elementos del grupo iii a y grupo iva
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN
Enrique Guzmán y Valle
Alma Máter del Magisterio Nacional
FACULTAD DE CIENCIAS
Escuela Profesional de Ciencias Naturales
MONOGRAFÍA
Elementos del Grupo III A y Grupo IVA
Examen de Suficiencia Profesional Resolución N° 0169-2019-D-FAC
Presentada por:
Cabanillas Miranda, Delmer Augusto
Para optar al título profesional de Licenciado en Educación
Especialidad: Química – Ciencias Naturales
Lima, Perú
2019
ii
MONOGRAFÍA
Elementos del Grupo III A y Grupo IVA
Designación de Jurado Resolución N° 0169 -2019-D-FAC
----------------------------------------------------------
Mg. Hinojo Jacinto, Guillermina Norberta
Presidenta
---------------------------------------------------------
Dra. Sumarriva Bustinza, Liliana Asunción
Secretaria
-------------------------------------------------------------
Mg. Mayorga La Torre de Ávila, Carmen Isabel
Vocal
Línea de Investigación: Educación experimental en sistemas bióticos y abióticos
iii
Dedicatoria
Agradezco a Dios, San Miguel
Arcángel, mi Madre, Esposa, Hijos y
familiares por su apoyo en el logro
de este trabajo.
iv
Índice de contenidos
Portada…………………………………………………………………………………………i
Hoja de firmas de jurado……..………………………………………………………………..ii
Dedicatoria…………………………………………………………………………………… iii
Índice de contenidos…………………………………………………………………………...iv
Lista de tablas......…………………………………………………………………………….viii
Lista de figuras…………………………………………………………………………………ix
Introducción……………………………………………………………………………………xi
Capítulo I. Elementos del grupo IIIA y IVA …...………………………………………… 13
1.1 Generalidades …………………………………………………………………………… 13
1.2 Elementos químicos del grupo IIIA………………………………………………………15
1.2.1 Boro…………………………………………………………………………… 16
1.2.1.1 Configuración electrónica del boro……………………………………………. 17
1.2.1.2 Reacciones químicas del boro…………………………………………………. 17
1.2.1.3 Usos y aplicaciones del boro……………………………………………………18
1.2.2 Aluminio ………………………………………………………………………..19
1.2.2.1 Configuración electrónica del aluminio………………………………………...20
1.2.2.2 Reacciones químicas del aluminio……………………………………………...20
1.2.2.3 Usos y aplicaciones del aluminio……………………………………………… 22
1.2.3 Galio ……………………………………………………………………………23
1.2.3.1 Configuración electrónica del galio …………………………………………...24
v
1.2.3.2 Reacciones químicas del galio…………………………………………………24
1.2.3.3 Usos y aplicaciones del galio…………………………………………………. 25
1.2.4 Indio ……………………………………………………………………………25
1.2.4.1 Configuración electrónica del indio…………………………………………… 26
1.2.4.2 Usos y aplicaciones del indio………………………………………………….. 26
1.2.5 Talio…………………………………………………………………………….27
1.2.5.1 Configuración electrónica del talio…………………………………………….28
1.2.5.2 Reacciones químicas del talio…………………………………………………..28
1.2.5.3 Usos y aplicaciones del talio…………………………………………………... 28
1.2.6 Nihonio ………………………………………………………………………... 29
1.2.6.1 Configuración electrónica del nihonio………………………………………….29
1.2.6.2 Usos y aplicaciones del nihonio ………………………………………………..30
Capítulo II. Elementos químicos del grupo IVA…………………………………………..31
2.1 Elementos químicos del grupo IVA………………………………………………………31
2.1.1 Carbono…………………………………………………………………………34
2.1.1.1 Macrocristalinos ………………………………………………………………..35
2.1.1.2 Microcristalinos ………………………………………………………………...35
2.1.1.3 Configuración electrónica del carbono………………………………………… 35
2.1.1.4 Hibridación sp3…………………………………………………………………38
2.1.1.5 Hibridación sp2 …………………………………………………………………40
2.1.1.6 Hibridación sp ………………………………………………………………….41
2.1.1.7 Reacciones químicas del carbono……………………………………………… 42
2.1.1.8 Usos y aplicaciones del carbono ………………………………………………..43
vi
2.1.2 Silicio……………………………………………………………………………44
2.1.2.1 Configuración electrónica del silicio ……………………………………………47
2.1.2.2 Reacciones químicas de obtención del silicio………………………………….. 47
2.1.2.3 Usos y aplicaciones del silicio…………………………………………………. 48
2.1.3 Germanio………………………………………………………………………..48
2.1.3.1 Configuración electrónica del germanio………………………………………..49
2.1.3.2 Usos y aplicaciones del germanio………………………………………………49
2.1.4 Estaño…………………………………………………………………………...50
2.1.4.1 Reacciones químicas del estaño……………………………………………….. 50
2.1.4.2 Configuración electrónica del estaño……………………………………………51
2.1.4.3 Usos y aplicaciones del estaño………………………………………………….51
2.1.5 Plomo……………………………………………………………………………51
2.1.5.1 Las reacciones químicas para la obtención de plomo………………………......52
2.1.5.2 Configuración electrónica del plomo…………………………………………...53
2.1.5.3 Toxicidad del plomo…………………………………………………………….53
2.1.5.4 Usos y aplicaciones del plomo………………………………………………….54
2.1.6 Flerovio ………………………………………………………………………...54
2.1.6.1 Propiedades químicas del flerovio ……………………………………………..55
2.1.6.2 Configuración electrónica del flerovio…………………………………………55
Aplicación didáctica …………………………………………………………………………56
Síntesis………………………………………………………………………………………..61
Apreciación crítica y sugerencias……………………………..……………………………63
vii
Referencias …………………………………………………………………………………. 65
Apéndices…………………………………………………………………………………….67
Apéndice A: Sesión de aprendizaje ………………………………………………………… 67
Apéndice B: Práctica dirigida de laboratorio …………………………………………………74
Apéndice C: Instrumento de evaluación rúbrica……………………………………………...80
viii
Lista de tablas
Tabla 1. Datos relevantes del grupo IIIA……………………………………………………..16
Tabla 2. Comparación de las propiedades (eka-aluminio, galio)……………………………..23
Tabla 3. Datos más importantes del grupo IVA………………………………………………32
Tabla 4. Comparación del carbono con el silicio …………………………………………….45
Tabla 5. Composición aproximada de algunos vidrios comunes …………………………….46
ix
Lista de figuras
Figura 1. Elementos del grupo IIIA ………………………………………………………….15
Figura 2. Mineral de boro…………………………………………………………………….17
Figura 3. Mineral de aluminio (bauxita) …………………………………………..................19
Figura 4. Método Hall Héroult. Obtención del aluminio……………………………………..20
Figura 5. Oxidación del aluminio metálico …………………………………………………..22
Figura 6. Mineral de galio…………………………………………………………………….24
Figura 7. Mineral indio ………………………………………………………………………26
Figura 8. Mineral de talio……………………………………………………………………..27
Figura 9. Elementos del grupo IVA…………………………………………………………..32
Figura 10. Diagrama de Frost en solución ácida del grupo IVA……………………………...34
Figura 11. Mineral de carbono………………………………………………………………..35
Figura 12. Estructura del diamante……………………………………………………………36
Figura 13. Estructura del grafito………………………………………………………………36
Figura 14. Estructura del buckminsterfullereno C60…………………………………………..37
Figura 15. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp3………………………...39
Figura 16. Estructura tetraédrica del metano…………………………………………………39
Figura 17. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp2………………………...40
x
Figura 18. Estructura geometría trigonal plana ………………………………………………41
Figura 19. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp………………………….41
Figura 20. Hibridación del carbono sp ……………………………………………………….42
Figura 21. Carburo de silicio …………………………………………………………………46
Figura 22. Diagrama de flujo de las reacciones de silicio…………………………………….47
Figura 23. Mineral germanio………………………………………………………………….49
Figura 24. Mineral estaño y zinc ……………………………………………………………..51
Figura 25. Galena (sulfuro de plomo) ………………………………………………………..53
xi
Introducción
El presente trabajo está relacionado con la clasificación de los elementos de la tabla periódica
moderna, específicamente de los grupos IIIA y IVA.
Los grupos y periodos en la tabla periódica es una forma de clasificar a los elementos
por sus propiedades químicas y físicas.
Se clasifican en dos grandes grupos metales y no metales esto debido a sus propiedades
químicas.
Observando la tabla se puede deducir que el número de elementos químicos metálicos
es mayor al de los no metales.
La monografía fue elaborada con motivo del examen de suficiencia y fue plasmando en
físico usando conocimientos adquiridos durante la formación profesional y la información
teórica de la investigación del tema.
En el desarrollo del tema se usaron la lectura de varios textos, revistas e información
que se encontró disponible en la web sobre los elementos de los grupos antes mencionados.
Durante el desarrollo investigativo la limitación fue el tiempo y la información.
En la primera parte encontraremos una pequeña descripción sobre la historia de la tabla
periódica.
Los elementos del grupo IIIA están conformados por boro, aluminio, galio, indio, talio y
nihonio sus propiedades físicas y químicas.
xii
Los elementos del grupo IVA constituidos por carbono, silicio, germanio, estaño, plomo
y flerovio sus propiedades tanto físicas como químicas.
