3° TEXTO ESCOLAR 1.pdf

Directora Editorial: Cecilia Mejía
Responsable del Área: MirthaYrivarren
© 2016, Autores de contenido:
Alfonso Vargas, Frank Ávila,
Franklin Jarama, José María Prada,
Claudia Urmeneta, Adolfo Marchese,
Carlos Chávez
© 2016, Autores de artes gráficas:
Rafael Moy, Carmen García,
Ronaldo Pérez, Daniel Jiménez,
Daphne Avilés
Jefe de Producción: Jaime Gamarra
Asistente de Producción: Sergio Morales
Diseño de carátula:Estudio Pep Carrió
lustración de carátula: Puño
Fotografías
Archivo Santillana, Shutterstock, Getty
Images, Carlos Diez Polanco, Antonio
Salazar, Flor Ruiz, Archivo diario
El Comercio
Agradecimientos
Southern Perú Copper Corporation
© 2016, Santillana S. A.
Santillana S. A.
Av. Primavera 2160, Santiago de Surco,
Lima 33 - Perú
Teléfono: 313-4000
Primera edición: agosto de 2016
El Texto escolar Química, del Proyecto
Crecemos juntos, para secundaria,
responde a los criterios pedagógicos e
indicadores de calidad para la evaluación de
textos escolares de primaria y secundaria
aprobados por Resolución Ministerial 0304-
2012-ED.
Este proyecto se ha realizado conforme a la
Ley 29694, modificada por la Ley 29839.
La editorial Santillana se hace responsable
por el rigor académico del contenido de este
texto y su correspondencia con los principios
de la educación que establece la Ley
General de Educación.
Este Texto escolar cuenta con certificación
de calidad física otorgada por una institución
reconocida por Indecopi.
El Texto escolar Química, para secundaria, es una obra concebida, creada
y diseñada en el Departamento de Ediciones de Santillana S.A.,
por el siguiente equipo de especialistas:
Todos los derechos reservados. Esta publicación no puede ser reproducida, ni en todo ni en
parte, ni registrada o transmitida por un sistema de recuperación de información, en ninguna
forma y por ningún medio, sea mecánico, fotoquímico, electrónico, magnético, electroóptico,
por fotocopia, o cualquier otro, sin el permiso previo de la Editorial.

TEXTO ESCOLAR
Proyecto Crecemos juntos
Química
SECUNDARIA
Q

¿QUÉ APRENDERÉ?
La materia y el átomo
• Identificar las propiedades, las clases y la estructura de la materia.
• Relacionar las teorías atómicas con los científicos que las propusieron.
• Describir e interpretar la teoría atómica actual.
• Relacionar hechos experimentales con las hipótesis sobre la teoría atómica.
• Resolver problemas haciendo uso de las unidades químicas.
• Aplicar los principios para representar la configuración electrónica de los
elementos químicos.
• Utilizar técnicas de laboratorio para separar mezclas.
• Analizar las implicancias de la radiactividad en el ambiente.
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CONVERSAMOS
• ¿Que elementos utilizan las personas para
protegerse de la radiación solar? ¿De qué material
son?
• ¿Qué tipo de rayos UV es menos dañino para la piel?
¿Por qué?
• ¿Qué otros daños podría ocasionar una exposición
prolongada al Sol?
• ¿A qué niveles microscópicos de la materia puede
llegar la longitud de los rayos UV? Propón ejemplos.
• ¿Por qué es importante informarse sobre los niveles
de radiación solar?
Los rayos ultravioleta (UV)
y el cáncer de la piel
Durante el verano, la piel está mucho más
expuesta a los efectos nocivos de la radiación
solar si no se cuida y protege adecuadamente.
Uno de los principales factores de riesgo
para la piel son los efectos de las quemaduras
producidas por los rayos ultravioleta que
generan cáncer a la piel, ya que producen
mutaciones en el ADN de las células.
La exposición a los rayos UV del sol es el factor
más importante en la manifestación del cáncer
de piel. Además, acelera su envejecimiento,
propiciando la aparición de arrugas, manchas,
irritación y pérdida de elasticidad.
La radiación UV tiene una longitud de onda
comprendida entre los 400 nanómetros (la más
larga) y los 15 nanómetros (la más pequeña)
del espectro electromagnético, llegando casi al
tamaño de una partícula o molécula.
La mayor parte de la radiación UV que llega
a la Tierra lo hace en formas UV-C (la más
dañina), UV-B (dañina) y UV-A (tenue). Esta
última está presente en la átmosfera terrestre
durante todas las estaciones del año y permite
que la Tierra tenga una temperatura constante.
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Las propiedades de la materia
¿QUÉ RECUERDO?
1
• ¿Cómo podrías conocer la masa
del aire?
• ¿Por qué se puede moldear la
plastilina?
• ¿Qué objetos se pueden romper
con facilidad?
El objeto de estudio de la química es la materia y sus transformaciones.
Algunos cambios dependen de factores externos, como el movimiento,
la temperatura y la posición. Otros afectan la naturaleza de la materia,
de manera que pueden convertirla en una diferente.
El ser humano, mediante el conocimiento científico, ha incidido en las
transformaciones que la materia ha experimentado y ha generado un
cambio en su medio.
Propiedades generales o extrínsecas
Son características comunes a toda la materia y su valor no sirve para
identificar ninguna sustancia. Son las siguientes:
Masa Cantidad de materia que posee un cuerpo.
Peso
Fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre los
cuerpos.
Inercia
Resistencia que opone un cuerpo a modificar su estado
de movimiento o reposo.
Porosidad Presencia de poros o espacios vacíos.
Impenetrabilidad
Espacio que ocupa un cuerpo y que no puede ocupar
otro al mismo tiempo.
Propiedades específicas o intrínsecas
Son características que permiten diferenciar unas sustancias de otras.
Estas pueden ser químicas o físicas.
Propiedades químicas
Son las que determinan el comportamiento de las sustancias cuando se
ponen en contacto con otras. Algunas de ellas son las siguientes:
Combustión
Algunas sustancias reaccionan con
el oxígeno, desprendiendo energía
en forma de luz o calor.
Reactividad con el agua
Algunos metales, como el sodio y el
potasio, reaccionan violentamente
con el agua y forman sustancias
químicas denominadas hidróxidos
o bases.
Reactividad con los hidróxidos
o bases
Ciertas sustancias reaccionan con
los compuestos denominados
bases o hidróxidos. Por ejemplo, la
reacción entre el ácido clorhídrico
(HCl) y el hidróxido de sodio (NaOH)
forma la sal común (NaCl).
Reactividad con los ácidos
Algunas sustancias reaccionan con
los ácidos. Por ejemplo, el magnesio,
que es un metal, reacciona con
el ácido clorhídrico para formar
hidrógeno gaseoso y una sal de
magnesio (MgCl2).
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PARA SABER MÁS
¿CÓMO VOY?
El magnetismo es la propiedad que
presentan algunos cuerpos, como
el imán, capaz de atraer en forma
permanente o temporal al hierro, al
níquel y al cobalto. Hay dos clases:
• Imanes naturales. Minerales
formados por óxido de hierro,
como la magnetita, que por
su naturaleza presentan
propiedades magnéticas.
• Imanes artificiales. Aleaciones
fabricadas de hierro, níquel o
cobalto que han pasado por
un proceso de imantación el
cual puede ser temporal o
permanente, y se realiza por
frotamiento, por contacto o
por inducción de una corriente
eléctrica.
Propiedades físicas
Son las características de una sustancia que puede ser medible u obser-
vable sin que se altere su composición. Algunas de ellas son:
• Propiedad organoléptica. Se determina a través de los sentidos.
Por ejemplo, el color, el olor, el sabor y la textura.
• Estado de agregación. Describe el estado sólido, líquido o gaseoso
de una sustancia a una temperatura determinada. Por ejemplo, el hie-
rro es líquido sobre una temperatura de 1535 °C.
• Punto de ebullición. Es la temperatura a la que una sustancia pasa
del estado líquido al estado gaseoso. Por ejemplo, al nivel del mar, el
punto de ebullición del agua es 100 °C; del alcohol etílico, 78,4 °C, y
del etano, – 88,6 °C.
• Punto de fusión. Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del
estado sólido al estado líquido. Por ejemplo, el punto de fusión del
agua es de 0 °C al nivel del mar.
• Solubilidad. Es la capacidad de una sustancia de disolverse en un
medio (sólido, líquido o gaseoso) a una temperatura determinada. Ge-
neralmente, la solubilidad de la sustancia sólida se incrementa con la
temperatura. Por ejemplo, la sal en el agua a temperatura ambiente.
• Densidad. Es la relación entre la masa de una sustancia y su volu-
men:
Densidad = masa
_________
volumen
Por ejemplo, la densidad del agua a 1 atm y 20 °C es 1 g/cm3
.
• Dureza. Es la resistencia que opone una sustancia a ser rayada. Se
mide mediante la escala de Mohs, que va de 1 (fácil rayado) hasta 10
(difícil rayado). Por ejemplo, el talco tiene dureza 1, y el diamante, du-
reza 10.
• Elasticidad. Es la capacidad de los cuerpos de recuperar su forma
cuando la fuerza aplicada sobre ellos se suprime. Por ejemplo, los re-
sortes y las ligas son elásticos.
• Ductilidad. Es la capacidad de ciertos materiales, que bajo la acción
de una fuerza, pueden deformarse sin romperse transformándose en
hilos o alambres. Por ejemplo, el oro.
• Maleabilidad. Es la capacidad de ciertos materiales para convertirse
en láminas. Por ejemplo, el aluminio es maleable.
• Tenacidad. Es la resistencia de los cuerpos a romperse o deformarse
cuando se los golpea. Por ejemplo, el hierro.
• Fragilidad. Es la tendencia de algunos cuerpos a romperse o fractu-
rarse. Por ejemplo, el yeso del cual está hecha la tiza es frágil.
• Conductividad eléctrica. Es la capacidad de algunas sustancias
para transmitir la corriente eléctrica; cuando se dificulta la transmi-
sión de la corriente eléctrica, se llama resistividad. Por ejemplo, el co-
bre y la mayoría de los metales.
1 El agua oxigenada es un
líquido incoloro. Se emplea
como blanqueador de pieles,
desinfectante y oxidante.
A partir de la afirmación
anterior, indica cuáles son las
propiedades físicas y químicas
del agua oxigenada.
Desarrolla la página 8 del Libro
de actividades.
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Las mezclas
¿QUÉ RECUERDO?
Los componentes están distribuidos
uniformemente (una sola fase) y cada porción
posee la misma composición y propiedades.
También se les llama soluciones. Por ejemplo,
las gaseosas y el aire.
Los componentes no se distribuyen
uniformemente (dos o más fases)
y conservan sus propiedades
individuales. Por ejemplo, aceite con
agua, la sangre y la leche.
2
• ¿El agua, el aire y la tierra son
sustancias puras o mezclas?
¿Por qué?
• ¿El oro y la plata son sustancias
puras o compuestos químicos?
¿Por qué?
En la naturaleza, la materia aparece generalmente en forma de mezclas;
es muy raro encontrar sustancias puras. Las mezclas están conforma-
das por dos o más sustancias que se caracterizan por lo siguiente:
• Las sustancias que las componen conservan sus propiedades carac-
terísticas. Por ejemplo, en un jugo se puede percibir el sabor de cada
ingrediente.
• Las sustancias se mezclan en cantidades variables. Se puede preparar
un jugo con poca o mucha azúcar.
• Los componentes se pueden separar por métodos físicos, como la ﬁl-
tración, la destilación, la evaporación, entre otros.
• Las mezclas no se representan mediante símbolos o fórmulas quími-
cas.
• Las mezclas están formadas por una fase dispersante, que se encuen-
tra en mayor proporción, y una fase dispersa, que se encuentra en
menor proporción. Según ello, se clasiﬁcan en mezclas homogéneas
y heterogéneas.
Mezclas
Homogéneas Heterogéneas
El tamaño de sus
partículas se encuentra
entre 0,1 y 1 nm.
Solución
Agua con azúcar.
El tamaño de sus
partículas se encuentra
entre 1 y 100 nm.
Coloide
Mayonesa
El tamaño de sus
partículas es mayor
a 100 nm.
Suspensión
Agua con tierra.
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Separación de mezclas
¿CÓMO VAMOS?
3
Cuando se desean separar los componentes de una mezcla, es necesa-
rio conocer sus propiedades antes de seleccionar el método adecuado.
