Configuración Electrónica

Objetivo:

Al finalizar la lección, los estudiantes serán capaces de:

• Definir y explicar el concepto de configuración electrónica.
• Escribir configuraciones electrónicas para elementos del primer y segundo periodo.
• Relacionar la configuración electrónica con la posición de un elemento en la tabla periódica.
• Predecir las propiedades de un elemento en base a su configuración electrónica.

Actividades:

Nivel 1: Memorístico

• Introducción: ¿Qué es un átomo? ¿Qué son los electrones? ¿Dónde se encuentran los electrones en un átomo?

Un átomo es la unidad básica de la materia que conserva las propiedades químicas de un elemento. Está compuesto por un núcleo central, que contiene protones (partículas con carga positiva) y neutrones (partículas sin carga), rodeado por una nube de electrones.

Los electrones son partículas subatómicas con carga eléctrica negativa que orbitan alrededor del núcleo del átomo. Su masa es mucho menor en comparación con los protones y neutrones, representando menos del 0,06% de la masa total del átomo.

Los electrones se encuentran en la región que rodea al núcleo, en lo que se conoce como la nube de electrones. No orbitan al núcleo en trayectorias fijas como los planetas alrededor del Sol, sino que se distribuyen en orbitales atómicos, que son regiones del espacio donde existe una alta probabilidad de encontrar un electrón.

Organización de los electrones:

• Capas: Los electrones se organizan en capas sucesivas alrededor del núcleo, que están a diferentes distancias de este. Las capas más cercanas al núcleo tienen menor energía que las capas más alejadas.
• Subcapas: Cada capa está formada por una o más subcapas, que también tienen diferentes niveles de energía.
• Orbitales: Las subcapas, a su vez, se componen de uno o más orbitales atómicos, que son las regiones específicas donde se encuentran los electrones. Los orbitales tienen diferentes formas y orientaciones en el espacio.

En resumen: Los electrones se encuentran en la nube de electrones, distribuidos en capas, subcapas y orbitales alrededor del núcleo del átomo. Su ubicación no es fija, sino que se describe en términos de probabilidad dentro de los orbitales atómicos.

• Actividad: Completar un crucigrama o sopa de letras con términos relacionados a la estructura atómica (electrón, núcleo, orbital, etc.).  Ir a B.1 Crucigrama  Ir a B.2 para la Sopa de letras

Nivel 2: Procesamiento

• Explicación: Presentar el modelo atómico de Bohr y explicar cómo los electrones ocupan niveles de energía.  Ir a B.3 para la explicación.
• Actividad: Resolver ejercicios sencillos de configuración electrónica para elementos del hidrógeno al neón, utilizando el diagrama de orbitales. Ir a B.4 para los ejercicios

Nivel 3: Estratégico

• Explicación: Introducir el principio de Aufbau y las reglas de Hund.  Ir a B.5 para la información.
• Actividad: Resolver ejercicios de configuración electrónica para elementos de mayor número atómico, aplicando las reglas aprendidas.  Ir a B.6 para los ejercicios.
• Actividad: Comparar las configuraciones electrónicas de elementos dentro de un mismo grupo y explicar las similitudes y diferencias.  Ir a B.7 para el assessment

Nivel 4: Extendido

• Proyecto: Investigar la relación entre la configuración electrónica y las propiedades periódicas de los elementos (radio atómico, energía de ionización, afinidad electrónica).  Ir a B.8 para el Trabajo Especial
• Debate: ¿Cómo se utiliza la configuración electrónica para explicar el comportamiento químico de los elementos?  Ir a B.8 para el Trabajo Especial

Evaluación:

• Observación: Evaluar la participación activa de los estudiantes en las actividades y debates.
• Pruebas escritas: Realizar un examen con preguntas de diferentes niveles de complejidad, desde preguntas de recuerdo hasta preguntas que requieran análisis y síntesis.
• Proyecto: Evaluar la profundidad y originalidad de las investigaciones realizadas por los estudiantes.

Recursos:

• Tabla periódica
• Diagramas de orbitales
• Software de simulación de átomos
• Videos educativos

Consideraciones Adicionales:

• Diferenciación: Adaptar las actividades a las necesidades de cada estudiante. Por ejemplo, para estudiantes más avanzados se pueden proponer ejercicios más desafiantes o investigaciones más profundas.
• Uso de tecnología: Utilizar herramientas tecnológicas como simulaciones y videos para hacer las clases más dinámicas y atractivas.
• Trabajo colaborativo: Fomentar el trabajo en equipo para que los estudiantes puedan compartir sus ideas y aprender unos de otros.

Al seguir esta estructura, los estudiantes desarrollarán una comprensión profunda de la configuración electrónica y cómo esta se relaciona con las propiedades de los elementos.