Revista Ciencias Naturales Septimo 7° Grado by sjochoa

INSTITUCIÓN EDUCATIVA “JORGE ELIECER GAITAN” ÁREA DE CIENCIAS NATURALES Guía No. 1 II PERIODO

GRADO: SEPTIMO

ESTANDAR: utiliza modelos y esquemas (Borh y Levis) que le permiten reconocer la estructura del Átomo y su relación con su ubicación en la Tabla Periódica.

INDICADOR DE DESEMPEÑO: Clasifica los elementos de la Tabla Periódica de Acuerdo a propiedades químicas y físicas.

Lea detalladamente el siguiente texto:

MODELOS ATÓMICOS Erase una vez un hombre que tenía dos hijos totalmente distintos. Desmates, el mayor, era un chico listo y responsable, pero muy miedoso. En cambio, su hermano pequeño, Demócrito, jamás tenía miedo a nada, así que en la comarca todos le llamaban: “Demócrito, sin miedo” A Demócrito no le daban miedo las tormentas, ni los ruidos extraños, ni escuchar cuentos de monstruos en la cama. El miedo no existía para él. A medida que iba creciendo, oba teniendo más curiosidad sobre ¿ el por qué de las cosas? Un día dijo a su familia que se iba por un tiempo para ver si conseguía descubrir de que estaban hecho los materiales; así que empezó a pensar que la Naturaleza nos muestra una multitud de objetos distintos formados por diferentes materiales; cuando vamos de paseo vemos correr el agua de un río, las piedras de grandes montañas, con diversos y distintos materiales, como acero, plástico, tela, cuero, goma, etc. Pero bien…. esos materiales ¿de qué están hechos? Así que un día en su casa, en ciudad griega llamada Abdera, afirmó que para saber la composición de la materia debíamos ir cortándola por mitades sucesivamente imaginando como si fuera una hoja de papel que la rompemos una y otra vez, obteniendo en cada corte trozos más y más pequeños, sin embargo no llegaba a la respuesta. Salió de su casa, metió algunos alimentos y algo de ropa en una mochila y salió a caminar, durante días recorrió diferentes lugares, comió lo que pudo y durmió a la intemperie. Por un momento pensó: ¿Hasta dónde podrá continuar el proceso? Será qué podríamos dividirla indefinidamente en trozos más y más pequeños? ¿Seguirían siendo papel esos trozas? Hasta que supuso que después de muchas divisiones llegaríamos a tener partículas tan pequeñas que no se podrían dividir más veces. A estas partículas tan indivisibles, las llamó Demócrito más tarde átomos.

Demócrito pensó que era una oportunidad ideal para él. Sin pensarlo dos veces, se fue a donde el mejor filósofo que había en aquella ciudad llamado “Aristóteles”; le conto sobre lo que había descubierto, pero a él no le llamó la atención; ya que la idea de átomos indivisibles le resultaba paradójica y la rechazó. Aristóteles pensaba que todas las sustancias estaban formadas por mezclas de cuatro elementos: agua, tierra, aire, y fuego. El enorme prestigio que tenía Aristóteles, hizo que nadie cuestionase su s ideas, y la idea de los átomos fue olvidada por más de dos mil años. Demócrito nunca pudo refutar la idea de Aristóteles, ya que “TRABAJAR SOLO CON LAS MANOS, ERA COSA DE ARTESANOS. EL PENSABA QUE LA MENTE ERA SUFICIENTE PARA CONOCER LA VERDAD.” Mucho tiempo después, Demócrito muere en 370 a.C. Su tataranieto Deusidio, considera que Aristóteles no tenía la razón porque los átomos son muy poco diferentes los unos de los otros; por ejemplo hay átomos de material de HIERRO, hay otros de átomos de OXÍGENO; ÁTOMOS DE cobre, átomos de COBRE, átomos de CARBONO, etc; En la naturaleza encontramos 118 elementos conocidos entre naturales y artificiales. Deusidio, con la sociedad científica aclaro que existían otras partículas aún más pequeñas que los átomos y que eran las partes que constituyen el mismo; observo que el átomo tiene en su centro casi una” esferita “ que en su interior contiene dos partículas a las que llamaron: NEUTRONES Y PROTONES. POR OTRO LADO, también observo que alrededor de ese núcleo, giraban a gran velocidad otras partículas más pequeñas y las llamo ELECTRONES. Estableciendo con estudios, de otros científicos que las partículas ELECTRON Y PROTON, tienen una carga eléctrica, en el primero, la carga es NEGATIVA Y en el segundo la carga eléctrica es POSITIVA. Los NEUTRONES no poseen carga eléctrica y el nombre deriva de la palabra neutro. El átomo esta equilibrado eléctricamente, es decir, por ejemplo, si hay 10 electrones girando (10 cargas negativas), también ese átomo tiene 10 protones en su núcleo (10 cargas positivas) A la suma de cantidad de protones, más neutrones la llamamos: NÚMERO MASICO y en el caso que nos ocupa es: Nm= 2 +2 =4

