Física i Química 3r ESO Unitat 5. Àtoms, Taula Periòdica i Enllaç IES Altaia PDF

FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia 4. Configuració electrònica i propietats de la taula periòdica. Com hem estudiat, es coneix com a configuració electrònica la forma en què els electrons es distribueixen per capes en un element químic donat, ja siga com...

FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia 4. Configuració electrònica i propietats de la taula periòdica. Com hem estudiat, es coneix com a configuració electrònica la forma en què els electrons es distribueixen per capes en un element químic donat, ja siga com a àtom neutre o ió. Els nombre d’electrons que té un element químic neutre en la seua última capa, la més externa, en determina les seues propietats. Per això, en la taula periòdica, s’agrupen en una mateixa columna tots els elements químics que tenen el mateix nombre d’electrons a l’última capa. Així sabrem que tots els elements químics que pertanyen a un mateix grup tindran propietats semblants. A tal punt és això important, que alguns grups de la taula periòdics tenen un nom propi identificatiu de les propietats de tots els seus elements. Els elements químics es classifiquen en: Metalls: quan tenen tendència a formar ions positius (cations) cedint un o varis electrons. No metalls: quan tenen tendència a formar ions negatius (anions) guanyant un o varis electrons. Semimetalls: quan poden tendir tant a guanyar com a perdre electrons. Font: TERMCAT, CENTRE DE TERMINOLOGIA. (https://www.termcat.cat/ca/recursos/productes multimedia/taula-periodica-dels-elements) ACTIVITATS 16. Dibuixa els àtoms i els ions de beril·li, magnesi i calci. Escriu la configuració electrònica de cadascun. Què tenen en comú? On estan aquests àtoms en la taula periòdica? 17. Dibuixa els àtoms i els ions de fluor i clor. Escriu la configuració electrònica de cadascun. Què tenen en comú? On estan aquests àtoms en la taula periòdica?  10 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia 18. Completa les següents frases: a. Dos o més àtoms que tinguin el mateix Z i diferent A s’anomenen __________. b. Quan un àtom adquireix càrrega elèctrica s’anomena __________. c. Un àtom adquireix càrrega quan guanya o perd __________. d. Un àtom que guanya electrons adquireix càrrega elèctrica __________. Es converteix en un _________. e. Un àtom que perd electrons adquireix càrrega elèctrica __________. Es converteix en un __________. f. Quan el nombre de protons és igual que el d’electrons, l’àtom és __________. g. A la Taula Periòdica els elements estan ordenats per ordre ____________ de nombre atòmic. Les files horitzontals s’anomenen ______________ i estan numerades de l’_____ al 7 i les columnes verticals s’anomenen _________ i n’hi ha __________. h. Els tres elements més abundants en els éssers vius són: _________, _____________ i ___________. i. Els _________ es troben a l’_________, la part més externa de l’àtom, i la seva massa és aproximadament unes 2000 vegades menor que la unitat de massa atòmica (u.m.a.). j. Al _________ de l’àtom, es troben els _________, que tenen càrrega _________, i els _________, que no tenen càrrega. Aquests dos tipus de partícules _________ tenen una massa similar, que és aproximadament una unitat de massa atòmica. 5. Enllaç químic a les substàncies. Com sabeu, quan observem una mostra de substància veiem milions d'àtoms d'un o més elements químics. Anomenem enllaç químic al conjunt de les forces que mantenen unides les partícules que formen les espècies químiques. Al llarg d'aquesta unitat veurem que hi ha diferents tipus d'enllaços químics. En tots els casos les forces involucrades a l'enllaç químic són de naturalesa elèctrica. Que en una substància es presente un tipus d’enllaç o un altre depèn de les característiques dels àtoms que s’enllaçen. Els àtoms dels gasos noblessón els únics que es presenten a la natura de forma aïllada, és a dir, sense combinar se amb altres àtoms. Això és així perquè són àtoms estables, ja que tenen