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Curso Estratetgias Di
C u r s o
C u r s o
Estrategias
Didácticas para la para laenseñanzaenseñanzade lade la Químic
a
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Curso Estratetgias Di
¿Qué espero de esta
sesión?
¿Qué quiero que pase?
¿Qué no quiero que pase?
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DESARROLLO DE LA SESIÓN
Encuadre:Presentación y expectativas de losparticipantes 15 min
Ideas previas sobre el enlace u!"ico 15 minCuestionario individual # Intercambio de ideas .
Investi$ar experi"ental"ente el "e%orcriteriopara distin$uir los enlaces
Trabajo experimental 40 min
Discusión dirigida y conclusiones 5min
Receso &' "in
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DESARROLLO DE LA SESIÓN
Anali(ar las propiedades de las sustancias y los"odelos ue las explican
!resentación !o"er point 40min Discusión y conclusiones #0 min
Relacionar lo aprendido con la pr)ctica docente
$u% ense&ar en secundaria' propuestas 0min Evaluación &' "in *raba%o de cierre de la sesión &+ "in
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Ideas
previasEl aprendizaje se
centra en elestudiante
Los estudiantesaprenden con base ensus ideas previas .
Es indispensable¿Cómo tomarlas en¿Cómo tomarlas en
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Las ideas previas de losEstudiantes
constituyen los
elementoscentrales desdelos cualesinterpretan ydan signifcado a
los contenidos
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RELACIÓN ENTRE LA QUÍMICA MACROSCÓPICA Y
LA QUÍMICA MICROSCÓPICATea! ENLACE QUÍMICO" MO#ELOS"
MODELIZACIÓN Y PRÁCTICAS DEMOSTRATIVAS
M$dulo %"
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Las Sustancias Químicas
(.....primero la realidad..)
Y los enlaces.....
(...después el Modelo...)
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(Cu)l es el mejor criterio
para distinguir el car)cter Iónico' covalente o met)lico*
Trabajo experimentalTrabajo experimental
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¿ Qué me dice la
cristalinidad...?
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Tipos de sustancias que forman cristales
Los metalesLos compuestos iónicosLos compuestos molecularesLos compuestos covalentesreticulares
O sea... Casi cualquier tipo desustancia puede formar cristales
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¿Y la solubilidad...?
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Problemas:
Las sustancias no son “solubles o“insolubles”.
Se solubilizan con diferente grado desolubilidad, en ocasiones muy bajo.
Hay muchas sustancias iónicas
insolubles en aguaHay muchas sustancias covalentes(moleculares) solubles en agua
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Estas propiedades no nos
permiten clasificar los enlaces
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Por estado de agregación
Estado de agregación
sólidos líquidos gases
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Curso Estratetgias Di
Problemas....
¿A qué
temperatura?
¿A qué presión?
¿ En qué tiempo?
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Empecemos por los sólidos
¿Es el punto de fusión undato significativo?
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Diamante .....
Sólidos de “alto” punto
de fusión
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pf≈ 4000°C (Cotton dice que es el mayor conocido conocido.
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Curso Estratetgias Di
+ra,ito....
Punto de fusión≈ 4000°C ...
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Ca5(PO4 )3(OH) pf = 1600°C
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-ierro
pf = 1528°C
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Sal común
pf = 801
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Los modelos que explican elenlace toman en cuenta lasinteracciones que se dan entrelas entidades vecinas
¿Cómo explicar estas propiedades?
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¿Qué Nos Dice Un Alto PuntoDe Fusión?
Si es necesaria mucha energía para
fundir al sólido, podemos explicarlomediante interaccionesmultidireccionales
Cada entidad está unida a varias
entidades vecinas y así sucesivamente
Se formanredes tridimensionales
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ólidos de /lto punto de ,usión
Las entidades que los forman atraen a sus vecinos cercanos de manera fuerte yhomogénea
INTERACCIONESMULTIDIRECCIONALES
(la atracción se da en varias direcciones)
SE &ORMA UNA RE#
http://people.uis.edu/kdung1/Gemini/NaCl.jpg
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Diamante
aCl
Ca!2
"a#s
http://people.uis.edu/kdung1/Gemini/ZnS.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/CaF2%20Ca%20at%20corners.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/NaCl.jpghttp://people.uis.edu/kdung1/Gemini/Diamond.jpg
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Sólidos de bajo punto de fusión
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Azufre, yodo,compuestos orgánicos
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¿Qué nos dice un bajo puntode fusión?
