Instrucciones Generales
• Para esta actividad usted usará 3 hojas de trabajo y
un set con 10 “bolitas” de plasticina de 5 colores (2
azul-grisáceo, 2 rojas, 4 rosadas, 1 verde y 1
amarilla) y 10 palillos de dientes (8 grandes y dos
pequeños).
• Mientras transcurre la actividad usted irá
completando las hojas de trabajo y las entregará al
maestro cuando se las pida. Estas hojas de trabajo
completadas son evidencia de su aprendizaje.
1
Antes de Comenzar la
Actividad de Química
Llene la primera columna de la Hoja
de Trabajo No. 3, “Autocotejo del
aprendizaje”
2
Conceptos importantes para entender
el enlace peptídico y la disposición
tridimensional de los átomos alrededor
del mismo
•
•
•
•
•
Valencia de elementos representativos
Estructura de Lewis de elementos
Regla del Octeto
Enlace Covalente
Geometría Molecular
3
Valencia
• En su hoja de trabajo No. 1, parte A,
complete la tabla con la información
que se le pide.
• En términos generales, ¿qué significa
“electrones de valencia”?
4
¿Qué es la Valencia?
Es el número de electrones en la
capa más externa de los átomos.
Se puede conocer cuál es la capa
más externa de átomos de un
elemento en particular por
la
ubicación de éste en la tabla
periódica.
5
Las estructuras de Lewis son útiles para
visualizar los electrones de valencia de un
átomo
Be
B
C
H
N
Be
O
B
F
C
N
O
F
6
Estructuras de Lewis
En la hoja de trabajo No. 1, parte
B, complete la información que se
pide.
7
Ejemplo1: El hidrógeno pertenece a la familia
IA. Tiene 1 electrón de valencia. La estructura
de Lewis del hidrógeno es:
H
Be
B
8
Be
Ejemplo 2: El carbono pertenece a la
familia IVA. Tiene 4 electrones en su
capa de valencia. La estructura de Lewis
del carbono es:
B
C
N
O
9
Be
Ejemplo 3: El nitrógeno pertenece a la
familia VA. Tiene _____
5 electrones en
su capa de valencia. La estructura de
Lewis del nitrógeno es:
B
C
N
O
10
Ejemplo 3: El oxígeno pertenece a la familia
6 electrones en su capa de
VIA. Tiene _____
valencia. La estructura de Lewis del oxígeno es:
C
N
O
F
11
Ejemplo 3: El neón pertenece a la familia
8 electrones en su capa
VIIIA. Tiene _____
de valencia. La estructura de Lewis del
neón es:
Ne
12
¿A qué se refiere la llamada
Regla del Octeto?
Gases nobles como el neón tienen su capa de
valencia “llena”.
Eso los hace ser muy
estables (poco o no reactivos).
Otros
elementos (particularmente los no-metálicos)
reaccionan para formar enlaces covalentes
con otros átomos y al compartir pares de
electrones completan su capa de valencia
hasta que tienen 8 electrones, como los gases
nobles.
13
¿Qué elementos tienden a
formar enlaces covalentes?
Los elementos no metálicos (tales
como H, C, N y O) tienden a
compartir electrones entre sí para
parecerse al gas noble más
cercano en la TP. A un par de
electrones compartidos entre dos
átomos se le llama enlace
covalente.
14
EJEMPLO
• Cuando hidrógeno comparte un par de
electrones con otro átomo, el hidrógeno se
“parece” a helio (He), que tiene 2 electrones
en su capa de valencia
• Cuando carbono comparte cuatro pares de
electrones con otro átomo, el carbono se
“parece” a neón, que tiene 8 electrones en su
capa de valencia. Veamos……..
15
Be
B
C
H Be B
H Be B
N O F
H Be B
H Be B
C
C
C
N O
H
N O
H
C
N O
C
N
H
O
F
F
HF
F
H
H
C
H
CH4
H
16
Ejercicio
• En la hoja de trabajo No. 2, escriba las
estructuras de Lewis para NH3 y H2O.
En cada caso, comience con la
estructura de Lewis de cada átomo,
luego forme los enlaces de acuerdo a la
regla del octeto. Represente los
enlaces con líneas y los electrones sin
compartir con pares de puntos.
17
H
N
H
H
H
O
H
18
Enlaces Múltiples
Hay veces en que dos átomos
pueden compartir hasta 3 pares
de electrones (enlaces múltiples).