Sesión de clase indagamos los elementos que conforman los grupos IIIA y IVA, y cómo
impacta en nuestra vida diaria.
Práctica dirigida de laboratorio.
13
Capítulo I
Elementos del grupo IIIA y IVA
1.1 Generalidades
Los elementos se llaman así debido a que estos no se pueden descomponer en otras sustancias
por lo que se denominan elementos químicos y estos se encuentran repartidas en la tabla
periódica; a través del tiempo estas estuvieron sujeta a cambios en sus nombres y
representaciones simbólicas. En la edad media el elemento químico mercurio poseía 35
nombres y estuvo representado por distintos símbolos en total 20 esta información se supo
gracias a los manuscritos encontrados del siglo XVII, todo esto cambio ya que en la actualidad
estos son representados de forma sencilla por una letra mayúscula en otros casos seguida de
una letra minúscula y los nombres provienen de distinta fuente, ejemplo el elemento nihonio
de reciente descubrimiento (2015) y fue aceptada por la IUPAC en el año 2016 proviene de la
palabra nihon que significa Japón cuyo símbolo es (Nh), por otro lado en nuestro planeta tierra
existen algunos elementos en gran cantidad y otros escasos o raros.
14
La tabla periódica agrupa en siete filas y dieciocho columnas según sus propiedades
químicas. Los elementos aparecen ordenados en orden creciente de sus números atómicos,
conformada por metales, metaloides y no metales. La IUPAC recomienda clasificar la tabla en
grupos del número uno (1) al dieciocho (18).
Metales. De tonalidad brillante, no reaccionan metal con metal, pero si reaccionan con
los no metales con los cuales forman compuestos y se encuentran en la naturaleza ejemplo el
hierro y aluminio, pero los metales que son menos reactivos como son el oro, la plata y el
cobre se pueden encontrar libres.
Metaloides. Estos se encuentran entre los metales y no metales tiene propiedades inter-
medias son semiconductores esta característica hace que sean usados en la industria
electrónica en la fabricación de transistores, chips de computadoras y celdas solares eléctricas;
uno de los más representativos de estos es el silicio que es el tercer elemento más abundante
en la corteza terrestre (Burns, 2011).
No metales. Tenemos el nitrógeno y oxígeno que son gases el carbón y azufre que
pueden encontrarse en forma elemental sólida igualmente estos forman compuestos entre ellos
como dióxido de azufre (SO2), metano (CH4), amoniaco (NH3), monóxido de carbono (CO) y
dióxido de carbono (CO2).
Diatómicos. Se encuentran combinados entre sí mismo en forma molecular así tenemos
hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2), flúor (F2), cloro (Cl2), bromo (Br2), iodo (I2),
estos elementos están formados por dos moléculas.
15
1.2 Elementos químicos del grupo IIIA
Este grupo es más conocido como grupo de los térreos este nombre es debido a que el
componente Aluminio es considerado el tercer metal más abundante en la corteza terrestre
igualmente se les conoce como la familia del boro, boroides o boroideos a pesar de que este,
es un metaloide por otra parte cabe señalar de que el aluminio, galio, indio, talio son metales
además en este grupo se encuentra el nihonio o nihomio que es un elemento sintético, después
que la IUPAC aceptara como un nuevo elemento químico en noviembre del 2016. Son metales
de color plateado, muy blandos, conductores de calor y corriente eléctrica.
La característica de este grupo es que tienen una configuración electrónica: ns2, np1.
Todos los elementos de este grupo poseen el número de oxidación (+3), exceptuando al
galio, indio y talio que tienen el grado de oxidación (+1), pero el predomínate en galio e indio
es (+3) y en el caso de talio es (+1).
Figura 1. Elementos del Grupo IIIA. Fuente: Recuperado de //iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-Elements.
16
Como se observa los puntos de fusión exceptuando al boro que es un semimetal el resto de
metales no guardan relación, pero en el punto de ebullición se observa un decrecimiento
mientras aumenta la masa atómica de cada elemento, este decrecimiento hace que el enlace
metálico se debilite esto se puede apreciar muy claramente en la tabla1 (Geoff, 2000).
Tabla 1
Datos relevantes del grupo IIIA
Elemento Boro Aluminio Galio Indio Talio Nihonio
Masa atómica, uma
Número atómico
Punto fusión, °C
Punto ebullición, °C
Densidad/cm3
Entalpia de fusión, KJ mol
Entalpia de vaporización, KJ mol
Calor especifico, J (K,Kg)
Conductividad térmica, W (K,m)
10,81
5
2079
2550
2,35
50,2
189,7
1026
27,4
26,98
13
660
2467
2,70
293,4
489,7
900
237
69,9
31
29,8
2400
5,90
5,59
258,7
370
40,6
114,82
49
157
2072
7,31
3,26
231,5
233
81,6
204,38
81
304
1473
11,85
4,14
164,1
129
46,1
286
113
427
1127
0,16
(predicción)
……
……
……
……
La tabla 1 muestra los elementos químicos con sus distintos valores de propiedades físicas. Fuente: Autoria
propia.
1.2.1 Boro.
Elemento perteneciente al grupo IIIA, el nombre proviene del árabe buraq, su símbolo
(B) es un metaloide o semimetal, podríamos considerarlo como un no metal por la formación
de oxoaniones e hidruros. Gay-Lussac y Thenard, ambos químicos descubrieron el boro en el
año 1808.
El boro mayormente se encuentra en depósitos donde existieron acción volcánica y
estos compuestos son como sales de bórax (Na2B4O7.10H2O) y kernita (Na2B4O7.4H2O),
también como ácido bórico o sasolita (BO3H3), ulexita (NaCaB5O9·8H2O) además el boro
17
existe en sus dos formas alotrópicas, la primera el boro amorfo que es un polvo de color
castaño, mientras que el boro con característica metálica es de color negro mal conductor de la
electricidad (Geoff, 2000).
El diborano (B2H6) es gas, incoloro, toxico extremadamente reactivo que se inflama en
el aire y explota esto debido a que la reacción es exotérmica. Se usa en la síntesis orgánica.
Figura 2. Mineral de Boro. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+boro
1.2.1.1 Configuración electrónica del boro.
5B: 1s2 2s2 2p1 (forma desarrollada)
[He] 2s2 2p1
1.2.1.2 Reacciones químicas del boro.
2B2H6(g) + 602(g) → 2B2O3(S) + 6H2O(g)
18
Reacciona con el agua.
B2H6(g) + 6H20(l) → 2H3BO3(ac) + 3H2(g)
Reacciona con hidrocarburos insaturados dando como producto alquilboranos.
B2H6(g) + 6CH2 = CHCH3(g) → 2B(CH2CH2CH3)3(l)
Óxido de boro reacciona con el agua.
B2O3 + 3H2O → 2 H3BO3
Parecería ser un hidróxido B(OH)3 pero es el ácido bórico H3BO3.
1.2.1.3 Usos y aplicaciones del boro.
En la fabricación de cerámica, vidrio para utensilios de cocina, laboratorio debido a que
resiste cambios bruscos de temperatura materiales de laboratorio como balón de destilación,
frascos Erlenmeyer, tubos de ensayo, etc.
El boro es usado con el tetraborato de sodio para aislar fibras de vidrio.
En la fabricación detergentes y lejías.
En protectores de reactores nucleares, es usado el carburo de boro (B4C) como una
barrera.
En la fabricación de chalecos antibalas y tanques como carburo de boro.
Imanes de neodimio el boro forma parte de esta y son usados en reproductores de DVD
y CD en máquinas de resonancia magnética.
Como endurecedor de acero y ablandador del agua de bórax.
19
En la fabricación de pirotécnicos se usa el boro amorfo por su característica del color
verde.
En fabricación de transistores, chips de computadoras, celdas solares y eléctricas.
1.2.2 Aluminio.
El Aluminio es un elemento perteneciente al grupo IIIA su nombre proviene del latín,
alumen (alumbre) cuyo símbolo es (Al) tiene el número de oxidación (+3) es un metal blando
se funde a 600°C con gran potencial de reducción tiene una densidad muy baja 2.7 g/cm3 es
un buen con-ductor de calor. Es el más abundante en la superficie terrestre en forma de
arcillas, feldespatos (KAlSi3O8), corindón(Al2O3), la bauxita Al(OH)3; metal de color blanco
dúctil y maleable buen conductor de calor y electricidad.
Figura 3. Mineral de aluminio (bauxita). Fuente: Recuperado de www.google.com/search?q=mineral+aluminio
20
1.2.2.1 Configuración electrónica del aluminio.
13Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 (forma desarrollada)
[Ne] 3s2 3p1
1.2.2.2 Reacciones químicas del aluminio.
Reacciona con el oxígeno.
4Al(s) + 3O2(g) → 2Al2O3(s)
Reacciona con los halógenos exotérmicamente.
2Al(s) + 2Cl2(g) → 2AlC13(s)
Anfótero reacciona tanto con ácidos como con bases.
2Al(s) + 6HCl(ac) → 2AlCl3(ac) + 3H2(g)
2NaOH(ac) + 2H2O(l) + 2Al(s → 2AlO2Na(ac)+ 3H2(g)
Figura 4. Método Hall Héroult. Obtención del aluminio. Fuente: Geoff, 2000
21
“La criolita actúa como como electrolito el óxido de aluminio se funde a 950°C en la
criolita fundida el aluminio se produce en el cátodo y el oxígeno que se produce en el ánodo
oxida al carbono a monóxido de carbono y algo de dióxido de carbono también se generan
otros contaminantes como el fluoruro de hidrogeno gaseoso, óxidos de carbono que son
producidos en el ánodo, los fluorocarbonos que son producidos en el ánodo de carbono al
reaccionar con el flúor” (Geoff, 2000).
