azul para los metales,
que están a la izquierda de la línea diagonal escalonada de la tabla (a excepción del
hidrógeno). El verde para los semimetales y, para los no
metales que aparecen a la derecha, el gris.
El color amarillo es para los que aún no tienen
designación oficial.
7N 47A 16S 38Sr
1H 29C 3Li 79A 12M p. 47
B. Armemos la tabla periódica
Completa la tabla periódica con las propiedades de cada elemento químico.
Procedimiento:
1. A la izquierda de la tabla encontraras numerada la fila 1. Continúa escribiendo la secuencia numérica bajando por cada fila de la tabla. Las filas son los periodos. Por el momento no vas a incluir las dos filas exteriores.
a. ¿Cuántos periodos te han resultado?
2. En la primera casilla del periodo 1 está el símbolo del hidrógeno: H. Anota en la casilla del periodo 2 el símbolo del litio: Li y, en el periodo 3, el sodio: Na.
b. ¿Cuántos elementos tienen los periodos 2 y 3?
1
2
2
3 1
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Unidad
4
Como ya identificaste cuántos grupos y
períodos tiene la tabla periódica, puedes identificar
y colorear las siguientes casillas:
(grupo 3, periodo 6) y el (grupo 3, periodo 7). Estas casillas se ubican en las filas con los símbolos La y Ac.
3. Escribe en la primera casilla del período 4 el símbolo del potasio: K y, en la del quinto, el rubidio: Rb.
c. ¿Cuántos elementos hay en ambos periodos?
4. Escribe el símbolo del elemento cesio: Cs, en la primera casilla del periodo 6 y, en el séptimo, el francio: Fr.
d. ¿Qué cantidad de elementos hay en estos últimos dos periodos?
Existen dos filas ubicadas en la parte inferior de la tabla, estas contie- nen los elementos que se denominan metales de transición interna o
tierras raras. p.
48
H
1
56 72
88 104
57 89 1
5. Anota en la casilla que comienza la primera fila del bloque exterior el símbolo del lan- tano: La y, en la de la segunda fila, el actinio: Ac.
6. En color rojo hallarás enumerada la primera columna, con 1. Sigue la secuencia nu- mérica para cada columna hacia la derecha. A las columnas se les llama grupos.
e. ¿Cuántos grupos resultaron?
7. Colorea del mismo color todas las casillas del grupo 1, 2 y del 13 al 18. Estos son los elementos representativos. Colorea los que están al centro de la tabla del 3 al 12.
Estos son los de transición.
8. Delinea el borde del grupo 1, excepto el hidrógeno. Estos se llaman metales alcalinos.
Haz lo mismo con las casillas del grupo 2, estas se nombran metales alcalinotérreos, las del grupo 17 son los halógenos y, las del grupo 18, los gases nobles.
9. Enumera cada casilla iniciando con el grupo 1, periodo 1, hasta finalizar en la casilla del grupo 18, periodo 7. El número lo ubicarás en la parte superior izquierda, es el número atómico. Incluye en la enumeración los elementos que están en el bloque exterior.
f. ¿Cuál es el mayor número atómico?
3. ¿Cuál es el número atómico (Z) del hidrógeno (H)? ¿Cuántos electrones tiene? ¿En qué grupo y subnivel se ubica? Como tiene un electrón, tendrá que ir al orbital más bajo en energía, el 1s.
4. Sigue con el helio (He). ¿Cuál es su Z? ¿Cuántos electrones tiene? Este segundo elec- trón cabe en el 1s, completando el orbital y también el nivel de energía, n = 1. Esto explica por qué en el primer periodo solo existen dos elementos.
5. El siguiente es el litio (Li), Z = 3. ¿Cuántos electrones tiene? El nuevo electrón irá en el siguiente nivel, n = 2, y en el orbital de menor energía, el 2s.
6. En el berilio (Be), se llena el orbital 2s. ¿Cómo quedaría?
7. ¿Cuántos electrones tiene el boro (B), Z = 5? El nuevo electrón ocupa un orbital p cual- quiera, todos tiene la misma energía. ¿Cómo queda?
p. 48 La tabla periódica
se puede dividir en bloques: “s”, “p”, “d” y
“f”, por eso se puede construir la configuración
electrónica de los elementos.
