La exposición de Melissa

Estudio de Caso: La exposición de Melissa

Melissa es una estudiante de bachillerato y pretende reafirmar algunos temas de su curso de Ciencias de la Vida y de la Tierra I, los enlaces, electrones de valencia, configuraciones electrónicas, la relación del clima con los factores geográficos y la sensación térmica.

Su asesor le pide exponer los temas a sus compañeros del curso, se pone de acuerdo con Yeshua para desarrollar los temas.

Melissa empieza a investigar los conceptos para la exposición y encontró.

Yeshua: Investigue que, una configuración electrónica es fundamental para entender y predecir las propiedades de los elementos y como se forman los compuestos.

En una configuración, los niveles energéticos se representan con los números del 1 al 7, cada uno, contiene un determinado número de subniveles, estos se designan con las letras s, p, d y f. En el subnivel “s” sólo puede haber 2 electrones, en el “p” 6, en “d” 10 y en “f” 14. Un orbital es el lugar donde se encuentra el electrón y dependiendo de la forma se le llama s, p, d o f.

Yeshua: Para realizar una configuración electrónica se utiliza el diagrama de Moeller o regla de las diagonales, con ella se obtiene el orden de llenado de niveles y subniveles de energía del átomo. Sólo hay que seguir el orden marcado por las flechas, obteniéndose

1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d….

Para realizar una configuración y representación gráfica se consideran los siguientes principios.

Principio de construcción (Aufbau): Los electrones se van acomodando uno a uno en los niveles y subniveles energéticos de tal manera que tengan el menor estado energético.

Además del principio de construcción hay que tener en cuenta:

El principio de exclusión de Pauli: En un mismo orbital atómico sólo pueden estar dos electrones con espines opuestos. Lo que se representa con una flecha hacia arriba y otra hacia abajo ( )

La regla de Hund: Establece que si hay más de un orbital en un mismo subnivel, con el mismo valor energético, los electrones se van distribuyendo uno a uno.

Melissa: Ya entendí, para realizar una configuración electrónica hay que seguir el orden de la regla de las diagonales, entonces para el hidrógeno con un electrón, la configuración es 1s1, el 1 indica el nivel, “s” es subnivel, y el no. 1 como exponente el electrón que hay en el orbital “s”, y este número indica los electrones de valencia, en el Helio, con dos electrones su configuración es 1s2, el exponente 2, indica que tiene dos electrones de valencia, para el Litio con tres electrones, es 1s2, 2s1, en su segundo nivel tiene un electrón en el orbital “s”, entonces tiene 1 electrón de valencia .

Yeshua: Exacto hay que indicar el nivel, subnivel y cantidad de electrones en cada uno. Fíjate en otro ejemplo, el Carbón tiene número atómico (Z)= 6, tiene 6 electrones que al distribuirlos según el diagrama, nos queda: 1s2, 2s2, 2p2, y los electrones del último nivel ¿cuáles son?

Melissa: mmmm …, claro! el ultimo nivel es 2, se deben sumar los electrones que se encuentran en el segundo nivel, si sumo los electrones de los subniveles 2s y 2p me dan 4 electrones.

Yeshua: Muy bien, entiendes perfecto.

Melissa: Entonces, ¿los electrones del último nivel en un elemento, son electrones de valencia?

Yeshua: Claro!! a diferencia de la valencia que es la posibilidad que tiene un átomo de formar enlaces con otros átomos.

Melissa: Otro tema que me resulta muy interesante es el de factores geográficos. Entiendo que estos modifican el clima, como son la altitud, latitud, la temperatura y humedad, estos factores, son diferentes en cada lugar de nuestro planeta originando varias condiciones climáticas. Sin embargo, no entiendo con claridad cómo se puede dar esta variación.

Yeshua: Ok, no es tan complicado, debes entender tres conceptos determinantes en la modificación del clima, te sugiero los escribas en una lámina para que no se te olviden, estos son:

La latitud, al alejarnos del ecuador se recibe menos calor por unidad de superficie, lo que hace que la temperatura disminuya, por lo que hay variación de la temperatura de una zona a otra.

La altitud, a mayor altura sobre el nivel del mar, la temperatura es menor, debido que al ascender las capas de aire son menos densas, guardan menos calor.

La amplitud térmica, cuando más alejada esta la zona del mar mayor es la amplitud; hay una oscilación mayor entre la temperatura diurna y nocturna.

Melissa: Muy bien. Pero cuando hablamos de la sensación térmica, que es la temperatura que realmente siente nuestra piel, ¿cómo puedo calcular su valor?, ¿es igual en todos los lugares?

Yeshua: En el concepto estás bien, si recuerdas lo que te mencione de los factores geográficos, en cada localidad por efecto de éstos ¿la temperatura será igual o diferente?

Melissa: Ah, pues diferente!

Yeshua: Luego entonces, ¿cómo tendrá que ser la temperatura que siente nuestra piel? , ¿Será igual a lo largo del día?

Melissa: Recordando lo que me indicaste y lo que estudie, pues claro que la sensación térmica varía según la localidad y las horas del día.

Yeshua: Exacto,

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