AlF → 3F- + Al+++
Al+++ al cátodo → Al metálico
F- al ánodo → F
F + Al2O3 → AlF3 + O
O + C → CO
Al2O3(g) + 6FH(g) → 2AlF3(g) + 3H2O(l)
El aluminio en contacto con el oxígeno se oxida Al2O3 formando una película fina que
lo protege de la corrosión como se observa en la figura.
22
Figura 5. Oxidación del aluminio metálico. Fuente: Geoff, 2000
1.2.2.3 Usos y aplicaciones del aluminio.
El sulfato de aluminio Al2 (S04)3 se usa en el tratamiento de aguas como agente
floculante para separar las partículas finas para su posterior filtración.
El hidróxido de aluminio Al (OH)3 fijador de colorantes en la industria textil.
El aluminio puro es empleado en la producción de espejos para telescopios reflectores
también de uso doméstico.
Como material estructural en autos, aviones, trenes, tanques superestructuras de buques
también en bicicletas.
Empaques de alimentos, latas, papel aluminio.
En carpintería metálica puertas ventanas.
Utensilios de cocina, herramientas (Raymond, 2002).
23
1.2.3 Galio.
Elemento correspondiente al grupo IIIA su nombre proviene del latín Gallia (Francia)
tiene como símbolo (Ga), este elemento fue descubierto por el francés Lecoq de Boisbaudran
en 1875 por espectroscopia, en la naturaleza se encuentra en mínimas cantidades (15 ppm)
están presentes en minerales de aluminio, carbón mineral, sulfuros y se obtiene como
subproducto de los procesos de obtención de los minerales principales. Posee un bajo punto de
fusión (29,78°C), es inerte.
El galio es un metal blando en la naturaleza se encuentra en estado sólido de color
grisáceo.
Dimitri Ivanovich Mendeleev predijo en su época la existencia de este elemento
químico que era desconocido y lo llamo eka aluminio y pronostico sus propiedades que casi
coinciden como se puede apreciar en la tabla 2.
Tabla 2
Comparación de las propiedades (eka aluminio, galio).
Propiedades Eka-aluminio Galio
Masa atómica
Punto de fusión
Densidad
Formula del oxido
68uma
Bajo
5,9g/cm3
Ea2O3
69,9uma
29,78°C
5,94g/cm3
Ga2O3
La tabla 2 muestra los valores pronosticados con el actual galio. Fuente: Recuperado de
https://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_Mendel%C3 %A9yev
24
Figura 6. Mineral de galio. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+galio
1.2.3.1 Configuración electrónica del galio.
31Ga: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 (forma desarrollada)
[Ar] 3d104s24p1
1.2.3.2 Reacciones químicas del galio.
Forma el subóxido de galio.
Ga2O3(s) + 4 Ga(l) 700°C 3Ga2O(s)
Forma compuestos orgánicos con esteres y aminas.
C2H5MgBr + GaBr3 eter (C2H5)3Ga.(C2H5)2º
25
1.2.3.3 Usos y aplicaciones del galio.
Fabricación de semiconductores, transistores.
En la fabricación de armas nucleares como ayuda para estabilizar el plutonio.
En la medicina nuclear como el denominado escáner de galio.
Las sales de galio para tratar el exceso de calcio en la sangre.
El galistano (galio, indio y estaño) en la fabricación de termómetros médicos.
En la fabricación de termómetros rango de temperatura (600-1500)°C.
1.2.4 Indio.
Elemento del grupo IIIA o boroides fue descubierto espectroscópicamente en el año
1863 por Hieronymus Theodor Richter y Ferdinand Reich químicos de origen alemán, el
nombre se debe al color índigo de la línea espectral que es característica del elemento en
mención su símbolo es (In) es un metal blando poco reactivo de color blanco plateado
sorprende su bajo punto de fusión (156,6°C) y el elevado punto de ebullición (2072,8°C) en la
naturaleza no se encuentra solo esta como sulfuro de indio se encuentra en los residuos de las
explotaciones mineras del zinc, habría que decir también que se encuentra en minas donde se
extrae el plomo cobre y hierro.
A partir de sus sales se puede obtener mediante electrólisis se estima que la reserva
existente en la superficie terrestre es de 0,24 ppm por otro lado podemos decir que es tan
abundante como la plata. La extracción de indio esta, en relación con la industria de
fabricación de pantallas LCD pantallas de cristal líquido.
26
Figura 7. Mineral de Indio. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+indio
1.2.4.1 Configuración electrónica del indio.
49In: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1 (forma desarrollada)
[Kr] 4d105s25p1
1.2.4.2 Usos y aplicaciones del indio.
Se usa en soldadura para soldar alambres de plomo a transistores hechos de germanio.
En la fabricación de semiconductores inter metálicos.
En recubrimientos para reducir el desgaste y la corrosión.
En la fabricación de ventanas de los aviones.
La unión de óxido de indio y óxido de estaño le da la cualidad de tener conductividad
eléctrica y transparencia óptica ideal para electrodos de las pantallas de cristal líquido LCD y
estas se usan en teléfonos móviles, relojes, GPS, televisores.
27
1.2.5 Talio.
Elemento químico de la familia de los boroides perteneciente al grupo IIIA, fue
descubierto en el año 1861 espectroscópicamente por sir William Crookes químico ingles el
nombre adjudicado a este elemento proviene del griego thallos que significa tallo verde debido
al color adquirido de sus líneas en el espectro tiene como símbolo (Tl), es blando y maleable
parecido al plomo hasta en toxicidad en su estado puro no tiene color ni sabor puede
encontrarse en su estado puro como en minerales como la lorandita (TlAsS2), crookesita
(TlCu7Se4), aleaciones también en combinaciones con los halógenos (bromo, cloro, iodo,
flúor) formando sales de color blanco, amarillo o incoloro.
Existe en dos estados talioso(+2) que es el más estable y tálico(+3).
Figura 8. Mineral de talio. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+talio
28
1.2.5.1 Configuración electrónica del talio.
81Tl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p1 (forma desarrollada)
[Xe] 4f145d106s26p1
Hidróxido Tl(OH) soluble muy básico.
El hidróxido Tl(OH) reacciona con dióxido de carbono (CO2) para formar el carbonato
(Tl2CO3).
Fluoruro de talio TlF3 soluble; los demás halogenuros como cloruro de talio (TlCl3),
Tl2Br3, Tl3I4 son insolubles
El ion talio(I) es muy tóxico por que el catión es soluble en agua similar al potasio por lo
que se puede infiltrar en las células como si fuera potasio una vez dentro interfiere con los
procesos enzimáticos (Geoff, 2000)
1.2.5.2 Reacciones químicas del talio.
4Tl + O2 → 2Tl2O
T1F3(s) + 3H2O(l) → Tl(OH)3(s) + 3HF(g)
1.2.5.3 Usos y aplicaciones del talio.
En la fabricación de dispositivos electrónicos, cierres, fotocélulas e interruptores.
Como sulfato de talio puede ser usado como veneno para roedores e insectos.
29
Termómetros de baja temperatura esto se logra con una aleación de mercurio con talio
de aproximadamente – 60°C.
En la fabricación de lentes por su alto índice de refracción.
En la identificación de tumores óseos (exploración del tejido óseo).
1.2.6 Nihonio.
Elemento perteneciente al grupo IIIA familia de los boroides, tiene como símbolo (Nh)
es necesario recordar que anteriormente se le denominaba ununtrio el cual tenía un símbolo
provisional Uut, hasta que en el año 2016 fue aceptada por la IUPAC (International Union of
Pure And applied Chemistry) y que traducido al idioma castellano sería Unión Internacional
de Química Pura y Aplicada. El nombre nihonium que traducido al español es nihonio y que
proviene del idioma japonés.
Es el primer elemento obtenido de manera sintética esto se produjo por la desintegración
del moscovio elemento denominado 115 esto se realizó en Japón por RIKEN Nishina Center
for Accelerator-Based Science de Japón en el año 2015. Se consiguió por el método de hacer
colisionar tomos de bismuto con iones de zinc en un acelerador de partículas.
https://es.wikipedia.org/wiki/Nihonio.
1.2.6.1 Configuración electrónica del nihonio.
113Nh: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p1 (forma
desarrollada)
[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1
30
1.2.6.2 Usos y aplicaciones del nihonio.
La aplicación de este metal es imposible debido al tiempo de vida que casi nada dura
desde los milisegundos a segundos y su inestabilidad hacen que sean nulas las aplicaciones a
nivel industrial solo se puede hablar de investigación científica.
31
Capitulo II
Elementos químicos del grupo IVA
2.1 Elementos químicos del grupo IVA
Este grupo es más conocido como la del carbono o carbonoides, está conformado en el orden
que se menciona por el carbono (C), silicio (Si), germanio (Ge), estaño (Sn), plomo (Pb),
flerovio (Fl), por otra parte cabe mencionar que el carbono es un no metal, el silicio con el
germanio vienen a ser metaloides y el resto son metales (estaño, plomo y flerovio). Estos
elementos ocupan más de la cuarta parte de la corteza terrestre y solo podemos encontrar al
carbono, estaño y plomo en su forma natural en forma de óxidos y sulfuros.
