Materia III. Enlaces químico


Breve reseña histórica sobre el enlace químico
Los químicos creían que los átomos eran esferas rígidas posteriormente pensaron que tenían ganchitos con los que se atoraban unos con otros. Una vez que se acepto el modelo atómico del núcleo positivo de corteza electrónica se pensó que los electrones son los intermediarios en el enlace químico.
Ideas Iniciales
1.    Richard Abegg dijo que la valencia química estaba relacionada con la configuración electrónica. También afirmo que un elemento solo puede variar en ocho unidades de valencia.
2.    Albrecht Kossel introdujo el concepto de electrovalencia por transferencia de electrones de un átomo a otro para formar iones con estructura de gas noble. (http://es.wikipedia.org/wiki/Albrecht_Kossel)
3.    Gilbert Newton Lewis estableció la teoría de enlace químico por compartición de pares de electrones. (Enlace covalente) ( http://es.wikipedia.org/wiki/Gilbert_N._Lewis )
4.     Nevil Vincent Sidgwick amplió el concepto de covalencia a los compuestos inorgánicos, introdujo la noción de enlace covalente coordinado. 

El enlace metálico
Al no poderse aplicar a los metales el enlace covalente ni el iónico, se introdujo por Drude la teoría del electrón libre o del mar de electrones. (http://es.wikipedia.org/wiki/Paul_Karl_Ludwig_Drude)
Tipos de enlace
Es muy raro encontrar los átomos aislados solo los gases nobles y metales en estado de vapor, por lo regular se encuentran formando agrupaciones de átomos.
¿Por qué se unen los átomos?
Todo tiende a evolucionar hasta llegar a una forma de máxima estabilidad”
Enlace químico: Se denomina a las uniones entre átomos que surge al ceder, coger o compartir electrones entre si con el fin de lograr la estructura más estable en la última capa.



Propiedades de los enlaces químicos

Propiedades de los compuestos iónicos
Propiedades de los compuestos covalentes
Propiedades de los compuestos metálicos
* Se da entre cationes y aniones.
* Uno cede electrones y el otro recibe.
* Presenta interacciones multidireccionales.
* La energía de enlace es de 100 a 1000 Kj/mol.
* Son solubles en agua.
* Son sólidos a temperatura ambiente.
* Conducen la electricidad en disolución o fundidos.
* En general sus puntos de fusión son altos.
*la fuerza que se da entre cationes y aniones es electrostática.

* Se da entre átomos y átomos.
* Ambos comparten el par electrónico.
* Este tipo de enlace se subdivide en :
      - Sencillo.
      - Doble.
      - Triple.
* Las interacciones que presenta son unidireccionales.
* La energía de enlace es de 250 a 400 Kj/mol.
* Son gases y líquidos a temperatura ambiente.
* No son solubles en agua, pero sí lo son en benceno y otros compuestos orgánicos.
* No conducen la corriente eléctrica ni en estado sólido ni en……
* En general tienen puntos de fusión bajos.


* Donde una nube de electrones baña a los núcleos positivos.
* Los electrones que forman parte de la nube también son llamados electrones des localizados.
* Las interacciones que presentan son multidireccional.
* Son insolubles en agua.
* Conducen la corriente eléctrica.
* La mayoría se encuentran en estado sólido salvo el mercurio.