Si con poca energía se funde el sólido,podemos explicarlo mediante interaccionesde dirección selectiva
Aquí las interacciones se dan con intensidadsólo entre los átomos que se enlazan y sondébiles con los vecinos
Se formanmoléculas Al fundirse el sólido, éstas mantienen suidentidad, sólo se separan unas de otras.
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Gases, líquidos o sólidos debajo punto de fusión
Suponer que una sustancia está
formada por moléculas, nospermite explicar que exista comoun gas, como un líquido o como un
sólido con temperatura de fusión baja.
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Gases, líquidos o sólidos de bajo
punto de fusión
INTERACCIONES DE DIRECCIÓNSELECTIA
!OR"AN "OL#C$LAS!OR"AN "OL#C$LAS
Se dan solo en algunas di%eccionesEnlaces fue%tes ent%e los &to'os
(ue fo%'an la 'ol)culaD)*iles con ot%as entidades
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Sólidos de bajo punto de fusión
Las inte%acciones sedan con intensidad+pe%o sólo ent%e algunos
&to'os vecinos , sond)*iles con los ot%os- Aesto se le lla'aintera''iones dedire''i$n sele'tiva+
,a (ue sólo en algunasdi%ecciones se da unainte%acción fue%te-
."OL#C$LAS/
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fenol
yodoazufre
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En resumen
Sólidos de altopunto de fusión:
Interaccionesmultidireccionales:
REDES
Bajo punto defusión (sólidos,
líquidos o gases)Interacciones dedireccionalidadselectiva:
MOLÉCULAS
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Aparte de ladireccionalidad,
¿Cómo es lanaturaleza de
las interacciones que unen alos átomos?
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Curso Estratetgias Di
Los estados de las sustancias , los puntos de fusión+ po% s0 solos
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Curso Estratetgias Di
Necesitamos otra propiedad
medible
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Curso Estratetgias Di
¿onducti!idad"
En estado s$lido
!undidos
En disoluci$n
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Algunos sólidos conducen lacorriente
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Curso Estratetgias Di
Algunos sólidos se disuelven enagua y conducen la corriente
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¿Qué me dice laconductividad?
Si hay manifestación de cargas quese mueven al aplicar una diferencia
de potencial, esrazonable suponerque hay separación de cargas en elmaterial.
El comportamiento eléctricopermite distinguir el carácter delenlace de las sustancias
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E n l a c e ' e t & l i c o
s ó l i d o
E n l a c e i ó n i c o
f u n d i d o o d i s u e l t o
S 0 C o n d u c e
E n l a c e c o v a l e n t e
s ó l i d o + f u n d i d o o d i s u e l t o
N o c o n d u c e
C o n d u c t i v i d a d
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Con EstasObservaciones Podemos Proponer
Modelos
Que Expliquen LosEnlaces
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Enlace #uímico
Los &to'os de los ele'entosse enla1an 'ediante sus
elect%ones de valencia
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Enlace metálico
Los sólidos que conducen lacorriente pueden concebirse como
un conjunto de iones positivos quese encuentran ordenadamentecolocados dentro de un mar de
electrones libres. Les llamamosmetales
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Enlace metálico
ModeloPresencia de partículascargadas positiva negativamente conun acomodo muy ordenado en el
espacio. Interacción multidireccional.RED IÓNICA
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Enlace iónico
Propiedades. Sólidos cristalinos atemperatura ambiente, alto puntode fusión, quebradizos, noconducen la corriente como tales,pero que sí lo hacen al fundirse o
disolverse en agua, no todos sonsolubles en agua
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MODELO DE ENLACE IÓNICO
Presencia de partículas cargadaspositiva y negativamente, con un
acomodo muy ordenado en el espacio.Interacción multidireccional.RED IÓNICA
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RED COVALENTE
Una sustancia que no conduce nunca lacorriente puede concebirse como una en la quese comparten equitativamente los electrones
entre átomos vecinos.
Si son sólo unos cuantos átomos los quecomparten , se forma entre ellos un enlace
covalente que da origen a una molécula.
Si cada átomo comparte electrones con vecinosen distintas direcciones, se forma una redcovalente.
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Moléculas
En las interacciones de dirección selectiva, hayátomos fuertemente unidos a otros átomos
vecinos (con lo que se formanmoléculas),
pero la interacción entre moléculas esrelativamente débil.
