Nombre Curso Fecha

Enlace iónico y metálico Nota: Responda esta Guía con letra de color verde para facilitar la corrección que hará el profesor.

ENLACES E INTERACCIONES 1.1 Iones

Comprensión  fundamental Los Iones se forman cuando los átomos ganan o pierden

electrones de valencia, llegan a cargarse eléctricamente. http://www.visionlearning.com/es/library/Qu%C3%ADmica/1/Enlaces-Qu%C3%ADmicos/55

Resumen de la Lección

Electrones de valencia Los electrones de valencia son los electrones que se encuentran en los mayores niveles de energía de determinado átomo, es decir, ocupan el nivel de energía más externo y están involucrados en la formación de iones. ▶▶ Para un elemento representativo, el número de grupo es igual al número de electrones de valencia que contiene el átomo ▶▶ Un diagrama de puntos de electrones o diagrama de Lewis muestra el símbolo del elemento y sus electrones de valencia. ▶▶ Los átomos tienden a transformar su sistema electrónico y adquirir el que poseen los gases nobles, porque ésta es la estructura más estable.

Formación de Cationes. Los cationes son iones cargados positivamente, cuando un átomo pierde uno o más electrones de valencia. ▶▶ Los átomos y los cationes formados de ellos tienen diferentes propiedades. ▶▶ Los elementos en el grupo 1 forman cationes con una carga de 1+ y aquellos del Grupo

2 forman cationes con una carga de 2+. ▶▶ Muchos metales de transición forman más de un catión y no siguen la regla del octeto.

Formación de Aniones Los aniones son iones cargados negativamente, formados cuando un átomo gana uno o más electrones de valencia. ▶▶ Comúnmente, el nombre del anión termina en -uro ▶▶ Los aniones se forman de elementos no metálicos. ▶▶ Los aniones formados de halógenos se conocen como haluros.

Después de leer esta sección y de revisar el link, responda las siguientes preguntas.

Electrones de valencia

1. ¿Qué son electrones de valencia?

2. Los electrones de valencia determinan en gran parte las de un elemento y, por regla general, son los únicos electrones usados en

1

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3. ¿Es la siguiente afirmación verdadera o falsa? El Nº de Grupo de un elemento representativo en la tabla periódica está relacionado con el Nº of electrones de valencia que tiene?.

4. ¿Qué es diagrama de puntos de electrones? Excelente sitio sobre diagrama de Lewis: http://chemsite.lsrhs.net/bonding/images/lewis%20dot%20tutorial.swf

5. Termina, si corresponde, el diagrama de Lewis para cada uno de los siguientes Átomos.

Ar a. argón

b. calcio Ca

I c. Yodo

6. ¿Qué es la regla del octeto?

1. Los átomos metálicos tienden a electrones de valencia para producir un ión cargado positivamente. La mayoría de los átomos no metálicos logran un octeto completo ganando o electrones.

Formación de Cationes

8. Escribe las configuraciones electrónicas para estos metales y deja en el círculo verde a los electrones perdidos cuando cada metal forma un catión (uno ya fue hecho para ti) a. Mg

b. Al

c. K 1s22s22p63s23p6 4s1

Haz coincidir el gas noble con su configuración electrónica (uno ya fue hecho para ti)

c 9. argón a. 1s2 10. helio b. 1s22s22p6

11. neón c. 1s22s22p63s23p6

12. kriptón d. 1s22s22p63s23p63d104s24p6

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC

2

Ener

gy le

vel

Nombre Curso Fecha 13. ¿Cómo se llama la configuración electrónica que tiene 18 electrones en el nivel de

energía más externo y todos los orbitales llenos?

14. Termina la configuración electrónica para el zinc.

1s2 2p6 3p6 4s2

15. Completa el diagrama de la configuración electrónica para el ión cobre. http://intro.chem.okstate.edu/WorkshopFolder/Electronconfnew.html

3d

4s

3p

3s

2p

2s

1s

Átomo de cobre Cu

Ión cobre Cu+

Formación de Aniones

16. Átomos de la mayoría de los elementos no metálicos alcanzan las configuraciones electrónicas del gas noble ganando electrones para transformarse en , o iones cargados negativamente.

17. ¿Qué propiedades de los elementos no metálicos los hace más propensos a ganar electrones en vez de perder electrones?

18. ¿Es la siguiente afirmación verdadera o falsa? Elementos de la familia de los halógenos pierden un electrón para convertirse en iones haluros.