PRÁCTICA Nº 1



Concepciones de los alumnos sobre el enlace químico antes, durante y después de la enseñanza formal. Problemas de aprendizaje
.
Estrategia didáctica.
Se analizaron:
-       Concepciones más características de los alumnos con relación a las sustancias moleculares.
-       - concepciones típicas de los alumnos en relación con las sustancias iónicas.
-       - ¿Qué uso hacen los estudiantes de las teoría de enlace para interpretar fórmulas químicas simples que encuentran en sus textos y explicación en clase?
Del análisis anterior se pudieron realizar las siguientes inferencias de índole psicopedagógica:
·         La naturaleza de las principales concepciones que traen consigo antes de comenzar el estudio formal de esta materia.
·         El modo en que son interiorizados los nuevos conceptos y cómo se organizan en la mente de los estudiantes.
·         Qué conceptos básicos son difíciles de asimilar y qué causas pueden existir para ello.
·          La evolución que sufren las posibles concepciones alternativas de los alumnos en la fase de 15 a 17 años.
·         Realizar algunos contrastes entre la evolución de las concepciones de los alumnos y el análisis de libro de texto de los cuales obtener información para analizar el proceso de enseñanza-aprendizaje en relación con los tópicos abordados.
Metodología utilizada.
Se utilizaron cuestionarios y grabaciones de situaciones en clase. Fueron discutidas de forma separada. La naturaleza del estudio fue exploratoria, por consiguiente, el método de recolección de datos fue inductivo y el análisis de los mismos fue semicualitativo e inductivo-deductivo.
Cuestionario.
Fue confeccionado siguiendo un protocolo. Se construyeron mapas conceptuales que contenían los conceptos más importantes que los alumnos de 2° debían tener sobre la naturaleza de las sustancias moleculares e iónicas. Del mapa conceptual obtuvieron frases que refieren a áreas conceptuales. Posteriormente realizaron sobre estas áreas numerosas cuestiones de carácter totalmente abierto que solicitaban de los alumnos respuestas escritas y dibujos.
Grabaciones de situaciones de clase.
Estas fueron transcritas al papel. Las informaciones obtenidas con las grabaciones de situaciones de clase prestaron apoyo a las producidas por el cuestionario, permitiendo realizar la triangulación metodológica.
Resultados de las estrategias utilizadas.
Los estudiantes tienen gran dificultad para explicar la naturaleza de las sustancias. Los problemas aumentan cuando tienen que justificar estas trasformaciones desde el puno de vista atómico. Un problema más es la forma que tienen los estudiantes de representar químicamente las sustancias.







Errores conceptuales de los alumnos de 16 y 17 años sobre el enlace covalente.
a)     El 23% no consideraba la influencia de la electronegatividad y la desigual compartición del par de electrones en el enlace polar.
b)    El 27% ven en la polaridad del enlace un factor que influye en la geometría de moléculas.
c)     El 23% confunde las fuerzas intermoleculares con las que existen dentro de una molécula.
d)    El 33% considero fuerzas intermoleculares las existentes dentro de una red covalente.
Conocimientos sobre orbitales químicos en los alumnos de la universidad de química.
* La definición de orbital molecular no es bien entendida.
* El método CLOA parece bien recordado.
* Son bien comprendidas las relaciones entre función de onda y función matemática.
Algunas concepciones de los alumnos de 16 años.
1.     La mitad de los niños analizados no reconocían como sustancias simples formadas por moléculas.
2.     El 40% identifico como moleculares solo a las estructuras gigantes.
3.      La mayoría de los niños no saben calcular el número d enlaces que se rompen y se forman en una reacción química.
Conocimientos de los alumnos antes de iniciar los estudios formales de química.
A)    Argumentaban razones macroscópicas sobre la formación de enlaces químicos.
B)    Solo el 10% deducía explicaciones relacionadas con los átomos en la formación de enlaces químicos.
C)     Solo el 1% hacía referencia a la fuerza existente para formar enlaces químicos.
Conocimientos de los alumnos de 16 y 17 años una vez que ya iniciaron la enseñanza formal sobre química.
El 61% de los alumnos de 16 años y el 85% de los de 17 años hacen referencia casi exclusivamente al enlace químico en sus argumentaciones atómicas.
Complejidades de los alumnos de 17 años sobre el enlace químico.
1.     Encuentran dificultad para relacionar los cambios energéticos de las reacciones químicas con los enlaces rotos y formados.
2.     Les cuesta diferenciar los tipos de enlaces.









