DIRECCIÓN GENERAL DEL BACHILLERATO

CENTRO DE ESTUDIOS DE BACHILLERATO 4/2

“LIC. JESÚS REYES HEROLES”

QUÍMICA IPRIMER SEMESTRE

GUÍA PARA EL EXAMEN EXTRAORDINARIO

RESPONSABLES DE LA ASIGNATURA:

Profr. Alfonso Arceo Castro

Profr. Víctor Manuel Mora González

Diciembre de 2012

PROPÓSITO GENERAL DE LA ASIGNATURA

La asignatura de Química I es la primera de las dos que forman parte del campo de las ciencias experimentales, y su antecedente son las Ciencias (con énfasis en Química) de la educación básica.

En esta asignatura se busca consolidar y diversificar los aprendizajes y desempeños adquiridos en la educación básica, ampliando y profundizando los conocimientos, las habilidades, actitudes y valores relacionados con el campo de las ciencias experimentales, promoviendo en Química I el reconocimiento de la ciencia como parte importante de su vida diaria y como una herramienta para resolver problemas del mundo que nos rodea, implementando el método científico como un elemento indispensable en la resolución y exploración de éstos, con la finalidad de contribuir al desarrollo humano y científico.

COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Existen dos tipos de competencias a desarrollar durante las actividades de aprendizaje que contempla la asignatura de Química I: las competencias genéricas y las disciplinares, que a continuación se enuncian:

A. Competencias genéricas1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos

que persigue.2. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en

distintos géneros.3. Elige y practica estilos de vida saludables.4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la

utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos

establecidos.6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando

otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.9. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el

mundo.10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias,

valores, ideas y prácticas sociales.11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.

B. Competencias disciplinares

1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en contextos históricos y sociales específicos.

2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana, asumiendo consideraciones éticas.

3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis necesarias para responderlas.

4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes relevantes y realizando experimentos pertinentes.

5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y comunica sus conclusiones.

6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a partir de evidencias científicas.

7. Explicita las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas cotidianos.

8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas.9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar

principios científicos.10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos

observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las

acciones humanas de riesgo e impacto ambiental.12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos

vitales y el entorno al que pertenece.13. Relaciona los niveles de organización Química, biológica, Física y ecológica de los sistemas

vivos.14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la

realización de actividades de su vida cotidiana.

BLOQUE IRECONOCES A LA QUÍMICA COMO UNA HERRAMIENTA PARA LA VIDA

Propósitos Objetos de aprendizaje Comprende el concepto de química, su

desarrollo histórico y su relación con otras ciencias.

Utiliza el método científico en la resolución de problemas de su entorno inmediato relacionados con la Química.

La Química El método científico y sus aplicaciones

TEMAS QUE DEBES ESTUDIAR ANTES DE RESPONDER A ESTA SECCIÓN DE LA GUÍA:

- Definición de Química.- Relación de la Química con otras ciencias.- Desarrollo histórico de la Química.- Método científico experimental: pasos que incluye y ejemplos de su aplicación.

PREGUNTAS A RESOLVER:

1. Escribe la definición de Química.2. ¿Cuáles son las ramas de la Química y qué es lo que estudia cada una de ellas?3. ¿Cómo inició la Química?4. ¿De cuál palabra se deriva el nombre “Química”?, ¿Dónde aparece?, ¿Cuál era su

significado?5. Completa el cuadro siguiente:

Etapa Período o fecha aproximada Aporte

Edad de los metales

Egipcios

Griegos

Alquimistas

6. ¿Quién convierte a la Química en una ciencia?7. ¿Cuáles son los aportes de Robert Boyle a la Química?8. ¿A quién se le considera el padre de la Química y por qué?9. ¿En qué consiste el método científico experimental?10. ¿Cuáles pasos incluye el método científico experimental? Enúncialos y descríbelos

brevemente.11. Si una persona afirma “voy a poner más botes de basura en el salón de clases”, ¿Qué parte

del método científico está aplicando?, ¿Cuál es el problema que está tratando de solucionar?