Color Bloque
Rojo s
Anaranjado p
Azul d
Amarillo f
C. Configuración electrónica de átomos neutros
Procedimiento:
1. Colorea cada parte enumerada de la tabla periódica: el número 1: rojo, 2: azul, 3: anaranjado y 4: amarillo.
2. Diferencia los elementos que se te asignaron para construir la tabla en la lección anterior según su respectivo color.
¿Qué color tienes?
1
2 3
1
4 En el siguiente esquema vamos
a construir la configuración electrónica de varios elementos.
El primer recuadro tiene unos paréntesis y ahí encerrarás al símbolo químico, lo cual indicará que nos referimos a su
configuración electrónica.
Unidad
4
8. Completa progresivamente las configuraciones electró- nicas de los elementos que continúan: magnesio (Mg), aluminio (Al), silicio (Si), fósforo (P), azufre (S), cloro (Cl) y argón (Ar).
Con el argón (Ar) se completa el periodo 3, pero no el tercer nivel de energía, el cual se llena con 18 electrones.
¿Dónde están los diez elementos que faltan? ¡Muy bien!
Están en el periodo 4, corresponden a configuraciones electrónicas en las que el último electrón ocupa uno de los 5 orbitales 3d.
Siguiendo el principio de Aufbau, deberemos llenar el or- bital 4s antes que el 3d, por tanto, esos 10 elementos que nos faltan corresponden al periodo 4 (n = 4) y no al tercero.
Y así sucesivamente se completan las configuraciones…
Los elementos que se ubican en
el mismo grupo de la tabla tienen el mismo número de electrones en su último orbital, por lo que tienen
propiedades químicas similares.
Completa progresivamente los tres orbitales p con los elementos que continúan: carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O), flúor (F) y neón (Ne).
Del Li al Ne completamos el segundo nivel de energía, n = 2, el periodo 2 de la tabla periódica. En total, caben 8 electrones y, por eso, solo hay 8
elementos. Con el Ne se completa la capa.
Para la escritura abre- viada de las configura- ciones electrónicas se puede añadir la confi- guración del gas noble anterior. En el caso del calcio (Ca) quedaría así:
Notación Notación
Con el sodio (Na) se empieza
el llenado del n
= 3 y se inicia el orbital 3s y los tres
orbitales 3p. Así:
3 1 2
Comunicación
Nos dimos cuenta de que la configuración electrónica de cada ele- mento determina su ubicación en la tabla periódica. Los elementos químicos de un grupo tienen una ocupación similar al de los orbitales en su último nivel de energía, lo cual les da un comportamiento simi- lar. En cambio, todos los elementos de un periodo tienen sus electro- nes más externos ubicados en orbitales con igual número cuántico y, a su vez, corresponde al número de orden del periodo.
Para divertirte con el juego basta con tener cuatro copias de la tabla periódica por parejas. Lo jugarás cuantas
veces quieras.
Entonces, te recomiendo que
las plastifiques y así ahorrarás en obtener más
copias.
¿Ganaste? ¡Por supuesto que sí! No importa el resultado de la batalla, siempre
has ganado porque aprendiste sobre la organización de los elementos químicos.
Vamos a verificar lo que has aprendido en cuanto a la organización de los elementos en la tabla periódica. Para esto jugarán en parejas con la misión de identificar los elementos a partir de sus
propiedades y características.
Las preguntas que harán son de respuesta única, por ejemplo: ¿Será un elemento metálico? ¿Es un buen conductor de la electricidad? ¿Está en el grupo
de los elementos de transición? ¿Está en el sexto periodo y el grupo 12? ¿Es del bloque «d»? ¿Tiene número atómico 80? ¡Acertaste! ¡Es el mercurio (Hg)!
D. Nuestra misión: ¡A hundir ese elemento!
Nombra por turnos las especificaciones de ubicación de los elemen- tos químicos y ganará el que “hunda” primero los elementos del otro.
Necesitarás solamente dos copias de la tabla periódica y ¡listo!
Procedimiento:
1. Coloca las dos copias juntas sobre la mesa, de manera que formen un ángulo de 90°. Para mantenerlas firmes puedes utilizar un clip.
2. ¡Listo para el juego! Basta con preguntar para intentar averiguar la casilla del elemento. La tabla de abajo la utilizarás para marcar los elementos que tu oponente identificará (pueden ser entre 2 a 5 elementos). La tabla de arriba será para encontrar a los de tu contrincante.
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