una configuració electrònica a la seua capa de valència del tipus s2p6, o s2 en el cas de l'heli. Els àtoms dels altres elements intenten assolir una configuració electrònica similar a la dels gasos nobles. Per això, guanyen, perden o comparteixen electrons amb altres àtoms, amb els quals s'enllaçen. El 1916, el nord-americà Gilbert N. Lewis va proposar una teoria per explicar l'enllaç entre àtoms anomenada regla de l'octet. Per assolir la màxima estabilitat, tots els àtoms tendeixen a obtenir la configuració de valència dels gasos nobles (8 electrons, excepte l'heli). Depenent de la manera com els àtoms assoleixin la configuració de gas noble, es produirà un tipus d'enllaç o un altre. Hi ha tres tipus d'enllaç entre àtoms: iònic, covalent i metàl·lic. 5.1.Enllaç iònic. L'enllaç iònic s'estableix quan es combinen un metall i no metall. Tots dos aconsegueixen la configuració de gas noble formant ions. L’enllaç iònic resulta de les forces d’atracció entre anions i cations. Els ions es combinen en la proporció adequada perquè el compost resultant siga neutre. Observa el que els passa als àtoms de Na i Cl:  11 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia Si es combinen els àtoms de Na i O, passarà el següent: Als compostos iònics els ions s'organitzen en una xarxa cristal·lina. L'enllaç iònic NO forma molècules. La fórmula del compost iònic indica la proporció en què es combinen els àtoms, expressada amb els números més senzills. ACTIVITATS 19. Estudia la fórmula dels compostos iònics que resulten de la combinació de: a) Ca i O b) Rb i S c) Al i I d) F i Mg 5.2.Enllaç covalent. Quan es combinen àtoms d'elements no metàl·lics entre si, l'única possibilitat que assolisquen la configuració de gas noble és compartint electrons. Lewis va proposar representar els enllaços covalents entre àtoms utilitzant els símbols dels elements i punts per als electrons de valència. En un diagrama de Lewis cada parell d’electrons compartits es representa mitjançant una ratlla entre els dos àtoms. - Cl2 → Cada àtom de Cl té 7 electrons de valència (Cl: [Ne] 3s2 3p5). Si entre dos àtoms de Cl comparteixen un parell d'electrons, tots dos assoleixen la configuració de gas noble (enllaç covalent simple).  12 FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia - O2 → Cada àtom d'O té 6 electrons de valència (O: [He] 2s2 2p4). Cada àtom d'O ha de compartir dos parells d'electrons per assolir la configuració de gas noble (enllaç covalent doble). - N2 → Cada àtom de N té 5 electrons de valència (N: [He] 2s2 2p3). Cada àtom de N ha de compartir tres parells d’electrons per assolir la configuració de gas noble (enllaç covalent triple). En una mateixa molècula covalent es poden donar diferents tipus denllaços covalents: La majoria de substàncies covalents formen molècules, estructures neutres en què un grup concret d'àtoms no metàl·lics s'uneixen sempre de la mateixa manera. Els àtoms poden ser iguals (substància simple: H2, O2) o diferents (compost: H2O, CO2). La fórmula d'una molècula indica el nombre d'àtoms de cada element que la formen, i no només la proporció. Algunes substàncies covalents formen cristalls. Un nombre indeterminat d'àtoms s'uneixen els uns als altres mitjançant enllaços covalents. ACTIVITATS 20. Estudia la fórmula dels compostos covalents que resulten de la combinació de: a) Cl i O b) H i S c) Br i N d) F i C 21. El cloroform i l'aigua oxigenada són compostos covalents de fórmula CHCl3 i H2O2, respectivament. Dibuixa les estructures de Lewis de cadascun. 13  FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO UNITAT 5. ÀTOMS, TAULA PERIÒDICA I ENLLAÇ IES Altaia 5.3.Enllaç metàl·lic. L'enllaç metàl·lic es dóna quan es combinen metalls entre ells. Es deu a l'atracció entre el núvol que es forma amb els electrons de valència dels àtoms i els ions positius que queden. Exercici resolt. ACTIVITATS 22. Analitza el tipus d’enllaç que es forma entre els àtoms de les substàncies següents. Justifica la resposta. a) BaCl2 b) SO c) Mg d) HF e) NaF f) NF3 g) CO2 h) Cs 14