Una forma de agrupar las mezclas es la siguiente: mezclas sólidas, mez-
clas líquidas y mezclas sólido - líquido.
Separación de mezclas sólidas
• Tamizado. Se utiliza cuando la mezcla una está formada por partícu-
las de diferentes tamaños. El instrumento empleado se denomina ta-
miz y es usado en el análisis de suelos y en la industria de las harinas.
• Levigación. Consiste en pulverizar la mezcla sólida para luego tratarla
basándose en su diferencia de densidad, con disolventes apropiados.
Es empleado en la minería, especialmente en la separación del oro.
Separación de mezclas líquidas
• Destilación simple. Permite separar dos líquidos previamente mez-
clados que hierven a temperaturas muy distintas o un líquido com-
puesto por un sólido disuelto. La mezcla se vierte en un recipiente y
se calienta. Cuando se alcanza la temperatura de ebullición del primer
líquido, se convierte en vapor; luego pasa por un tubo refrigerante
donde se enfría y condensa.
• Destilación fraccionada. Es un procedimiento empleado cuando
se requiere separar los componentes de una mezcla formada por lí-
quidos diferentes, cuyos puntos de ebullición son distintos pero muy
cercanos entre sí. Este método es empleado en la industria petrolera.
• Cromatografía. Se utiliza para separar los diferentes componentes
de una mezcla homogénea aprovechando su distinta afinidad con un
disolvente. Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en
todas hay una fase móvil, que puede ser un líquido o un gas, y una
fase estacionaria, que suele ser un sólido.
Separación de mezclas sólido-líquido
• Decantación. Se basa en la diferencia de densidades de las sustan-
cias que componen la mezcla. Para separar un sólido de un líquido no
miscible, se coloca la mezcla en un recipiente y se deja reposar por
algún tiempo hasta que el sólido se precipite.
• Filtración. Consiste en pasar la mezcla de sólido y líquido no misci-
bles por un filtro. Para ello, se usan materiales porosos, como papel de
filtro, algodón, arena fina y carbón activado, que dejan pasar el líquido
y retienen la sustancia en estado sólido. Es un método empleado en el
laboratorio, en la industria y en el tratamiento de aguas residuales.
• Centrifugación. Se usa para separar sólidos insolubles y líquidos,
pero que no pueden separarse mediante filtros. La mezcla se coloca
en una centrífuga, aparato que gira a gran velocidad. La fase sólida
sedimentará y el líquido se podrá aspirar. Es empleado en el laborato-
rio clínico.
Levigación
Cromatografía
Centrifugación
2 En una mezcla de arena y
azúcar, ¿qué método usarías
para separar los componentes?
Explica el procedimiento.
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del Libro de actividades.
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¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Qué tienen en común un
queque con chispitas de
chocolate, leche con cereal,
el aire, la tierra, el bronce y una
amalgama?
Las sustancias puras
Los elementos, como el aluminio
(Al) y el oro (Au), están formados
por átomos de la misma clase.
No se pueden descomponer en
sustancias más simples por ningún
método (físico o químico).
Los compuestos, como el agua (H2O)
y el cloruro de sodio (NaCl), están
formados por dos o más elementos
que se encuentran unidos por
enlaces químicos en proporciones
fijas y definidas. Pueden ser
descompuestos en sustancias más
simples solo por métodos químicos.
Los elementos y compuestos químicos son sustancias puras que pre-
sentan una composición definida, con propiedades físicas y químicas
características porque no pueden descomponerse por métodos físicos.
Se representan por símbolos o fórmulas.
4
Sodio (Na)
Sulfato de cobre (CuSO4).
Cobre (Cu)
Clasificación de los compuestos
Los compuestos se pueden clasificar en dos grandes grupos:
Los compuestos orgánicos
Son aquellos que tienen al carbono (C) como elemento principal com-
binado con elementos como el hidrógeno (H), el oxígeno (O) y el nitró-
geno (N). Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas son ejemplos de
compuestos orgánicos.
Los compuestos inorgánicos
Son aquellos que no tienen al carbono (C) como elemento principal. El
agua (H2O) y el cloruro de sodio (NaCl) son ejemplos de compuestos
inorgánicos.
Sustancias puras
Elementos Compuestos
Hidróxido de sodio (NaOH).
METACOGNICIÓN
• ¿Qué temas has comprendido
mejor y cuáles consideras
necesitan una explicación
adicional?
• ¿Cómo piensas que los
conocimientos adquiridos
pueden ser útiles en la vida
cotidiana?
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¿CÓMO VOY?
Estructura cristalina
de la sal (NaCl)
EXPERIMENTAMOS
Diferencia sustancias puras de mezclas
1. Agrega sal a un vaso con agua y remueve con una
cucharadita durante un minuto. Luego, observa.
2. Coloca un puñado de arroz en un recipiente y
agrega agua hasta cubrirlo. Después, agítalo con
una cuchara y describe su apariencia.
3. Compara los resultados ﬁnales de los recipientes.
Análisis de resultados
• ¿Qué característica determinará si el contenido de
cada recipiente es una sustancia pura o una mezcla? ¿Por qué?
• ¿Se ha empleado alguna sustancia pura en esta experiencia? ¿Cómo lo
determinaste? Explica.
Las fórmulas químicas
Se emplean para representar las sustancias puras. Una fórmula química
consta de símbolos de elementos y subíndices que indican cuántos áto-
mos de cada elemento hay en la sustancia o la proporción en la que se
encuentran combinados. Por ejemplo:
• O2 representa la molécula de oxígeno, formada por la unión de dos
átomos de oxígeno. Esta es la fórmula de un elemento químico.
• H2O representa la molécula de agua, formada por dos átomos de hi-
drógeno y uno de oxígeno. Esta es la fórmula de un compuesto quí-
mico.
Composición de algunos compuestos químicos
Nombres Composición
Propiedades de los
elementos que los
conforman
Propiedades
del compuesto
Azúcar
Carbono (C),
hidrógeno (H) y
oxígeno (O)
El carbono puede
presentarse como un
sólido negro; el hidrógeno
y el oxígeno son gases
incoloros.
El azúcar es un
sólido blanco o
crema, de sabor
dulce.
Sal de mesa
Sodio (Na) y
cloro (Cl)
El sodio es un metal en
estado sólido, de color
plateado y muy reactivo;
el cloro es un no metal en
estado gaseoso, de color
verde claro.
La sal es un
sólido cristalino,
de color blanco.
Alcohol
Carbono (C),
hidrógeno (H) y
oxígeno (O)
El carbono puede
presentarse como un
sólido negro; el hidrógeno
y el oxígeno son gases
incoloros.
Líquido incoloro e
inﬂamable.
Amoniaco
Nitrógeno (N) e
hidrógeno (H)
Gases sin olor.
Es un gas a
temperatura
ambiente, con
olor intenso.
Estructura cristalina
del oro (Au)
Ion de
Na+
Ion de
Cl–
Átomo
de Au
Compuesto químico.
Elemento químico.
3 Tanto el nitrógeno (N2) como
el dióxido de nitrógeno (NO2)
son sustancias gaseosas. ¿Son
elementos o compuestos?
¿Por qué?
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Evolución del modelo atómico
1803
El científico inglés John Dalton (1766-1844) presentó la primera
teoría atómica deducida a partir de hechos experimentales.
Postuló que los átomos eran pequeñas esferas rígidas, indivisibles
e indestructibles.
1879
El físico inglés Joseph J. Thomson (1856-1940) demostró la existencia
de los electrones. Propuso un modelo de átomo, conocido como
el budín de pasas, descrito como una esfera compacta con carga
positiva y con electrones de carga negativa incrustados en ella que
neutralizaban la carga positiva.
1911
El físico neozelandés Ernest Rutherford (1871-1937), a través de
un experimento con rayos alfa, descubrió que el átomo estaba
formado por un núcleo central muy pequeño con electrones girando
alrededor en órbitas circulares. El mismo Rutherford descubriría
más adelante que el núcleo es positivo porque está constituido por
protones. A su modelo se le llama sistema planetario en miniatura.
1913
El físico danés Niels Bohr (1885-1962) mejoró el modelo
atómico de Rutherford. Al estudiar la envoltura electrónica,
dedujo que los electrones se movían solo en órbitas
determinadas de energía diferente. Estas órbitas recibieron
el nombre de capas o niveles de energía.
Actualidad
Los estudios de diversos científicos, como Werner Heisenberg
y Erwin Schrödinger, han producido un nuevo modelo según
el cual el átomo está formado por un núcleo muy pequeño
y por una nube electrónica en la cual los electrones
se mueven muy rápido y en trayectoria indefinida.
¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Por qué se usan modelos para
explicar la estructura de
la materia?
• ¿Cómo está conformada la
materia?
Demócrito, filósofo griego del siglo V a. C., fue el primero en plantear
la idea de que la materia estaba formada por átomos. Postuló también
que había distintos tipos de átomos: redondos, lisos, irregulares y tor-
cidos, y que esta diversidad daba origen a diferentes tipos de materia.
Dos mil años después, el científico inglés John Dalton retomó la idea
de los griegos y se basó en resultados de laboratorio para inferir la
existencia de los átomos, según él, indivisibles.
La última década del siglo XIX y comienzos del XX fueron épocas de
efervescencia científica. En pocas décadas, se descubrió que los áto-
mos no eran indivisibles, sino que estaban formados por varios tipos
de partículas diferentes en masa y propiedades, y sucesivamente se
propusieron modelos para explicar cómo se organizan las partículas
subatómicas.
Los modelos atómicos
5
Fotón
absorbido
Electrón
Núcleo
Fotón
emitido
Núcleo
Nube
electrónica
Distribución
continua de
carga positiva
Electrones con
carga negativa
Electrón
Núcleo
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¿CÓMO VAMOS?
La experiencia de Rutherford
A principios del siglo XX, Ernest Rutherford continuó con el estudio del
átomo. Para ello, lo bombardeó con radiaciones penetrantes para averi-
guar qué había en su interior.
Siguiendo esta idea, también bombardeó láminas muy delgadas de oro
con rayos alfa (núcleos de helio), los cuales están conformados por par-
tículas más pequeñas que el átomo de oro y presentan carga positiva.
En su experimento, Rutherford observó que la mayor parte de las par-
tículas atravesaban la lámina, un número menor se desviaba de su tra-
yectoria y solo algunas eran repelidas.
A partir del experimento anterior, Rutherford dedujo lo siguiente:
• La mayor parte del volumen del átomo es vacío; por eso, los átomos de
la lámina de oro interferían poco el paso de las partículas alfa.
• El núcleo debía ser muy pequeño y con carga positiva porque recha-
zaba las partículas alfa, que también tienen carga positiva.
• Alrededor del núcleo giran los electrones, pero están muy alejados
de él.
El modelo de Rutherford fue perfeccionado por Bohr y otros científicos
que lo sucedieron.
PARA SABER MÁS
La radiación alfa demostró que además de protones existían otras par-
tículas subatómicas. Rutherford predijo que tenían carga neutra y masa
semejante sin haberlas identificado.
El enigma sobre la naturaleza de estas partículas fue resuelto en 1932
por el británico James Chadwick (1891-1974), quien utilizó un sistema
que medía la energía de las radiaciones observadas. Como las partículas
no tenían carga, realizó la investigación a partir de sus efectos secunda-
rios; para ello, las hizo incidir sobre un pedazo de parafina. Chadwick
determinó que las partículas que colisionaban contra la parafina tenían
masa similar a la del protón y demostró la existencia del neutrón. Con
ello el modelo fue completándose con un núcleo muy pequeño y denso,
formado por neutrones y protones, y rodeado por electrones.
Fuente
radiactiva
Haz de
partículas alfa
Partículas
desviadas
Partículas
que rebotan
Lámina de oro
Partículas
no desviadas
Pantalla circular
fluorescente
Lámina de oro
Partículas que pasan
lejos del núcleo
Partículas
que chocan
con el
núcleo
Partículas que
pasan cerca
del núcleo
Mediante este dispositivo, Rutherford infirió la existencia del núcleo atómico.
4 ¿Por qué es importante definir
un modelo atómico?
5 ¿Cuál es la principal diferencia
entre la idea de átomo de
Dalton y la de Rutherford?
En 1924, el científico peruano
Santiago Antúnez de Mayolo
presentó su investigación
“Hipótesis sobre la constitución
de la materia” en el III Congreso
Científico Panamericano en Lima,
donde propuso la existencia de un
elemento neutro en la composición
del átomo. Ocho años después,
Chadwick descubriría el neutrón de
forma experimental, investigación
por la que ganaría el Premio
Nobel.