La fermentación alcohólica

Los elementos que forman parte de una reacción alcohólica son:

Azúcar: La glucosa es un monosacárido de fórmula C6H12O6 y se presenta en forma de sólido cristalino de color blanco.

Levaduras: Son hongos microscópicos unicelulares que tienen la capacidad de realizar la fermentación de hidratos de carbono, produciendo distintas sustancias.

Alcohol etílico: También llamado etanol, de fórmula C2H5OH, es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino y el brandy.

Dióxido de carbono: Es un gas incoloro e inodoro, con un ligero sabor ácido; cuya molécula consiste de un átomo de carbono unido a dos átomos de oxigeno CO2. Se produce por diversos procesos como la combustión y oxidación de materiales que contienen carbono, la fermentación de azucares, y por la descomposición de los carbonatos bajo la acción del calor o los ácidos.

La fermentación son los cambios químicos que se producen en las sustancias orgánicas por la acción de las enzimas denominadas fermentos; estas son originadas por microorganismos como moho, bacterias y levaduras.

Principales tipos de fermentación:

● Fermentación alcohólica: La cimasa segregada por las levaduras convierte los azucares simples en alcohol etílico y dióxido de carbono.
●Fermentación del ácido butanoico: Cuando la mantequilla se vuelve rancia.
●Fermentación del ácido etanoico: Cuando el vino se convierte en vinagre.



El proceso de la fermentación

●La levadura  utiliza el azúcar como alimento, produciendo una gran variedad de compuestos orgánicos. Si no hay oxígeno disponible, los productos principales son alcohol etílico y dióxido de carbono.
La reacción de la fermentación,C6H12O6 → 2C2 H5OH + 2CO2, es realmente compleja, ya que los cultivos impuros de levaduras producen una amplia gama de otras sustancias, como el aceite de fusel, la glicerina y diversos ácidos orgánicos. El líquido fermentado, que contiene de un 7 a un 12% de etanol, se concentra hasta llegar a un 95% mediante una serie de destilaciones.
● La oxidación del etanol produce etanal que a su vez se oxida a ácido etanoico. Al deshidratarse, el etanol forma dietiléter. El butadieno, utilizado en la fabricación de caucho sintético, y el cloroetano, un anestésico local, son otros de los numerosos productos químicos que se obtienen del etanol.


●La reacción de fermentación consiste en una serie de reacciones enzimáticas de óxido-reducción.
Es muy importante tener en cuenta el estado de madurez de la uva a la hora de elaborar vinos de calidad. Es un elemento dependiente de las condiciones climáticas de cada vendimia en particular, lo que puede conducir a veces a desequilibrios entre la madurez técnica (azúcar, acidez y pH), la madurez aromática (acumulación de precursores aromáticos varietales) y la madurez fenólica (grado de polimerización de los compuestos fenólicos, como los taninos).




Práctica No. 2  “La obtención de energía por los seres vivos: La respiración celular y la fermentación”

Fundamento
El proceso de respiración celular, les permite a los seres vivos obtener energía de los enlaces de las moléculas químicas complejas, en este proceso se libera energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina).
Cuándo un organismo vivo realiza sus funciones vitales se gasta ATP y se produce calor que constantemente se irradia de los cuerpos a la atmósfera.
En la respiración celular tanto plantas como animales liberan bióxido de carbono CO2 que es finalmente expulsado por los pulmones a través de la expiración y de ahí retorna a la atmósfera. Además se obtiene energía que es transportada en el ATP, la moneda energética de las células y que probablemente lo fue también de los heterótrofos primitivos.
El proceso más efectivo para formar ATP en las células vivas utiliza oxígeno gaseoso y es la respiración, pero también se forma por fermentación en ausencia de oxígeno, éste último, se cree que fue el proceso que utilizaron las células en la atmósfera primitiva carente de oxígeno.
En la fermentación la ganancia de ATP es de cuatro moléculas por cada molécula de glucosa, en cambio en la respiración (en presencia del oxígeno) la ganancia es de 38 moléculas de ATP.
La reacción química que representa el proceso de respiración es la siguiente:





Utilizando el oxígeno, los organismos podían obtener más energía de la misma cantidad de alimento, observe la comparación entre la fermentación y la respiración en la siguiente figura:



Respecto a las ideas que los niños tienen acerca de la respiración, Driver ha encontrado que pocos comprenden la respiración celular, confundiéndola con la respiración como intercambio gaseoso. Otros investigadores (Adeniyi, Gellert y Nagy) encontraron ideas de que el oxigeno para muchos niños es igual a aire y que el aire que inhalamos permanece en la cabeza, alumnos incluso de secundaria tienden a relacionar muy poco la necesidad de oxígeno con la utilización de los alimentos. Hay una ausencia de ideas sobre el papel fisiológico de los gases. Algunos estudiantes de 11 años de edad saben que el oxígeno es necesario para que un animal viva, pero no mencionan la liberación de energía a partir de los alimentos en relación con la necesidad de oxígeno. Carecían de ideas sobre el papel fisiológico de la respiración. Viendo el proceso como un fin en sí mismo. Arnaudin y Mintzes encontraron ideas sobre aire que se inhala en los pulmones y luego se exhala sin conexiones con el corazón y el sistema circulatorio. Una idea que se verificó en varios estudios es que las plantas no respiran, o que respiran sólo en la oscuridad. Muchos alumnos piensan que la fotosíntesis es el proceso que proporciona energía a las plantas.
El estudio de la fermentación puede proporcionar un indicio acerca del proceso de obtención de energía y de la formación de ATP en los heterótrofos primitivos.
La levadura de la especie Saccharomyces cerevisiae es la más usada para hacer panes, y produce una fermentación alcohólica anaerobia que se ha aprovechado desde hace miles de años en la elaboración de panes, pero también bebidas como el vino y la cerveza. En las masas de pan esta levadura produce una reacción con los azúcares de la masa, liberando el gas necesario para que quede esponjosa.

Objetivo
Examinar la fermentación efectuada por levaduras, como un medio para obtener energía de los alimentos, para su crecimiento, observar además la liberación de energía calorífica y de bióxido de carbono.

Materiales
2 termos
2 tapones bihoradados para los termos
2 matraces de 250 ml cada uno con 25 ml de agua de cal
2 tapones bihoradados  para los matraces
4 tubos de vidrio cortos
Tubo de goma
2 termómetros
Jugo de uva o piña
Un sobre de levadura
Agitadores de vidrio
Microscópio
2 goteros
Portaobjetos
Cubreobjetos

Procedimiento
1.- Disponga el aparato como muestra la figura que esta al final del procedimiento.
Antes de insertar un tubo de vidrio en un tapón, humedezca por fuera el tubo y mientras trabaja sostenga el conjunto con una toalla de papel.
2.- Vierta el jugo de uva o de piña en ambos termos hasta una altura de ocho centímetros. Añada a uno de ellos medio sobre de levadura. Rotule los termos para identificar al que contiene levadura. Agite bien para distribuir las células y monte una gota del contenido de cada termo en un portaobjeto para un estudio microscópico.

Observe con pequeño y mayor aumento y dibuje algunas células como las observa con mayor aumento. Note cuántas células puede usted ver con el objetivo de mayor aumento.
3.- Coloque los tapones en los termos. Los tubos de vidrio no deben quedar sumergidos en el líquido, pero los termómetros sí. Coloque luego los tapones de los matraces. El tubo de vidrio más largo debe quedar debajo de la superficie del agua de cal y el más corto debe estar por encima del líquido.
Utilice el tubo de goma para conectar el tubo de vidrio del termo al tubo de vidrio más largo del matraz.
 4.- Anote en un cuadro la temperatura de cada termo. Continúe anotando cada hora, por el resto del día y los días siguientes, hasta pasadas las 48 horas. Anote los cambios que sucedan durante este periodo.

