Secundaria. Tercer grado.

Ciencias y Tecnología. Química Volumen II

La tabla periódica de los elementos

Respuestas del libro

Página 68

1. En parejas, observen los materiales que aparecen en las imágenes y en una hoja aparte anoten lo que se pide:

a) ¿Cuáles materiales son mezclas, compuestos o sustancias elementales?


Respuesta:


b) Propongan tres maneras de clasificarlos con base en sus propiedades.


Respuesta:

Se pueden clasificar con base en si conducen o no la electricidad, los tipos de enlaces que constituyen al material, su punto de fusión, composición, etc.


2. En grupo, comenten sus propuestas de clasificación.

3. Con ayuda de su maestro concluyan si con alguna de sus propuestas es posible distinguir a las sustancias elementales del resto. ¿Qué datos les permitirían proponer una mejor clasificación? Enlístenlos.


Respuesta:

Para conocer si se trata de una sustancia elemental o no, sería pertinente contar con la composición de los materiales.


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Página 73

a) Observen los elementos del grupo 1 y describan cómo son las tendencias de los valores de temperaturas de fusión. 

Respuesta:

La temperatura de fusión baja conforme nos movemos de arriba hacia abajo en el grupo.

b) Hagan lo mismo para los elementos del grupo 17, ¿qué diferencias observan? 

Respuesta:

La temperatura de fusión tiende a aumentar conformo se baja en el grupo 17.


2. En una hoja de papel cuadriculado elaboren una gráfica de las temperaturas de fusión y ebullición (en el eje vertical) en función del número atómico (en el eje horizontal) de los elementos químicos de los periodos 2 y 3. Realicen lo que se indica a continuación:


Respuesta:

a) ¿Observan alguna tendencia en su gráfica? Expliquen

Respuesta:

Los valores tienden a disminuir al moverse de izquierda a derecha en un periodo, pero una vez que el periodo cambia vuelven a aumentar para seguir la misma tendencia

b) Describan en qué difieren o se parecen las dos propiedades

Respuesta:

Ambas siguen las mismas tendencias, pero las temperaturas de ebullición son más altas.


3. Conviertan los datos de temperatura que están en kelvin a grados centígrados (°C) y después realicen lo que se pide:

a) Con base en los valores de las temperaturas de ebullición, ¿qué sustancias podrían encontrar en estado gaseoso dada la temperatura de su salón de clases? 

Respuesta:

Al, N, O, F, Ne, Cl y Ar.


b) Investiguen en internet o en la biblioteca cuáles elementos de la tabla periódica se encuentran en forma gaseosa en la naturaleza.


Respuesta:

H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe y Rn.


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Página 75

4. Contesten las siguientes preguntas en una hoja aparte:

a) En cada columna, ¿aumenta o disminuye la cantidad total de electrones? ¿Y en cada renglón? 

Respuesta:

Los electrones aumentan de izquierda a derecha en cada renglón y de arriba hacia abajo en cada columna.


b) ¿Qué le sucede a la cantidad de electrones internos a lo largo de cada renglón? 

Respuesta:

Se mantienen constantes.


c) ¿Sucede lo mismo con la cantidad de electrones externos, o de valencia, a lo largo de cada renglón? 

Respuesta:

No, estos aumentan.

d) Numeren los renglones de arriba hacia abajo, ¿cuál es la relación entre estos números y los niveles de energía ocupados por los electrones para cada elemento? 

Respuesta:

Cada periodo tiene el número del último nivel de energía, donde se encuentran los electrones de valencia.


Página 76

1. Con los datos de la tabla, elaboren dos gráficas en papel cuadriculado, coloquen en el eje horizontal el número atómico. En la primera gráfica pongan en el eje vertical el radio atómico y grafiquen los valores. Hagan lo mismo para la segunda gráfica, pero ahora en el eje vertical van los datos de energía de ionización. Anoten el símbolo del elemento que corresponda encima de cada punto de las gráficas.


Respuesta:

Página 77

2. Completen en una hoja aparte la numeración secuencial del 1 al 18 en la siguiente cuadrícula y coloquen los símbolos de los elementos en la casilla que contenga el valor de Z correspondiente.


Respuesta:

3. Contesten las siguientes preguntas:

a) A partir de las gráficas que elaboraron, ¿consideran que estas propiedades son periódicas? Argumenten su respuesta

Respuesta:

Si, ya que siguen las mismas tendencias cada que cambia el periodo, que es cuando se observan los picos máximos.


b) ¿En qué lado de la cuadrícula se ubican los elementos que están en los picos más bajos de la gráfica de radio atómico y en los más altos de la energía de ionización

Respuesta:

En la última columna (gases nobles)

c) ¿Cómo cambian el radio atómico y la energía de ionización a lo largo de cada renglón de la cuadrícula? ¿Y por columnas? 

Respuesta:

El radio atómico disminuye de izquierda a derecha en un renglón y aumenta de arriba hacia abajo en una columna. La energía de ionización aumenta de izquierda a derecha en un renglón y disminuye de arriba abajo en una columna.


d) ¿Qué valores de radio atómico y de energía de ionización estiman para el boro (B)? 