12. En una comunidad hay escasez de agua, ¿Cuál hipótesis propondrías para darle solución a este problema?

BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB SUGERIDAS

ASIMOV, Isaac. Breve historia de la Química, Madrid: Alianza Editorial, 2009. BROWN, T. et al. Química. La ciencia central. México: Pearson, 2011. DAUB, W. y SEESE, W. Química. México: Pearson, 2010. GARRITZ, Andoni y CHAMIZO, José. Del tequesquite al ADN. México: FCE, 2008. HEIN, Morris, et al. Química General, 2ª. México: Cengage Learning, 2009. MORA, V. Química I, Bachillerato, México: ST Editorial, 2012

http://www2.uah.es/edejesus/resumenes/QG.htm http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/072/htm/

delteque.htm http://www.librosmaravillosos.com/brevehistoriaquimica/index.html

BLOQUE 2COMPRENDES LA INTERRELACIÓN DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA

Propósitos Objetos de aprendizaje Comprende el concepto, las propiedades y los

cambios de la materia. Caracteriza los estados de agregación de la

materia. Expresa algunas aplicaciones de los cambios de

la materia en los fenómenos que observa en su entorno.

Promueve el uso responsable de la materia para el cuidado del medio ambiente.

Distingue entre las fuentes de energías limpias y contaminantes.

Argumenta la importancia que tienen las energías limpias en el cuidado del medio ambiente.

Materia: Propiedades y cambios. Energía y su interrelación con la materia.

TEMAS A ESTUDIAR:

- Definición de materia y de energía- Propiedades, características y manifestaciones de la materia- Estados de agregación- Cambios en los estados de agregación- Cambios físicos, químicos y nucleares- Tipos de energía- Definición de energías limpias o no contaminantes. Ejemplos.

PREGUNTAS A RESOLVER

1. Escribe la definición de materia2. ¿Cuáles son las presentaciones de la materia?3. Una hoja blanca, ¿A qué tipo de materia corresponde?4. ¿Qué es una propiedad de la materia?5. ¿Cuál es la diferencia entre una propiedad física y una propiedad química?6. Enumera y describe tres propiedades químicas y tres propiedades físicas7. ¿Qué tipo de propiedades son las siguientes?

El oro tiene un color dorado ________________________ El petróleo se puede quemar ________________________ El metal se puede oxidar ________________________

8. ¿Qué tipo de propiedades físicas existen?9. El volumen, el peso y la masa, ¿A qué tipo de propiedades físicas corresponden?10. ¿Cuáles propiedades físicas sirven para identificar una sustancia?11. ¿Qué significado tiene la palabra “cambio”?12. ¿Qué le sucede a una sustancia cuando sufre un cambio físico?

13. ¿Qué le sucede a una sustancia cuando sufre un cambio químico?14. ¿Qué sucede cuando una sustancia sufre un cambio nuclear?15. ¿Cuáles son las principales emisiones radiactivas? Describe sus características y anota, al

menos, un ejemplo16. Anota sobre la línea el tipo de cambio que corresponde:

La lluvia __________________________ El cocimiento de los alimentos __________________________ Romper una hoja __________________________ La radiación __________________________

17. Anota la definición de energía.18. ¿Cuáles son las llamadas “energías limpias”?, ¿Por qué se les llama de esa manera?19. ¿Cuáles son los combustibles fósiles?, ¿Cuál es la razón para llamarlos así?, ¿Qué produce

la quema de estos combustibles?20. ¿Cómo se le llama a la contaminación debida a la quema de los combustibles fósiles?21. ¿Qué puedes hacer, a nivel personal, para gastar menos energía eléctrica?

BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB SUGERIDAS

BROWN, T. et al: Química. La ciencia central. México: Pearson, 2011. DAUB, W. y SEESE, W. Química. México: Pearson, 2010. HEIN-ARENA: Fundamentos de Química. México: Cengage Learning, 2011. MASTERTON W. y Hurley N. Química. Principios y reacciones. Madrid: Thomson-Paraninfo,

2003.

Contiene sencillas descripciones y algunas animaciones atractivas sobre el tema de materia http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/indice.htm.

Para el tema de energía se recomienda revisar: http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/energia/index.html

BLOQUE IIIEXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES

Propósitos Objetos de aprendizaje Distingue las aportaciones científicas que

contribuyeron al establecimiento del modelo atómico actual.

Construye modelos para representar las distintas teorías atómicas.

Identifica las características de las partículas subatómicas.

Resuelve ejercicios sencillos donde explica cómo se interrelacionan el número atómico, la masa atómica y el número de masa.

Elabora configuraciones electrónicas para la determinación de las características de un elemento químico.