5.- Al final del periodo de 48 horas abra ambos termos y compare el olor de sus contenidos. Revuelva el contenido de cada termo con un agitador distinto. Utilizando goteros separados, saque una gota de líquido de cada termo y colóquela en un portaobjetos y póngale un cubreobjetos y obsérvelas al microscopio bajo ambos aumentos. Dibuje algunas células como las ve bajo el mayor aumento.
6.- Elabore un gráfico de línea con los datos obtenidos de las temperaturas. En el mismo gráfico trace las líneas para ambos conjuntos de lecturas. Use el eje horizontal para el tiempo y el vertical para las temperaturas.
7.- Examine los resultados y discútalos en equipo. Formule sus conclusiones acerca del proceso llevado a cabo y sus productos.







En caso de no disponer de materiales de laboratorio, se podrán sustituir los termos por frascos de vidrio y en lugar de armar el equipo con tapones etc, se utilizará un globo sobre la boca del frasco, de manera que recoja el CO2 y una vez cumplido el plazo de 48 horas, se quitará el globo que estará lleno de bióxido de carbono, cuidando de que no se salga del mismo, y se llevará a la boca de un frasco que contenga agua de cal, para que al contacto con el bióxido de carbono, reaccione formando precipitado de carbonatos. Se podrá además tomar la temperatura con el tacto, se atraerá con la mano un poco del olor del líquido que quedó en el frasco de jugo con levaduras y se comparará con el olor que tenía al principio, así como el color antes y después del tiempo de observación.
Si se dispone de microscopio, se observará el crecimiento de las levaduras y se dibujará lo observado.
Otras fotos:









Bibliografía

Welch, C. 1980. Ciencias Biológicas. De las Moléculas al hombre. CECSA. Venezuela.

Benlloch, M. 1994. Por un aprendizaje constructivista de las ciencias. Visor. España.


(Da click en las imágenes del cuento para poder leerlo)





El enlace químico


El tema del enlace químico requiere que los estudiantes tengan nociones previas sobre la tabla periódica, principalmente de la ubicación de los elementos en grupos y familias; y también sobre el modelo atómico de Bohr. Además se deben conocer algunas características de los átomos; como los electrones de valencia, los niveles energéticos, el carácter iónico, el carácter metálico, y la probabilidad de formación de iones; todo esto para que puedan entenderse mejor los mecanismos que rigen la formación de enlaces químicos.

El tema se debe trabajar mediante una unidad didáctica que permita valorar el aporte hecho por los científicos y la importancia de la comprensión del enlace químico. Dicha unidad podría organizarse de la siguiente manera:

1.¿Qué mantiene unidos a los átomos?
2. ¿Por qué queremos entender cómo se enlazan las partículas materiales unas con otras?
3. Regla del octeto y estructura de Lewis
3.1 ¿Cómo diseñar una estructura de Lewis?
3.2 Parámetros a considerar en una estructura de Lewis
4. Clasificación de las sustancias de acuerdo a sus propiedades
5. Tipos de enlaces
5.1 Formación de iones y del compuesto iónico
6. Electronegatividad

A continuación se realiza una breve descripción de las actividades que se sugieren para cada uno de los apartados de la unidad didáctica:

● Introducción al tema


Actividad:
Se plantean a los alumnos preguntas como estas, ¿Sabes por qué puede el flúor ayudar a prevenir las caries? ¿Por qué crees que no se puede fabricar agua en los laboratorios?



El objetivo es despertar curiosidad por el funcionamiento de dichos fenómenos, que los motivará a realizar investigaciones bibliográficas y de campo.







1.¿Qué mantiene unidos a los átomos?

La idea principal de este apartado, es que la mayoría de los elementos que conocemos existen en la naturaleza formando agrupaciones de átomos iguales o de distintos tipos, enlazados entre sí.


Actividad:
Los alumnos deben realizar una predicción de la cantidad de sustancias que teóricamente podrían formarse a partir de los elementos de la tabla periódica. Además se debe elaborar una definición propia de lo que es el enlace químico.