Los 103 elementos que forman la naturaleza fueron agrupados en una tabla para ser estudiados y se le llamó: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS o también TABLA DE MENDELEIEV.

“Deusidio y otros científicos demostraron que Aristóteles NO tenía la razón” Nunca he conocido a un hombre tan ignorante que no haya podido aprender algo de él. (Galileo Galilei)

ACTIVIDAD: Responda cada pregunta, de acuerdo con la lectura. 1. Cómo llamo Demócrito a esas partículas indivisibles? _________________________________ 2. Qué diferencia encuentra entre lo que dijo Demócrito y Aristóteles? _____________________ _________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Por qué Aristóteles no tenía la razón? ___________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Realice un dibujo de la partícula indivisible que menciona Deusidio y la sociedad científica?

5. Elabore un cuadro comparativo estableciendo la diferencia entre neutrón, protón y electrón. 6. Cuáles son los elementos de la Tabla Periódica a que se refiere Desidio? ___________________ _________________________________________________________________________

7. De acuerdo con el punto anterior, por cada elemento, cuál es la cantidad que tiene de protones, electrones y neutrones? ______________________________________________________ CONSULTA: 1. Quiénes conformaron con Desidio, la Sociedad de Científicos? 2. La biografia de Mendeleiev. 3. elabora un FRISO: La Linea del Tiempo sobre los modelos atómicos

INSTITUCIÓN EDUCATIVA “ JORGE ELIECER GAITAN” AREA: CIENCIAS NATURALES Y ED. AMBIENTAL GUIA N°2 DOCENTE: ANA LUCIA GUTIERREZ V. GRADO: SÉPTIMO TEMA: Estructura Interna de la Materia MODELOS ATOMICOS A TRAVES DEL TIEMPO

MODELO ATÓMICO DE DALTON • • • •

Los elementos están constituidos por átomos consistentes en partículas materiales separados e indestructibles. Los átomos de un mismo elemento son iguales en masa y en todas las demás cualidades. Los átomos de los distintos elementos tienen diferente masa y propiedades. Los compuestos se forman por la unión de átomos de los correspondientes elementos en una reacción numérica sencilla. Los “ átomos” de un determinado compuesto son a su vez idénticos en masa y en todas sus propiedades.

1. Qué importancia poseen los postulados de Dalton?__________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________

MODELO ATÓMICO DE THOMSOM

En este modelo el átomo es neutro, es decir contiene el mismo número de cargas positivas que negativas. Thomsom llamó a este modelo “ BUDIN DE PASAS” OBSERVE LA ANALOGÍA, - Qué significa el Budín o Paste? Y los pasos?__________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

MODELO ATÓMICO RUTHERFORD La estructura del modelo Rutherford consiste en una parte central: núcleo y las cargas positivas que estaban dentro del núcleo las denominó PROTONES y alrededor de éste giran LOS ELECTRONES. Qué similitud posee el modelo atómico de Rutherford con el Sistema Solar? ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________

MODELO ATOMICO DE CHADWICK

Descubrió una partícula que se encontraba en el núcleo y la llamo NEUTRON, éste no tiene carga. Debido a este descubrimiento los átomos más pesados se pueden dividir. Chadwick realizo la fisión del Uranio 235, lo que conllevo a la creación de la BOMBA ATÓMICA. Qué importancia tiene el descubrimiento del Neutrón?__________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

MODELO ATOMICO DE NIELS BOHR Este físico Danés, plantea de cómo los electrones pueden tener órbitas alrededor del núcleo. En su modelo establece que los electrones pueden moverse solo en ciertas órbitas, donde en cada órbita se asocia una energía en particular y que para pasar de una órbita a otra, el átomo debe absorber o emitir energía. Esta energía esta cuantizada. Que significa que la energía del electrón está cuantizada?___________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

ATENCION!!! Una materia esta cuantizada cuando cuando se dispone de ella en cantidades específicas. Por ejemplo, cuando compras leche esta se encuentra en bolsa con una medida determinada, puedes comprar una, dos o tres bolsas, el volumen de leche está cuantizada en número en términos de número de bolsas. Los peldaños de una escalera representarían los niveles de energía en un átomo, estos se ven acercando entre ellos a medida que tienden a alejarse del núcleo.