Argumenta sobre las ventajas y desventajas del empleo de los isótopos radiactivos en la vida diaria.

Modelos atómicos y partículas subatómicas. Conceptos básicos (número atómico, masa

atómica y número de masa). Configuraciones electrónicas y los números

cuánticos. Los isótopos y sus aplicaciones.

Temas a estudiar antes de resolver esta parte de la guía:

- Evolución de los modelos atómicos hasta llegar al actual- Configuraciones electrónicas. Reglas que se aplican en su construcción.- Números cuánticos: significado y valores

PREGUNTAS

1. ¿Cómo es un átomo?2. ¿Qué es un modelo atómico?3. Completa la tabla siguiente:

PERSONAJE APORTACIÓN

DALTON

THOMSON

RUTHERFORD

CHADWICK

GOLDSTEIN

BOHR

SOMMERFELD

4. Rellena el siguiente cuadro con la información que se solicita:

Partícula Representación Masa en uma Carga relativa DescubridorExperimento

donde se descubre

Electrón

Protón

Neutrón

5. Define los siguientes conceptos: Número atómico Masa atómica Número de masa

6. Completa el cuadro siguiente:

Elemento Número atómico (Z)

Número de masa (A) Electrones Protones Neutrones

Ru

Ca

Ni

7. ¿Cuáles son los números cuánticos?, ¿Cuál es el significado de cada uno de ellos?, ¿Con qué letra se representa cada uno de los números cuánticos?, ¿Cuáles son los valores que puede tomar cada uno de ellos?

8. Explica brevemente cuáles reglas se aplican para elaborar correctamente una configuración electrónica.

9. Elabora las configuración electrónicas para los elementos siguientes: 27Co 8O 35Br 65Tb

BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB SUGERIDAS

BROWN, T. et al. Química. La ciencia central. México: Pearson, 2011. DAUB, W. y SEESE, W. Química. México: Pearson, 2010.

HEIN, Morris, et al. Química General, 2ª. México: Cengage Learning, 2009. MORA, V. Química I, Bachillerato, México: ST Editorial, 2012

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/ materiales/atomo/modelos.htm

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0280-01/ejem3-parte1.html

BLOQUE IVINTERPRETAS LA TABLA PERIÓDICA

Propósitos Objetos de aprendizaje Describe el proceso histórico de la construcción

de la Tabla Periódica. Utiliza la tabla periódica para obtener

información de los elementos químicos. Comprueba, de manera experimental, las

propiedades físicas y químicas de algunos elementos químicos.

Ubica a los elementos químicos en la tabla periódica a través de la interpretación de su configuración electrónica.

Identifica aplicaciones de metales, no metales y minerales en el quehacer humano y en el suyo propio.

Reconoce la importancia socioeconómica de la producción de metales y no metales en nuestro país y el mundo.

Elementos químicos: Grupo Período Bloque

Propiedades periódicas y su variación en la Tabla Periódica.

Utilidad e importancia de los metales y no metales para la vida socioeconómica del País y el mundo.

Temas que deben estudiarse antes de resolver esta parte de la guía:

Desarrollo histórico de la tabla periódica Configuración de la tabla periódica: grupos, períodos y bloques Grupos de la tabla periódica marcados con la letra A: elementos que los integran,

características generales del grupo, algunas aplicaciones.

PREGUNTAS

1. ¿Cómo se llaman los conjuntos de elementos de Dobereiner?, ¿En qué consisten? Anota al menos dos ejemplos.

2. ¿Cómo clasifica Newlands a los elementos químicos?, ¿Qué es lo que expresa la “ley de las octavas”?

3. ¿Cuántos elementos químicos eran conocidos en la época de Mendeleiev?, ¿Cómo está organizada la Tabla periódica de Mendeleiev?, ¿Por qué razón Mendeleiev dejó algunos huecos en su tabla?

4. ¿Cuál es la diferencia entre las tablas de Meyer y Mendeleiev con respecto a las tablas periódicas actuales?

