TemaTema 77.. LaLa TaulaTaula PeriòdicaPeriòdica

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

GRUPS O FAMÍLIES

Li

H

Na

Rb

Cs

Fr

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

Sc

Y

La

Ac

Ti

Zr

Hf

Rf

V

Nb

Ta

Db

Cr

Mo

W

Sg

Mn

Tc

Re

Bh

Fe

Ru

Os

Hs

Co

Rh

Ir

Ni

Pd

Pt

Cu

Ag

Au

Zn

Cd

Hg

B

Ga

In

Tl

Al

C

Ge

Pb

Si

N

As

Bi

P

O

Se

Po

S

F

At

Cl

Ne

He

Ar

Xe

Rn

K KrBr

ITeSbSn

1

2

3

4

5

6

7

PE

RÍO

DE

S

ÍNDEXÍNDEX

7.1. Classificació de la matèria

7.3. Model actual de l’àtom

7.2.1. Models dels àtoms

7.2.2. Nombre atòmic i nombre màssic

7.2. L’àtom

7.4. Taula Periòdica

7.3. Model actual de l’àtom

7.5. La distribució electrònica i la taula periòdic a

D1

Química És la ciència que estudia les substàncies des del p unt de vista

macroscòpic i microscòpic.

Nivell macroscòpic Nivell microscòpic Nivell representacional o

Recordeu???

Na+

F-

representacional o simbòlic

NaF

La matèria per dins (o a nivell microscòpic)

D2

Globus ple d'heli Got ple d'aigua Sal comuna (clorur de sodi)

+ - + -- + - +

+ - + -- + - +

Àtom d'heli (He) Molècules d'aigua ( H2O)

Àtom d'oxigen

Àtom d'hidrogen

+ ió sodi (Na +)

- ió clorur (Cl -)NaCl

MOLÈCULA = UNIÓ D’ÀTOMS

Recorda…

IONS = ÀTOMS AMB CÀRREGA

CATIONS = IONS POSITIUS

ANIONS = IONS NEGATIUS

Recorda…

D3

Exercici 1 . Indica quina és la fórmula química de les següent s molècules.

Àtom de nitrogen (N) Àtom d'oxigen (O)

Àtom d'hidrogen (H)

a)

Àtom de carboni (C)

Àtom de sofre (S) Àtom de fósfor (P)

Gas hidrogen b) gas ciutat o metà c) amoníaca) Gas hidrogen b) gas ciutat o metà c) amoníac

d) fosfina e) sulfur d'hidrogen f) gas butà

H2CH4 NH3

PH3 H2S C4H10

7.1. Classificació de la matèria

D4

LA MATÈRIA

Substàncies pures Mescles

ELEMENTS COMPOSTOS

+ - + -- + - +

+ - + -- + - +

Heterogènia Homogènia

A simple vista NO podem diferenciar els components de la mescla.

Ex. aigua i sal alcohol i aigua sulfat de coure i aigua

A simple vista podem diferenciar els components de la mescla.

Ex. sorra i aigua oli i aigua hexà i aigua.

Es troben a la TP.No es poden descompondre en substàncies més senzilles.

NO es troben a la TP.Es poden descompondre en substàncies més senzilles.

D5

Elements

Li

H

Na

Rb

Cs

Fr

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

Sc

Y

La

Ac

Ti

Zr

Hf

Rf

V

Nb

Ta

Db

Cr

Mo

W

Sg

Mn

Tc

Re

Bh

Fe

Ru

Os

Hs

Co

Rh

Ir

Ni

Pd

Pt

Cu

Ag

Au

Zn

Cd

Hg

B

Ga

In

Tl

Al

C

Ge

Pb

Si

N

As

Bi

P

O

Se

Po

S

F

At

Cl

Ne

He

Ar

Xe

Rn

K KrBr

ITeSbSn

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1

2

3

4

5

6

7

GRUPS O FAMÍLIES

PE

RÍO

DE

S

Actualment es coneixen al voltant de 112 elements.

CompostosEs poden descompondre en sustàncies més senzilles. Actualment es coneixen al voltant de 10 millions de compostos.

Per exemple:

Aigua (H 2O) → hidrogen + oxigenamoníac (NH 3) → hidrogen + nitrogen

Exemples. Hidrogen (H), heli (He), fósfor (P), fluo r (F), ferro (Fe)

D6

Exercici 2 . Ateses les figures que es donen a continuació, cla ssifica-les segons:a) Element constituït per àtoms b) element constituït pe r molècules

c) Mescla d’elements d) compost

e) Mescla de compostos f) mescla d’un compost amb un e lement

1. 2. 3. 4.