ACTIVIDAD 1. Completa, escribe los nombres en el siguiente modelo atómico.

2. Mirando los modelos atómicos de Dalton, Thompson, Rutherford, Chadwick y Bohr; haga una comparación entre ellos siguiendo los pasos que se indican en la tabla. CRITERIOS DALTON THOMPSOM RUTHERFORD CHADWICK BOHR CUALIDAD Descubrió el Neutrón

PARTICULAS

ANALOGIA

Electrones Protones y Neutrones

Budin de Pasas

3. Consulte el significado de las siguientes palabras. Escriba una definición que sea clara y precisa para usted como estudiante. a. Átomo b. Protón c. Neutrón d. Electrón e. Ion f. Número atómico g. Número masico h. Isótopos i. Isóbaros j. Orbital atómico k. Masa atómico

INSTITUCIÓN EDUCATIVA JORGE ELIÉCER GAITÁN GUIA N° 3 AREA DE CIENCIAS NATURALES 2 PERIODO - GRADO SEPTIMO Estudiante ___________________________________________ Propiedades de los átomos. NÚMERO ÁTOMICO. El número atómico de un elemento es un entero igual al número de protones que hay en el núcleo de un átomo del elemento. Z=N° de p Como sabemos, en un átomo hay la misma cantidad de protones y electrones, por lo tanto, el número atómico coincide también con el número de electrones de un átomo. El número atómico se representa con la letra z y se indica como subíndice a la izquierda del símbolo del elemento. Por ejemplo: 11Na. El numero atómico identifica al elemento tanto como su nombre o como un símbolo químico es igual para todos los átomos de un mismo elemento. Es decir, si nos referimos al el elemento Z=11, estamos haciendo referencia al sodio cuyo símbolo es Na. Esto significa que todos los átomos de sodio tienen 11 protones en el núcleo. El número de masa (A) es la suma del número de protones y de neutrones. Es el número entero más próximo a la masa atómica. S i se representa por N el número de neutrones, el número total de partículas en el núcleo ser: A= Z + N Forma de representar un átomo de un elemento X símbolo del elemento. A Numero másico (A= p+n) Z Numero atómico (Z=P) ISÓTOPOS. Los átomos del mismo elemento pueden tener diferente número de neutrones; las diferentes versiones posibles de cada elemento son llamadas isótopos. Por ejemplo, el isótopo más común del hidrogeno no tiene ningún neutrón; también hay un isótopo del hidrogeno llamado deuterio, con un neutrón, y otro, tritio, con dos neutrones.

Para referirse a un elemento determinado isótopo, se escribe así: A XZ. Aquí X es el símbolo químico del elemento es el número atómico, y A es el número de neutrones y protones combinados, llamado el número de más. Por ejemplo, el hidrogeno ordinario se escribe 1H1, el deuterio es 2H1 y el tritio es 3H1. ¿Cuántos isótopos pueden tener un elemento? ¿Puede un átomo tener cualquier cantidad de neutrones?

No; hay combinaciones “preferidas” de neutrones y protones en las cuales las fuerzas que mantienen la cohesión del núcleo parecen balancearse mejor. Los elementos ligeros tienden a tener tantos neutrones como protones; los elementos pesados aparentemente necesitan más neutrones que protones para mantener la cohesión. Los átomos con algunos neutrones en exceso o no los suficientes pueden existir durante algún tiempo pero son inestables. Crucigrama. 1. Desarrolla el siguiente crucigrama.

Horizontales. a. b. c. d. e. f. g. h. i. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Modelo atómico vigente que postula orbitales y niveles de energía en el átomo. Filósofo griego que planteo por primera vez que la materia estaba formada por átomos. Científico inglés que propuso que los átomos eran esferas rígidas, indivisibles e indestructibles. Partículas positivas que corresponden a un núcleo de Helio. Partícula subatómica negativa que gira alrededor del núcleo atómico. Gas noble que se ubica con Z=10 en la tabla periódica. Rayos de luz formados por electrones. Modelo atómico planteado por Rutherford. Unidad básica de la materia (invertido). Verticales. Método utilizado en las ciencias para realizar experimentos. El átomo tiene igual cantidad de electrones que de protones (invertido). Ordenamiento de los elementos químicos según su número atómico. Fisco Danés que postulo que los electrones en el átomo se mueven en ciertas orbitas de energía definida (invertido). Notación que describe la distribución de los electrones en los diferentes orbitales atómicos. Físico ingles que postulo que el átomo es una esfera con cargas positivas y negativas en donde se distribuyen los electrones. Partícula con carga eléctrica positiva. Elemento que se ubica en el grupo VllA y periodo 5 en la tabla periódica.