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La estructura atómica
PARA TENER EN CUENTA
Equivalencias a partir de
A (número de masa) son:
Z = A – n°
Z = p+
= e–
(en un átomo neutro)
Z = p+
(en un ion)
Los protones (p+) y los neutrones (n°) conforman el núcleo del átomo.
Como el átomo es eléctricamente neutro, el número de protones en el
núcleo es igual al número de electrones (e–) que giran alrededor de él.
• Número atómico (Z). Señala el número de protones en un átomo.
Es característico de cada elemento, por lo tanto, todos los átomos del
mismo elemento tienen igual número atómico.
• Número de masa (A). Indica el número de protones y neutrones que
presenta el núcleo.
A = Z + número de n°
Por ejemplo, el litio tiene Z = 3. Eso signiﬁca que cada átomo de litio tie-
ne 3 p+
en su núcleo y 3 e–
que giran en torno a él. Si A = 7, quiere decir
que tiene 3 p+ y 4 n°.
El núcleo de un átomo se representa a partir de tres datos fundamenta-
les: el símbolo (E), el número atómico (Z) y el número de masa (A).
Los isótopos
Son átomos de un mismo elemento que presentan el mismo número de
protones, por lo tanto, de electrones, pero diferente número de neutro-
nes. De este modo, los isótopos tienen el mismo número atómico, pero
distinto número de masa.
Por ejemplo, el hidrógeno tiene tres isótopos con números de masa 1,
2 y 3, llamados protio, deuterio y tritio, respectivamente. El protio, que
tiene un protón y ningún neutrón, es el más abundante en la naturaleza.
Los isótopos del mismo
elemento tienen el mismo
comportamiento químico,
forman el mismo tipo de
compuestos y su reactividad
es similar, pero sus propie-
dades físicas son distintas.
La existencia de isótopos de los átomos es muy frecuente en la natura-
leza, de manera que casi todos los elementos están formados por con-
juntos de isótopos:
Carbono 12
6C 13
6C 14
6C
Oxígeno 16
8O 17
8O 18
8O
6
VIVE SALUDABLEMENTE
Los aparatos electrónicos, como
televisores, teléfonos celulares,
computadoras, tabletas, etc.,
conectados a un tomacorriente
en un ambiente donde las
personas estén expuestas a
ellos por largos periodos puede
poner en riesgo su salud. Esto
debido a que se generan campos
electromagnéticos en exceso que
pueden producir dolor de cabeza,
insomnio, variaciones en la presión
arterial, trastornos de atención y
memoria.
• ¿Por qué es importante
desconectar los aparatos
electrónicos que no se usan?
A
ZE 7
3Li
Ejemplo:
litio
+
+
+
Deuterio
(A = 2)
Tritio
(A = 3)
Protio
(A = 1)
1
1H 3
1H
2
1H
18
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¿CÓMO VOY?
Los iones
Son átomos o grupos de átomos con carga eléctrica, ya sea positiva o
negativa, debido a la pérdida o ganancia de electrones. Los iones pue-
den ser cationes o aniones.
Catión Anión
Es un ion con carga positiva,
que se origina cuando el átomo
pierde uno o varios electrones.
Es un ion con carga negativa,
que se origina cuando el átomo
gana uno o más electrones.
La masa atómica (peso atómico)
Para expresar la masa de los átomos de los elementos químicos se ha
ideado un sistema de masas relativas. La masa de un elemento se cal-
cula comparándola con la masa de otro que se ha tomado como patrón.
A la unidad de masa atómica se le llama uma. Su valor es igual a 1/12 de
la masa del átomo de carbono-12 (C-12), es decir, el isótopo de número
de masa igual a 12.
Entonces, la masa atómica relativa se puede deﬁnir como el número
que indica cuántas veces mayor que una uma es la masa de un átomo.
Cuando hay varios isótopos, la masa atómica es el promedio ponderado
de las abundancias y la masa atómica de cada isótopo.
Si se toma una cantidad en gramos igual a la masa atómica de un ele-
mento, expresada en uma, se obtiene una nueva magnitud, el átomo-
gramo. Así, un átomo-gramo de magnesio equivale a 24,3 g.
La masa del isótopo de C-12 es igual
a 12 uma.
1 átomo de
C-12
11Na → 11Na+
+ e–
11 p+
11 p+
11 e–
10 e–
6 ¿En qué se diferencian los
isótopos del carbono?
7 Calcula los valores de A, Z, p+
y
e– para el Li, P y Ag.
17Cl + e– → 17Cl–
17 p+
17 p+
17 e–
18 e–
EJEMPLO 1
Determina la masa atómica del magnesio, teniendo en cuenta la
abundancia relativa de los isótopos de magnesio:
Isótopos Masa atómica (uma) Abundancia (%)
12
24
Mg 24 79
12
25
Mg 25 10
12
26
Mg 26 11
• Determinamos la masa atómica promedio del magnesio o peso atómico:
24 (79) + 25 (10) + 26 (11)
100
= 24,3 uma
La masa atómica relativa del magnesio será 24,3 uma.
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El modelo atómico actual
¿QUÉ RECUERDO?
• ¿Es posible determinar la
ubicación del electrón?
¿De qué manera?
• ¿Se puede describir el
comportamiento de un electrón?
¿Por qué?
7
El modelo atómico de Bohr fue objeto de sucesivas modificaciones has-
ta llegar al actual. Este último es un modelo matemático llamado mo-
delo mecánico-cuántico, el cual considera que el átomo está constituido
por dos zonas: el núcleo y la nube electrónica.
• Núcleo. Ocupa la región central del átomo, que está formada por
protones y neutrones. Concentra toda la masa del átomo.
• Nube electrónica o zona extranuclear. Es el espacio exterior al
núcleo del átomo donde se mueven los electrones en trayectoria inde-
finida. Dentro de la nube electrónica, los electrones se distribuyen en
niveles y subniveles de energía y se mueven en regiones denomina-
das orbitales.
Los niveles de energía
Son las regiones de la nube electrónica donde se encuentran los elec-
trones con similar valor de energía. En cada nivel de energía solo se
puede alojar un número determinado de electrones. Hasta el cuarto ni-
vel, el número de electrones es igual a 2n2. Por ejemplo, en el tercer
nivel hay como máximo 2(3)2 = 18 electrones.
Los subniveles
Cada nivel de energía de un átomo presenta uno o más subniveles, de-
bido a que los electrones (e–
) que se hallan en el mismo nivel se diferen-
cian ligeramente en la energía que poseen. Los subniveles se designan
con las letras s, p, d y f, y cada uno tiene una capacidad fija para alojar
electrones:
Niveles de
energía (n)
Número de electrones
en cada subnivel
N.° máximo
de e–
1 1s 2 2
2 2s, 2p 2, 6 8
3 3s, 3p, 3d 2, 6, 10 18
4 4s, 4p, 4d, 4f 2, 6, 10, 14 32
5 5s, 5p, 5d, 5f 2, 6, 10, 14 32
6 6s, 6p, 6d 2, 6, 10 18
7 7s, 7p 2, 6 8
Los orbitales
Son regiones de la nube electrónica donde la posibilidad de encontrar
un electrón es máxima. Como no se puede conocer con exactitud la
posición de los electrones, se establece que giran en una región del
espacio energético donde, estadísticamente, es más probable encontrar
un electrón (REEMPE).
Un orbital puede albergar como máximo 2 electrones, que se diferen-
cian entre sí por el sentido del giro sobre su eje.
K
1
n
L
2
M
3
N
4
O
5
P
6
Q
7
Niveles de energía.
Los orbitales pueden estar apareados
o desapareados.
Orbital desapareado
(con un electrón)
Orbital apareado
(con dos electrones)
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Los números cuánticos
¿CÓMO VAMOS?
8
Son cuatro parámetros o valores que aparecen al resolver la ecuación
de onda de Schrödinger y permiten describir con gran certeza tanto
los estados de energía permitidos para el electrón como su movimiento
dentro de la nube electrónica que posee el átomo.
• Número cuántico principal (n). Deﬁne el nivel energético. Sus va-
lores son los números enteros positivos 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7.
• Número cuántico azimutal (ℓ). Determina la forma del orbital. Su
valor depende de n, varía desde 0 hasta (n – 1) y son los números en-
teros positivos 0, 1, 2 y 3.
Los orbitales también se designan por letras:
ℓ 0 1 2 3
Tipo de orbital s p d f
• Número cuántico magnético (mℓ). Describe la orientación del or-
bital en el espacio. Para cada valor de ℓ, mℓ puede tomar todos los
valores enteros comprendidos entre –ℓ y +ℓ, incluyendo el cero. Así,
si ℓ = 2, los posibles valores de mℓ serán –2, –1, 0, 1 y 2. El número de
orbitales dentro de cada subnivel responde a la ecuación mℓ = 2ℓ + 1
Relación entre el nivel y el número de orbitales
Niveles
(n)
Subniveles
(ℓ)
Número cuántico
magnético (mℓ)
Nombre de los
orbitales
N.º total de
orbitales
1 0 (1s) 0 1s 1
2 0 (2s)
1 (2p)
0
−1 0 +1
2s
2pX 2pY 2pZ
4
3 0 (3s)
1 (3p)
2 (3d)
0
−1 0 +1
−2 −1 0 +1 +2
3s
3pX 3pY 3pZ
3d1 3d2 3d3 3d4 3d5
9
4 0 (4s)
1 (4p)
2 (4d)
3 (4f )
0
−1 0 +1
−2 −1 0 +1 +2
−3 −2 −1 0 +1 + 2 + 3
4s
4pX 4pY 4pZ
4d1 4d2 4d3 4d4 4d5
4f1 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7
16
• Número cuántico espín (ms). Hace referencia al giro del electrón
sobre su propio eje. Solo son posibles dos sentidos de giro: horario y
antihorario, y el número cuántico ms puede tomar dos valores: +1/2
o –1/2.
Si el electrón gira
en el sentido de
los punteros del
reloj, se le asigna
el valor +1/2, que
también se
simboliza con ↑.
Si el electrón
gira en contra
del sentido de
los punteros del
reloj, se le asigna
el valor −1/2, y se
simboliza con ↓.
8 ¿Qué valores corresponden
a ℓ y mℓ, si n es igual a 2?
PARA SABER MÁS
Una central hidroeléctrica es una
instalación donde se almacena
un gran volumen de agua que se
deja caer desde muy alto. El agua
impacta en turbinas y las hace girar
transformando la energía cinética
en energía mecánica, la cual a su
vez permite mover una serie de
generadores. Estos contienen un
electroimán, que es una barra de
hierro donde se enrollan alambres
a modo de bobina. Aquí se produce
la energía eléctrica, que es el
movimiento de electrones en las
capas más alejadas de los núcleos
de los átomos, que es trasladada
por cables a través de torres de
alta tensión hacia las ciudades.
ms = – 1
2
ms = + 1
2
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La configuración electrónica
¿QUÉ RECUERDO?
La configuración electrónica de un átomo es el modo como están dis-
tribuidos energéticamente los electrones alrededor de su núcleo. Para
realizar la distribución de electrones se rige por tres principios:
Principio de la mínima energía o principio de Aufbau
Para un átomo, el estado de mínima energía o estado fundamental es
el más estable. Los electrones deben ocupar los orbitales de más baja
energía, que son los que se encuentran más cerca del núcleo, y se van
llenando en orden creciente. Los orbitales de mayor energía solo se
ocupan una vez que se completa la cantidad máxima de los orbitales de
menor energía. Para seguir el orden correcto, se debe aplicar la regla
de las diagonales.
9
• ¿Cómo están distribuidos
los electrones en el átomo?
PARA SABER MÁS
El electrón diferencial es el
que hace que un elemento
sea diferente (en cuanto a su
estructura atómica) al que se
encuentra antes y al que se halla
después de él.
Otro aspecto importante de señalar
son los electrones de valencia, los
cuales se encuentran ubicados
en el último nivel de energía del
átomo.
Principio de exclusión de Pauli
En un átomo no pueden haber dos electrones con cuatro números
cuánticos iguales. En consecuencia, en un orbital (definido por n, ℓ y mℓ)
solo pueden haber dos electrones (uno con espín ms = +1/2 y otro con
ms = −1/2).
Principio de la máxima multiplicidad de Hund
Los electrones de un determinado subnivel de energía no se aparean en
un orbital hasta que todos los orbitales del subnivel tengan por lo menos
un electrón cada uno. Los electrones apareados tendrán espín opuesto.