5. ¿Quién ordenó a los elementos en orden creciente del número atómico?6. ¿Quién propone la tabla periódica actual?7. ¿Cómo está organizada la tabla periódica actual?, ¿cuál es el criterio que se utiliza hoy

para ordenar a los elementos químicos?8. ¿Qué es un período en la tabla periódica?, ¿Cuántos hay?, ¿Cuál es su extensión?9. ¿Cuántos grupos hay en la tabla periódica?, ¿Cómo se representan?, ¿Cuál es el criterio

para acomodar a un elemento químico en un grupo específico?10. El nitrógeno presenta esta configuración electrónica:

7N= ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑1s 2s 2p 2p 2p

De acuerdo a ella, ¿En cuál grupo y cuál período se ubica al nitrógeno y por qué?

Ejemplo guía

El elemento boro, B, presenta la siguiente configuración electrónica:

5B= ↑↓ ↑↓ ↑ __ __1s 2s 2p 2p 2p

¿En cuál período y grupo de la tabla periódica se ubica?

Solución:

El elemento tiene tres electrones en la capa de valencia (capa más externa) que se ubican en orbitales s y p, por lo que debe ubicarse en el grupo III A.

Como el electrón diferencial (el último electrón que se acomoda en la configuración, de acuerdo a las reglas de construcción progresiva, de máxima multiplicidad y de exclusión) se ubica en el orbital 2p, el elemento se ubica en el período 2

11. Anota el nombre y el símbolo de tres metales alcalinos.12. ¿Cómo se llama el grupo al que pertenecen el flúor, el cloro y el bromo?13. De los elementos que pertenecen al período 2, ¿Cuál es el que tiene mayores

características metálicas?, ¿Por qué?14. ¿Cómo se llaman los elementos del grupo VIIIA (18)?15. ¿Cuántos periodos largos hay en la tabla periódica?16. Anota el símbolo de un elemento “representativo”.17. Anota el nombre y símbolo de un elemento de transición que pertenezca a la familia I18. Utilizando la tabla periódica clasifica a los siguientes elementos como metales, no metales

o metaloides:

Mn _____________________ Ge _____________________ Br ______________________

Ca ______________________ Al ______________________ S _______________________

19. ¿Cuántos electrones de valencia tienen los elementos siguientes?

N ___________________________________ Ca __________________________________

Br ___________________________________ Li ___________________________________

20. Si el litio con el cloro forma LiCl, ¿Cuáles serán los compuestos que formarán el sodio y el cesio con el cloro? Anótalos en las líneas:

___________________________ y ____________________________

21. Elabora las configuraciones electrónicas de los tres primeros elementos del grupo IIA. Con base en ellas contesta lo siguiente:

¿En qué subnivel u orbital terminan las tres configuraciones? __________ ¿Cuántos electrones hay en ese subnivel u orbital? __________________ ¿Cuál es la relación que existe entre el número de electrones en el último nivel y el

número de grupo? ____________________________________________22. A continuación se muestran las configuraciones electrónicas de cuatro elementos.

Agrúpalos en pares de manera que muestren propiedades químicas similares.a. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p4

b. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p3

c. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p3

d. 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4

___________________________ y ____________________________

___________________________ y ____________________________

BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB SUGERIDAS

ASIMOV, Isaac. Breve historia de la Química, Madrid: Alianza Editorial, 2009. BROWN, T. et al. Química. La ciencia central. México: Pearson, 2011. DAUB, W. y SEESE, W. Química. México: Pearson, 2010. GARRITZ, Andoni y CHAMIZO, José. Del tequesquite al ADN. México: FCE, 2008. HEIN, Morris, et al. Química General, 2ª. México: Cengage Learning, 2009. MORA, V. Química I, Bachillerato, México: ST Editorial, 2012

http://www.librosmaravillosos.com/brevehistoriaquimica/index.html

BLOQUE VINTERPRETAS ENLACES QUÍMICOS E INTERACCIONES INTERMOLECULARES

Propósitos Objetos de aprendizaje Elabora estructuras de Lewis para los elementos

y los compuestos con enlace iónico y covalente. Demuestra experimentalmente las propiedades

de los compuestos iónicos y covalentes. Explica las propiedades de los metales a partir

de las teorías del enlace metálico. Valora las afectaciones socioeconómicas que

acarrea la oxidación de los metales. Propone acciones personales y comunitarias

viables para optimizar el uso del agua. Explica las propiedades macroscópicas de los

líquidos y gases, a partir de las fuerzas intermoleculares que los constituyen.

Explica la importancia del puente de hidrógeno en la conformación de la estructura de las biomoléculas.