Si se comparten 2 pares, el
enlace es doble, mientras que si
se comparten 3 pares, el enlace
es triple.
19
N
NO
OF
FO
O
O
O
Note que como cada átomo de oxígeno tiene
dos pares de e- compartidos y dos pares de esin compartir, en total cada átomo “ve” ocho
pares de electrones en su capa de valencia
20
Usando el mismo razonamiento que en el
caso anterior, escriba la estructura de lewis
de F2 y N2. ¿Cuál de esas dos moléculas
tiene un enlace múltiple?¿cómo es ese
enlace, doble o triple? Recuerde, N
pertenece a la familia VA mientras que F
pertenece a la familia VIIA. Use la hoja de
trabajo No. 2.
21
Geometría Molecular
En un compuesto covalente, los pares de
electrones del átomo central se ubican lo
más alejadamente posible (en 3D) para
minimizar repulsión de la carga negativa.
Estos pares de electrones pueden ser
compartidos (pares enlazantes) o no
compartidos
(pares
solitarios,
no
enlazantes).
Este principio sencillo
determina la geometría de las moléculas.
22
En un caso como CH4 lo primero que uno piensa es que
la geometría de la molécula más adecuada es la
siguiente:
H
H
C
H
H
En esa representación los enlaces están dispuestos a
_______°
90 cada uno entre sí. Esto es lo razonable si se
concibe la molécula en un plano (2D).
23
No obstante, si se toma en cuenta
que las moléculas son
tridimensionales, la distancia entre
los átomos de H alrededor del C, se
maximiza al dibujar CH4 así:
Note que de esta forma el ángulo de los enlaces es
mayor de 90° (109.5°).
24
Construya la molécula CH4 utilizando plasticina
25
C
N
Con otro como
este, forma
enlace doble
O
R
H
Peseta
Enlace sencillo
26
En el caso de una molécula como formaldehído, el
carbono (átomo central) tiene tres átomos a su
alrededor (2 átomos de H y un átomo de O):
O
H
C
H
¿De qué manera se pueden acomodar esos tres
átomos alrededor del carbono de modo que se
ubiquen lo más alejadamente entre sí? Construya
esta molécula utilizando plasticina.
27
120
°
28
Use modelos de plasticina para construir las
siguientes moléculas. Tome en cuenta que los
pares solitarios en el átomo central ocupan
espacio de igual manera que un átomo
enlazado a éste.
• CO2
• H 2O
• NH3
O
C
O
H
O
H
H
N
H
H
29
O
C
O
Note que en este caso no incluímos los
pares solitarios del oxígeno para simplificar,
y sobre todo, porque el oxígeno no es el
átomo central. La geometría es lineal.
30
H
O
H
Note que en este caso sí incluímos los
pares solitarios del oxígeno, ya que
contribuyen a la geometría angular de la
molécula de agua.
31
H
N
H
H
Par Solitario
Incluímos el par solitario del nitrógeno, ya
que contribuyen a la geometría piramidal de
la molécula de amoniaco.
32
Ejercicio
O
N
C
C
H
R
:
H
H
: :
:
:
Un aminoácido tiene la estructura general
que se presenta a continuación:
O
H
Construya esta molécula utilizando modelos
atómicos con plasticina, teniendo en cuenta
la geometría alrededor de los átomos
circulados.
33
34
35
Formación del Enlace
Peptídico (Animación)
36
Ejercicio
Únase a otra(o) compañera(o) para
formar el enlace peptídico usando el
aminoácido que usted construyó
previamente.
Demuestre
la
formación de la molécula de agua en
el proceso. También, al montar el
dipéptido, tome en cuenta la
geometría en 3D según se ilustra a
continuación.
37
38
Características Geométricas en la Región de
Formación del Enlace Peptídico
39
Estructura Secundaria de un Polipeptido
40
41
42
Para terminar la Actividad de
Química
Llene la segunda columna de la Hoja
de Trabajo No. 3, “Autocotejo del
aprendizaje”
43
Asignación
• Indicar los estándares de contenido y
espectativas que satisface esta actividad.
• Buscar más información sobre lo que es la
estructura secundaria de una proteína y usar
modelos con plasticina para ilustrar la
formación de un tetrapéptido (péptido con
cuatro aminoácidos).
44
Descargar

Conceptos Importantes para entender el enlace