Mescla d’elements compost Mescla d’un element i un compost

Element constituït per àtoms

Mescla de compostos Mescla d’elements

5. 6. 7. 8.

Mescla d’elements

Element constituït per molècules

7.2. L’àtom

D7

7.2.1. Models de l’àtom

El curs passat (3r d’ESO) vam estudiar l’àtom al llarg del temps.

Fins al S.XX es considerava que l’àtom

Recordeu que …

Abans del S.XX- Teoria atòmica de Dalton

Electró 1881

Model atòmic de Thomson (1904)

Protó 1906Fins al S.XX es considerava que l’àtomera indivisible, amb el descobriment de l’electró es va veure que dins de l’àtomhi ha altres partícules.

Model atòmic de Rutheford (1911)

Model atòmic de Bohr (1913)

Neutró 1932

Model atòmic actual o MODEL QUÀNTIC

D8

El físic anglès Joseph John Thomson va imaginar l’àtom com una esfera positiva on hi estavenincrustats els electrons, com les panses(electrons) en un pastís.

Model atòmic de Thomson (1904)

Model atòmic de Rutheford (1911)Model atòmic de Rutheford (1911)

El físic anglès, Ernest Rutherford , deixeble de Thomson, a través d’experiments va veure que de fet l’àtom est ava quasi buit: un nucli petit i positiu i un conjunt d ’electrons movent-se al seu voltant.

Nucli (on es troben els protons + ______)

e

e

ee

e

e

Escorça (on es troben els electrons)

D9

Detector

Trajectòria dels feixos

Quin va ser l’experiment de Rutherford?

Pantalla fluorescent (detector)

Font de radiació

Làmina d’or

Feix de partícules

Els resultats de Rutherford, incompatibles amb el model de Thomson , mostraven que l’àtom era quasi buit, amb la càrrega positiva concentrada al centre.

Font – Blanc- Detector

Blanc

Font

D10

El físic danès Niels Bohr , va millorar el model atòmic de Rutherford, i en 1 913 va publicar el seu model atòmic, que suposava que l’àt om estava format:

- per un nucli on es trobaven els protons i,

- una escorça on els electrons estan distribuïts en diferents capes o nivells

- a cada nivell hi cap un nombre màxim d’electrons ( 2n2, on n = nivell)

Capa o nivell electrons

Model atòmic de Dalton (1913)

Nucli (on es troben elsprotons + ----------)

Nivell o capa 1(nombre d’electrons = 2)

Nivell o capa 2(nombre d’electrons = 8)

Nivell o capa 3(nombre d’electrons = 18)

n = 1 2· (1)2 = 2

n = 2

n = 3

2· (2)2 = 8

2· (3)2 = 18

n = 4 2· (4)2 = 32

n = 5

n = 6n = 7

protons + ----------)

D11

Posteriorment, a l’any 1932 es va descobrir que l’a ltre partícula que formava part del nucli era el NEUTRÓ.

electró protó neutró

L'àtom de carboni (C) té 6 protons, 6 neutrons i 6 ele ctrons.

6 p6 n

6 p6 n

2e 4e

Els àtoms són neutres, ja que contenen el mateix nombre d e protons que d’electrons.

D12

Actualment se sap que els protons i els neutrons no són partícules elementals, sinó que estan formades d’altres partícules més petites anomenades quarks .

LHC(Large Hadron Collider)Gran Col·lisor de hadrons(hadrons = protons + neutrons)

?

?

El neutró està format per tres quarks:2 down i 1 up

El protó està format per tres quarks:2 up i 1 down

u u

ud

dd

D13

Partícules Càrrega elèctrica(en C, Coulombs)

Massa (en kg) Massa(en u = unitat de massa atòmica)

electró - 1,602·10-19 C 9,109·10-31 kg 0,00055 u ~ 0 u

protó 1,602·10-19 C 1,673·10-27 kg 1,007 u ~ 1 u

neutró 0 C 1,675·10-27 kg 1,009 u ~ 1 u

1 u = 1,66·10-27 kg

Recorda… · La massa del p i n són iguals a 1 u

· La massa de l’electró es considera negligible

· La càrrega de l’electró és la mateixa que la del protó, però de signe oposat.

D14

electró protó neutró

Exercici 3 . a) Dibuixa l’àtom d’oxigen sabent que té 8 protons, 8 electrons i 8 neutrons.

b) Determina la massa de l’atom d’oxigen en unitats de massa atòmica (u)

8 protons = 8 u

8 neutrons = 8 u

8 electrons = 0 u

8 p8 n

8 electrons = 0 u

Massa de l’àtom d’oxigen = 16 u

Exercici 4 . Quants neutrons té l’àtom de nitrogen, sabent que 7 p rotons i la seva massa

atòmica és de 15 u?