19. ¿Cuántos electrones ganará cada elemento para formar un ión? (uno ya fue hecho para ti) a. nitrógeno

b. oxígeno 2

c. azufre

d. bromo

20. Escribe el símbolo y la configuración electrónica por cada ion de la pregunta 19, y da el nombre del gas noble con la misma configuración. (uno ya fue hecho para ti)

–

a. nitruro b. óxido c. sulfuro

–

d. bromuro Br ; 1s22s22p63s23p63d10 4s24p6; kriptón

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1.2 Enlaces iónicos y Compuestos iónicos

Con sacrificio puede ser que logres poco, pero sin sacrificio es seguro que no lograrás nada.

Comprensión  fundamental Compuestos iónicos son el resultado de Enlaces iónicos que se

forman entre iones con carga opuesta.

Resumen de la lección

Formación de Compuestos iónicos. Un compuesto iónico está hecho de aniones y cationes y tiene una carga promedio de 0. ▶▶ La atracción entre anión y catión es una fuerza electrostática llamada Enlace iónico. ▶▶ La unidad (partícula) representativa de un compuesto iónico es su unidad de fórmula o fórmula unitaria. ▶▶ Una fórmula unitaria de un compuesto iónico muestra a los iones en el compuesto por los menores números enteros posibles.

Propiedades de los Compuestos iónicos. Los compuestos iónicos tienen Propiedades características que las distinguen de otras sustancias. ▶▶ La mayoría de los Compuestos iónicos son sólidos cristalinos a temperatura ambiente. ▶▶ En general, los compuestos iónicos tienen altos puntos de fusión debido a que los Iones tienen una fuerte atracción por el otro. ▶▶ Los compuestos iónicos conducen la corriente eléctrica cuando se funden o en una solución acuosa debido a que los iones están libres para moverse.

Después de leer esta lección e informarte con el link, responda las siguientes preguntas:

Formación de Compuestos iónicos

1. ¿Qué es un Enlace iónico?

2. En un compuesto iónico, las cargas de los y deben estar balanceadas para producir una sustancia eléctricamente . 3. El diagrama de puntos de electrones mostrado más abajo ilustra cómo se forma

el fluoruro de Berilio (BeF2) d. Revisa el siguiente link para comprender el modo realizar la estructura de Lewis. https://www.youtube.com/watch?v=5anQdik6juA

F F Be + Be

F F

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC 4

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4. ¿Por qué el Berilio y el Flúor se combinan en una relación de 1:2 ?

5. Una fórmula química muestra los tipos y de átomos en la unidad representativa más pequeña de una sustancia. 6. Lista los números y tipos de átomos representado por estas fórmulas químicas.

a. Fe2O3

b. KMnO4

c. CH3

d. NH4NO3

7. ¿Qué es a unidad de fórmula o fórmula unitaria?

8. Explica por qué la relación de los iones de magnesio – iones cloruro en el MgCl2 es:2.

9. Describe la estructura de los Compuestos iónicos.

Propiedades de los Compuestos iónicos

10. La mayoría de los Compuestos iónicos son: a temperatura ambiente. 11. ¿Es la siguiente afirmación verdadera o falsa? Los compuestos iónicos generalmente

tienen un bajo punto de fusión. 12. ¿Qué es el número de coordinación?

.

13. ¿Cuál es el número de coordinación de los iones en un cristal de NaCl?

14. ¿Son verdaderas o falsas las afirmaciones sobre compuestos iónicos rodeadas por el círculo.

a. Cuando se disuelven en agua, los Compuestos iónicos pueden conducir la e lec t r ic idad_____________

b. Cuando se funden, los Compuestos iónicos no conducen e lec t r ic idad. c. Los compuestos iónicos tienen estructuras muy inestables. d. Los compuestos iónicos son eléctricamente neutros______________

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7.3 Enlaces en metales http://www.drkstreet.com/resources/metallic-bonding-animation.swf

Comprensión  fundamental Las Propiedades características de los metales dependen de la

movilidad de los electrones de valencia entre los átomos metálicos.

Lea lo siguiente Causa y Efecto Un diagrama de causa y efecto es una herramienta útil cuando deseas describir cómo, cuándo o por qué un evento causa otro. Una causa es la razón de que algo pase. El efecto es lo que pasa.

A medida que leas la lección 7.3, usa el diagrama de causa y efecto de abajo. Completa el cómo la movilidad de los electrones en un metal causa las Propiedades de los metales.

