¿Cómo represento el cambio químico? Modulo II

 Aprendizaje esperado: Representa el cambio químico mediante una ecuación e interpreta la información que contiene.

Énfasis: Explicar la importancia del lenguaje científico en la representación de una reacción química.

En esta sesión explicarás la importancia del lenguaje científico, en la representación de una reacción química. Contextualizarás el tema con algunas actividades cotidianas.

INSTRUCCIONES: Con la información brindada elabora un análisis con ejemplos en tu libreta de los aspectos más relevantes relacionados a los modelos de moléculas toma una foto de la actividad y envíala a la plataforma classroom.

Observa el video.

A continuación lee la siguiente información para que puedas realizar tu análisis:

Sabes que hay distintas formas de representar palabras, ideas, y en este caso moléculas. Con respecto al lenguaje químico lo puedes hacer y de esta forma puedes comprender mejor. Por ejemplo, el abecedario y los números son símbolos que de manera general utilizas y ayudas a entender los diferentes lenguajes.

En química utilizas los símbolos químicos para que, en vez de escribir el nombre del elemento, coloques su símbolo expresado en letras.

Los elementos químicos se representan por lo menos por una letra y hay elementos que se representan con dos letras. Pero la primera o única siempre será mayúscula.

La tabla periódica de los elementos, es utilizada por toda la comunidad científica y quienes se adentran en el estudio de esta maravillosa ciencia.

Aún si hubiera vida inteligente extraterrestre, también la utilizarían ya que, debido a las propiedades, el orden, la organización y el lenguaje que presentan los elementos en la tabla periódica es universal.

Ahora tienes algunas letras por así decirlo, que representarán los símbolos y construirás las palabras.

Será más fácil que lo entiendas, como en una analogía. Recuerda que los compuestos, sustancias o moléculas están formados por elementos en diferentes proporciones. Todos tienen por lo menos dos o más átomos, ya sea del mismo o de diferentes elementos.

Por ejemplo, arma los compuestos con base en lo que te proporcionamos. Tienes estos símbolos químicos:

 H y Cl ¿a qué elementos corresponden?

 El primero al Hidrógeno, y con ayuda de la estructura de Lewis sabes que tiene un solo electrón que compartir o electrón de valencia. El segundo símbolo es el Cloro, que, al hacer su estructura de Lewis, tiene siete electrones de valencia, sólo le falta un electrón para completar su órbita o nivel de energía.

Los unes para hacer un enlace compartiendo sus electrones y forman un enlace covalente polar.

Una molécula de hidrógeno interacciona químicamente con una molécula de cloro, se producen 2 moléculas de ácido clorhídrico: HCl

Lo que acabas de hacer es darle nombre a un compuesto químico. A esto se le llama Nomenclatura química: es el sistema de nombres que utiliza la química para identificar a los compuestos.

En esta ocasión te centrarás en explicar brevemente la nomenclatura de los compuestos inorgánicos, que son compuestos que por lo general no contienen carbono.

Los nombres comunes son arbitrarios, por ejemplo, la molécula más famosa es la del agua.

Antiguamente se expresaba de acuerdo con algunas propiedades, pero estos nombres comunes no decían de qué elementos estaban formados los compuestos en cuestión. Era como jugar a las adivinanzas por lo que fue muy difícil aprenderse los nombres de todos los compuestos.

En el caso de la molécula de agua, está compuesta por dos moléculas de hidrógeno y una de oxígeno.

Otro ejemplo es de un compuesto que se utiliza sobre todo en la industria, el gas hilarante. Se nombra así porque llega a producir risa, pero en realidad se llama monóxido de dinitrógeno ¿Qué elementos lo componen?

 Desglosa el nombre. ¿Qué elementos encuentras? Intenta identificarlos.

En la primera palabra encuentras óxido, los compuestos que en su nombre contienen óxido, siempre se encuentra el oxígeno presente. Recuerda que tiene seis electrones de valencia, por lo que le faltan 2 electrones para completar su órbita o nivel de energía, mismos que puede compartir. Monóxido, el vocablo mono significa uno, lo que se traduce en un átomo de oxígeno presente en el compuesto, si dice dióxido, es que tiene dos átomos de oxígeno, tri es tres.

 La segunda palabra es más fácil, ya identificaste ¿Qué elemento es?

Es el nitrógeno, y ¿Cuántos átomos de nitrógeno tiene? Dos. Por lo tanto, su fórmula química es: N₂O.

En el lenguaje químico o lo más adecuado en la nomenclatura química, considerando lo que has aprendido, analiza un átomo con carga, se le llama ion, se forma cuando acepta o cede electrones.

Como dato curioso: Los ingleses acostumbran tomar el té, pero además añaden leche.

El orden es primordial, para conservar el sabor delicado del té.

 La leche tiene que estar fría y no hervida, se debe verter sobre ella el té, ya que éste contiene sustancias amargas llamadas taninos, cuyo sabor puede ser neutralizado por la leche si esta fría, pero no si está caliente.

Para la siguiente actividad utiliza el baco químico. Por ejemplo: el potasio contiene 19 protones y 19 electrones, por lo que su carga total del átomo es neutra.