Los alumnos se dan cuenta de que en teoría son muchas las sustancias que pueden formarse, cada una con características y funciones distintas.

Actividad:
Se debe discutir en equipos una respuesta para el siguiente planteamiento: ¿Por qué existe tanta sal en el mundo, si los iones sodio y cloro libres no son abundantes en la naturaleza?

Con este tipo de actividades los alumnos se empiezan a familiarizar con la idea del enlace químico.

2. ¿Por qué queremos entender cómo se enlazan las partículas materiales unas con otras?

Si se comprende el mecanismo del enlace químico, se puede entender cómo se lleva a cabo la formación de nuevas sustancias.


Actividad:
Imagina que descubriste la forma de evitar que se enlacen el oxígeno y el hierro, y por lo tanto la formación del óxido de hierro. Enumera cinco ventajas de dicho descubrimiento para la humanidad.


Los estudiantes reflexionan sobre las ventajas que proporciona el poder incidir en la formación o ruptura de los enlaces químicos.

3. Regla del octeto y estructura de Lewis

En 1916, Walter Kossel y Gilbert Lewis concluyeron que la tendencia que poseen los átomos de lograr estructuras similares a las del gas noble más cercano explica la formación de los enlaces químicos. Esta conclusión se conoce como la Regla del Octeto.


Actividad:
En 1962, N. Barrtlett logró obtener el primer compuesto del Xenon ¿cuál fue este compuesto?

Fomentar el manejo de bibliografía, es importante cuando se desea fomentar en los estudiantes la curiosidad científica.

Actividad:
Realiza la configuración electrónica de los gases nobles. ¿Qué conducta se puede esperar de estos átomos con relación a la formación de enlaces químicos?

Con esta actividad se logra diagnosticar la captación de los conceptos de estabilidad y neutralidad eléctrica, asociados a la regla del octeto.

3.1 ¿Cómo diseñar una estructura de Lewis?
3.2 Parámetros a considerar en una estructura de Lewis

La estructura de Lewis permite ilustrar los enlaces químicos. Se deben considerar parámetros como: el número total de electrones de valencia, que los enlaces se forman a partir de dos electrones, y que cada átomo deberá cumplir con la regla del octeto.


Actividad:
Se eligen varios elementos de la tabla periódica, de cada uno debe escribirse el número de electrones de valencia que posee, y se realiza su estructura de Lewis.
Posteriormente los alumnos deben explicar que representa la estructura de Lewis.


Los alumnos deberán llegar a la conclusión de que la estructura de Lewis no es más que la representación simbólica de los electrones de valencia del átomo, y que estos son los que participan en el enlace.

 Actividad:
¿Qué importancia tienen los modelos en el estudio de las ciencias en la vida diaria? ¿Qué es un modelo? ¿Es importante tener un modelo?


Este tipo de interrogantes pretende que los alumnos que participan en un curso científico, liguen un concepto de ciencias a un concepto humanístico





4. Clasificación de las sustancias de acuerdo a sus propiedades

El conocimiento de las propiedades características de cada sustancia aporta información acerca de la forma en que están unidos los átomos que las forman.


Actividad:
Cite algunas propiedades de las sustancias que puedan ser indicativas del tipo de unión existente entre sus partículas (fuerte o débil, existencia o no de partículas cargadas, etc.)


Con esta actividad se pretende dejar establecido que el tipo de unión existente entre átomos estará íntimamente relacionado con propiedades como punto de fusión, punto de ebullición, conducción de la corriente eléctrica, etc.

Actividad:
Los estudiantes, con ayuda del profesor, deben recopilar información sobre la clasificación de las sustancias según sus propiedades y según el tipo de enlace que presentan. Enlace iónico, enlace covalente, enlace metálico, y fuerzas de van der Waals. A partir de la información anterior se debe elaborar un cuadro de doble entrada en el que queden reflejados los principales tipos de enlace y algunas de sus propiedades características.