8 neutrons

D15

7.2.2. Nombre atòmic i nombre màssic

L’àtom d’un element es podria representar per Recordeu que … XA

Z

Nombre

atòmic, Z

Indica el nombre de PROTONS que té l’àtom d’aquell el ement.

Recordeu: Zapatero (ZP)

Nombre

màssic, A

Indica el nombre de PROTONS + NEUTRONS (nombre de partícules que hi ha al nucli) que té l’àtom d’aquell e lement.

Recordeu: AZNAR (A = Z + N)

electró protó neutró

N13

7

D16

Exercici 5 . Completa la taula següent:

Símbol protons neutrons electrons

O17

88 9 8

Cl35

1717 18

12 11

Cl35

1717

Na23

1111

P31

1515 16 15

D17

Recordeu que són els ISÒTOPS???…

Són àtoms d’un mateix element, amb diferent nombre de neu trons.

L’àtom d’hidrogen té 3 isòtops:

electró protó neutró

Z = 1 Z = 1 Z = 1

H11 H

21

H31

Per tant els isòtops, tenen el mateix nombre atòmic però diferent nombre màssic .

Hidrogen-2 (Deuteri)Hidrogen-1 (proti) Hidrogen-3 (Triti)

Abundància: 99,98 % 0,02 % Molt petita %

D18

L’àtom de carboni té 3 isòtops:

electró protó neutró

Z = 6 Z = 6 Z = 6

C126 C

136

C146

carboni - 13Carboni - 12 Carboni - 14

Abundància: 98,9 % 1 % Molt petita %

D19

7.3. Model actual de l’àtom

El model actual de l’àtom és el MODEL QUÀNTIC.

El que hem estudiat fins ara és que els electrons estan co l·locats en capes o nivellsd’energia (nivell 1 al nivell 7).

El MODEL QUÀNTIC va veure que dins dels nivells els elec trons no es trobavendistribuïts a l’atzar sinó que estan col·locats en SUBNIVELLS anomenats: s, p, d i f .

En el subnivell s caben 2 electrons

En el subnivell p caben 6 electrons

En el subnivell d caben 10 electrons

En el subnivell f caben 14 electrons.

Sònia professora de física

D20

Nivell o capa Tipus de subnivells

Electrons que hicaben en cada

subnivell

Electrons que hicaben en el nivell

o capa

1 s 2 2

2sp

26

8

3spd

26

1018

4

spdf

26

1014

32

5

spdf

26

1014

32

D21

Els electrons es van situant en els nivells i els subnive lls, començant pels méspropers al nucli, els de menor energia, fins a complet ar-los.

La manera de com els electrons es troben ordenats en un àtom en els nivells i elssubnivells corresponents s’anomena CONFIGURACIÓ ELECTR ÒNICA

1sExercici 5. Escriu la configuració electrònica dels

2s

3s

4s

5s

6s

7s

2p

3p

4p

5p

6p

7p

3d

4d

5d

6d

4f

5f

Exercici 5. Escriu la configuració electrònica dels

elements següents:

a) Oxigen (Z = 8)

b) Germani (Z = 32)

1s2 2s2 2p4

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2

D22

7.4. Taula Periòdica

H He

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1

GRUPS O FAMÍLIES

En la Taula Periòdica actual, els elements estan col·locats en ordre creixent de nombre

atòmic. L’estructura actual de la TP es basa en el coneixement de la configuració

electrònica dels elements.

No-metall

(columnes)

Li

Na

Rb

Cs

Fr

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

Sc

Y

La

Ac

Ti

Zr

Hf

Rf

V

Nb

Ta

Db

Cr

Mo

W

Sg

Mn

Tc

Re

Bh

Fe

Ru

Os

Hs

Co

Rh

Ir

Ni

Pd

Pt

Cu

Ag

Au

Zn

Cd

Hg

B

Ga

In

Tl

Al

C

Ge

Pb

Si

N

As

Bi

P

O

Se

Po

S

F

At

Cl

Ne

Ar

Xe

Rn

K KrBr

ITeSbSn

2

3

4

5

6

7

6

7

Ce

Th

Pr

Pa

Nd

U

Pm

Np

Sm

Pu

Eu

Am

Gd

Cm

Tb

Bk

Dy

Cf

Ho

Es

Er

Fm

Tm

Md No

YbLantànids

Actínids Lr

Lu

PE

RÍO

DE

S

(files)