Uniones covalentes (II)
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Autores: Silvia Cerdeira, Helena Ceretti y
Eduardo Reciulschi. Responsable disciplinar:
Silvia Blaustein. Área disciplinar:
Química. Temática: Tipo de uniones
químicas. Geometría molecular y polaridad. Nivel:
Secundario, ciclo orientado. Secuencia didáctica
elaborada por Educ.ar. |
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Propósitos generales
• Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.• Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
• Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
Los átomos que forman las moléculas covalentes se ubican en el espacio en posiciones bien determinadas. El ordenamiento tridimensionar de una los átomos en una molécula se denomina geometría molecular.
En una molécula con enlaces covalentes hay pares de electrones que participan en los enlaces, electrones enlazantes, y electrones desapareados, que no intervienen en los enlaces, electrones no enlazantes. Las cargas eléctricas iguales (todos los electrones son negativos) se repelen, por lo tanto, se dispondrán en el espacio lo más alejadas posible. Esta interacción eléctrica determinará la disposición espacial de los átomos en una molécula.
Este modelo tridimensional supera el modelo en dos dimensiones de Lewis, ya que permite explicar las interacciones entre las moléculas (fuerzas intermoleculares).
Objetivos de las actividades
Que los alumnos:
Actividad 1. Geometría molecular
El número de nubes de electrones que se encuentren alrededor del átomo central determinará la geometría de la molécula. Estas geometrías pueden ser:
Geometría lineal: dos pares de electrones alrededor de un átomo central, localizados en lados opuestos y separados por un ángulo de 180º.
Geometría plana trigonal: tres pares de electrones en torno a un átomo central, separados por un ángulo de 120º.
Geometría tetraédrica: cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, ubicados con una separación máxima equivalente a un ángulo de 109,5º.
Geometría pirámide trigonal: cuatro pares de electrones en torno a un átomo central, uno de ellos no compartido, que se encuentran separados por un ángulo de 107º.
Geometría angular: cuatro pares de electrones alrededor de un átomo central, con dos de ellos no compartidos, que se distancian en un ángulo de 105º.
Parte A. Figuras geométricas
Utilicen las herramientas para dibujar, Paint o Draw, de sus equipos portátiles y hagan los dibujos de las siguientes figuras geométricas: un tetraedro, un octaedro y dos pirámides de base triangular. Impriman los dibujos y armen en cartón o cartulina con las figuras geométricas.
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Parte B. Representación de moléculas en la computadora
Utilicen el programa Avogadro para dibujar la estructura de las siguientes moléculas:
• Dióxido de carbono (CO2)• Trifloruro de boro (BF3)
• Metano (CH4)
• Amoníaco (NH3)
• Agua (H2O)
a) Seleccionen tipo de representación > Bolas y varillas, que es el más adecuado en este caso.
b) Seleccionen el elemento central y luego el elemento con el que quieren unirlo (utilicen el comando y le abrirá la tabla periódica).
Si se equivocan en la fórmula, el programa se los indica y deben ir a «configuración» y elegir la opción «optimizar» para obtener la geometría adecuada.
Actividad 2. Integradora
Formen cinco grupos. A cada grupo le corresponderán los compuestos de una de las columnas de la tabla que se muestra a continuación.
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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H2 |
O2 |
N2 |
Cl2 |
Br2 |
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CH4 |
H2O |
NH3 |
PCl3 |
BBr3 |
a) Dibujen la estructura de Lewis de los compuestos utilizando el programa ACD/ChemSketch, de sus equipos portátiles.
b) Realicen modelos de las moléculas que les corresponden utilizando plastilina, escarbadientes y formas transparentes (fabricadas, por ejemplo, con escarbadientes y papel de calcar o acrílicos). Tomen fotos de los modelos realizados.
c) Utilicen el programa Avogadro para comparar los modelos moleculares que armaron con los que aparecen en la pantalla del programa. También pueden utilizar la referencia de la webgrafía para el armado paso a paso, tanto de los diagramas de Lewis como de las geometrías correspondientes.
d) Usen la plataforma Squeak para hacer una puesta en común de los resultados.
Webgrafía recomendada
Relaciones químicas, enlaces químicos
Anexo - Avogadro