2. Desarrolla las siguientes actividades: -Realice un cuadro comparativo (semejanzas y diferencias) entre los modelos de Dalton y Thomson. 3. Complete los enunciados: a. Según Dalton es la partícula más pequeña, indivisible e indestructible ____________ b. También llamado el modelo del “Budín de pasas” por tener los electrones incrustados en una masa con cargas positivas ___________________________ c. Los electrones se mueven alrededor del núcleo en orbitas de energía denominados ________________ d. Partículas subatómicas con carga negativa _________________ e. Partículas subatómicas con cargas positivas ___________________ f. Partículas subatómicas sin carga ________________________ g. Científico que ideo el modelo actual del átomo _______________________ h. Científico cuyo modelo fue comparado con un sistema planetario, ya que los electrones giran alrededor del núcleo como los planetas giran alrededor del sol _______________ 4. Completar la siguiente tabla, sobre la estructura interna del átomo en cuanto a su número atómico, número de masa atómica, número de protones, electrones y neutrones. Identificando el símbolo de cada elemento. A=Z +N A= Numero de masa atómica. Z= Numero atómico. N= Numero de protones. #

NOMBRE

SIMBOLO

NÚMERO ATÓMICO

NÚMERO DE MASA

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Litio Carbono Sodio Nitrógeno Potasio Cloro Flúor Neón Hierro Boro Oxigeno Bromo Helio Azufre Silicio Magnesio Cobre Zinc Níquel Aluminio

NÚMERO DE PROTONES 3

NÚMERO DE NÚMERO ELECTRONES DE NEUTRONES 3 4

INSTITUCIÓN EDUCATIVA JORGE ELIÉCER GAITAN. CIENCIAS NATURALES GUIA N°4 GRADO SEPTIMO

Estudiante ______________________________________________________ Fecha ________ Estándar: Utiliza modelos y esquemas (Bohr y Lewis) que le permiten reconocer la estructura del átomo y su relación con su ubicación en la tabla periódica. Indicador de desempeño: realiza ejercicios que le permite comprender la distribución electrónica de los átomos. Actividad. 1. Realizar la actividad para revisar tu conocimiento sobre el tema y tu nivel de comprensión. Observa los siguientes dibujos relacionados con los modelos atómicos y responde las preguntas.

a. ¿Cuál imagen representa el modelo atómico de Bohr? Justifica la respuesta. b. ¿Cuál imagen representa el modelo atómico de Thomson? Justifica la respuesta. c. ¿Cuál imagen representa el modelo atómico de Rutherford? Justifica tu respuesta.

2. Un elemento tiene un número de masa de 80 y se determinó que presenta 45 neutrones en su núcleo. Teniendo en cuenta esta información, el número de electrones que tiene este elemento es a. 35 b. 30 c. 80 d. 125

3. Hoy en día sabemos que los átomos están constituidos por partículas entonces cuales son las que conforman el núcleo. a. Electrones y protones. b. Protones y neutrones. c. Electrones y neutrones. d. Fotones y neutrones.

4. Un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones ¿Cuál es su masa atómica? a. 12 b. 13 c. 24 d. 25

5. Completar con la ayuda de la tabla periódica. NOMBRE

SIMBOLO

Oxigeno

NÚMERO ATÓMICO

ELECTRONES

PROTONES

NEUTRONES

8 N

16 7

Carbono

7 6

Na Litio

12 12

3 S

MASA

7 16

CONFIGURACIÓN ELECTRONICA. La configuración es la organización del número de electrones que posee un átomo en su corteza. Sin olvidar que el número de electrones de un átomo es igual al número de protones del átomo. Lo que en la tabla periódica aparece como número atómico y que se representa por la letra Z. La corteza de cualquier átomo posee siete niveles y que los electrones se distribuyen en estos siete niveles de acuerdo a las siguientes reglas. NIVEL