Por ejemplo, al comparar los posibles ordenamientos de electrones del
átomo de nitrógeno, solo la columna C cumple el principio de Hund.
A B C
Incorrecto Incorrecto Correcto
1s
2s
2p
3p
3d
4p
4d
4f
5p
5d
5f
6p
6d
7p
3s
4s
5s
6s
7s
Diagrama de Moeller o regla
de las diagonales
Indica el orden creciente de los
subniveles de energía en un átomo con
más de un electrón.
Se debe tomar en cuenta lo siguiente:
1. Los electrones se distribuyen
siguiendo el sentido de las flechas.
2. Solo una vez llenado un subnivel se
puede pasar al siguiente.
3. En cada nivel siempre se empieza
con el orbital s y se termina con el
orbital p del mismo nivel.
En forma lineal: 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d10
4p6
5s2
4d10
5p6
6s2
4f14
5d10
6p6
7s2
5f14
6d10
7p6
1s2
2s 2
2p 4
Electrones de valencia
2pz
2py
2px
2s
1s
Electrón diferencial
2pZ
1
2pY
1
2pX
1
2s2
1s2
2pZ
0
2pY
1
2pX
2
2s2
1s2 2pZ
1
2pY
1
2pX
2
2s2
1s2
Último electrón Último electrón
Último electrón
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¿CÓMO VOY?
Energía en los orbitales
En la figura inferior se muestra la configuración electrónica de un áto-
mo de fósforo (Z = 15). En ella se observan los cuatro primeros niveles
y su orden de energía. Se puede notar que el orden de energía de los
orbitales no coincide con el orden de los niveles. Por ejemplo, el subni-
vel 4s tiene una energía menor que el 3d; por eso, el orbital 4s se llena
antes que el 3d. También se observa que en el nivel 3, en los orbitales
p, los tres electrones se sitúan cada uno en un subnivel con los espines
iguales. Esto cumple el principio de máxima multiplicidad de Hund.
Para simplificar la escritura de
la configuración electrónica
de los elementos, se utiliza la
configuración Kernel, que en
alemán significa ‘núcleo’. En esta
representación, se reemplazan los
electrones de los niveles internos
por el símbolo del gas noble que
antecede al elemento encerrado
entre corchetes.
• Para el cesio:
Cs (Z = 55)
Cs = [Xe] 6s1
• Para el nitrógeno:
N (Z = 7)
N = [He] 2s2
2p3
• Para el hierro:
Fe (Z = 26)
Fe = [Ar] 4s2 3d6
n = 4
n = 3
n = 2
n = 1
4p
3d
4s
3p
3s
2s
4d
1s
La configuración más estable es aquella en
la que los electrones están desapareados.
Solo entran dos electrones como máximo
en cada orbital.
4f
2p
EJEMPLO 2
Determina los cuatro números cuánticos para el último y penúltimo
electrón del átomo de oxígeno.
• Anotamos la configuración electrónica del átomo de oxígeno: 1s2
, 2s2
, 2p4
.
• Aplicamos la regla de Hund y obtenemos:
• Calculamos los números cuánticos del último y penúltimo electrón del
átomo de oxígeno:
Tipo de orbitales n ℓ mℓ ms
2p1
x 2 1 –1 –1/2
2p1
z 2 1 +1 +1/2
2pZ
2pY
2pX
2s
1s
Para obtener la configuración electrónica de un anión, se adicionan a
los orbitales vacíos menos energéticos tantos electrones como cargas
negativas tenga el ion.
Cl: [Ne] 3s2
3p5
+ 1e−
, es decir, Cl−
: [Ne] 3s2
3p6
Si se trata de un ion positivo (catión), se retirarán electrones comenzan-
do por los de los orbitales más energéticos.
Ca: [Ar] 4s2
− 2e−
, es decir, Ca2+
: [Ar]
Existen excepciones al añadir o retirar electrones. Por ejemplo, cuando
un elemento de transición pierde electrones, lo hace del orbital s y no
del d, aunque hayan sido estos los últimos en adicionarse.
9 ¿En qué subnivel termina la
configuración electrónica del
Se? (Z = 34).
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Las unidades químicas
10
Los átomos y las moléculas son tan diminutos que es casi imposible de-
tectarlos individualmente, menos contarlos ni pesarlos. La mínima can-
tidad apreciable de material contiene un número enorme de átomos.
La masa molecular (peso molecular)
Es la suma de las masas atómicas (en uma) de los átomos que forman una
molécula. Por ejemplo, la masa molecular del ácido nítrico (HNO3) es:
Masa de H: 1 uma × 1 = 1
Masa de N: 14 uma × 1 = 14
Masa de O: 16 uma × 3 = 48
63 uma
¿QUÉ RECUERDO?
• ¿De qué manera se podría
determinar la masa de un
átomo?
EJEMPLO 3
¿Cuál es la masa molecular del metanol (CH4O)?
• Identiﬁcamos la masa atómica de cada elemento que conforma la
molécula en la tabla periódica.
• Multiplicamos la masa atómica de cada elemento por el número de
átomos presentes en la molécula.
• Sumamos todas las masas atómicas en la molécula.
C: 1 (12 uma) = 12 uma
H: 4 (1 uma) = 4 uma
O: 1 (16 uma) = 16 uma
32 uma
La masa molecular del metanol será de 32 uma.
PARA SABER MÁS
En 1811, el químico italiano
Amadeo Avogadro (1776-1856)
enunció la siguiente hipótesis:
“En un mol de cualquier sustancia
siempre hay el mismo número
de partículas”. Luego, en 1875, el
físico británico John W. Rayleigh
determinó el número de partículas
que hay en un mol. Este número se
llama número de Avogadro (NA).
NA = 6,022 × 1023
El mol
Está formado por 6,022 x 1023 unidades, que pueden ser átomos, molé-
culas o iones. Esta gigantesca cifra es el número de Avogadro. Así como
la docena está formada por 12 unidades, ya sean alﬁleres o ladrillos, en
un mol habrá siempre el mismo número de partículas. Así:
• 1 mol de aluminio: 6,022 × 1023 átomos de aluminio.
• 1 mol de oxígeno: 6,022 × 1023
moléculas de O2.
• 1 mol de cloruro de hidrógeno: 6,022 × 1023 moléculas de HCl que, al
disolverse en agua, forman 6,022 × 1023 iones de H+ y 6,022 × 1023 iones
de CI–
.
El mol es una de las siete unidades básicas del sistema internacional de
unidades (SI).
Volúmenes comparativos de un mol: a) sulfato de cobre (249,5 g), b) cinc (65 g) y c) cloruro
de sodio (58,5 g).
a b c
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¿CÓMO VAMOS?
La masa molar
Es la masa de un mol de sustancia. La masa molar coincide con la masa
molecular expresada en gramos o gramos/mol.
EJEMPLO 4
¿Cuál es la masa molar del HPO4?
• Calculamos 1 mol de HPO4:
1 (masa molar de H): 1 × 1 g = 1 g
1 (masa molar de P): 1 × 31 g = 31 g
4 (masa molar de O): 4 ×16 g = 64 g
96 g
La masa molar del HPO4 es 96 g.
EJEMPLO 5
¿Cuántos moles de Na2CO3 hay en 500 g de carbonato de sodio?
• Hallar la masa de 1 mol de Na2CO3
2 (masa molar de Na): 2 × 23 g/mol = 46 g/mol
1 (masa molar de C): 1 × 12 g/mol = 12 g/mol
3 (masa molar de O): 3 × 16 g/mol = 48 g/mol
106 g/mol
• Emplear la relación de número de moles (n) con los datos del problema.
n ➞
masa
masa molar
=
500 g
106 g/mol
= 4,71 moles
Hay 4,71 moles de Na2CO3.
EJEMPLO 6
¿Cuál es la composición centesimal del sulfuro de cobre (Cu2S)?
• Calculamos la masa molar del Cu2S: 160 g/mol
• Hallamos la masa de cada elemento en 100 g de compuesto. Para ello,
utilizamos una regla de tres simple.
Masa molar del azufre: S = 32 g/mol
2 (masa molar de Cu): 2(64 g/mol) = 128 g/mol
Cu =
128 g/mol
160 g/mol
× 100% = 80% , S =
32 g/mol
160 g/mol
× 100% = 20%
El sulfuro de cobre (I) se compone de 80% de cobre y 20 % de azufre.
PARA SABER MÁS
Un mol de canicas de vidrio
(6,022 × 1023
) podría cubrir
hasta una altura de 115 km de todo
el continente americano.
Relaciones entre masa, moles y número de partículas
• Para hallar el número de moles (n),
se emplea la siguiente relación:
• Para hallar el número de partículas
(N), se emplea la siguiente relación:
La composición porcentual
Corresponde a los gramos de cada elemento en 100 g de compuesto.
Se expresa en porcentaje (%).
10 ¿Cuántas moles contienen
450 g de CaHCO3?
n =
masa (g)
masa molar (g/mol)
N = n × número de Avogadro
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La radiactividad y la energía nuclear
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(
χ
)
Papel
Aluminio
Plomo
Hormigón
¿QUÉ RECUERDO?
11
La primera evidencia de este fenómeno data de 1896 y se debió a los
experimentos de Henri Becquerel (1852-1908). Este cientíﬁco descubrió
que los minerales de uranio (U) eran capaces de velar una placa fotográ-
ﬁca en ausencia de luz externa; por ello, concluyó que tenían la propie-
dad de emitir radiaciones de forma espontánea.
Posteriormente, los esposos Pierre Curie (1859-1906) y Marie Curie
(1867-1934) retomaron las observaciones hechas por Becquerel y com-
probaron que todos los minerales de uranio tenían la capacidad de
emitir radiaciones. Además, aislaron otros dos elementos con idénticas
propiedades: el polonio (Po) y el radio (Ra).
La radiactividad
Es la propiedad que poseen los átomos de algunos elementos de emitir
radiaciones. Debido a que las radiaciones son partículas subatómicas,
los elementos radiactivos se transforman en otros elementos, pues la
constitución interna de sus átomos cambia.
Las radiaciones emitidas por los isótopos radiactivos pueden ser:
Rayos alfa (α)
Son partículas formadas por dos protones y dos
neutrones; por ello, presentan una carga positiva igual a
dos veces la carga de un protón. Debido a que la masa y el
volumen de las partículas alfa son relativamente elevados,
estas radiaciones viajan a una velocidad baja y tienen un
poder de penetración igualmente bajo.
Rayos beta–
(β–
)
Son haces de electrones 7000 veces más pequeños que
las partículas alfa y que viajan a una velocidad cercana a la
de la luz; por ello, poseen un poder de penetración medio.
Rayos beta+
(β+
)
Son haces de partículas similares a los electrones, pero
con carga positiva, denominadas positrones.
Los rayos β+ tienen las mismas propiedades que las
partículas β–
en cuanto a masa, velocidad y capacidad de
penetración. Como son antagonistas de los electrones,
cuando un electrón y un positrón chocan, se aniquilan
mutuamente convirtiéndose en energía electromagnética.
Rayos gamma (γ)
Son radiaciones electromagnéticas que presentan un
contenido energético muy superior al de la luz visible; por
esa razón, no poseen masa y tienen una gran capacidad
de penetración.
Aplicaciones
Fuente de energía. Los isótopos radiactivos se pueden aprovechar
para fabricar pilas de muy larga duración. Son pilas alimentadas por
plutonio-238. Se utilizan en los marcapasos, en equipos de medición, en
sondas espaciales o en estaciones marítimas o terrestres que se encuen-
tran en lugares de difícil acceso.
• ¿Los átomos podrán liberar
energía? ¿De qué manera?
Las diferentes radiaciones tienen diferentes
propiedades, entre ellas el grado de
penetración de materiales.
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¿CÓMO VOY?
En investigaciones y experimentos. Los núcleos de los isótopos ra-
diactivos se desintegran emitiendo radiaciones alfa, beta o gamma.
A continuación, algunos usos de los isótopos radiactivos:
– Para determinar los años de antigüedad de un objeto arqueológico o
histórico.
– En investigaciones forenses, para detectar residuos de munición.
En medicina. Para el diagnóstico y el tratamiento de algunas enferme-
dades. Por ejemplo, el cobalto-60 es muy usado en radioterapia y con-
siste en exponer el tejido tumoral a rayos gamma para eliminar células
cancerosas. El yodo-131 y el yodo-125 son usados en la medicina nu-
clear para el tratamiento contra el cáncer de tiroides, hipertiroidismo y
cáncer de próstata.