Causa

El mar de electrones en los metales causa las propiedades características de los metales.

Efectos

Propiedad: c_________

Porque: Los____________________________________________________.

Propiedad: d_______

Porque: el mar de electrones ____________________ __________________________________

Propiedad: m________

Porque: El mar de electrones ____________________ __________________________________________________________

Extensión Haz un dibujo que ilustre cada efecto señalado en el diagrama de arriba.

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC 6

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Resumen de la lección

Enlaces metálicos y Propiedades metálicas. Las Propiedades de los metales están basadas en la atracción entre cationes metálicos estacionarios y los electrones de valencia que los rodean. ▶▶ Los electrones de valencia en los metales rodean a los cationes metálicos formando un mar de electrones. ▶▶ Las propiedades de metales, tales como la conductividad, ductilidad y maleabilidad, son el resultado de esos electrones que tienen libertad de movimiento desde una parte del metal a otra. ▶▶ Los átomos metálicos están firmemente empacados en estructuras cristalinas.

Aleaciones. Las aleaciones son mezclas de elementos y a menos uno de ellos es un metal. ▶▶ La composición de las Aleaciones puede ser variada para dar lugar a una aleación con Propiedades deseadas. ▶▶ Las aleaciones don ampliamente usadas en el acero, el cual contiene hierro, carbono y otros metales. ▶▶ Las aleaciones pueden ser sustitucionales o intersticiales, dependiendo de cómo se forman.

Después de leer la lección 7.3, responde las siguientes preguntas.

Enlaces metálicos y Propiedades metálicas

1. ¿Es la siguiente afirmación verdadera o falsa? Los Metales están hechos de cationes y electrones de valencia, no de átomos neutros.

2. ¿Qué son enlaces metálicos?

3. Descifra 3 propiedades de los metales que pueden ser explicadas por el enlace metálico. a. cticondduvida cetrléaci

b. ldudcdtiia

c. admabilelida

4. ¿Qué le ocurre a un cristal iónico cuando una fuerza es aplicada a él? La respuesta está dada; sólo tienes que ordenarla para que tenga sentido.

La fuerza tiende similar en contacto que están a los iones de carga a empujar. Ellos entre se repelen el cristal se sí y rompe.

5. En los cristales, los átomos metálicos están empacados de manera muy y en patrones ordenados

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC

7

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6. Rotula cada uno de las siguientes disposiciones de átomos con el nombre correcto. Se te da la primera letra en cada respuesta

C c en los c

H c

C c en las c

7. ¿Forman los átomos metálicos encerrados en un círculo un patrón cúbico centrada en los cuerpos.

a. magnesio c. sodio b. cobre Sí______No d. Aluminio Sí______No

Haz coincidir la disposición con el número de vecinos pertenecientes a cada átomo en la disposición. Una ya fue respondida para ti.

a

8. Cúbica centrada en el cuerpo a. 12 9. Cúbica centrada en las caras b. 8

10. Hexagonal compacto

Aleaciones

11. Una mezcla de dos o más elementos y, al menos, uno de ellos es un metal, se llama .

12. ¿Es la siguiente afirmación verdadera o falsa? Los metales puros are generalmente más duros y mas durables que las Aleaciones.

13. El uso más común de las aleaciones no ferrosas es en la fabricación de .

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC 8

Nombre Curso Fecha 14. ¿Cuáles 4 Propiedades hacen del acero una importante aleación? Las letras inicial y final de cada palabra te han sido aportadas.

a. r a a la c n

b. d d

c. d a

d. r a

15. ¿Cuáles son los elementos componentes de las siguientes Aleaciones? a. Plata de ley b. Latón

c. Acero inoxidable d. Hierro fundido

Plata y

Hierro y________

16. Aleaciones I s tienen átomos más pequeños que encajan en los espacios entre los átomos más grandes. Las aleaciones S s las componen átomos que son aproximadamente del mismo tamaño.

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Problemas prácticos guiados Responda  las  siguientes  preguntas  sobre  problemas  guiados 10.

Use el diagrama de puntos de electrones para determinar las formulas de los Compuestos iónicos formados cuando

a. el Potasio reacciona con el Yodo b. el aluminio reacciona con oxígeno.

El Potasio Reacciona con Yodo

Analice

Paso 1. ¿Es uno de los elementos un metal? Si es así, ¿cuál de ellos?

