Secundaria. Tercer grado.

Ciencias y Tecnología. Química Volumen II

Las sustancias y sus representaciones

Respuestas del libro

Para empezar

1. Investiguen en la biblioteca los símbolos químicos de los elementos hidrógeno, carbono, oxígeno y nitrógeno.


Respuesta:

Hidrógeno: H

Carbono: C

Oxígeno: O

Nitrógeno: N


2. Observen las siguientes imágenes que representan sustancias.


Respuesta:

3. ¿Cuáles de ellas representan compuestos? 

Respuesta:

Sustancias 2 y 3 

¿Y cuáles son sustancias elementales?

Respuesta:

Sustancias 1 y 2 

Expliquen sus respuestas

Respuesta:

Las sustancias 1 y 2 se encuentran compuestas del mismo elemento, mientras que las sustancias 3 y 4 no.

En grupo, y con ayuda del maestro, discutan qué tipo de información proporciona cada representación, por ejemplo: cantidad de átomos, o interacción entre ellos. Comenten las ventajas y desventajas de cada una de ellas.


Respuesta:

La primera representación de las moléculas es explícita en cuanto a qué tipo de enlaces (simples o dobles) se encuentran formados entre los átomos.


4. Propongan una forma diferente de representar esas sustancias; indiquen el tipo de átomos que las forman y el número de cada uno de ellos. Pueden utilizar sus símbolos químicos.


Respuesta:

Pueden representarse mediante estructuras de Lewis.





Manos a la obra

1. En la hoja que utilizaron para la actividad 1, anoten la fórmula química de los compuestos representados en la tabla.


Respuesta:

Sustancia 1: H2

Sustancia 2: O2

Sustancia 3: CH4

Sustancia 4: CO2


3. Revisen en el tema 6 el concepto de electrones de valencia, y comenten cómo representarían las interacciones entre los átomos que forman a estos compuestos.


Respuesta:

Las interacciones se representan mediante la compartición de electrones de valencia entre los átomos.


Manos a la obra
Manos a la obra

2. De su carpeta de trabajo, saquen la hoja que usaron en la actividad 1. Dibujen nuevamente los símbolos de los compuestos de la actividad 1, pero agreguen puntos que representen los electrones de valencia en cada elemento. Vean el ejemplo del nitrógeno que se presenta a la derecha.


Respuesta:

3. Identifiquen cuántos electrones faltan para que los elementos tengan su última capa llena. Para cada compuesto, acomoden los elementos de manera que, compartiendo electrones, completen sus capas electrónicas. Usen como guía la representación de esferas y barras. Marquen los enlaces formados entre pares de átomos.


Respuesta:

Electrones faltantes

H: falta 1 electrón

C: faltan 4 electrones

O: faltan 2 electrones

Estructuras

Manos a la obra
Manos a la obra

Trabajen en equipos. Para esta actividad necesitarán papel, plastilina, arcilla o migajón con pegamento, y palitos de madera.


1. A partir de la información de la tabla 2.1, y el modelo de Lewis, hagan una predicción de la geometría de las siguientes sustancias:


a) Metano (CH4)

b) Metanol (CH3OH)

c) Benceno (C6H6)

Dibújenlas en una hoja.


Respuesta:

Manos a la obra

2. En parejas, contesten en su cuaderno.

a) ¿Qué tienen en común el grafito, el grafeno y el diamante? 

Respuesta:

Todas están compuestas solamente de carbono.


b) ¿Qué propiedad es diferente entre el grafito y el diamante?

Respuesta:

La dureza, la cual está dada por una estructura diferente.


C) ¿Cuál es la diferencia estructural entre el grafito y el grafeno?

Respuesta:

El grafeno es solo una de las láminas hexagonales de las cuales está compuesta el grafito.

d) ¿Qué tipo de enlaces hay en los alótropos del carbono? Expliquen su respuesta.


Respuesta:

Covalentes. Todos los átomos son iguales, por lo que no habrá pérdida ni ganancia de electrones, solo compartición.


e) Investiguen las aplicaciones del grafeno al desarrollo de tecnología

Respuesta:

El grafeno ha sido ampliamente investigado debido a la alta resistencia, flexibilidad y ligereza que presenta. 


Manos a la obra

Pregunta inicial

¿Por qué distintos compuestos forman cristales diferentes?

Hipótesis

Redáctenla considerando el tipo y tamaño de los átomos que forman a los compuestos.


Respuesta:

Cristales diferentes son formados debido a que los iones que componen los compuestos son de diferente tamaño y tienen propiedades distintas, por lo que la forma más estable para su acomodo variará.


Página 20

Anoten en su cuaderno lo siguiente.

a) Investiguen la fórmula química y la representación de Lewis de cada compuesto utilizado.


Respuesta:

Manos a la obra
Manos a la obra

2. Determinen qué muestra corresponde a uno de los siguientes tipos de compuestos: covalente, metálico, e iónico. Anótenlo en su cuaderno.



Respuesta:

Muestra 1: Metálico

Muestra 2: Iónico

Muestra 3: Covalente

Muestra 4: Covalente


3. Contesten en su cuaderno lo que se pide:

a) ¿Qué tipo de enlace tienen las sustancias con mejor conductividad? 

Respuesta:

Metálico


b) ¿Qué enlace químico presentan las sustancias con menor temperatura de fusión? 

Respuesta:

Covalente


Para Terminar

a) ¿Cuál es la diferencia entre estos alótropos del oxígeno? 

Respuesta:

El número de oxígenos que tiene cada una de las moléculas


b) ¿Qué tipo de enlaces están presentes en ellos? 

Respuesta:

Enlaces covalentes.


c) ¿Son compuestos o sustancias elementales? Argumenta tu respuesta

Respuesta:

Son sustancias elementales, ya que solamente están formadas por un tipo de elemento (el oxígeno).


2. Analiza las fórmulas químicas del agua y del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) y contesta lo que se pide.

H2O        H2O2

a) ¿Estas sustancias son alótropos? Explica tu respuesta

Respuesta:

No, ya que no están formadas de un tipo de elemento.


b) ¿Qué tipo de enlace está presente en cada caso?

Respuesta:

En ambos casos están presentes enlaces covalentes polares.


C) ¿Son compuestos o sustancias elementales? Explica

Respuesta:

Son compuestos, ya que están formadas por dos tipos de elementos distintos (H y O)

3. En pareja, realicen lo siguiente.

a) Investiguen qué son los clorofluorocarbonos, su estructura molecular y cómo afectan a la capa de ozono.


Respuesta:

Los clorofluorocarbonos (CFCs) son moléculas derivadas de hidrocarburos en las cuales hidrógenos han sido sustituidos por flúor o cloro.

Están compuestos de carbono, hidrógeno, flúor y cloro.

Degradan la capa de ozono, ya que los enlaces halógeno-carbono se pueden romper para producir radicales libres (especies químicas muy reactivas con un electrón desapareado), los cuales catalizan (hacen más rápida) la degradación de ozono a oxígeno.


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