La fisión nuclear
El proceso de fisión nuclear se origina cuando algunos núcleos de isóto-
pos radiactivos de elementos formados por átomos muy grandes, como
el uranio o el plutonio, se rompen para dar núcleos de átomos más pe-
queños.
Aplicaciones
La fisión nuclear libera gran cantidad de energía denominada energía
nuclear, la cual es aprovechada en centrales nucleares para obtener
electricidad. También es la responsable del efecto devastador de las
bombas atómicas y de los misiles nucleares.
La fusión nuclear
El proceso de fusión nuclear se origina cuando algunos núcleos de áto-
mos muy pequeños se unen para formar núcleos de átomos mayores.
Uranio-235
Criptón-91
Reacción
en cadena
Radiación
Bario-142
Neutrón
+ Energía
Deuterio Tritio Helio Neutrón
2
1H 3
1H 4
2He n
11 ¿Por qué los elementos
pesados, como el uranio,
experimentan fisión y los
elementos ligeros, como el
hidrógeno, experimentan
fusión?
PARA SABER MÁS
En 1895, Wilhelm Röntgen (1845-
1923) observó que una lámina
recubierta con ciano-platinato
de bario, que estaba a cierta
distancia de un tubo de rayos
catódicos, emitía una fluorescencia
verdosa (emisión de luz de
algunas sustancias, en las que
la luz absorbida es de menor
longitud de onda a la luz emitida)
que correspondía a unos rayos
que atravesaban materiales poco
densos, como la madera, pero
no a través de los más densos,
como los metales. Tampoco sufrían
desviación por campos eléctricos
o magnéticos. Por esto, concluyó
que estos rayos no deberían estar
formados por partículas cargadas y
se parecían a los rayos de luz.
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Interior de un ciclotrón.
PROPUESTA DE TRABAJO
Las partículas subatómicas útiles
Los radioisótopos emiten partículas subatómicas que actualmente son
producidas y utilizadas en diferentes campos de la medicina y la indus-
tria. Algunos países cuentan con la tecnología para ello y ahora el Perú
también posee un acelerador de partículas que las producen, llamado
ciclotrón.
Este aparato produce positrones que al chocar contra un electrón, lo
destruyen emitiendo rayos gamma, lo cual permite obtener imágenes
precisas de tejidos, órganos y sistemas del cuerpo humano para el diag-
nóstico anticipado y preciso en la detección de lesiones cancerígenas
y de otras partes del cuerpo que podrían estar comprometidas. El uso
de la tecnología nuclear reduce los costos de los diferentes tipos de
diagnósticos, de esa manera pueden ser aprovechados en diferentes
campos del conocimiento y la producción en el país.
Amplía información sobre el ciclotrón y sus
aplicaciones en la industria. Para ello, consulta
diferentes fuentes de información, como libros, revistas
y páginas web seleccionadas y especializadas.
1. Regista la información sobre sus aplicaciones en la
industria escribiendo ideas clave y citando la fuente.
2. Elabora un cuadro de doble entrada indicando
aplicación en la industria, producto obtenido y uso
del mismo.
3. Utiliza la información para elaborar una presentación
virtual en Prezi o Emaze sobre las aplicaciones del
ciclotrón en el Perú y el mundo.
Desarrolla la página 21 del Libro de actividades.
RÚBRICA DE EVALUACIÓN
Criterios a evaluar Excelente Satisfactorio En progreso Iniciado
Organización
de la información
Presenta información
clara y centrada en el
tema de estudio. Se
destaca la idea principal
e información detallada.
clara y centrada en
el tema de estudio.
Se destaca la idea
principal.
Presenta información,
pero no está centrada
en el tema de estudio.
Es difícil identificar la
idea principal.
Presenta dificultad
para organizar la
información.
Uso del vocabulario
científico
Emplea términos
científicos adecuados
relacionados con el
tema de estudio en su
redacción.
Emplea términos
científicos relacionados
con el tema de estudio
en su redacción.
Emplea algunos
términos científicos
relacionados con el
redacción.
Emplea muy pocos
relacionados con
el tema en su
redacción.
Presentación de la
información con las
herramientas del
sitio web
Elabora la presentación
haciendo uso de todas
las herramientas del
sitio web.
Elabora la presentación
haciendo uso de
la mayoría de las
herramientas del sitio
web.
Elabora la
presentación haciendo
uso de pocas
herramientas del sitio
web.
para elaborar la
presentación.
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USA ESTRATEGIAS DE LAS TIC

CONSULTAMOS
SINTETIZAMOS
CIERRE
Para descubrir y practicar
Cnice, Iniciación interactiva a la materia
En este sitio web encontrarás información, animaciones,
experimentos y actividades interactivas sobre la materia;
así como sus propiedades, clasiﬁcación, estados y
modelos atómicos. También podrás medir tu progreso, ya
que brinda opciones para comprobar si las respuestas
son acertadas o no.
Recuerda que el contenido de los sitios web puede
cambiar.
Para ampliar
Jon Favreau (Dir., 2010), Iron Man 2,
Estados Unidos
Tony Stark es Iron Man. Este genio multimillonario
construyó una armadura que tiene incrustado en el pecho
una especie de reactor nuclear que lo mantiene vivo y
proporciona energía a la armadura; sin embargo, lo va
envenenando. Durante la trama, Tony descubre que su
padre le había dejado oculta información sobre el átomo
de un nuevo elemento químico, a partir del cual construye
un reactor nuclear para combatir y derrotar al enemigo.
Te presentamos mediante un cuadro sinóptico las ideas clave que has trabajado en la unidad.
– Generales
– Especíﬁcas
– Masa
– Peso
– Inercia
– Porosidad
– Impenetrabilidad
– Punto de fusión
– Punto de ebullición
– Solubilidad
– Dureza
– Elasticidad, etc.
– Elementos
– Compuestos
– Homogéneas
– Heterogéneas
– Ácido
– Hidróxido
– Combustión
– Reactividad
– Químicas
– Físicas
Propiedades
– Mezclas
– Sustancias
puras
Clases
Materia
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EXPLICA EL MUNDO FÍSICO
Comprende y usa conocimientos científicos
1 Las sustancias se presentan en forma de elementos y compuestos, cada
uno con características particulares.
• ¿Qué hace que una sustancia presente propiedades exclusivas?
2 Al estudiar las propiedades de una sustancia química desconocida, x,
un laboratorista obtiene los siguientes resultados:
A. x es un sólido blanco a temperatura ambiente.
B. x tiene punto de fusión de 200 °C, aproximadamente.
C. x se disuelve en agua para dar una solución coloreada.
D. x forma un sólido blanco al calentarlo en presencia de aire.
Determina cuál de estos resultados corresponde a una propiedad física
o química de la materia y si la sustancia analizada es un elemento o un
compuesto químico.
3 Observa las imágenes que correspondan a procesos de separación de
mezclas. Luego, responde:
• ¿Qué proceso es utilizado para separar mezclas sólido-líquido?
• ¿En qué consiste?
4 ¿A qué científico se le atribuye la afirmación “El átomo es una esfera
maciza, pequeña e indivisible”?
5 Responde la siguiente pregunta respecto al estudio del átomo.
• ¿Quién relacionó el movimiento de los electrones con las órbitas?
6 Si la configuración electrónica de un elemento es 1s2
2s2
2p4
, ¿qué se puede
afirmar de dicho elemento?
A.Los electrones de mayor energía están en n = 2.
B.El elemento presenta 4 electrones de valencia.
C.El elemento posee un ms = +1/2.
7 Analiza y justifica si la afirmación es correcta o incorrecta.
Según el modelo mecánico-cuántico del átomo, existe alta probabilidad para
determinar la posición exacta de un electrón.
Observa la representación del átomo.
• Elabora una tabla que indique lo siguiente: e–, p+, n°, A, Z y el nombre del
elemento que representa.
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Electrón
Neutrón
Protón
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¿QUÉ APRENDÍ?

EJERCE TU CIUDADANÍA
EXPLICA EL MUNDO FÍSICO
Asume una posición crítica
Saltos cuánticos y energía alternativa
El efecto que se produce en un metal al ser irradiado con luz y generar una cor-
riente eléctrica se llama efecto fotoeléctrico. Un fenómeno similar se observa
en la etapa luminosa de la fotosíntesis, en la que se producen saltos de elec-
trones por efecto de la luz en la molécula de clorofila. Chungpin Hovering Liao,
investigador de la Universidad de Formosa, en Taiwán, utiliza esta propiedad de
la molécula de clorofila para desarrollar una pila que puede entregar energía al
entrar en contacto con cualquier tipo de líquido.
Según su creador, esta pila biodegradable puede almacenar más energía que
una celda que utiliza agua como combustible y tendría un bajo costo de produc-
ción. Sin embargo, estas pilas solo rinden la mitad de la energía que una pila
común, por ello, su comercialización aún no es posible.
Otra molécula que presenta el mismo comportamiento que la clorofila es la
molécula de melanina que se encuentra en nuestra piel. Por esa razón, se está
investigando el potencial uso de esta molécula para diseñar pilas a base de
melanina.
METACOGNICIÓN
• ¿De qué manera adquiriste
nuevos conocimientos?
• ¿Consideras que los
conocimientos adquiridos
pueden ser útiles en la vida
cotidiana?
Recuerda que con interés,
trabajo y responsabilidad
pordrás alcanzar tus metas.
8 Discute en clase tu opinión sobre el tema a partir de la siguiente
pregunta: ¿Crees que estos avances tecnológicos beneficiarán
nuestra calidad de vida? ¿Por qué?
La contaminación
radiactiva puede
producirse por
accidentes humanos,
por el uso de materiales
nucleares y por la
eliminación de residuos.
Los ensayos nucleares
al aire libre son
considerados peligrosos,
porque los gases que se
desprenden quedan en la
atmósfera contaminando
el aire, y el resto que cae
al suelo puede llegar a
alterar el agua.
Otras manipulaciones de material radiactivo contaminan los ecosistemas,
pues, durante la refrigeración de los reactores nucleares, se utiliza agua que
luego es devuelta al río o mar de donde provenía, contaminando el agua y
alterando el medio en que viven cientos de animales acuáticos.
• ¿Cuál es tu posición frente a esta situación? ¿Qué harías al respecto?
Resuelve las actividades en tu cuaderno. Luego, reflexiona sobre tu proceso de aprendizaje.
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¿QUÉ APRENDERÉ?
La tabla periódica
• Identificar las características de la tabla periódica.
• Describir e inferir propiedades de los elementos en función
de su ubicación en la tabla.
• Relacionar la periodicidad y la configuración electrónica
de los elementos químicos.
• Clasificar los elementos según su configuración electrónica.
• Comparar las características de los elementos químicos
que se encuentran en las capas de la Tierra.
• Analizar las acciones que contribuyen al deterioro ambiental.
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CONVERSAMOS
• ¿Cómo son las formaciones rocosas de la imagen?
• ¿Qué minerales conoces? Nómbralos.
• ¿Dónde se encuentran los minerales que conforman
la litósfera?
• ¿En el agua y el aire hay elementos químicos? ¿Por
qué?
• ¿Cómo crees que se logró identiﬁcar los elementos
que se encuentran en la litósfera?
• ¿Qué criterios se emplearon para ordenar los
elementos químicos de nuesto planeta?
Formaciones rocosas
en Cumbemayo, Cajamarca
Al norte de nuestro país se encuentra esta
zona arqueológica, llamada bosque de piedras
o farallones. Estas rocas, de hace millones
de años de formación, están constituidas por
diferentes minerales.
Los minerales, al igual que la materia, están
formados por uno o varios de los más de
100 elementos que actualmente se conocen.
Algunos minerales (oro, azufre, diamante, etc.)
están formados por un solo elemento, aunque
la mayoría resultan de la combinación de
varios de ellos, que se unen entre sí formando
compuestos químicos estables.
En la litósfera, lo más frecuente es que los
minerales se encuentren asociados formando
las rocas.
A través de la historia, el ser humano se
ha preocupado por estudiar, clasiﬁcar y
comprender las propiedades de los elementos
que conforman la litósfera para analizar
diferentes procesos geológicos que ocurren
en el planeta.
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Historia de la ley periódica
¿QUÉ RECUERDO?
1
• ¿Qué pasos realizarías para
clasificar los libros en una
librería? ¿Y cómo los ordenarías
en un estante disponible?
• ¿Por qué crees que es necesario
ordenar los elementos químicos?