Tienen una configuración electrónica que los caracteriza: ns2, np2.
En el grupo se observa que los primeros tres elementos tienen punto de fusión muy altos
que viene a ser una característica del enlace covalente de los no metales y metaloides también
conocidos como semimetales.
32
Figura 9. Elementos del grupo IVA. Fuente: Recuperado de https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-
elements
33
Tabla 3
Datos más importantes del grupo IVA.
Elemento Carbono Silicio Germanio Estaño Plomo Flerovio
Masa atómica, uma
Número atómico
Punto fusión, °C
Punto ebullición, °C
Densidad/cm3
Entalpia de fusión, KJ mol
Entalpia de vaporización, KJ mol
Calor especifico, J (K,Kg)
Conductividad eléctrica, S/m
Conductividad térmica, W (K,m)
(d*)diamante, (g*)grafito.
12,011
6
3550(d*)
3527(g*)
4827(g*)
2,27
105(g*)Sublima
711(g*)Sublima
710
61x103
129
28,085
14
1414
2900
2,33
50,55
384,22
700
4,35x10-4
148
72,630
32
937,4
2830
5,32
36,94
330,9
320
1,45
59,9
118,71
50
232
2602
7,37
7,029
295,8
228
9,17x106
66,6
207,2
82
327
1749
11,34
47,09
177,7
4,81x106
35,3
………
114
67prediccion
147predicción
0,014
predicción
……..
……..
………
………
La tabla 3 muestra los valores de las propiedades físicas del grupo IVA. Fuente: Recuperado de
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbono
Este grupo es característico por tener el número de oxidación (+2), (+4) y esto los lleva
a formar enlaces covalentes incluso con los metales como el estaño y el plomo también existe
el estado de oxidación (-4) cuando este se une a elementos más electropositivos en la
formación de hidruros. El estaño y el plomo forman compuestos iónicos debido a su estado de
oxidación (+2), esto podemos observarlo mejor en el grafico siguiente.
34
Figura 10. Diagrama de Frost en solución ácida del grupo IVA. Fuente: Geoff, 2000
2.1.1 Carbono.
Es el primer elemento de grupo IVA tiene como valencia (+2), (+4), (-4) existe de forma
libre el diamante y el grafito por otro lado la familia de alótropos que son los fullerenos
C60(esfera), C70(elipsoidal), C76, en su estado sólido es de color negro y en soluciones son de color
morado purpureo el C60, rojo vino el C70 y amarillo verdoso brillante el C76, estos tres
fullerenos se subliman al calentarse también se encuentran en forma de combinaciones en la
atmosfera como dióxido de carbono (CO2), en la corteza terrestre como carbonato de calcio
(CaCO3), en el subsuelo se encuentra en forma de petróleo, carbón y gas natural, en la materia
viva como animales y plantas están en forma de glúcidos, lípidos, proteína, ácidos nucleicos.
El carbono se divide en dos grupos:
35
2.1.1.1 Macrocristalinos.
Diamante y grafito.
2.1.1.2 Microcriatalinos.
Naturales (antracita, hulla, lignito, turba) y artificiales (carbón de leña, negro de humo,
carbón animal, carbón de retorta, el coque) (Vidal, 1984).
Figura 11. Mineral de carbono. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+carbono
2.1.1.3 Configuración electrónica del carbono.
6C: 1s2 2s2 2p2 (forma desarrollada)
[He] 2s22p2
El diamante es un alotropo donde el carbono está dispuesto en una red de enlaces
covalentes de forma tetraédrica formando una estructura cristalina su punto de fusión es muy
elevado 4000°C esto es debido a que es un conductor térmico 5 veces mayor al cobre y
36
considerado el segundo más estable después del grafito que es polimórfica también se
encuentra en la chaoita y la lonsdaleita.
Figura 12. Estructura del diamante. Fuente: Geoff, 2000
El grafito de color negro brillante está constituido por laminas y estas se mantienen
unidas por enlaces covalentes como se observa en la figura.
Figura 13. Estructura del grafito. Fuente: Geoff, 2000
El buckminsterfullereno C60, es un alotropo del carbono el más pequeño de los
fullerenos conformado por 22 hexagonos y 12 pentagonos tiene la forma de un balón de
fútbol.
37
Figura 14. Estructura del buckminsterfullereno C60. Fuente: Geoff, 2000
El carbono es el elemento más importante en la química orgánica se conocen más de 16
millones de compuestos de carbono y es parte de los seres vivos.
Isotopos del carbono el carbono natural contiene tres isotopos como son C12(98,89%),
C13(1,18%) y C14 en muy pequeña cantidad es un isotopo radiactivo tiene una vida promedio
de 5.7x103 años con este tiempo de vida media no debería haber indicios en la tierra más por
el contrario increíblemente se encuentra presente en todos los tejidos vivos y esta se produce
en forma constante en merito a las reacciones que ocurren entre los neutrones y los rayos
cósmicos y los átomos de nitrógeno de las capas al-tas de la atmósfera.
147N + 10n = 14
6C + 11H
“Los átomos de carbono reaccionan con el oxígeno gaseoso para formar moléculas
radiactivas de dióxido de carbono las cuales son absorbidas por las plantas en la fotosíntesis
los animales que comen plantas y los animales que se alimentan de los animales que comen
plantas contienen todas ellas la misma proporción de carbono radiactivo debido a que cuando
la especie muere la ingestión de carbono cesa y el que está presente en el organismo se
38
desintegra. Por lo se puede determinar la edad de un objeto midiendo la cantidad de
carbono14 que se encuentra en el mismo. Este método ofrece una escala absoluta para fechar
objetos de entre 1000 y 2000 años de antigüedad”. El premio nobel de química W. F. Libby de
1960 desarrollo la técnica de fechado con radiocarbono por lo cual se hizo merecedor de dicho
premio (Geoff, 2000).
El carbono con elementos menos electronegativos exceptuando al hidrogeno se
denominan carburos y los hay de tres tipos iónicos, covalentes y metálicos las tres clases son
sólidos duros con alto punto de fusión.
Una de las características principales del carbono es la catenación que es enlazarse
consigo mismo formando cadenas o anillos mediante tres tipos de enlaces, enlace simple
(C- C), doble (C=C) y triple (C C), esto es más visible en la química orgánica.
Hibridación del carbono, los compuestos no son de forma lineal forman ángulos según
el tipo de hibridación.
2.1.1.4 Hibridación sp3.
Es la combinación de un orbital s y tres orbitales p (px, py, pz).
De esta manera se explica la tetra valencia del átomo de carbono, por lo que pueden
unirse a otros átomos de carbono formando cadenas lineales, ramificadas, anillos. Esta nueva
configuración se llama átomo de carbono híbrido, y al proceso de transformación se llama
hibridación.
39
Figura 15. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp3. Fuente: Recuperado de
https://qoudo.wordpress.com
Figura 16. Estructura tetraédrica del metano. Fuente: Recuperado de https://qoudo.wordpress.com
Esta molécula de metano que es la más simple –C-C– puede unirse a otros átomos y
formar una cadena por lo que podemos inferir que la hibridación tipo sp3 es para los alcanos
que tienen enlace simple. Los alcanos, haluros de alquilo, alcoholes, éteres y aminas, entre
otros.
CH4 ………………….…..metano
H3C-CH3 ……………….. etano
40
H3C-CH2-CH3……………Propano
H3C-CH2-CH2-CH3 ………Butano
H3C-CH2-CH2- CH2-CH3....Pentano
(Solomos, 2014; http://148.206.53.84/tesiuami/Libros/L40.pdf).
2.1.1.5 Hibridación sp2.
Es la combinación de un orbital s y dos orbitales p (px, py).
Los orbitales híbridos sp2 forman un triángulo equilátero, cuyos ángulos miden
exactamente 120°.
El carbono también forma entre sí enlaces llamados insaturaciones, para este caso es el
enlace doble propio de los alquenos. Podemos mencionar aquí a los hidrocarburos aro-
máticos, olefinas, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos entre otros.
Figura 17. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp2. Fuente: Recuperado de
https://qoudo.wordpress.com
41
Figura 18. Estructura geometría trigonal plana. Fuente: Recuperado de https://qoudo.wordpress.com
CH2=CH2………..…..Eteno
H3C-CH2=CH2............propeno
2.1.1.6 Hibridación sp.
Los híbridos sp es la unión de un orbital atómico s con un orbital p (px).
El ángulo es de 180°, lineal esto ocurre cuando existe enlace triple entre carbono y
carbono estos son conocidos como alquinos.
Figura 19. Configuración reacomodada hibridación del carbono sp. Fuente: Recuperado de
https://qoudo.wordpress.com
42
Figura 20. Hibridación del carbono sp. Fuente: Recuperado de https://qoudo.wordpress.com
HC≡CH …………. Etino
H3C-CH2-C≡C-CH3…… 2Pentino
2.1.1.7 Reacciones químicas del carbono.
Carburo iónico.
Na2C2(s) + 2H2O(l) → 2Na(OH)(ac) + C2H2(g)
Al4C3(s) + 12H2O(l) → 4Al(OH)3(s) + CH4(g)
Carburo covalente
SiO2(s) + 3C(s) → SiC(S) + 2CO(g)
Carburo metálico. Carburo de tungsteno WC, el carburo de hierro (Fe3 C), más conocido
como cementita.