Enlace químico. Regla del octeto. Formación y propiedades de los compuestos

con enlace iónico. Formación y propiedades de los compuestos

con enlace covalente (tipos de enlace covalente).

Enlace metálico. Fuerzas intermoleculares.

Temas a estudiar para responder esta parte de la guía: Definición de enlace químico Regla del octeto Enlace iónico Enlace covalente

PREGUNTAS A RESOLVER:1. ¿Cómo se define al enlace químico?2. Enuncia la regla del octeto3. ¿Qué es una estructura de Lewis?4. Completa el cuadro siguiente:

Tipo de enlace Características

Covalente

Iónico

5. Completa el siguiente cuadro comparativo de las propiedades que tienen los compuestos dependiendo de su tipo de enlace:

Compuestos con enlace covalente Compuestos con enlace iónico

6. Utilizando estructuras de Lewis representa la formación del enlace iónico entre los elementos que se indican:a) Rb y Fb) Ca y Sc) Li y Cld) Mg y N

Ejemplo guíaUtilizando estructuras de Lewis representa la formación del enlace iónico entre los elementos Na y N.

Paso 1: Partiendo de las configuraciones electrónicas para el sodio (1s2,2s2,2p6,3s1 y el nitrógeno (1s2,2s2,2p3), las estructuras de Lewis correspondientes son

Na· y ¨⋅N ⋅

Paso 2: El átomo de sodio cede su electrón al átomo de nitrógeno, porque éste último es más electronegativo. Para completar el octeto en su capa de valencia, el átomo de nitrógeno requiere en total tres electrones y cada átomo de sodio solo aporta un electrón, por ello se necesitan 3 átomos de sodio para llevar a cabo el proceso, como se muestra en la siguiente reacción

3Na· + ¨⋅N ⋅ → [Na ]3+1 [ :N̈ : ]−3

Después de la transferencia de electrones, el compuesto iónico se forma por la unión de tres iones sodio y un ion nitruro. El compuesto así formado se denomina nitruro de sodio.

7. Utilizando estructuras de Lewis representa un enlace covalente doble entre dos átomos de carbono.

8. Elabora las estructuras de Lewis para las sustancias siguientes:a) N2

b) NH3

c) SO3-2

d) NH4+1

Ejemplo guía

Elabora la estructura de Lewis para el ácido fosfórico, H3PO4

Paso 1: determina el total de electrones de valencia que tiene el compuesto o ion. Para ello toma en cuenta dos cosas: el grupo en el que se ubica el elemento en la tabla periódica y el total de átomos que indica la fórmula.

.

. ..

ElementoGrupo de la tabla periódica =

electrones de valencia del elemento

Total de átomos presentes en la fórmula Total

H 1 3 3P 5 1 5O 6 4 24

Total de electrones de valencia en el compuesto: 32

Paso 2: Se traza una estructura tentativa del compuesto. El elemento central (si lo hay) es, generalmente, el menos electronegativo (esto se sabe consultando un tabla periódica con este dato). Los átomos de oxígeno, con mucha frecuencia, rodean al átomo central. Los átomos de hidrógeno (si los hay) se encuentran en la periferia y se unen a los átomos de oxígeno:

O │H – O – P – O – H │ O

Paso 3: por cada enlace establecido en la estructura se restan dos electrones al cálculo obtenido en el paso 1

32 – 6(2) = 20 electrones

Paso 4: El resultado obtenido en el paso 3 se divide entre dos para determinar cuántos pares de electrones se repartirán en la estructura.

20/2 = 10 pares de electrones

Paso 5: Los pares de electrones se reparten en la estructura para que todos los átomos (excepto el hidrógeno que solo requiere dos) completen el octeto.

O │H – O – P – O – H │ O

9. De acuerdo a la regla del octeto, ¿qué le sucede al átomo de sodio cuando forma un compuesto con otro elemento más electronegativo, como el flúor o el oxígeno?

BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB SUGERIDAS

BROWN, T. et al. Química. La ciencia central. México: Pearson, 2011.

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DAUB, W. y SEESE, W. Química. México: Pearson, 2010. HEIN, Morris, et al. Química General, 2ª. México: Cengage Learning, 2009. MORA, V. Química I, Bachillerato, México: ST Editorial, 2012

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/ materiales/enlaces/enlaces1.htm

http://www.fullquimica.com/2011/04/enlace-quimico.html