Al realizar esta actividad quedará resumida la información proporcionada al grupo, y al ser los alumnos quienes elaboren el cuadro se garantizará una mayor manipulación de la información, y por lo tanto un mayor afianzamiento.

Actividad:
El profesor presenta al grupo varias sustancias; los alumnos deben describir sus características y determinar a cuál de los tres grandes grupos pertenecen (iónicas, covalentes o metálicas).

Con esta actividad se reafirmarán conceptos, características y propiedades de las sustancias según el tipo de enlace que presenten, siempre de acuerdo a las generalidades; se favorece también la elaboración de resúmenes e informes.


5. Tipos de enlaces

La manera en que los átomos se enlazan ejerce un efecto profundo sobre las propiedades físicas y químicas de las sustancias. En enlace químico se define como la fuerza que mantiene juntos a grupos de dos o más átomos y hace que funcionen como unidad. Se debe revisar como los átomos interaccionan entre sí de diversas formas para formar agregados y se considerarán ejemplos específicos para ilustrar los diversos tipos de enlaces.






5.1 Formación de iones y del compuesto iónico 





Actividad:
El alumno debe explicar cuales familias del sistema periódico formarán más fácilmente iones positivos, indicando su carga respectiva. Se debe hacer lo mismo con los iones negativos.

Los elementos químicos situados a la izquierda del sistema periódico son los que menos electrones han de perder para adquirir estructura electrónica de gas noble. Análogamente sucedería con los de las columnas II y III que tendrían que perder 2 y 3 electrones respectivamente.


Actividad:
Representar mediante la estructura de Lewis el cloruro de sodio, a partir del ión cloruro y el ión sodio. Además analizar lo siguiente: El agua pura y la sal no conducen la electricidad, sin embargo cuando se disuelve sal en agua obtenemos una sustancia que resulta ser buena conductora de electricidad; ¿Cuál supones que sea la causa de esto?

Resulta conveniente mantener la práctica de diseños de estructuras de Lewis y la emisión de hipótesis, que cada vez deberán ser más coherentes con los modelos establecidos; esto permite diagnosticar la correcta asimilación de los conceptos, y percibir los errores conceptuales que pudieran surgir.


6. Electronegatividad

Linus Pauling definió la electronegatividad como la capacidad que tienen los átomos de atraer y retener los electrones que participan en un enlace químico. La electronegatividad se ha establecido en escala de 0 a 4; La polaridad del enlace depende de la diferencia entre los valores de electronegatividad de los átomos que lo forman.


Actividad:
Se les presenta a los estudiantes una lista de compuestos iónicos; y con la ayuda de su tabla periódica ellos deben determinar si su electronegatividad es alta o baja, y ordenarlos según el incremento de polaridad del enlace.

Quedará establecido que las diferencias de electronegatividades entre átomos que forman un enlace, será mayor en compuestos iónicos, por lo tanto, la relación será que a mayor diferencia de electronegatividad entre los átomos, mayor polaridad de enlace.

Actividad:
Se debe discutir en grupo la relación que hay entre la electronegatividad de un elemento y su tendencia a ceder electrones.

En este punto se pueden ligar conceptos, por ejemplo, quedará establecido que los elementos que están a la izquierda de la tabla periódica presentan baja electronegatividad y tendencia a formar cationes, o sea ceder electrones; y los que están a la derecha tendrán alta electronegatividad y tendencia contraria. De esta forma se estará enfatizando el conocimiento de la tabla periodica.