Los primeros intentos por ordenar los elementos químicos se basaron
en sus propiedades físicas. A continuación, te presentamos algunos de
los ensayos más significativos por organizar los elementos químicos
que condujeron a la actual tabla periódica de los elementos.
Johann Döbereiner
El químico alemán Johann Döbereiner (1780-1849) ordenó los elemen-
tos en triadas, basándose en que existiría una relación entre las masas
atómicas de los elementos que componían un trío y su reactividad quí-
mica.
Su mérito fue agrupar por primera vez los elementos de acuerdo con
sus propiedades, lo que fue un adelanto de las familias químicas poste-
riores.
Las octavas de Newlands
1 2 3 4 5 6 7
H Li Be B C N O
F Na Mg Al Si P S
Cl k Ca Cr Ti Mn Fe
John A. R. Newlands
En 1864, el químico británico John Newlands (1837-1898) estableció los
elementos químicos en orden creciente según su masa atómica, en se-
ries de siete, y observó que el octavo elemento a partir de uno cualquie-
ra mostraba propiedades químicas semejantes a las del primero de la
serie; cada noveno elemento, a las del segundo, y así sucesivamente. A
esta relación la denominó ley de las octavas, una analogía con las notas
musicales. Por ejemplo, en la figura notamos que el litio tiene propieda-
des químicas semejantes al sodio. Su trabajo es un antecedente de los
sistemas de clasificación por periodos y grupos.
Julius L. Meyer
En 1864, el químico alemán Julius L. Meyer publicó una tabla de 28 ele-
mentos ordenados según su masa atómica. Seis años después publicó
una versión actualizada atendiendo a los radios atómicos, muy similar
a la de Mendeleiev.
Calcio 40,080 Litio 6,940
Cloro 35,457 Azufre 32,066
Estroncio 87,630 Sodio 22,991
Promedio 88,72 Promedio 23,010
Bromo 79,916 Selenio 78,960
Promedio 81,180 Promedio 79,838
Bario 137,360 Potasio 39,100
Yodo 126,910 Telurio 127,610
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¿CÓMO VOY?
Dimitri I. Mendeleiev
En 1869, el químico ruso Dimitri Mendeleiev (1834-1907) enunció su ley
periódica, en la cual estableció lo siguiente: “Las propiedades de los
elementos químicos no son arbitrarias, sino que varían con la masa ató-
mica de una manera periódica”.
Mendeleiev notó que los elementos químicos formaban ocho tipos o
grupos de óxidos diferentes. Entonces, elaboró una tabla de doble en-
trada para organizar los elementos. Según la progresión de sus pesos
atómicos, los ubicó en sistemas de líneas horizontales y verticales.
A las horizontales, indicadas con números arábigos, las llamó series,
conformadas por los elementos de masas atómicas y propiedades que
se modifican gradualmente. A las verticales, señaladas con números ro-
manos, las denominó grupos, constituidos por familias cuyos miembros
presentan propiedades y características físico-químicas semejantes, ta-
les como peso y volumen específicos. Este sistema permitió conocer las
propiedades de los distintos elementos y predecir su comportamiento.
Uno de los méritos de Mendeleiev fue dejar espacios vacíos donde de-
bían colocarse los elementos todavía desconocidos, de los que predijo
sus propiedades con asombrosa exactitud.
Fragmento de la tabla periódica de Mendeleiev
Grupos I II III IV V VI
Óxidos
típicos
R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3
Serie 1 H (1)
Serie 2 Li (7) Be (9,4) B (11) C (12) N (14) O (16)
Serie 3 Na (23) Mg (24) Al (27,3) Si (28) P (31) S (32)
Serie 4 K (39) Ca (40) __ (44) Ti (48) V (51) Cr (52)
Serie 5 Cu (63) Zn (65) __ (68) __ (72) As (75) Se (78)
Serie 6 Rb (85) Sr (87) ¿? Yt (88) Zr (90) Nb (94) Mo (96)
Serie 7 Ag (108) Cd (112) In (113) Sn (118) Sb (122) Te (125)
Serie 8 Cs (133) Ba (137) ¿? Di (138) ¿? Ce (140) ___ ___
Henry Moseley
En 1913, Henry G.J. Moseley (1887-1915) sugirió que los elementos se
ordenaran en función de su número atómico en forma creciente. Como
consecuencia de ello, la ley periódica de los elementos cambió su enun-
ciado: “Las propiedades físicas y químicas de los elementos varían en
forma periódica según el orden creciente de sus números atómicos”.
PARA SABER MÁS
1 ¿Qué propiedad o variable
atómica común consideraron
Döbereiner, Newlands y
Mendeleiev para ordenar los
elementos químicos?
Las rayas corresponden a elementos aún no conocidos en esa época; los signos de
interrogación, a ubicaciones de las que Mendeleviev dudaba; entre paréntesis figuran los
números atómicos.
El 22 de noviembre de 1875,
Mendeleiev publicó un artículo
donde ponía en duda las
propiedades físico-químicas del
elemento galio, que había sido
recientemente descubierto. Él
afirmaba que las propiedades del
galio debían ser las del “eka-
aluminio”, cuya existencia había
predicho en 1869, cuando propuso
la tabla periódica de los elementos
químicos.
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La tabla periódica moderna
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Presenta el ordenamiento de los 118 elementos que se conocen actual-
mente, organizándolos según su número atómico (Z). Los elementos
están dispuestos en la tabla periódica en periodos y grupos:
Los periodos
Son siete ﬁlas numeradas del 1 al 7. Cada número indica el nivel ener-
gético más externo. Los periodos 1, 2 y 3 presentan pocos elementos,
mientras que los periodos 4, 5, 6 y 7 son más largos.
• El primer periodo comprende los elementos hidrógeno y helio. Son
los elementos gaseosos más ligeros de la naturaleza.
• El segundo periodo consta de ocho elementos; comienza con el litio
y termina con el neón. Aquí se ubican el oxígeno y el nitrógeno, que
forman parte del aire, y el carbono, fundamental en los seres vivos.
• El tercer periodo tiene ocho elementos; se inicia con el sodio y ter-
mina con el argón. En este periodo aparecen el fósforo y el azufre,
importantes para la síntesis de los ácidos nucleicos y las proteínas.
• El cuarto periodo comprende un total de 18 elementos; empieza con
el potasio y termina en el kriptón. En este periodo se encuentran me-
tales de transición, como el titanio, el cromo, el hierro, el cobalto, el
níquel, el cobre y el cinc, que son bastante utilizados en la industria.
• El quinto periodo, también con 18 elementos, comienza con el rubidio
y termina con el xenón. Se destaca el yodo por su valor biológico.
• El sexto periodo, con 32 elementos, se inicia con el cesio y termina
con el radón. Entre los elementos de este periodo destacan el oro y el
platino, como metales preciosos, y el mercurio, que es el único metal
líquido que existe en la naturaleza. Dentro de este periodo se encuen-
tran los lantánidos, un conjunto particular de 15 metales de transi-
ción de tierras raras con propiedades magnéticas excepcionales. Por
ejemplo, el gadolinio (Gd) se emplea como contraste en el servicio de
resonancia magnética de los hospitales.
• El séptimo periodo se extiende desde el francio hasta el elemento 116,
livermorio (que forma parte de los demás recientes descubrimientos).
En este periodo se encuentran los actínidos, un conjunto de 15 meta-
les de transición con propiedades radiactivas importantes. Por ejem-
plo, el uranio (U) se emplea en plantas de energía nuclear.
Los grupos
También llamados familias, son 18 columnas numeradas del 1 al 18. Los
elementos de un mismo grupo presentan propiedades químicas seme-
jantes. Algunos grupos tienen nombres especiales como los siguientes:
Grupos 1 2 16 17 18
Nombres Alcalinos Alcalinotérreos Anfígenos Halógenos Gases nobles
PARA SABER MÁS
Las estalactitas y las estalagmitas
son sales que presentan grandes
cantidades de calcio o magnesio.
EXPERIMENTAMOS
Compara metales
y no metales
1. Coloca con la ayuda de una
espátula y sobre un pedazo
de papel toalla o un recipiente
de porcelana las siguientes
sustancias: 5 cm de cinta de
magnesio, un pequeño pedazo
de azufre en barra, 5 cm de
alambre de cobre y una barra
de carbono, previamente
extraída del interior de una
pila alcalina.
2. Observa la apariencia de cada
muestra.
3. Utiliza un martillo y, con
mucho cuidado, golpea cada
una de las muestras. Luego,
determinen cuál de ellas es
maleable.
Analiza los resultados
• Registra el color, brillo, forma y
maleabilidad de cada muestra
en un cuadro de datos.
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2

Clasificación de los elementos en la tabla periódica
Algunas características de los grupos
• El hidrógeno se comporta como un metal alcalino a partir de los
500 °C. Por debajo de esta temperatura, en algunas clasificaciones,
aparece fuera de este grupo.
• Los metales están situados a la izquierda y al centro de la tabla. Casi
todos son buenos conductores de calor y electricidad, son dúctiles
y maleables, tienen puntos de fusión moderados o altos. Cuando se
combinan con otros elementos tienden a perder electrones, lo que los
convierte en cationes.
• Los metales y no metales se separan por una diagonal escalonada.
Los elementos que se encuentran en ese sector reciben el nombre de
metaloides. La mayoría posee brillo, son sólidos a temperatura am-
biente, son considerados semiconductores, poseen puntos de fusión
y ebullición altos en relación con los no metales.
• Los no metales se ubican a la derecha y hacia arriba de la tabla.
Presentan propiedades opuestas a los metales: no conducen calor ni
la electricidad, son frágiles, muchos son gases a temperatura ambien-
te, tienen puntos de fusión y ebullición relativamente bajos y forman
aniones.
• Los gases nobles son un grupo especial por su comportamiento quí-
mico específico. Existen como átomos simples y solo forman mo-
léculas con los halógenos o el oxígeno. Los pocos compuestos que
se conocen de los gases nobles son fluoruros y óxidos de xenón y
kriptón.
¿CÓMO VAMOS?
2 Señala los elementos de los
tres primeros periodos de los
siguientes grupos: halógenos,
alcalinotérreos y gases nobles.
1
2
3
4
5
6
7
Metales
Metaloides (semimetales)
No metales
Gases nobles
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17
18
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Periodicidad y configuración electrónica
La tabla periódica moderna está organizada de modo que los elementos
que pertenecen a un mismo grupo presentan configuraciones electró-
nicas similares en su nivel más externo o nivel de valencia; por lo tanto,
sus propiedades dependen de esa configuración.
Conociendo la posición de un elemento en la tabla periódica, es posible
saber su configuración electrónica, y viceversa. La importancia de los
electrones exteriores o electrones de valencia es que participan en las
reacciones químicas. Eso explica por qué los elementos de un mismo
grupo tienen propiedades similares.
Según este criterio, los elementos químicos se agrupan en cinco blo-
ques denominados representativos metálicos, representativos no metá-
licos, transición, transición interna y gases nobles, de acuerdo al orbital
que se esté ocupando.
Los elementos de transición interna se encuentran en
tierras raras; en ellos existen siete orbitales f que aceptan
como máximo 14 electrones. Debido a lo anterior, la
configuración electrónica de estos elementos no es tan
regular como la de los elementos representativos y existen
muchas excepciones. En los lantánidos y actínidos, se llenan
el antepenúltimo nivel y los orbitales f.
Los siete periodos se
corresponden con
los siete niveles
electrónicos de los
átomos.
Los elementos representativos metálicos
comprenden a aquellos que se ubican en los
grupos 1 y 2. Estos presentan la configuración
electrónica externa en el orbital s del nivel.
1s1
2s1 2s2
3s1 3s2
4s1 4s2
5s1
5s2
6s1 6s2
7s1
7s2
3d1
4d1
5d1
6d1
3d2
4d2
5d2
6d2
3d3
4d3
5d3
6d3
3d4
4d4
5d4
6d4
3d5
4d5
5d5
6d5
3d6
4d6
5d6
6d6
3d7
4d7
5d7
6d7
4f1
5f1
4f2
5f2
4f3
5f3
4f4
5f4
4f5
5f5
9
8
7
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
3
Los elementos de transición
corresponden a los elementos
ubicados en los grupos 3 al 12.
Su configuración incluye a los
orbitales d.
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¿CÓMO VOY?
Los elementos representativos no
metálicos se distribuyen en seis
columnas correspondientes a los
grupos 13 al 17. En ellos existen tres
orbitales p por nivel, que pueden
contener hasta seis electrones en total.
Los gases nobles
comprenden la columna
correspondiente al grupo18.