Paso 2. Los átomos metálicos sus electrones de valencia cuando forman Compuestos iónicos. Los átomos No metálicos electrones cuando forman Compuestos iónicos. Resuelve

Paso 3. Dibuja el diagrama de puntos de electrones para el potasio y el Yodo.

potasio K I Yodo

Paso 4. El átomo metálico, , debe perder 1 electrón para alcanzar un octeto en el nivel de energía más bajo. El átomo No metálicos, , debe ganar 1 electrón para alcanzar un octeto completo.

Paso 5. Usando el diagrama de puntos de electrones, escribe una ecuación que ilustre la formación del compuesto iónico de los dos elementos. Asegúrate que los electrones perdidos igualan a los electrones ganados.

K + I → K + I –

Paso 6. La fórmula química para el compuesto iónico formado es .

El aluminio Reacciona con Oxígeno

Analiza

Paso 1. ¿Es uno de los elementos un metal? Si es así, ¿cuál de ellos?

Paso 2. Los átomos metálicos sus electrones de valencia cuando forman Compuestos iónicos. Los átomos No metálicos electrones cuando forman Compuestos iónicos.

Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC 10

O

Nombre Curso Fecha Resuelve

Paso 3. Dibuja el diagrama de puntos de electrones para el aluminio y oxígeno.

Aluminio Oxígeno

Paso 4. El átomo metálico, , debe perder electrones para lograr un octeto en el nivel de energía más bajo. El átomo No metálico, , debe ganar electrones para alcanzar a completar un octeto.

Paso 5. Usando el diagrama de puntos de electrones, escribe una ecuación que ilustre la formación del compuesto iónico de los dos elementos. Asegúrate que los electrones perdidos igualan a los electrones ganados.

O Al

+ O Al O

Al 3+

→ Al 3+

O 2–

2–

O 2–

Paso 6. La fórmula química para el compuesto iónico formado es ¿ Al2O

3 o Al

3O

2? .

El Sodio es un elemento muy reactivo. Puede formar compuestos con elementos de los Grupos 5, 6, y 7. Dibuja el diagrama de puntos de electrones de los compuestos hechos con sodio como catión y elementos de los Grupos 5, 6, y 7 como aniones. ¿Cómo se diferencian? La respuesta está dada. Sólo debes descifrarla Se diferencian de cationes sodio en el número balancear las carga necesarios para en el

anión.

Ejemplo de respuesta:

Na +

Na +

Na

Na Na + Na

Cl →

O →

N →

Na+ Cl –

Na+ 2–

Na+ O

Na+ Na+ N

3–

Na+

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11

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7Actividad de autochequeo

Para las preguntas 1–9, completa cada oración escribiendo la (s) palabra (s) correcta (s). Si necesitas ayuda, puedes consultar al profesor.

7.1 Iones

1. El Número de de un elemento representativo es también el número de electrones de valencia que tiene.

2. Cuando un átomo pierde uno o más electrones de valencia, se convierte en un ión cargado también conocido como un .

3. Cuando un átomo gana uno o más electrones de valencia, se convierte en un ión cargado también conocido como un .

7.2 Enlaces iónicos y Compuestos iónicos

4. Los compuestos iónicos están compuestos por iones positivos y negativos, pero los propios compuestos son eléctricamente .

5. A temperatura ambiente, la mayoría de los Compuestos iónicos son .

6. En general, l os Compuestos iónicos tienen puntos de fusión.

7. Los compuestos iónicos exhiben la propiedad eléctrica de cuando ellos

son fundidos o están en una solución acuosa. 7.3 Enlaces en metales

8. En un metal puro, los electrones de pueden ser modelados como un mar de electrones.

9. Las Propiedades de las Aleaciones a menudo son a las Propiedades de

los elementos que ellas contienen. (Esta respuesta se relaciona con la calidad del material) Lección: Enlace iónico y metálico de lectura y estudio. Departamento de Ciencias, SFC

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Revisión de Vocabulario

Escribe el significado de cada término escrito abajo, a la izquierda. Luego inventa un método que te ayudará a recordar el significado de los términos. Uno ha sido hecho para ti.

Vocabulario Significado Cómo voy a

recordar el significado Unidad de fórmula o fórmula unitaria

 Muestra cuáles aniones y cationes están en un compuesto iónico y la proporción más simple de estos iones.

Fórmula unitaria -

Enlaces iónico

compuesto iónico

enlace metálico

electrón de valencia

fórmula química

Diagrama de Lewis o Diagrama de puntos de electrones

Ion haluro

Número de coordinación

aleación

Regla del octeto

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