Destreza / Competencia:
CN.Q.5.2.2. Comparar y examinar los valores de valencia y número de oxidación, partiendo del análisis de la electronegatividad, del tipo de enlace intramolecular y de las representaciones de Lewis de los compuestos químicos.
¿En qué áreas de la vida se puede aplicar este contenido?
Estos contenidos te permiten entender cómo se forman los compuestos y cómo interactúan las sustancias en distintos procesos químicos.
- Vida cotidiana: te ayudan a interpretar sustancias presentes en productos de limpieza, medicamentos, alimentos, baterías y materiales, comprendiendo por qué reaccionan de cierta manera o por qué algunas combinaciones pueden ser peligrosas.
- Desarrollo personal: fortalecen tu capacidad de leer fórmulas químicas, reconocer la composición de las sustancias y entender cómo se unen los átomos, evitando errores al interpretar o usar productos.
- Contexto social / académico: te permiten comprender procesos como formulación química, nomenclatura, reacciones de oxidación-reducción, corrosión, combustión y producción de compuestos, base importante para avanzar en química, ambiente, salud e ingeniería.
Actividades de aprendizajre
Anticipación
“¿Por qué se combinan así los elementos para formar estas sustancias?”
Escribe en la pizarra estas fórmulas:
- NaCl
- H₂O
- CO₂
- FeO
- Fe₂O₃
Pregunta a los estudiantes:
- ¿Por qué algunos elementos aparecen con subíndice y otros no?
- ¿Por qué el hierro puede formar FeO y también Fe₂O₃?
- ¿Qué regla permite saber cuántos átomos de cada elemento debe tener un compuesto?
Cierra explicando que las valencias y los estados de oxidación ayudan a entender cómo se combinan los elementos y por qué las fórmulas químicas se escriben de cierta manera.
Construcción: tiempo
Introducción
Para comprender cómo se forman los compuestos químicos, es fundamental conocer dos conceptos clave: la valencia y el estado de oxidación. Ambos están relacionados con los electrones y la capacidad de los átomos para unirse, pero no significan exactamente lo mismo.
¿Qué es la valencia?
La valencia es la capacidad que tiene un átomo para combinarse con otros, es decir, el número de enlaces que puede formar.
También puede entenderse como:
- el número de electrones que un átomo puede ganar, perder o compartir para alcanzar estabilidad
Ejemplos:
- Hidrógeno → valencia 1
- Oxígeno → valencia 2
- Carbono → valencia 4
Idea clave:
La valencia indica cuántos enlaces puede formar un átomo.
¿Qué es el estado de oxidación?
El estado de oxidación (o número de oxidación) es la carga aparente que tendría un átomo dentro de un compuesto si los electrones se asignaran completamente al átomo más electronegativo
También puede interpretarse como:
- el número de electrones que un átomo pierde o gana al formar un compuesto
Ejemplos:
- Na en NaCl → +1
- Cl en NaCl → −1
- O en H₂O → −2
Idea clave:
El estado de oxidación indica la carga (real o hipotética) de un átomo en un compuesto.
Diferencias entre valencia y estado de oxidación
VALENCIA:
- Es el número de enlaces que forma un átomo
- No tiene signo (+ o −)
- Es un valor más simple
- Se usa principalmente en niveles básicos
- Ejemplo: el carbono tiene valencia 4
ESTADO DE OXIDACIÓN:
- Es la carga que tendría el átomo en el compuesto
- Puede ser positivo o negativo
- Depende del compuesto en el que esté el elemento
- Se usa en nomenclatura y reacciones redox
- Ejemplo: el carbono puede tener +4 o −4
Frase clave:
La valencia indica cuántos enlaces forma, mientras que el estado de oxidación indica qué carga tiene en ese compuesto.
Similitudes entre ambos conceptos
- Ambos están relacionados con los electrones del átomo
- Ambos permiten entender cómo se forman los compuestos
- Ambos ayudan en la formulación química
- Ambos pueden variar en algunos elementos
Relación entre valencia y estado de oxidación
Aunque son distintos, están conectados:
- La valencia indica la capacidad de combinación
- El estado de oxidación indica el resultado específico en un compuesto
Ejemplo:
Fe puede tener:
- valencia 2 o 3
- estado de oxidación +2 (FeO) o +3 (Fe₂O₃)
Reglas básicas del estado de oxidación
Estas son las más importantes:
- Un elemento libre → 0
Ejemplo: O₂, H₂ - Metales alcalinos (grupo 1) → +1
- Metales alcalinotérreos (grupo 2) → +2
- Hidrógeno → +1 (con no metales), −1 (con metales)
- Oxígeno → −2 (casi siempre)
- Halógenos → −1 (generalmente)
- La suma de todos los estados de oxidación:
- en un compuesto neutro = 0
- en un ion = carga del ion
Importancia en química
Estos conceptos permiten:
- formular compuestos
- nombrar sustancias (nomenclatura Stock)
- identificar tipos de compuestos
- entender reacciones químicas
- analizar reacciones de oxidación-reducción
Ejemplos integrados
NaCl
- Valencia: Na = 1, Cl = 1
- Estado de oxidación: Na = +1, Cl = −1
H₂O
- Valencia: H = 1, O = 2
- Estado de oxidación: H = +1, O = −2
Fe₂O₃
- Valencia del Fe = 3
- Estado de oxidación del Fe = +3
Idea clave final
La valencia es una forma sencilla de entender cómo se unen los átomos, mientras que el estado de oxidación permite describir con mayor precisión cómo se comportan los electrones dentro de un compuesto.
Conclusiones
La valencia representa la capacidad de combinación de un átomo, mientras que el estado de oxidación indica la carga que adquiere en un compuesto. Ambos conceptos son fundamentales para entender la formación de sustancias, la formulación química y el comportamiento de los elementos.
Tabla con las valencias más frecuentes de los elementos químicos:
https://drive.google.com/file/d/1cXXUcqmoOnTBvq7kp4qriH1Kck09FCZd/view?usp=drive_link
Consolidación:
Vamos a trabajar de forma individual en los siguientes ejercicios:
A) Identifica si corresponde a valencia o estado de oxidación
- Indica el número de enlaces que puede formar un átomo. → __________
- Representa la carga de un átomo en un compuesto. → __________
- No tiene signo (+ o −). → __________
- Puede ser positivo o negativo. → __________
- Se usa para nombrar compuestos en nomenclatura Stock. → __________
B) Determina el estado de oxidación de los elementos subrayados
- NaCl → Na = ___
- H₂O → O = ___
- CO₂ → C = ___
- Fe₂O₃ → Fe = ___
- NH₃ → N = ___
- HCl → Cl = ___
C) Identifica la valencia del elemento indicado
- H en H₂O → ___
- O en H₂O → ___
- C en CO₂ → ___
- Fe en Fe₂O₃ → ___
- N en NH₃ → ___
D) Relaciona correctamente
Une cada elemento con una de sus valencias posibles:
- Fe → ( ) +2
- Cu → ( ) +1
- O → ( ) −2
- H → ( ) +1
- Cl → ( ) −1
E) Reto: Diferencia clave
Responde con tus propias palabras:
- ¿Cuál es la diferencia entre valencia y estado de oxidación?
- ¿Por qué es importante conocer el estado de oxidación en química?
Sugerencia Rúbrica
RÚBRICA: Banco de ejercicios
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1AWYMzSl6BPYz6TqUBBPIPP3pYw_eSEPDg9uTExkgh7s/edit?gid=0#gid=0
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.