En ellos, todos los orbitales se
encuentran completos; como
consecuencia de ello, tienen
una mayor estabilidad.
Configuración electrónica de algunos elementos
Elementos Z Configuración electrónica Último nivel
Electrones
de valencia
Helio (He) 2 1s2
ns2
2
Boro (B) 5 1s2 2s22p1 ns2np1 3
Nitrógeno (N) 7 1s2
2s2
2p3
ns2
np3
5
Neón (Ne) 10 1s2
2s2
2p6
ns2
np6
8
Sodio (Na) 11 1s2
2s2
2p6
3s1
ns1
1
Silicio (Si) 14 1s2
2s2
2p6
3s2
3p2
ns2
np2
4
Azufre (S) 16 1s2
2s2
2p6
3s2
3p4
ns2
np4
6
Escandio (Sc) 21 1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
4s2
3d1
ns2
nd1
3
Cinc (Zn) 30 1s2 2s22p63s23p6 4s23d10 ns2nd10 2
3 ¿En qué grupo y en qué
periodo se encuentran los
elementos cuya configuración
del nivel de valencia es 5s2,
4s2
3d5
y 5s2
4d9
?
18
3d8
4d8
5d8
6d8
3d9
4d9
5d9
6d9
3d10
4d10
5d10
6d10
2p1 2p2
3p1 3p2
4p1 4p2
5p1
5p2
6p1 6p2
2p3 2p4
3p3 3p4
4p3 4p4
5p3
5p4
6p3 6p4
2p5 2p6
3p5 3p6
4p5 4p6
5p5
5p6
6p5 6p6
1s2
4f6
5f6
4f7
5f7
4f8
5f8
4f9
5f9
4f10
5f10
4f11
5f11
4f12
5f12
4f13
5f13
4f14
5f14
17
16
15
14
13
12
11
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Propiedades periódicas
4
Son propiedades que presentan los elementos químicos y que se repi-
ten secuencialmente en la tabla periódica.
Radio atómico
Se deﬁne como la mitad de la distancia entre los núcleos de dos átomos
iguales que están enlazados entre sí.
Según el tipo de enlace por el que están unidos, el radio puede ser co-
valente o metálico. En los metales, el radio atómico es la mitad de la dis-
tancia entre los núcleos de dos átomos adyacentes del mismo elemento.
En una molécula diatómica es la mitad de la distancia entre los núcleos
de los átomos que forman la molécula. En la tabla periódica esta propie-
dad varía en relación con el grupo o periodo.
• En un grupo, aumenta al incrementarse el número atómico (Z), ya que
existen más capas de energía.
• En un periodo, disminuye hacia la derecha al aumentar la carga nu-
clear efectiva. Al llenarse una misma capa con cada nuevo electrón, la
carga del núcleo aumenta sin que lo haga la distancia. Por eso, los elec-
trones son atraídos con más fuerza contrayéndose el radio atómico.
Radio iónico
Es el radio de un átomo cuando ha perdido o ganado electrones. Adqui-
re la estructura electrónica del gas noble más cercano.
El radio de los cationes es menor que el radio de los átomos neutros. El
radio de los aniones es mayor que el radio de los átomos neutros por la
disminución de la carga nuclear efectiva.
En general, entre los iones con igual número de electrones (isoelec-
trónicos) tiene mayor radio el de menor Z, pues la fuerza atractiva del
núcleo es menor al ser menor su carga. En la tabla periódica, esta pro-
piedad varía de la siguiente manera:
• En un grupo, disminuye al aumentar Z.
• En un periodo, dependerá de la carga de los iones.
Potencial o energía de ionización
Se deﬁne como la mínima energía necesaria para extraer un electrón de
un átomo neutro, en estado gaseoso, para formar un catión. La ioniza-
ción es siempre un proceso que requiere captar energía para producir-
se. En la tabla periódica, esta propiedad varía de la siguiente manera:
• En un grupo, disminuye hacia abajo. Esto se debe a que al aumentar
el nivel energético en el que se encuentran los electrones de valencia,
se ubican más lejos del núcleo.
• En un periodo, aumenta hacia la derecha, debido a que en ese sentido
los elementos tienen tendencia a ganar electrones (son menos metáli-
cos); por lo tanto, se necesita más energía para arrancarlos.
r =
d
2
d
H H
r
Na Mg
186 pm 160 pm
95 pm 72 pm
Na
+
Mg2+
2 500
2 000
1 500
1 000
500
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Hg Rn
Fr
Tl
Cs
In
Rb
Ga
Zn
K
Al
Na
Li
Número atómico
E
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d
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n
i
z
a
c
i
ó
n
(
K
J
/
m
o
l
)
pm (picómetro → 1 pm = 10–12 m)
Variación periódica de las primeras energías
de ionización en función del número atómico
Radio iónico de dos átomos neutros y sus
iones.
Radio atómico de una molécula diatómica.
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2

¿CÓMO VAMOS?
Resumen de cómo varían las propiedades periódicas
Afinidad electrónica
Es la energía que se intercambia cuando un átomo en estado gaseoso y
en estado electrónico fundamental adquiere un electrón y se transfor-
ma en un anión. La afinidad electrónica es un proceso que libera ener-
gía al producirse.
Su variación a lo largo de la tabla periódica no es tan regular como
en otras propiedades periódicas; sin embargo, es posible hacer las si-
guientes generalizaciones:
• En un grupo, disminuye al aumentar Z, debido a que aumenta el tama-
ño de los átomos, así los electrones serán atraídos con menor fuerza.
• En un periodo, en general, aumenta a medida que aumenta Z, de iz-
quierda a derecha, debido a la carga nuclear efectiva. Esto no sucede
en los gases nobles que poseen afinidades electrónicas muy bajas.
Electronegatividad
Es la capacidad de un átomo de atraer hacia sí los electrones de otro
átomo cuando los comparten en un enlace. Esta propiedad está rela-
cionada con la energía de ionización y la afinidad electrónica, ya que
cuanto mayor sea la tendencia de un elemento por ganar electrones,
más dificultad tendrá en perderlos, y viceversa. En la tabla periódica,
esta propiedad varía de la siguiente manera:
• En un grupo, disminuye al aumentar Z. Aumenta de abajo hacia arriba.
• En un periodo, aumenta al incrementarse Z. De izquierda a derecha.
Carácter metálico
Es la capacidad de un elemento para perder electrones. Cambia de for-
ma opuesta a la electronegatividad. En la tabla periódica, esta propie-
dad varía de la siguiente manera:
• En un grupo, aumenta de arriba hacia abajo.
• En un periodo, aumenta de derecha a izquierda.
Grupo ↓
– Aumenta el radio atómico.
– Disminuye el radio iónico.
– Aumenta el carácter metálico.
– Disminuye la energía de ionización.
– Disminuye la afinidad electrónica.
– Disminuye la electronegatividad.
Periodo →
– Aumenta la energía de ionización.
– Aumenta la afinidad electrónica.
– Aumenta la electronegatividad.
– Disminuye el radio atómico.
– Disminuye el carácter metálico
4 A partir del orden creciente
de energía de ionización,
electronegatividad y afinidad
electrónica, organiza los
siguientes elementos: sodio,
cloro, azufre, magnesio, fósforo,
silicio y aluminio.
El potasio es muy reactivo debido
a su carácter metálico.
PARA SABER MÁS
El flúor es el elemento
representativo más electronegativo,
tiene un valor 4,0.
Este valor fue asignado en la
primera escala numérica de
electronegatividad que fue ideada
por Linus Pauling (1901-1994).
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¿QUÉ RECUERDO?
Los grupos de la tabla periódica
• ¿Qué características presenta
un cable de cobre? ¿Y la sal de
mesa?
5
Los elementos químicos de la tabla periódica que forman parte de un
mismo grupo presentan propiedades similares.
Estos elementos se organizan en representativos y de transición. A su
vez, cada uno presenta subgrupos, como observamos en el siguiente
esquema:
Los elementos representativos
Están conformados por los siguientes grupos:
Grupo 1: Alcalinos. Son metales blandos de color blanco plata. Tienen
gran tendencia a perder el único electrón de valencia que poseen. Reac-
cionan violentamente con el agua. Los iones sodio y potasio cumplen
importantes funciones biológicas en la transmisión de impulsos nervio-
sos o en el intercambio de nutrientes en la célula.
Grupo 2: Alcalinotérreos. Son más duros y menos reactivos que los
alcalinos y presentan las mismas propiedades metálicas, pero con pun-
tos de fusión y ebullición más elevados. El magnesio forma parte de la
molécula de la cloroﬁla y el calcio de los huesos y dientes.
Grupo 13: Térreos. Conformado por metales plateados y blandos con
tendencia a compartir electrones. En este grupo solo el boro es un me-
taloide. Tienen poca actividad. Son buenos conductores del calor y la
corriente eléctrica.
Alcalino
Sodio metálico.
Alcalinotérreo
Concha marina
formada por calcio.
Térreo
El boro se usa para fabricar ﬁbra
de vidrio.
APRENDER A VER
• Observa la imagen del sodio.
Luego, descríbelo.
• ¿Cuál de los ejemplos mostrados
en las imágenes observas
habitualmente? ¿Por qué?
Elementos
representativos
Metales alcalinos
Metales
alcalinotérreos
1
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17
18
Elementos de transición
Elementos
representativos
Gases nobles
Halógenos
Anfígenos
Nitrogenoides
Carbonoides
Térreos
Lantánidos
Actínidos
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¿CÓMO VOY?
Grupo 14: Carbonoides. Forman casi la cuarta parte de la corteza
terrestre, especialmente el silicio. En este grupo está el carbono, cons-
tituyente fundamental de la materia orgánica. En estado natural solo se
encuentran el carbono, el estaño y el plomo. El carbono es un no metal;
el estaño y plomo, metales, y el silicio y el germanio, metaloides.
Grupo 15: Nitrogenoides. Conformado por el nitrógeno, el cual es un
gas que forma el 78% del aire. Del nitrógeno gaseoso (N2) se produce amo-
niaco, componente común de los fertilizantes y productos de limpieza.
Grupo 16: Anfígenos. Constituido por el oxígeno, el cual es indispen-
sable para la respiración de los seres vivos. Una forma alotrópica del
oxígeno es el ozono (O3). En las capas altas de la atmósfera, este elemen-
to forma la capa de ozono que nos protege de la radiación ultravioleta.
Grupo 17: Halógenos. No se encuentran libres en la naturaleza por
ser muy reactivos. Es el único grupo en el que todos sus elementos son
claramente no metales. Presentan una fuerte tendencia a ganar un elec-
trón. El astato es un elemento muy raro, ya que es un producto interme-
dio de las series de desintegración radiactiva y el ﬂúor se emplea para
producir refrigerantes.
Grupo 18: Gases nobles. Poseen su último nivel de energía lleno y
una alta electronegatividad. Solo reaccionan con los halógenos y algu-
nos anfígenos. Debido a su baja densidad y su carácter no inﬂamable, el
helio se usa para llenar globos.
Carbonoide
El silicio se usa en
los circuitos de las
computadoras.
Nitrogenoide
Las sales de nitrógeno
son indispensables para
fertilizar suelos.
Anfígeno
El agua oxigenada se
usa para curar heridas.
Elementos de transición
Se hallan en las columnas 3 a la 12. El número del grupo no siempre
coincide con el número de electrones del último nivel energético. Todos
los elementos de este grupo son metales duros, excepto el oro, y con
altos puntos de fusión. Solamente el mercurio es líquido.
Elementos de transición interna
Se les denomina tierras raras porque se encuentran en la corteza te-
rrestre y no son muy abundantes. Se dividen en dos series: lantánidos
y actínidos.
Lantánidos
El neodimio es
empleado para
fabricar imanes
permanentes.
Actínidos
El uranio-235
se utiliza como
combustible en los
reactores nucleares.
PARA SABER MÁS
Según los compuestos químicos
que pueden formar, algunos grupos
se denominan:
• Anfígeno. Formador de ácidos
y bases.
• Halógeno. Formador de sales.
5 Menciona dos razones por
las que el carbono es un no
metal y el plomo es un metal,
si ambos pertenecen al mismo
grupo.
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La corteza terrestre y los elementos
¿QUÉ RECUERDO?
6
• ¿Dónde se encuentran los
elementos químicos de la tabla
periódica en el planeta Tierra?
La Tierra es un planeta con cualidades únicas, sobre todo por la pre-
sencia y adecuada combinación de determinadas sustancias químicas.