# ELECTRONES

2 electrones

8electrones

18 electrones

32 electrones

Para distribuir los electrones en los distintos niveles de energía tenemos en cuanto a los siguientes principios y reglas: Principio de relleno o Aufbau: Los electrones para ocupar los distintos orbitales en el interior del átomo ocupan primero los de menor energía. Para saber el orden de energía de los orbitales se utiliza el diagrama de Moeller. Principio de exclusión de Pauli: No pueden existir dentro de un átomo dos electrones con sus 4 números cuánticos iguales. 40 la consecuencia de esto es que en un orbital solo puede haber 2 electrones con spines diferentes. Principio de Hund o de máxima multiplicidad: Un segundo electrón no entra en un orbital que esté ocupado por otro mientras que haya otro orbital desocupado de la misma energía (o sea, igual los valores de n y l). La configuración electrónica de los elementos se rige según el diagrama de Moeller, que nos sirve para conocer la distribución de los elementos en los orbitales de la corteza del átomo.

En el átomo también existen subniveles: El nivel 1 está formado por un único subnivel llamado 1s. El nivel 2 está formado por dos subniveles 2s y 2p. El nivel 3 está formado por tres subniveles 3s,3p y 3d. El nivel 4 está formado por cuatro subniveles 4s, 4p, 4d y 4f. El nivel 5 está formado por cinco subniveles 5s, 5d y 5f.

Ejemplo. Realizar la distribución de Cloro CL, número atómico Z= 17. Se deduce que el átomo de Cloro tiene 17 electrones, por lo tanto distribuimos el número de electrones teniendo en cuenta el esquema anterior. La notación espectral del cloro es: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2,3p5

DISTRIBUCIÓN ELECTRÓNICA DEL CLORO POR NIVLES (CL). NIVEL

# ELECTRONES

2 ELECTRONES

8 ELECTRONES

7 ELECTRONES

TOTAL

17 ELECTRONES

Ejercitación. ÁTOMO Hidrogeno Helio Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso

#Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

1s 1 2 2 2 2

1 2 2

-Realizar la distribución electrónica de átomo de Sodio (Na), número atómico 11. Resolver el ejercicio teniendo en cuenta los pasos desarrollados en el ejemplo. -Realizar la distribución electrónica de átomo de Calcio (Ca), número atómico 20. Resolver el ejercicio teniendo en cuenta los pasos desarrollados en el ejemplo. -Realizar la distribución electrónica de átomo de Azufre (S), número atómico 16. Resolver el ejercicio teniendo en cuenta los pasos desarrollados en el ejemplo. -Realizar la distribución electrónica de átomo de Rubidio (Rb), número atómico 37. Resolver el ejercicio teniendo en cuenta los pasos desarrollados en el ejemplo.

INSTITUCIÓN EDUCATIVA JORGE ELIÉCER GAITÁN AREA DE CIENCIAS NATURALES 2 PERIODO GRADO SEPTIMO GUIA N°5 Diviértete y aprende. 1. Escribe sobre una hoja blanca el abecedario. Luego, dibuja debajo de cada letra y de manera aleatoria, los símbolos, α,β y Y como se muestra en el ejemplo. A

2. Lee en voz alta cada letra del abecedario. Si debajo de una letra identificas el símbolo “α” levanta el brazo izquierdo, si es el símbolo “β”, levanta el brazo derecho y si es el símbolo “Y” alza los dos brazos. 3. Realiza este ejercicio de la A a la Z por lo menos una vez sin equivocarte. Esta actividad, ejercita tu rapidez mental y activa ambos hemisferios cerebrales. Ahora que ya realizaste este ejercicio estás listo para comenzar! LA TABLA PERIÓDICA. Indicador de desempeño: clasifica los elementos de la tabla periódica de acuerdo a la propiedad física y química.

4. Resuelva la siguiente tabla. Tenga en cuenta el ejemplo. Átomo

Símbolo

Número atómico

Configuración electrónica

Número Subnivel de niveles

Nivel de valencia

Electrones de valencia

Cloro

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Berilio Magnesio Nitrógeno Calcio Silicio Hierro Fosforo Litio Azufre Plata Oro Bromo Cobalto Sodio Rubidio Potasio Carbono Oxígeno Cromo Niquel

S,p

5. De acuerdo con la lectura porqué es importante el estudio de la tabla periódica. 6. Con la ayuda de la tabla periódica indica su número atómico y símbolo químico de los elementos descritos en el texto, indicando algunas de sus propiedades. 7. Selección un elemento químico de la tabla periódica, descríbelo a partir de la información que allí encuentras y explica la importancia de este elemento a nivel industrial.

8. Realiza el siguiente mentefacto.