Respuesta:

r~100 pm y E1~8 eV


Página 78

Según la escala de acidez de la figura, ¿qué tipo de sustancias se forman en cada vaso? ¿Qué elementos se combinan con el oxígeno en los pasos 5 y 6? ¿Y cuál es su posición en la tabla periódica? Relacionen esto con el carácter ácido o básico de sus óxidos.


Respuesta:

El vaso con CaO contiene una sustancia básica, mientras que el vaso con CO2 contiene una sustancia ácida.

En los pasos 5 y 6 se combinan moléculas de agua a los compuestos, uniéndose con el oxígeno el C y el Ca.

Su posición confirma que el calcio tiene más carácter metálico, por lo que sus óxidos son básicos, mientras que lo contrario sucede para el carbono, cuyos óxidos tienden a ser ácidos.


Expliquen si se confirmó la hipótesis que plantearon. Ubiquen al azufre y al sodio en la tabla periódica, ¿son metales o no metales? Los óxidos que forman ¿son básicos o ácidos? 

Respuesta:

El Na es metal y el S es no metal. El óxido de sodio es básico y el de azufre es ácido.

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Página 80

Escriban en ellas las tendencias de las propiedades indicadas de acuerdo con lo que observaron en la actividad 5. Pueden apoyarse en las figuras 2.47 y 2.48.


Respuesta:

2. Escriban en una hoja lo que se pide.

a) En la tabla periódica, localicen los elementos químicos que se muestran.


Respuesta:

b) Para cada elemento, anoten el número atómico, la masa atómica, el periodo y el grupo en el que se localiza.


Respuesta:

Au

Número atómico: 79

Masa atómica: 196.97

Periodo: 6

Grupo: 11

Na

Número atómico: 11

Masa atómica: 22.99

Periodo: 3

Grupo: 1

Hg

Número atómico: 80

Masa atómica: 200.59

Periodo: 6

Grupo: 12

S

Número atómico: 16

Masa atómica: 32.1

Periodo: 3

Grupo: 16

C

Número atómico: 6

Masa atómica: 12.01

Periodo: 2

Grupo: 14

Ne

Número atómico: 10

Masa atómica: 20.18

Periodo: 2

Grupo:18

Al

Número atómico: 13

Masa atómica: 26.98

Periodo: 3

Grupo: 13


3. Investiguen en la biblioteca o en internet lo siguiente:

a) ¿Qué elementos son líquidos a temperatura ambiente? 

Respuesta:

El mercurio y el bromo

b) Las tendencias del radio atómico y la energía de ionización en la tabla periódica. Compárenlas con sus respuestas al punto 1. 

Respuesta:

Son las mismas

Página 81

1. En la naturaleza se encuentran los siguientes isótopos del neón con su respectiva abundancia: 20Ne 90.48%, 21Ne 0.27% y 22Ne 9.25%. Calculen su masa atómica y compárenla con su valor en la tabla periódica.


Respuesta:


En la tabla periódica aparece 20.18 lo cual es 1.04% diferente.


2. Con la información de la actividad 2, estimen los valores del radio atómico y la energía de ionización para el fósforo (P). Investiguen después sus valores y compárenlos con sus estimaciones. A partir de esto, argumenten la importancia de la tabla periódica como herramienta predictiva.


Respuesta:

r~ 95 pm E1~9 eV.

Los valores reales son: r=110.15 pm y E1=10.5 eV. Las predicciones son muy similares a las mediciones experimentales, por lo que la tabla periódica es una herramienta muy poderosa para estimar las propiedades de los elementos.


3. Elijan un elemento de los primeros periodos del grupo 2 y otro similar del grupo 13.


Respuesta:

Elementos elegidos: Na y Al.


Teniendo en cuenta sus electrones de valencia, ¿cuál tiene una energía de ionización más alta? Fundamenten su respuesta

Respuesta:

El Al, ya que es más difícil arrancarle un electrón porque el núcleo contiene más protones y atrae con mas fuerza a los electrones de valencia.


4. Expliquen cuál de los elementos con números atómicos de 12 y 14 tiene un radio atómico mayor. Con base en su carácter metálico, determinen qué tipos de elementos son. 

Respuesta:

El elemento 12 tiene un radio atómico mayor debido a que la fuerza con la que el núcleo atrae a los electrones es menor, ya que tiene menos protones en él, lo que significa que el alcance espacial de los electrones será mayor.

El elemento 12 (Mg) es un metal y el 14 (Si) es un metaloide.


5. En un experimento, el producto de la oxidación de estroncio se mezcla con agua. Considerando las propiedades de los elementos involucrados, respondan:

 ¿de qué color sería la mezcla si se agregaran unas gotas de indicador de col morada?, ¿de qué carácter sería la mezcla de acuerdo con la escala de color?

Respuesta:

Se esperaría un color verde, lo que indica carácter básico.


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