En este caso, para pasar al estado líquido loque se requiere es romper las interaccionesdébiles entre moléculas, por lo que el punto defusión es bajo.
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Enlace covalente polar
En el cloruro de hidrógeno, HCl, se formauna molécula pero, el cloro atrae con másfuerza a los electrones que el hidrógeno,
pero los electrones se comparten entre losdos átomos, no se han cedido de uno a otrocomo en el caso de un enlace iónico:
Decimos que elcloro es máselectronegativoque elhidrógeno
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¿y eso....cómo se sabe...?
electronegati%idad
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Electronegatividad
Definición de Pauling:
Es la capacidad de un átomo enun enlace para atraer electroneshacia sí mismo
En los enlaces &inarios
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En los enlaces &inarios
ar)cter de Enlace
o!alente * +ónico
Depende de la electronegati%idadde los elementos
'ue lo (orman
Eletronegatividad:Eslacapacidadde
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Curso Estratetgias Di
Eletronegatividad: Es la capacidad deun átomo en un enlace para atraer
electrones hacia sí mismo
)etales *a+aElectronegati%idad
o metales #ltaElectronegati%idad
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CARÁCTER
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,ovalente iónico
Cl2Cl2
N232
C.#lCl3
CaCl2 aClCsCl
CARÁCTER
d dl d
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Predicción del tipo deenlace
∆χ = 0 enlace covalente no polar
1.7 1.7 enlace iónico
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CsF ∆χ = 4.0 – 0.7 = 3.3NaCl ∆χ = 3.0 – 0.9 = 2.1LiBr ∆χ = 2.8 –1.0 = 1.8BF3 ∆χ = 4.0 –2.0 = 2.0
¿(ipo de enlace..."
,uidado: el enlace entre un )tomo de &oro un)tomo de (l/or, tiene muco carácter i$nico, peroel *!3 es un gas11111
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Enlace covalente
Cuando se compartenelectrones entre un par
de átomos se forma entreellos un enlace covalenteque da origen a unamolécula, en este casodiatómica, como el H2, el
CO, el Cl2, el HCl.(Nótese que todos songases)
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Enlace covalente polar
En el cloruro de hidrógeno, HCl, el cloroatrae con más fuerza a los electronesque el hidrógeno, pero los electrones secomparten entre los dos átomos, no sehan cedido de uno a otro como en elcaso de un enlace iónico
Decimosque el cloro es máselectronegativo
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CsF ∆χ = 4.0 – 0.7 = 3.3NaCl ∆χ = 3.0 – 0.9 = 2.1LiBr ∆χ = 2.8 –1.0 = 1.8HF ∆χ = 4.0 –2.1 = 1.9BF3 ∆χ = 4.0 –2.0 = 2.0
¿(ipo de enlace..."
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Óxidos
Na2O ∆χ = 2.4
CaO ∆χ = 2.5FeO ∆χ = 1.7 Al2O3 ∆χ = 2.0
CO2 ∆χ = 1.0
NO2
∆χ = 0.5SO3 ∆χ = 1.0
P diió dlti d
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Predicción del tipo deenlace
∆χ = 0 enlace covalente no polar
? ?? enlace iónico
-to"os Enla(ados
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-to"os Enla(ados
)olculas Redes
)etálicas $nicas Co%alentes
Enlace metálico Enlace iónico Enlace covalente
Entre metales yno metales
Entre metales Entre no metales
Compuestos
Elementos ElementosAleaciones Compuest
Enlaces covalentesintramoleculares
Interaccionesintermoleculares
Entre no metales
Elementos Compuestos ()
O) N) P% S**
()O
N(+C(%C,(*)O,
&eCuA-Al
.i/CdA-/Au&e/C0A'ero1
Cu/Sn
0NaCl1203 )SO %120CaCO+12
Car4ono#iaante5ra6ito&$s6orosili'io
0SiO)1 20SIC1 20.N1 2
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+racias
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¿-also o !erdadero"
.os compuestos co%alentes pueden (ormar s$lidos
cristalinos1
.os compuestos gaseosos a temperatura am&iente, son
co%alentes1 El gas *!3 es i$nico por'ue la di(erencia de
electronegati%idades entre el * 4 el ! es de 21
odo compuesto i$nico se disuel%e en agua 4 conduce la
corriente1 i un compuesto es i$nico, (orma cristales a am&iente1
i un compuesto (orma cristales a am&iente, es i$nico1