43
Monóxido de carbono es considerado un gas venenoso inhalado en grandes cantidades,
es incoloro e inodoro en pequeñísimas cantidades es necesario para el buen funcionamiento
del cerebro.
A partir del carbono mismo se combustiona y se obtiene monóxido de carbono.
2C(s) + O2(g) → 2CO(g)
A partir de ácido metanoíco, también conocido como ácido fórmico reacciona con el
ácido sulfúrico obteniendo monóxido de carbono.
HCOOH(l) + H2SO4(l) → H2O(l) + CO(g) + H2SO4(ac)
Es muy reactivo y esto se observa en la siguiente reacción.
2CO(g) + O2(g → 2CO2(g)
Reacción de monóxido con el cloro da como resultado un gas venenoso el fosfogeno.
CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g)
2.1.1.8 Usos y aplicaciones del carbono.
Industrialmente como componente de los hidrocarburos, petróleo y gas natural de aquí
se obtienen las gasolinas los aceites lubricantes betunes gases licuados (propano, butano)
luego estos son usados como combustibles.
En las bebidas alcohólicas como el alcohol etílico (C2H5OH).
En la fabricación de celulares, televisores, cámaras, audífonos en accesorios para los
carros aviones, barcos, etc.
44
El grafito se usa en la fabricación de lápices.
El diamante es usado en la fabricación de joyas como anillos pulseras y otros.
En la fabricación de plásticos mediante la industria petroquímica.
En los alimentos que usamos en nuestra alimentación igualmente se encuentra el
carbono.
2.1.2 Silicio.
Es un elemento perteneciente al grupo IVA, denominado también es un metaloide con
mayor tendencia a lo metálico además tiene tres isotopos estables en su estado natural
(Si28:92,2%), (Si29:4,7%), (Si30: 3,1%) ocupa el segundo lugar en abundancia en la corteza
terrestre (27,7% en peso) pero esta no se presenta libre más bien formando compuestos como
la sílice( el cuarzo, la arena) o en forma de silicatos (arcillas, micas, feldespatos) en forma
amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco más activo que la variante cristalina
que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico. Se parece más a los
metales por su comportamiento químico por eso forma iones tetrapositivos y compuestos
covalentes y actúa como ion negativo en algunos siliciuros y positivo en aniones complejos y
de oxácidos.
45
Tabla 4.
Comparación del carbono con el silicio.
Carbono Silicio
Alotropos: grafito y diamante Forma cristalina estable semejante al diamante
Forma dos óxidos gaseosos estables
(CO) y (CO2)
Solo forma un oxido sólido (SiO2) estable a temperatura
ambiente y (SiO) estable entre (1180-2480)°C
Oxanion CO3-2 de forma trigonal
plana
Oxanion SiO4-4 de forma tetrahédrica
Insoluble en medio alcalino Reacciona formado H2(g) + SiO4-4
(ac)
Concatenación permite formar
cadenas lineales ramificadas y
anillos de hasta centenares de átomos
de carbono
Concatenación menor formándose cadenas de silicio cortas
Formación de enlaces múltiples
usando orbitales sp2+ p y sp + p2
Formación de enlaces múltiples mucho menos frecuente que
para el carbono
Valor aprox. Energía de enlace
sencillo
C-C:347; C-H:427; C-O:360
Valor aprox. Energía de enlace sencillo
Si-Si:226; Si-H:318; Si-O:467
La tabla 4 muestra la comparación en el comportamiento de carbono y silicio. Fuente: Geoff, 2000
46
Tabla 5
Composición aproximada de algunos vidrios comunes.
Composición % Composición % Composición %
Componente Vidrio de sosa y cal Vidrio de borosilicato Vidrio de plomo
Si02 73 81 60
CaO 11 - -
PbO - - 24
Na20 13 5 1
K2O 1 - 15
B203 - 11 -
Otros 2 3 <1
La tabla 5 muestra que el compuesto de silicio está presente en mayor porcentaje. Fuente: Geoff, 2000
Figura 21. Carburo de silicio. Fuente: Recuperado de https://crapzetesoros.com/cajitas-4x4/62-carburo-de-
silicio-en-cajita-de-coleccion.html
47
2.1.2.1 Configuración electrónica del silicio.
14Si: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 (forma desarrollada)
[He] 2s22p2
2.1.2.2 Reacciones químicas de obtención del silicio.
Silicio cristalizado
3SiCl4 + 4Al → Si + 4AlCl3
Silicio amorfo
SiF4 + 4K → Si + 4FK
SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO
SiO2(s) + 2C(s) 1410°C Si(l) + 2CO(g)
Silicio grafitoide
4Al + 3SiF6K2 → 3Si + 6KF + 4AlF3
Figura 22. Diagrama de flujo de las reacciones de silicio. Fuente: Geoff, 2000.
48
2.1.2.3 Usos y aplicaciones del silicio.
El silicio puede ser usado en la fabricación de chips de computadoras.
En la fabricación de ladrillos refractarios, fertilizantes.
Fabricación de siliconas para las cirugías estéticas.
Cerámicas para coronas dentales.
En la industria del vidrio.
En las carreteras, concreto, pavimentos industriales, puentes.
2.1.3 Germanio.
Forma parte del grupo IVA es un metaloide de color gris plata, quebradizo, temperatura
de fusión 937,4ºC y temperatura de ebullición 2830ºC, con características que se enmarcan
entre el silicio y estaño. El germanio se encuentra en sulfuros como la argirodita (Ag8GeS6),
germanita (Cu26Fe4Ge4S32), esta última podría contener germanio entre el 6 a 10%.
Este tiene una apariencia metálica, pero sus características tanto físicas como químicas
de un metal sólo en condiciones especiales, esto se observa en la tabla periódica en donde
ocurre la transición de metales a no metales.
49
Figura 23. Mineral de germanio. Fuente: Recuperado de https://www.google.com/search?q=mineral+germanio
2.1.3.1 Configuración electrónica del germanio.
32Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p64s2 3d104p2 (forma desarrollada)
[Ar] 3d104s24p2
2.1.3.2 Usos y aplicaciones del germanio.
En fibra óptica el cual consiste en transmitir información mediante pulsos luminosos a
través de un de un conducto de vidrio.
En la fabricación de radares amplificadores de guitarras eléctricas.
Lentes para microscopios.
Tetracloruro de germanio es un catalizador en la síntesis de polímeros.
50
Quimioterapia uso de fármacos.
Como catalizador en la industria petroquímica en síntesis de polímeros (PET).
2.1.4 Estaño.
Elemento perteneciente al grupo IVA o grupo de los carbonoides su nombre proviene
del latín stannum de color blanco, muy maleable es resistente a la corrosión no se oxida, se
puede reducir a hojas de aproximadamente 1/500 de mm de espesor al cual se le conoce como
papel de estaño, fue descubierto en el año 1854 por Julius Pelegrin en la antigüedad se usaban
en la fabricación de armas de bronce en Mesopotamia aleación(estaño-cobre), este metal se
encuentra en la naturaleza en el mineral llamado casiterita (SnO2),Tiene valencia 2, 4
Obtención del estaño, se realiza en hornos llamados de manga reduciendo a la casiterita
por el carbón y el monóxido de carbono.
SnO2 + C → CO2 + Sn
El estaño también es anfótero por eso reacciona tanto con ácido como con álcalis como
se muestran en las reacciones.
2.1.4.1 Reacciones químicas del estaño.
4Sn + 10HNO3 → 4Sn(NO3)2 + 3H20 + NH4NO3
Sn + KOH + H2O → K2SnO3 + 2H2
4HNO3(l) + 3Sn(s) → 3SnO(precipitado blanco) + 4NO2(g marron) + 2H2O
4HNO3 + 3Sn(s) → 3SnO(precipitado blanco) + 4NO(gas incoloro) + 2H2O
51
Figura 24. Mineral estaño y zinc. Fuente: Recuperado de https://mexicominero.org/tipos-de-minerales/estano/
2.1.4.2 Configuración electrónica del estaño.
50Sn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p2 (forma desarrollada)
[Kr] 4d105s25p2
2.1.4.3 Usos y aplicaciones del estaño.
Se usa para obtener bronce en la aleación estaño cobre.
Para revestir con una película de estaño las latas de las conservas.
El cloruro de estaño es usado en los vidrios de aviones.
2.1.5 Plomo.
Elemento químico que se encuentra en el grupo IVA fue considerado el más importante
hace 2000 años atrás en el Imperio Romano con su compuesto etanoato de plomo(II)
Pb(CH3CO2)2 usaban edulcorantes naturales para contrarrestar el sabor ácido del vino y esta
52
adquiría un sabor dulce esto debido a la formación del azúcar de plomo de mayor importancia
económica.
El plomo se encuentra en la naturaleza formando compuestos como el sulfuro de plomo
(PbS) y es conocido como galena, la anglesita que es el sulfato de plomo (PbSO4) o la cerusita
que es el carbonato de plomo (PbCO3).
2.1.5.1 Las reacciones químicas para la obtención de Plomo.
Por reducción la galena es calentada en presencia de fierro.
PbS + Fe →calor FeS + Pb
Por reacción, el sulfuro de plomo se convierte en oxido de plomo y sulfato de plomo.
