Tema 7. La Taula Peri dica [Modo de compatibilidad] · Taula Periòdica 7.5. La distribució...
Transcript of Tema 7. La Taula Peri dica [Modo de compatibilidad] · Taula Periòdica 7.5. La distribució...
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)