Enlace covalente



Cuando los átomos que forman un enlace comparten sus electrones con la finalidad de cumplir con la regla de los ocho, se forma un enlace.
El tipo de enlace que se observa en la molécula de hidrógeno y en otras moléculas en que los electrones con compartidos por los dos núcleos se llama enlace covalente.
Otros tipos de enlaces covalentes entre los átomos
El enlace covalente su formación se debe a la atracción mutua de los núcleos hacia los electrones compartidos
Existen casos intermedios en los cuales los átomos no son tan distintos que ganen o pierdan electrones en su totalidad, pero son distintos para que haya un compartimento desigual de electrones y se forme un enlace covalente polar.
Enlace covalente múltiple
Algunos elementos del sistema periódico tienen la particularidad de poder establecer uniones covalentes en las que se comparten varios electrones formándose enlaces covalentes múltiples. Por ejemplo: las moléculas del oxígeno y nitrógeno.
¿Cómo se forma un enlace covalente coordinado?
Cuando el par de electrones compartidos pertenece solo a uno de los átomos se presenta un enlace covalente coordinado o dativo. El átomo que aporta el par de electrones se llama donador y el que los recibe receptor o aceptor. El donador será siempre el elemento menos electronegativo.
Conductividad del enlace covalente
La falta de conductividad en estas sustancias se debe a que los electrones de enlace están fuertemente localizados atraídos por los dos núcleos de los átomos enlazados. Dada a la elevada energía necesaria para romper un enlace covalente es de esperar un elevado punto de fusión cuando los átomos unidos extienden sus enlaces en las tres direcciones del espacio como sucede en el diamante; no obstante cuando el número de enlaces es limitado como sucede en la mayor parte de las sustancias (oxígeno, hidrógeno, amoníaco, etc.) con enlaces covalentes, al quedar saturados los átomos enlazados en la molécula será débil lo que justifica que sus puntos de fusión y ebullición sean bajos.


Enlace metálico


 Las ¾ partes de elementos del sistema periódico son metales
La naturaleza de algunos metales como el sodio y el magnesio pueden extraerse de los océanos donde se encuentran disueltos. Los demás metales se suelen obtener a partir de depósitos minerales que se hallan encima o debajo de la superficie terrestre.
En general los metales presentan propiedades muy peculiares: son excelentes conductores del calor y la electricidad en estado sólido, ser fácilmente deformables, tienen diversos puntos de fusión y ebullición netamente altos.
Desde el punto de vista electrónico los átomos de los metales se caracterizan por tener pocos electrones de valencia, además dichos electrones tienen mucha facilidad para moverse en el nivel de energía que se encuentren.
La característica fundamenta del enlace metálico es la deslocalización de los electrones de valencia.
El fenómeno de superconductividad fue descubierto en 1911 por el físico holandés H. Kamerling Onnes, que tiene como característica en algunos metales la resistencia al paso de la corriente es prácticamente nula por debajo de una temperatura determinada (temperatura crítica).
Fuerzas intermoleculares    
Las fuerzas de atracción entre moléculas (monoatómicas o poliatómicas) sin carga neta se conocen con el nombre de fuerzas intermoleculares o fuerzas de van der Waals. Dichas fuerzas se pueden dividir en tres grandes grupos:
·         Las debidas a la existencia de dipolos permanentes





·         Las de enlace de hidrógeno       





·         Las debías a los fenómenos de polarización transitoria ( fuerzas de London) 


Fuentes Bibliográficas 



-ENLACE QUÍMICOS
http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_qu%C3%ADmico
-ENLACE IÓNICO
- ENLACE COVALENTE
- ENLACE METÁLICO
http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_met%C3%A1lico
- FUERZAS INTERMOLECULARES (FURZAS DE VAN DER WAALS y PUENTES DE HIDROGENO)
Gómez, M. C. (2005). Química I: DGETI. Primera edición. México
- PRACTICA #1
Welch, C. 1980. Ciencias Biológicas. De las Moléculas al hombre. CECSA. Venezuela.
Benlloch, M. 1994. Por un aprendizaje constructivista de las ciencias. Visor. España.
- PRACTICA #2
García, F.A. y Garritz, R. A. (2006). Desarrollo de una unidad didáctica; El estudio del enlace químico en el bachillerato [Revista electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 2006,24 (1)] pág. 111-124
- BIBLIOGRAFÍAS EXTRAS

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