2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2
PbS + PbSO4 → PbSO4
Luego estas reaccionan dando el plomo y dioxido de azufre.
PbS + 2PbO → 3Pb + SO2
PbS + PbSO4 → 2Pb + 2SO2
Este proceso genera un problema ambiental de contaminación por el dióxido de azufre y
el plomo que se libera escapa en forma de polvo.
Reacciones del óxido de plomo.
Pb02(s) + 4 HCl(ac) → 7 PbCl4(ac) + 2 H20(l)
PbCI4(ac) → 7 PbCl2(s) + Cl2(g)
53
2 Pb02(s) + 4 HN03(ac) → 2 Pb(N03)2(ac) + 2 H20(l) + 02(g)
Figura 25. Galena (sulfuro de plomo). Fuente: Recuperado de
https://www.google.com/search?q=mineral+plomo
2.1.5.2 Configuración electrónica del plomo.
82Pb:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2 (forma desarrollada)
[Xe] 4f145d106s26p2
2.1.5.3 Toxicidad del plomo.
El mayor de los problemas es la contaminación de aquellos que estamos expuestos las
pinturas con plomo este mismo proveniente del uso de las gasolinas y el polvo de plomo al ser
54
transportado el mineral hacia los terminales marítimos, el plomo presente en los cigarrillos la
presencia de este de este metal causa anemia y dolores de cabeza (Poma, 2008).
2.1.5.4 Usos y aplicaciones del plomo.
En la fabricación de baterías para uso vehicular tales como autos, camiones, para las
industrias, para acumular la energía eléctrica obtenida de la energía solar, etc.
Extrusiones laminadas hojas de plomo usadas en plantas químicas por ser resistente a la
corrosión química.
Lamina de plomo como aislante para la protección radiológica.
En la industria de las pinturas el pigmento más usado es el plomo blanco cuya fórmula
química es 2PbCO3 Pb(OH)2.
En la fabricación de municiones usados en el deporte de tiros con armas pequeñas.
Revestimiento de cables por su poder anticorrosivo usado en entornos industriales,
marinos.
En la fabricación de los tubos de los pianos.
2.1.6 Flerovio.
Elemento químico perteneciente al grupo IVA conocido con el nombre de los
carbonoides cuyo símbolo es (Fl), con número atómico 114, masa atómica 287uma fue
descubierto en 1999 por el Instituto conjunto para la investigación nuclear de Dubna en Rusia
bombardearon un blanco de Pu242 con el fin de llegar a producir otros isotopos
55
consecuentemente se produjeron dos átomos del elemento 114 el cual se desintegro por
emisión alfa de 9,82 MeV(mega electrón voltio) con una vida media de 2,6s en diciembre del
año 2011 se le pone el nombre en honor a Gueorgui Nicolayevich Fliórov.
2.1.6.1 Propiedades químicas del flerovio.
Aquí podemos observar que posee dos grados de oxidación el estado oxidante (+4) y un
estado estable (+2).
Debería tener las propiedades del eka-plomo por tanto formar monóxido (FlO), dialuros
(FlF2, FlCl2, FlBr2, FlI2) y si el estado (+4) es accesible es muy probable que pueda ser FlO2 y
FlF4.
2.1.6.2 Configuración electrónica del flerovio.
114Fl: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p2 (forma
desarrollada)
[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2
56
Aplicación didáctica
Los elementos químicos del grupo IIIA y IVA constituyen una alternativa para conocer las
ubicaciones en la tabla periódica los compuestos del cual ellos forman parte y como un
aprendizaje transversal de qué manera contribuyen en nuestra vida diaria.
Esta aplicación la desarrollaremos con una sesión de clase dirigida al tercer año de
educación secundaria donde los propósitos de la sesión son:
La competencia: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos.
Capacidades: Problematiza situaciones y diseña estrategias para realizar la indagación.
Desempeños: Plantea preguntas referidas al problema que puedan ser indagadas, usando
leyes y principios científicos. Formula una hipótesis considerando la relación entre las
variables independiente, dependiente e intervinientes, que responden al problema seleccionado
por el estudiante. Obtiene datos cualitativos/cuantitativos a partir de la manipulación de las
variables al estudiar los elementos de los grupos IIIA y IVA. Organiza los datos obtenidos de
la información durante la indagación sobre los elementos de los grupos IIIA y IVA.
57
A continuación, se presenta la actividad:
Actividad: Conocemos los elementos del grupo IIIA y IVA
¿Sabías que…..?
El aluminio (Al) es un metal perteneciente al grupo IIIA. Es el tercer elemento más
abundante en la superficie terrestre aproximadamente el 8% de su corteza. Otro aspecto es que
existe en forma de compuestos. Silicatos: arcillas, caolin, feldespatos. Óxidos: esmeril,
corindón (Al2O3). Hidróxidos: bauxita Al(OH)3. El aluminio es un anfótero se comporta tanto
como un ácido o una base. El primer lingote de aluminio fue presentado en el año 1855.
Lo que sabemos
¿Cuáles son los grupos o familias de la tabla periódica?
Nos preguntamos
Pedro lee el siguiente artículo de química:
Los elementos del grupo IIIA poseen 3 electrones de valencia y son conocidos como la
familia de los boroides.
El carácter metálico aumenta conforme aumenta su número atómico.
bauxita
58
La configuración electrónica del grupo es: ns2 np1.
El boro no reacciona con el oxígeno mientras que el aluminio y los demás elementos sí
reaccionan con el oxígeno.
El grupo IVA su configuración electrónica es: ns2 np2. Se le conoce como los
carbonoides.
Responde en tu cuaderno la siguiente pregunta:
¿Cómo reaccionan los elementos del grupo IIIA con el oxígeno?
Lo que aprendemos
Después de leer el texto anterior, respondan por equipo de trabajo, las siguientes
preguntas:
¿Cuál es la característica marcada que tienen en común?
¿Por qué crees que están en el mismo grupo?
59
Analiza y responde
El docente indica la conformación de dos grupos de trabajo, cada uno con la mitad de
los estudiantes. Y entrega a cada equipo cubos que representan elementos químicos para
ordenar de acuerdo a los grupos IIIA y IVA.
Cada equipo dialoga sobre la base de las siguientes preguntas:
¿Cuál sería el criterio más importante para ordenarlos? ¿Por qué?
¿Los cubos tienen números que son pares e impares, símbolos y algunas características
la más importante distribución electrónica? ¿Por qué?
Luego de realizar la actividad anterior observa los siguientes elementos y responde:
¿Qué datos se presentan en cada cubo que representa al elemento químico?
¿Cómo ordenarías los elementos que están representados en los cubos? Propón formas.
¿Qué criterio se ha usado para ordenarlos de esa manera: el número atómico o la masa
atómica?
¿Es correcto afirmar que el carbono (C), el indio (In) y el aluminio (Al) forman el
mismo grupo? ¿Por qué?
¿Cuál es la ley periódica que organiza a los elementos en la tabla periódica?
60
Aplicamos lo que aprendemos
¿La existencia de los elementos estudiados son dañinas para vida del hombre? ¿Por
qué?
¿Qué utilidad se da a los elementos estudiados? Menciona ejemplos.
¿Cuáles son los efectos en el ambiente cuando desechamos objetos que contienen estos
elementos?
61
Síntesis
Podríamos hablar de toda la tabla periódica pero solo nos vamos a referir específicamente a
los elementos del grupo IIIA que lo encabeza el boro seguido del aluminio, galio, indio, talio,
nihonio sintético de reciente descubrimiento y el grupo IVA con el carbono, silicio, germanio,
estaño, plomo y flerovio este último elemento es de origen sintético.
Observamos que algunos de estos elementos son de gran importancia en todas nuestras
actividades industriales y alimentarias podríamos decir en nuestra vida diaria como
consecuencia el uso de estos nos causan efectos favorables y desfavorables propiamente a la
vida del hombre animales y plantas.
Usos, boro fabricación de vidrios para materiales de laboratorio, pirotécnicos, en
detergentes. Aluminio estructuras de autos, aviones, trenes; utensilios de cocina, empaques,
carpintería metálica. Galio fabricación transistores, termómetros médicos, estabilizador del
plutonio. Indio en fabricación de pantallas LCD para celulares, televisores. Talio en
fabricación de dispositivos electrónicos, insecticida, termómetros de baja temperatura
mercurio en aleación con talio de aproximadamente – 60°C.
El grupo IIIA en su último nivel de energía tiene tres electrones de valencia 3, el boro se
comporta como un semimetal y el resto son metales que forman compuestos con el número de
oxidación (+3), exceptuando al talio con (+1). A medida que el punto de ebullición decrece en
el grupo esto hace que el enlace metálico se debilite.
Los elementos del grupo IIIA se encuentran en la naturaleza en forma de compuestos el
boro en la sal de bórax (Na2B4O7.10H2O), el aluminio en feldespatos (KAlSi3O8), corindón
62
(Al2O3), la bauxita (Al(OH)3), el galio, indio y talio en minerales de aluminio y zinc se
obtienen en estos procesos y el nihonio se obtuvo de manera sintética.
El grupo IVA se caracteriza por sus valencias (+2), (+4) por esto forman enlaces
covalentes el carbono (-4) forma carburos, el silicio y germanio son metaloides (semimetales)
actúan con el grado de oxidación (+4), el estaño y el plomo con (+2).