El potasio con 19 protones, cede un electrón, por lo que queda con 18 electrones. ¿Cuál es su carga con base en esto? Positiva, en consecuencia, se forma un ion positivo que se llama catión. Todo átomo neutro que “pierde” un electrón se transforma en catión.

 Existen otros átomos de elementos que pueden perder más de un electrón, por ejemplo, el magnesio o el aluminio.

 Existen átomos de elementos que “pierden” electrones, pero también otros que “ganan” electrones. Por ejemplo, el cloro tiene 17 protones y 17 electrones. Si gana un electrón, ahora tiene 17 protones y 18 electrones y el resultado es una carga neta negativa.

A los iones negativos se les llama aniones. De igual forma hay átomos de elementos que pueden “ganar” más de un electrón.

En este caso ¿Cómo se les da el nombre a los aniones? Si es un solo elemento, se usa la raíz del elemento y se cambia por la terminación uro. Por ejemplo, el anión cloro ¿Cómo lo nombrarías? Se expresa el vocablo “clor” y se agrega uro, por lo que se nombra cloruro.

Como en todo hay excepciones y aquí no podía faltar, es el ion oxígeno dos menos, cuyo nombre es ion óxido.

Los átomos de los elementos no forman iones por sí mismos. Generalmente, los compuestos iónicos se forman cuando se combinan metales con no metales.

 La carga de un ion se puede predecir por la posición en la tabla periódica. Todos los metales del grupo 1 tienen una carga 1 más, los del 2, dos más ¿y los del 13? Si muy bien 3 más.

 Los elementos de la parte central inferior, los metales de transición. Estos elementos tienden a formar cationes con diversas cargas positivas y existe una forma fácil de predecir las cargas de dichos cationes. Todos los metales forman iones positivos o cationes.

 En contraste los no metales forman aniones. En el lado derecho de la tabla periódica, puedes ver que los átomos del grupo diecisiete forman iones uno menos. Los del grupo dieciséis 2 menos.

 La carga neta de un compuesto químico debe ser cero o neutra y tomando el ejemplo del cloruro de potasio. Observa: potasio 1 más y cloro 1 menos, los sumas y da cero o carga neutra cero.

Cambia de ejemplo: El ion calcio y el ion fluoruro ¿Cómo escribirías una fórmula que tenga una carga neta de cero?

Primero colocas los iones por separado, calcio grupo 2, cede dos electrones, tiene 2 más y luego flúor, no metal grupo diecisiete, tiene 1 menos, porque gana un electrón.

 Si los sumas así, sería una carga neta del compuesto de 1 más ¿Cómo le harías para que quede neutra?

Tendrías que multiplicar por un número que dé dos, negativo. Y colocándolo como subíndice que indica que se necesitan dos iones fluoruro por cada ion calcio. Su fórmula correcta es: CaF₂

Generalmente para la correcta escritura de la fórmula se debe colocar primero el que tiene la carga positiva, es decir, el catión y después el de carga negativa que es el anión.

Se nombra primero el de carga negativa y después el de carga positiva. Siempre cuida esto y será fácil obtener la fórmula.

Entonces éste se llama Fluoruro de calcio, compuesto iónico que es una sal.

Realiza el del óxido de aluminio, es más complicado, está formado por los iones Aluminio 3+ y oxígeno 2+.

Ya que el 6 es el múltiplo de 3 y de 2, tienes 2 por 3 positivo más tres por 2 negativo, es igual a cero.

Entonces se necesitan dos iones de aluminio 3 más y tres iones del ion oxígeno, quedando la fórmula de la siguiente manera: Al subíndice dos, o subíndice tres. Su fórmula correcta es Al₂O₃.

Existen otros tipos de compuestos como los ácidos, que son sustancias que pueden tener hidrógeno, tienden a liberar iones hidrógeno al disolverlas en agua. Generalmente, están formados por el hidrógeno y un no metal.

Para expresar la fórmula de un ácido, se escribe primero el símbolo del hidrógeno, seguido por el símbolo del segundo elemento. Utiliza el azufre 2 menos, recuerda porque es menos.

Primero mencionarás la palabra ácido, después se menciona la raíz del nombre del no metal, en este caso es: sulf y por último se agrega la terminación hídrica. Teniendo la fórmula siguiente H₂S.

Existen infinidad de compuestos que no terminarías con mencionarlos. Continua ahora con la interpretación de la información que contiene una ecuación química.

Sólo que recuerda, utilizarás la analogía:

 Letras – símbolos químicos

Palabras – compuestos

 Enunciados corresponden dentro de esta analogía a las ecuaciones químicas.

En sesiones anteriores aprendiste sobre cambio físico, cambio químico y porque éste siempre es producto de una reacción química.

De todas las ecuaciones que observaste ¿Cómo las describirías? O como las plasmarías en papel para que alguien más las pudiera interpretar.

En química utilizas las ecuaciones químicas para representar a las reacciones químicas que reproduces en el laboratorio o que ocurren en la naturaleza.

Como has dicho con la analogía, al igual que los enunciados, puedes obtener información de ellas.

 Las ecuaciones químicas proporcionan:

 1. Resumir la reacción.

2. Mostrar las sustancias que reaccionan.

3. Indicar las cantidades de todas las sustancias que intervienen en la reacción.