Por ejemplo, la concentración perfecta de oxígeno en el aire, la combi-
nación singular de silicatos y aluminosilicatos de la corteza terrestre y
la interminable lista de compuestos de carbono que caracteriza a los
seres vivos.
Corteza
Manto
Núcleo externo
Núcleo interno
Exósfera
Termósfera
Mesósfera
Estratósfera
Tropósfera
Si
Atmósfera
O3
Al Si Al Si Al
Hidrósfera
Biósfera
Litósfera
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
⎧
⎪
⎨
⎪
⎩
Procesos geológicos
Procesos internos Procesos externos
Volcanes
Son aberturas de la corteza terrestre por donde el magma
del interior de la Tierra sale hacia la superficie. Son montañas
cónicas que pueden o no estar en actividad (salida del magma
o cenizas hacia la superficie). Los volcanes típicos tienen cono
volcánico, chimenea y cráter.
Formación de cordilleras
Se forman cuando dos placas continentales colisionan y la
corteza se acorta, se pliega o se levanta.
En el fondo de los mares, hay grandes cadenas de montañas
llamadas dorsales. A lo largo de ellas corre una gran grieta
a través de la cual se expulsa magma incandescente que al
enfriarse origina nueva corteza oceánica y separa las placas.
Terremotos
Se deben a las vibraciones producidas por movimientos
bruscos o roturas de las placas tectónicas.
En un terremoto se producen vibraciones intensas que se
prolongan durante varios segundos o incluso minutos. Cuanto
más frías y rígidas son las rocas que se desplazan o se
fracturan, más intensas son las vibraciones que se originan.
Los principales agentes externos que afectan el relieve
terrestre son:
– Vientos. Pueden apreciar con mayor intensidad en
las zonas áridas, donde el viento levanta y arrastra las
partículas sueltas que golpean otras rocas y las van
desgastando, dando origen a formas muy variadas.
– Lluvias. También son un factor de erosión, pues al caer
pueden desgastar zonas sin vegetación, arrastrando las
partículas más finas. Los ríos o las zonas deprimidas serán
los depósitos de esos materiales.
Estos agentes ocasionan los siguientes eventos:
– Meteorización. Proceso de desintegración de las rocas y
suelos de la superficie terrestre debido a la acción de un
agente físico o químico.
– Transporte. Se produce mediante el acarreo que realizan
los ríos, glaciares, vientos, mareas y corrientes, así como
por efecto de la gravedad. La suma de los procesos de
meteorización y transporte se denomina erosión.
– Sedimentación. Se produce al cesar el transporte, de
manera que los materiales se depositan en diferentes zonas
de la superficie terrestre. Dichas zonas se constituyen en
las llamadas cuencas sedimentarias o áreas de depósito.
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Los compuestos químicos
de la atmósfera y la hidrósfera
¿CÓMO VAMOS?
7
La atmósfera actual varía en su composición química entre un lugar y
otro por efectos de la actividad humana. Sin embargo, en condiciones
normales, los componentes de cada capa atmosférica también cambian,
aunque en función de la gravedad, la presión atmosférica y la densidad.
6 Clasiﬁca los elementos
comunes de la corteza terrestre
en metales y no metales.
¿Cuáles son más abundantes?
¿Por qué?
7 Explica cómo se forma el agua
dura.
El agua de mar representa el 97,2 % del agua de la Tierra. En ella se
encuentran combinados cationes disueltos como Na+
, Mg2+
, Ca2+
y K+
con los aniones cloruro (Cl–) y sulfato (SO4
2–). La sal más abundante es el
cloruro de sodio (NaCl), que puede extraerse por evaporación. El exce-
so de sales en el agua de mar la hace inadecuada para el uso doméstico,
por ello, debe pasar por un proceso de desanilización.
Las aguas continentales, a diferencia de las marinas, tienen como anión
mayoritario al bicarbonato (HCO3
–). Este tipo de agua es óptima para el
consumo humano. Lamentablemente, solo el 1% del agua de la Tierra
es dulce. El agua dulce no es tan constante en su composición como
el agua de mar, pues en su camino ﬂuye sobre rocas que desprenden
iones, como Mg2+ y Ca2+, lo que la convierte en agua dura.
La proporción de sales disueltas en el agua de los mares y los océanos
permanece razonablemente constante gracias al continuo ingreso de
agua dulce y a la precipitación de las sales que sobrepasan el límite de
solubilidad. La evaporación y la congelación, en cambio, aumentan la
concentración salina.
La exósfera presenta H y He, que por ser
ligeros son retenidos por la gravedad
terrestre.
Los gases son tan tenues que se
encuentran electrones e iones positivos
libres.
Los gases enrarecidos son ionizados
por la radiación proveniente del
espacio.
La estratósfera está compuesta por ozono
(O3), que se forma por la fotólisis del
oxígeno. Conforma entre el 85 y el 90 %
del total de la atmósfera.
La tropósfera es químicamente homogénea.
Hay presencia de N2 (78%) y O2 (21%).
Everest
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Sodiósfera
Rayos cósmicos
Auroras boreales
Avión subsónico
N2 y O2
O3
O+ O2 = 03
O+ O2 = 03
E
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500
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Ozonósfera
Corriente en chorro
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H He
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Altura (Km)
ACTÚO MATEMÁTICAMENTE
La Tierra tiene un radio (datos
aproximados) de 6370 kilómetros,
donde el núcleo (3480 km de radio)
se divide en núcleo externo (2200
km) y núcleo interno (1280 km).
Este núcleo interno sería de metal
sólido cristalino, un 70 % de hierro
(Fe), 20 % de níquel (Ni) y el resto
de otros metales pesados, como
iridio (Ir), plomo (Pb) y titanio (Ti).
• ¿Cuál sería el volumen en
kilómetros cúbicos del hierro en
el núcleo interno de la Tierra?
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UNIDAD 2
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Los compuestos químicos de la litósfera
¿QUÉ RECUERDO?
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• ¿De dónde se obtienen los
minerales?
• ¿Por qué son importantes
los elementos químicos en los
ecosistemas?
La litósfera es la capa superficial de la Tierra y está formada por la cor-
teza y una pequeña porción del manto superior.
Los elementos químicos predominantes de la litósfera son:
Dichos elementos se clasifican de la siguiente manera:
Siderófilos Litófilos Calcófilos
Tienen baja afinidad con el oxígeno. Se
encuentran en su forma natural, como
el oro (Au) y el platino (Pt).
El oro está rodeado de otros minerales.
Se encuentran formando silicatos,
como el aluminio (Al), el calcio (Ca) y el
magnesio (Mg).
La bauxita es una roca sedimentaria
con gran contenido de aluminio.
Se presentan en forma de sulfuros,
como la plata (Ag), el cobre (Cu), el
mercurio (Hg) y el plomo (Pb).
La malaquita es un mineral con más de
50 % de cobre en su composición.
Los materiales que encontramos
en la litósfera son:
• Silicatos. Minerales con silicio
y oxígeno.
• Roca. Mineral de origen
geológico variado constituido
por minerales.
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Elementos
Extracción y uso de los minerales y las rocas
Los minerales son sustancias con composición química y propiedades
físicas definidas. Muchos se encuentran formando las rocas, y otros, en
estado puro. La actividad encargada de la extracción de los minerales
es la minería. En minería, las menas son minerales de los que se extrae
un elemento, por lo general, un metal, y la ganga, el mineral agregado
a la mena que se emplea para la fabricación de asfaltos.
Los minerales y las rocas son utilizados como materiales para la cons-
trucción de viviendas, la fabricación de vidrio y de pinturas, y la con-
fección de joyas. Pero los más usados son los minerales con contenido
metálico.
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Los compuestos químicos de la biósfera
¿CÓMO VOY?
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A los elementos químicos presentes en todos los seres vivos y también
en el medio físico (atmósfera, hidrósfera y litósfera), se les denomina
elementos biogeoquímicos, que se movilizan regularmente conforman-
do los ciclos biogeoquímicos.
En la atmósfera, el carbono se encuentra en forma de dióxido de carbono
(CO2), metano (CH4), monóxido de carbono (CO) y otros gases orgánicos. El CO2
es captado por los organismos fotosintéticos y transformado en compuestos
orgánicos, liberando oxígeno (O2).
El principal depósito de nitrógeno es la atmósfera, con un 78 % de este gas.
Sin embargo, las plantas y los animales no pueden tomarlo bajo esta forma.
Para que las plantas formen aminoácidos a partir del nitrógeno, se debe llevar
a cabo la fijación y la nitrificación.
8 ¿Cuál es la importancia de la
mena y la ganga?
9 ¿Qué ocurriría con los
ecosistemas si los ciclos
biogeoquímicos dejarán de
producirse?
Desarrolla las páginas 32 y 33
Ciclo del carbono en el medio terrestre
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Luz
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Nutrientes Nutrientes
Restos orgánicos
Restos orgánicos Restos orgánicos
Descomposición por microorganismos
CO2 atmosférico
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Ciclo del nitrógeno
Nitrógeno
atmosférico
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vegetales
Descom-
posición y
putrefacción
de restos
orgánicos
Desnitrificación
Nitritos
Nitrificación
Nitrificación
Nitratos
Amoniaco
Excrementos
Microorganismos
fijadores
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Proteínas
animales
Nitrógeno atmosférico
PARA SABER MÁS
El ciclo del azufre está presente
en la corteza terrestre en forma de
sulfatos (como el yeso), de sulfuros
(como la pirita) y en depósitos
superficiales.
En la atmósfera se presenta
como gas proveniente del parque
automotor y las erupciones
volcánicas. Las plantas absorben
los sulfatos disueltos en el agua
y sintetizan aminoácidos; los
animales lo incorporan al comer
vegetales u otros animales.
METACOGNICIÓN
• ¿De qué manera las
actividades realizadas te
permitieron comprender los
ciclos biogénicos de algunos
elementos químicos?
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PROPUESTA DE TRABAJO
RÚBRICA DE EVALUACIÓN
Criterios a evaluar Excelente Satisfactorio En progreso Iniciado
Organización de la
información
muy clara. Se destaca, con
imágenes, la idea principal
e información detallada.
clara. Se destaca,
con imágenes, la idea
principal.
que no está centrada
en el tema de estudio.
Es difícil identificar la
idea principal.
para organizar la
información.
Uso de vocabulario
científico
Usa términos científicos
muy adecuados y
relacionados con el
redacción.
Usa términos científicos
relacionados con el
redacción.
Usa algunos
relacionados con el
tema de estudio en
su redacción.
Usa muy pocos
relacionados con el
tema de estudio en
su redacción.
Aplica los
conocimientos sobre
tabla periódica y los
elementos que lo
conforman
Aplica claramente los
conocimientos sobre
la ubicación y las
propiedades periódicas
para organizar la
información infográfica.
Aplica los
conocimientos sobre
la ubicación y las
propiedades periódicas
para organizar la
información infográfica.
Aplica algunos de
los conocimientos
sobre la ubicación
y las propiedades
periódicas para
elaborar la infografía.
para aplicar los
conocimientos
sobre la tabla
periodica.
La minería en el Perú
La riqueza geológica del Perú lo convierte en un país con un gran poten-
cial para la actividad minera. La cordillera de los Andes, que recorre gran
parte del territorio peruano, constituye una de las principales fuentes de
recursos minerales. El Perú cuenta con abundantes yacimientos mineros,
que son acumulaciones significativas de minerales metálicos, como pla-
ta, cobre, oro, cinc, estaño, plomo y molibdeno, y no metálicos también,
conocidos como minerales industriales, tales como el mármol travertino,
diatomita, bentonita y boratos.
El Perú es uno de los pocos países en el mundo en los que se pueden
encontrar depósitos de dichos minerales. Actualmente, la actividad mine-
ra explota estos materiales y contribuye con el desarrollo económico. Sin
embargo, es responsabilidad del gobierno y de los inversionistas que se
realice con responsabilidad social y ambiental.
Busca información sobre la minería en el Perú.
1. Registra las ideas principales en una infografía que
permita dar a conocer en qué lugares del país se
explotan minerales metálicos y no metálicos.
2. Incluye en la infografía datos sobre la ubicación y
propiedades periódicas que presentan algunos
de los elementos que conforman los recursos
mineros del Perú.
3. Utiliza la información para elaborar una infografía
virtual en Easel.ly o Infogr.am.
Desarrolla la página 39 del Libro de actividades.
Operador de planta de molibdeno
en la mina de Cuajone, Moquegua.
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USA ESTRATEGIAS DE LAS TIC

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