Forman hidruros Si, Ge, Sn, Pb.
El punto de ebullición baja a la par que desciende el grupo.
En la naturaleza existen el carbono libre como el diamante y grafito en combinación en
todos los compuestos orgánicos y en los inorgánicos carburos carbonatos gas carbónico, el
silicio como dióxido de silicio, germanio en la germanita, el estaño en la casiterita, el plomo
en el sulfuro de plomo y el flerovio no existe en la naturaleza.
Usos Carbono en hidrocarburos de petróleo, gasolinas, gases licuados, alcohol etílico
accesorios para carros, lápices, plásticos industria petroquímica. Silicio para fabricar chips de
computadoras, ladrillos refractarios, siliconas, industria del vidrio, en los puentes, carreteras.
Germanio en fibra óptica. Estaño fabricación de vidrios de aviones el cloruro de estaño.
Plomo en la fabricación de baterías, pigmento de pinturas carbonato de plomo (PbCO3),
revestímiento de cables industriales y marinos.
63
Apreciación crítica y sugerencias
La química está vinculada a los elementos y esta a su vez a la tabla periódica en la que se
encuentran los elementos químicos clasificados por grupos y periodos es muy buena el cual
facilita una buena comprensión en la enseñanza y el aprendizaje.
La formulación del tema debería ser planteada de la siguiente forma los elementos del
grupo 13 y 14 de la tabla periódica.
Esta sección elementos del grupo IIIA y IVA debería estar relacionada con los usos y
aplicaciones más comunes de esa manera involucrar al educando el aprendizaje de cualquier
grupo o en su totalidad la tabla periódica al finalizar una unidad didáctica.
Al estudiar estos dos grupos en particular nos damos cuenta que la enseñanza de la
química no es meramente académico más bien está relacionada con nuestra vida cotidiana
porque estos elementos están presentes como en el celular, reloj, cuando tomas el transporte
público para llegar a tu centro de trabajo o casa, el tren que transporta mineral de la Sierra
central al puerto del Callao; está relacionado con nuestra alimentación en los utensilios que se
preparan nuestros alimentos o cuando vemos las noticias de los complejos metalúrgicos como
el de la Oroya, Las Bambas en Apurímac es por la contaminación que generan estos
complejos por el transporte del mineral o por el procesamiento dela misma.
Tendríamos que crear conciencia de las cosas que usamos y luego lo desechamos
considerar que estas generan un daño ambiental por ejemplo las bolsas plásticas son derivados
de petróleo su componente principal es el carbono es obtenida en la industria petroquímica.
64
Nosotros como futuros educadores estamos en la obligación de inculcar de manera
didáctica un manejo correcto de los desechos sólidos poniéndole énfasis en los desechos
tóxicos para lo cual ya existen formas como los tachos de colores esto se podría mejorar.
Usando la didáctica hacer de conocimiento las cosas favorables y desfavorables que
traen el uso de los elementos tanto del grupo de los boroides con su representante más usado
aluminio y el grupo de los carbonoides con los más representativos como el carbono y el
plomo por sus diferentes usos y hacer un manejo responsable de estos productos.
65
Referencias
Burns, R. (2011). Fundamentos de química. México: Pearson educación
Geoff, R. (2000). Química inorgánica descriptiva. México: Editorial mexicana.
Poma, A. (2008). Intoxicación por plomo en humanos. Perú: Anales de la Facultad de
Medicina. Recuperado de http://www.scielo.org.pe/scielo.php?script=
sci_arttext&pid=S1025-55832008000200011&lng=es&tlng=es.
Raymond, C. (2002). Química. México: Editorial Mexicana.
Solomos, T. (2014). Química Orgánica. México: Editorial Limusa
Vidal, J. (1984). Química inorgánica. Buenos Aires: Editorial Stella
Boro de Wikipedia. Recuperado, 25 de marzo 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+boro
Artículo de Wikipedia. Recuperado, 25 de marzo 2019 de
https://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_Mendel%C3%A9yev
Galio de Wikipedia. Recuperado, 25 de marzo 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+galio
Indio de Wikipedia. Recuperado, 25 de marzo 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+indio
Talio de Wikipedia. Recuperado, 25 de marzo 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+talio
IUPAC (2018). Recuperado de https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements
66
Carbono de Wikipedia. Recuperado, 27 de marzo 2019 de
https://es.wikipedia.org/wiki/Carbono
Carbón mineral de EcuRed. Recuperado, 27 de marzo 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+carbono
Química Orgánica. Recuperado, 29 de marzo 2019 de https://qoudo.wordpress.com
Tienda de minerales y piedras. Recuperado, 29 de marzo 2019 de
https://crapzetesoros.com/cajitas-4x4/62-carburo-de-silicio-en-cajita-de-
coleccion.html
Germanio de Wikipedia. Recuperado, 02 de Abril 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+germanio
Estaño de Wikipedia. Recuperado, 02 de abril 2019 de https://mexicominero.org/tipos-de-
minerales/estano/
Plomo de Wikipedia. Recuperado, 06 de Abril 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+plomo
Artículo de Wikipedia. Recuperado, 06 de abril 2019 de https://es.wikipedia.org/wiki/Nihonio
Aluminio de Wikipedia. Recuperado, 06 de Abril 2019 de
https://www.google.com/search?q=mineral+aluminio
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Apendices
Apéndice A: Sesión de aprendizaje: Indagamos los elementos que conforman los grupos
IIIA y IVA, y cómo impacta en nuestra vida diaria.
I. DATOS INFORMATIVOS:
I.E. : …………………………...
Área : Ciencia y Tecnología
Grado y sección : Tercer año de secundaria
N° Horas : 90 minutos
Docente : Bachiller Cabanillas Miranda, Delmer Augusto
II. PROPÓSITO DE APRENDIZAJE
COMPETENCIAS: “INDAGA MEDIANTE MÉTODOS CIENTÍFICOS PARA
CONSTRUIR CONOCIMIENTOS”
CAPACIDADES
DEL ÁREA
DESEMPEÑO
INSTRUMENTO DE
EVALUACIÓN
Problematiza
situaciones
Formula preguntas sobre los elementos que
conforman los grupos IIIA y IVA, y cómo
impacta en nuestra vida diaria para
delimitar el problema por indagar.
Rúbrica
Plantea una hipótesis, sobre el problema,
basada en conocimientos científicos, en las
que establece relaciones de causalidad entre
68
las variables que serán investigadas.
Genera y registra
datos e
información.
Obtiene datos cualitativos/cuantitativos a
partir de la manipulación de las variables al
estudiar los elementos de los grupos IIIA y
IVA.
Organiza los datos obtenidos de la
información durante la indagación sobre los
elementos de los grupos IIIA y IVA
COMPETENCIAS TRANSVERSALES/CAPACIDADES Y OTRAS COMPETENCIAS
RELACIONADAS
Gestiona su aprendizaje de manera autónoma.
Define metas de aprendizaje.
Organiza acciones estratégicas para alcanzar metas.
Monitorea y ajusta su desempeño durante el proceso de aprendizaje.
ENFOQUES TRANSVERSALES
Enfoque Ambiental Justicia y solidaridad
Emite opinión de sus acciones y actividades que impactan al
ambiente y su actuar en beneficio de las personas.
III. SECUENCIA DIDÁCTICA
Inicio (10 minutos)
El docente saluda a los estudiantes y recuerda los compromisos de convivencia.
El docente coloca y presenta en la pizarra las siguientes imágenes:
69
Formula las siguientes preguntas: ¿Qué observamos? ¿Tuviste la ocasión de usarlos?
¿Qué utilidad tienen? ¿Cuántos grupos de elementos contienen la Tabla Periódica?
¿Qué relación hay entre los objetos observados con los elementos del grupo IIIA y
IVA? ¿Qué elementos conforman el grupo IIIA y IVA y cuáles son sus utilidades?
Los estudiantes responden a través de la técnica de “lluvia de ideas”.
El docente escribe en la pizarra las ideas principales de las respuestas.
A partir de las repuestas de los estudiantes, se precisan los términos y conceptos.
El docente presenta propósito de la sesión: Indagamos los elementos que conforman
los grupos IIIA y IVA, y cómo impacta en nuestra vida diaria. Y los criterios de
evaluación.
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Desarrollo (70 minutos)
Los estudiantes observan el video:
https://www.youtube.com/watch?v=kL1LlfrFyU4 Contaminación en la Oroya
(4:05)
El docente formula las siguientes preguntas: Luego de observar el video, formula una
pregunta de indagación ¿Qué elemento de los grupos IIIA y IVA ha sido mencionado?
¿Cuál es su efecto en la vida humana? ¿Cuál es su utilidad de ese elemento en las
actividades humanas? En este problema, identifica la variable independiente y la
dependiente.
Los estudiantes responden con la técnica de “lluvia de ideas”.
El docente resalta la intervención de los estudiantes y distribuye una ficha de
actividad.
Se realiza lectura dirigida a la sección ¿Sabías que? de la ficha de trabajo.
El aluminio(Al) es un metal perteneciente al grupo IIIA. Es el tercer elemento más
abundante en la superficie terrestre aproximadamente el 8% de su corteza. Otro
aspecto es que existe en forma de compuestos. Silicatos: arcillas, caolin,
feldespatos. Óxidos: esmeril, corindón Al2O3. Hidróxidos: bauxita Al(OH)3. El
aluminio es un anfótero se comporta tanto como un ácido o una base. El primer
lingote de aluminio fue presentado en el año 1855.
Los estudiantes responden la pregunta de la sección Lo que sabemos: ¿Cuáles son los
grupos o familias de la tabla periódica?
Se realiza lectura dirigida a la sección Nos preguntamos. Y responden en su cuaderno
la siguiente pregunta: ¿Cómo reaccionan los elementos del grupo IIIA con el oxígeno?
71
Los estudiantes responden las preguntas de la sección Lo que aprendemos:
• ¿Cuál es la característica marcada que tienen en común?
• ¿Por qué crees que están en el mismo grupo?
Durante el desarrollo de las actividades, el docente monitorea por equipos de seis
integrantes.
Los estudiantes socializan sus resultados.
El docente resalta la participación de los estudiantes y retroalimenta en razón de los
resultados.
Se desarrolla la sección Analiza y responde.
El docente indica la conformación de dos grupos de trabajo, cada uno con la
mitad de los estudiantes. Y entrega a cada equipo cubos que representan
elementos químicos para ordenarlos de acuerdo a los grupos IIIA y IVA.
Cada equipo dialoga sobre la base de las siguientes preguntas:
¿Cuál sería el criterio más importante para ordenarlos? ¿Por qué?
¿Los cubos tienen números que son pares e impares, símbolos y
algunas características la más importante distribución electrónica? ¿Por
qué?
Ordenar los cubos de acuerdo a la información obtenida.
Cada equipo presenta al aula el orden de los elementos.
El docente resalta la participación de los estudiantes y retroalimenta en razón de los
resultados.
Los estudiantes se organizan en equipos de seis y responden en un paleógrafo las
siguientes preguntas:
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¿Qué datos se presentan en cada cubo que representa al elemento
químico?
¿Cómo ordenarías los elementos que están representados en los cubos?
Propón formas.
¿Qué criterio se ha usado para ordenarlos de esa manera: el número
atómico o la masa atómica?
¿Es correcto afirmar que el carbono(C), el indio(In) y el aluminio (Al)
forman el mismo grupo? ¿Por qué?
¿Cuál es la ley periódica que organiza a los elementos en la tabla
periódica?
Durante el desarrollo de las actividades, El docente monitorea por equipos de seis
integrantes.
Los estudiantes socializan sus resultados.
El docente resalta la participación de los estudiantes y retroalimenta en razón de los
resultados.
Cierre (10 minutos)
Los estudiantes responden las preguntas de la sección Aplicamos lo que
aprendemos:
¿La existencia de los elementos estudiados son dañinas para vida del hombre?
¿Por qué?
¿Qué utilidad se da a los elementos estudiados? Menciona ejemplos.
¿Cuáles son los efectos en el ambiente cuando desechamos objetos que contienen
estos elementos?
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El docente resalta la participación de los estudiantes y realiza la retroalimentación
precisando las variables independientes y dependientes.
Metacognición: El docente invita a la reflexión en base al siguiente cuestionario ¿Qué
aprendimos? ¿Cómo lo aprendimos? ¿Para qué nos sirve? ¿Qué debemos hacer para
aprender mejor?
74
Apéndice B: Práctica dirigida de laboratorio
UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN
“Enrique Guzmán y Valle”
“Alma Mater Del Magisterio Nacional”
Práctica dirigida de laboratorio
Profesor: Bachiller Cabanillas Miranda, Delmer Augusto
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I. Objetivos
Comprobar que el aluminio es un metal anfótero mediante las reacciones.
Con un ácido.
Con un álcali.
Representar las reacciones químicas
II. Fundamento teórico
El aluminio es un metal que se encuentra en la naturaleza formando compuestos
arcillas, feldespatos (KAlSi3O8), corindón(Al2O3), la bauxita Al(OH)3 y pertenece al
grupo IIIA de la tabla periódica (grupo 13) es el más importante por la abundancia en la
corteza terrestre.
Usos y aplicaciones estructuras de aviones, autos, barcos, como fijador de colores
en la industria textil, en la potabilización del agua como floculante.
75
III. Experimentación
Esta práctica de laboratorio resulta sencilla siempre y cuando se tomen todas
las medidas de seguridad y se sigan los pasos del procedimiento correctamente. En esta
experiencia solo se utilizarán reactivos químicos la reacción se comprueba con la gene-
ración de hidrogeno.
Materiales y reactivos químicos
1 balanza.
2 matraz erlenmeyer de 250 ml.
1 probeta de 50 ml.
1 bagueta.
1 piseta.
1 espátula.
1 varilla de vidrio.
1 luna de vidrio.
1 vaso beaker de 50 ml.
Ácido clorhídrico (HCl).
Soda caustica (NaOH).
Papel de aluminio (Al).
Agua destilada (H2O).
1 globo
1 fosforo.
76
IV. Procedimiento experimental
4.1 Reacción química del aluminio con ácido
1. Pesar 1 g. de aluminio y colocarlas en el matraz erlenmeyer de 250 ml.
2. Agregar 10 ml. de ácido clorhídrico concentrado.
3. Encender el fosforo y acercar a la boca del matraz.
4. observar y anotar.
77
5. Reacción química
2Al + 6HCl → 2 AlCl3 + 3H2
cloruro de aluminio
4.2 Reacción química del aluminio con una base
1. En el matraz Erlenmeyer añadir 50 ml de agua destilada
2. Pesar 2,73g de hidróxido de sodio añadir al matraz que contiene agua agitar
con precaución colocar sobre la mesa.
3. Añadir 2g de aluminio al matraz que contiene la solución de hidróxido de sodio
1,4M.
78
4. Colocar un globo en la boca del matraz
5. Observar y anotar
6. Reacción química
4NaOH + 4H2O + Al → 4AlO2Na + 6H2
Aluminato de sodio
Reacciones:
El aluminio en presencia de ácido clorhídrico, da como producto cloruro de alumi-
nio y en presencia del hidróxido de sodio da como producto el aluminato de sodio, libe-
rando hidrogeno en estado gaseoso en ambas reacciones.
Reacción con un ácido
2Al(s) + 6HCl(l) → 2 AlCl3(ac) + 3H2(g)
Reacción con una base
4NaOH(s) + 4H2O(l) + Al(s) → 4AlO2Na(ac) + 6H2(g)
79
V. Preguntas para analizar
a. ¿Qué compuesto da como resultado de la reacción con el ácido?
……………….
b. ¿Qué compuesto da como resultado de la reacción con el álcali?
………………..
VI. Conclusiones
El aluminio por ser anfótero reacciona tanto con un ácido y un álcali.
Las reacciones liberan calor en consecuencia son exotérmicas.
80
Apéndice C: Instrumento de evaluación rúbrica
Competencia: Indaga mediante métodos científicos para construir conocimientos.
Capacidades Desempeños Calificación
Destacado (4) Previsto (3) Proceso (2) Inicio (1)
Problematiza
situaciones
Formula preguntas sobre
los elementos que
conforman los grupos
IIIA y IVA, y cómo
impacta en nuestra vida
diaria para delimitar el
problema por indagar.
Formula
adecuadamente la
pregunta de
indagación, en base a
leyes y principios
científicos.
Formula la pregunta
de indagación,
relacionando la
causa con su efecto,
en base a leyes y
principios
científicos.
Formula con
dificultad la
pregunta de
indagación, en base
a leyes y principios
científicos.
Formula
deficientemente la
pregunta de
indagación, sin
establecer bases en
leyes y principios
científicos.
Plantea una hipótesis,
sobre el problema,
basada en conocimientos
científicos, en las que
establece relaciones de
causalidad entre las
variables que serán
investigadas.
Plantea una buena
hipótesis con
relaciones
apropiadas entre las
variables principales
y en forma directa
con el problema de
indagación.
Plantea hipótesis con
relaciones
apropiadas entre las
variables principales
y el problema de
indagación.
Plantea hipótesis
sin relacionar las
variables
secundarias sin
relación con el
problema de
indagación.
No Plantea hipótesis,
solo describe datos
con dificultad sin
relación con el
problema de
indagación.
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Genera y
registra datos
e
información.
Obtiene datos
cualitativos/cuantitativos
a partir de la
manipulación de las
variables al estudiar los
elementos de los grupos
IIIA y IVA.
Obtiene datos
cualitativos/cuantitat
ivos a partir de la
manipulación de las
variables al estudiar
los elementos de los
grupos IIIA y IVA.
Obtiene datos
cualitativos/cuantitat
ivos a partir de la
manipulación de las
variables al estudiar
los elementos de los
de uno de los dos
grupos.
Obtiene datos
cualitativos a partir
de la manipulación
de las variables al
estudiar los
elementos de los de
uno de los dos
grupos.
Obtiene datos sin
aclarar las variables.
Organiza los datos
obtenidos de la
información durante la
indagación sobre los
elementos de los grupos
IIIA y IVA
Organiza los datos
obtenidos de la
información durante
la indagación de
todos los elementos
de los grupos IIIA y
IVA.
Organiza los datos
obtenidos de la
información durante
la indagación de
todos los elementos
de uno de los grupos.
Organiza los datos
obtenidos de la
información
durante la
indagación de
algunos los
elementos de los
grupos IIIA y IVA
Organiza datos sin un
orden claro sobre la
indagación de los
elementos de los
grupos IIIA y IVA
82