Benvinguda

Benvinguts al Bloc de Química de 4t d'ESO

Aquí teniu el nou mitjà de comunicació i aprenentatge de la matèria de química de 4t d'ESO.
L'objectiu fonamental és oferir a l'alumne tot el material necessari per poder seguir la matèria amb normalitat, sense necessitat de tenir un llibre de text.
 A més, també ofereix tot un seguit de material complementari (links, imatges, videos, documents, ...) que li permetin ampliar els seus coneixements i un millor seguiment de la matèria.
Amb ell també pretenem que sigui el propi alumne qui busqui i proporcioni la informació que vol compartir amb els seus companys.

Esperem i confiem que aquest mitjà resulti d'utilitat i us permeti conèixer una mica millor aquesta fantàstica ciència, com és la QUÍMICA.

Representació senzilla d'un àtom
 Endavant i molta sort !!!




Tema 1. Taula periòdica i enllaç (I).

Els àtoms. Estructura i configuració electrònica. 


1.- LA CONSTITUCIÓ DE L'ÀTOM.

L’àtom és una estructura amb un nucli molt petit en relació amb la mida total de l'àtom.
  • Al nucli hi ha protons i neutrons.
  • Al voltant d'aquest nuncli es mouen els electrons a una distància del nucli molt gran en comparació amb la mida d'aquest. És a dir, la major part de l'àtom està buida.
També sabem que en l'àtom hi ha altres partícules més petites, anomenades quarks, que formen els protons i els neutrons.

 

Per representar un àtom s'utilitzen un símbol i dos nombres:

  • El nombre atòmic, Z, indica el nombre de protons de l'àtom.
  • El nombre màssic, A, indica la suma del nombre de protons i el nombre de neutrons.

En un àtom neutre, el nombre de protons coincideix amb el nombre d'electrons. Per tant, Z també representa el nombre d'electrons de l'àtom neutre.

Tots els àtoms d'un element químic tenen el mateix Z, és a dir, tots tenen el mateix nombre de protons.

Els isòtops són els àtoms que tenen el mateix nombre de protons i diferent nombre de netrons. Els isòtops són àtoms d'un mateix element químic.
En aquest video podeu veure de què està feta la matèria. Ens explica la constitució dels àtoms i de la matèria. També us permetrà recordar alguns dels conceptes que heu treballat a Biologia.

 També podeu veure-ho, fent click aquí.

2.- L'ÀTOM QUANTITZAT .

S'ha descobert que els electrons giren només a certes distàncies del nucli atòmic. És a dir, no poden girar a qualsevol distància.
Per això es diu que l’àtom està quantitzat, això vol dir que els electrons s'organitzen en nivells energètics que tenen una capacitat limitada com veurem posteriorment.

Per arribar al coneixement actual de l'àtom, molts han estat els que han proposat diferents models atòmics (Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, ...).
El següent video fa un recorregut per aquests models predecesors del que es considera model atòmic actual.


Ens centrarem ara amb el model atòmic de Bohr i el model del núvol electrònic:

      2.1.- EL MODEL ATÒMIC DE BOHR
 
 També podeu veure-ho, fent clic aquí. 

La càrrega negativa dels elements fa que siguin atrets pel nucli, que té càrrega positiva. Una manera de vèncer aquesta atracció és estar en moviment continu. 

El científic Niels Bohr (1885-1962),va fer un seguit d'estudis dels quals va deduir que els electrons giren al voltant del nucli descrivint només unes determinades òrbites circulars, on no perden energia encara que girin i, per consegüent, no cauen cap al nucli tal com es deia en models atòmics anteriors (per ex: Rutherford)

Així doncs, en l'àtom, els electrons i les seves òrbites s'organitzen en "capes" i en cada capa tindran una certa energia. Per això les capes s'anomenen nivells d'energia.
  • En el primer nivell, (el més proper al nucli atòmic) hi pot haver fins a 2 electrons .
  • En el segon nivell, hi pot haver fins a 8 electrons.
  • En el tercer nivell, hi pot haver fins a 18 electrons.
  • En el quart nivell, hi pot haver fins a 32 electrons.
 Els electrons es col.loquen en l'àtom ocupant el nivell de menys energia que estigui lliure. És a dir, si un àtom o ió té un electró, aquest se situarà en el primer nivell d'energia, és a dir, més a la vora del nucli.

Així doncs, en el model de Bohr, els electrons només es poden trobar girant en uns nivells d'energia determinats.
 
     2.2.- EL MODEL DEL NÚVOL ELECTRÒNIC
També podeu veure-ho, fent clic aquí.

Aquest és un video extret de la web: www.quimitube.com, on trobareu molta més informació de la matèria de química.

El model del Bohr no és prou precís per indicar on es troba cada electró d'un àtom. Unes investigacions van demostrar que alguns nivells d'energia tenien, al seu torn, subnivells.
Aquests estudis realitzats pel científic austríac Schrödinger (1887-1961), van permetre establir el model del núvol electrònic, que és el que actualment es considera vàlid.

La diferència més important entre aquests dos models és en aquests punts:
  • El model del Bohr suposa que els electrons estan situats en unes òrbites concretes a unes distàncies definides del nucli.
  • El model del núvol electrònic estableix que els electrons estan situats al voltant del nucli ocupant unes posicions més o menys probables, però no se'n pot predir la posició amb exactitud total.

Si poguéssim fotografiar les posicions que ocupa l'electró en el moviment que fa al voltant del nucli, tindríem un núvol de punts que seria més dens a les zones en què és més probable trobar l'electró i  més lleuger el les quals és menys probable.

Per tant, un orbital és la regió de l'espai en què hi ha una probabilitat elevada (superior al 90%) de trobar l'electró.

     2.2.1.- TIPUS D'ORBITALS

Hi ha diferents tipus d'orbitals que s'identifiquen amb les lletres: s, p, d i f. La forma i la mida d'un orbital depenen del nivell i del subnivell d'energia en què es troben, així:
  • Els orbitals s tenen forma esfèrica.
  • Els orbitals p tenen forma de vuit (8).
  • Els orbitals d i els f tenen formes més complexes.
 
Orbital tipus s
Orbitals tipus p
Orbitals tipus d

Tema 1. Taula periòdica i enllaç (II).

La taula periòdica dels elements.


1.- INTRODUCCIÓ I ESTRUCTURA.
Taula periòdica dels element

La taula periòdica s'estructura en columnes i fileres i els seus elements estan ordenats segons el valor creixent dels seus nombres atòmics.
Actualment es coneixen 118 elements, 83 dels quals es troben de forma natural a la Terra. Els elements químics s’ordenen segons el nombre atòmic en la taula periòdica.


a) Els elements del grup 1, els alcalins, tenen 1 electró en l' últim nivell. Han de perdre 1 electró per aconseguir una configuració més estable de gas noble.
b) Els elements del grup 2, els alcalinoteris, tenen 2 electrons en l' ultim nivell ocupat. Han de perdre 2 electrons per aconseguir una configuració mes estable.
c) Els elements del grup 13 tenen 3 electrons en l' últim nivell.
d) Els elements del grup 14 tenen 4 electrons en l' últim nivell.
e) Els elements del grup 15 tenen 5 electrons en l'últim nivell.
f) Els elements del grup 16, anomenats calcògens, tenen 6 electrons en l'últim nivell i, per tant, tenen tendència a captar 2 electrons per adquirir configuració de gas noble i convertir-se en anions -2.
g) Els elements del grup 17, els anomenats halògens, tenen 7 electrons en l'últim nivell, d'aquesta manera tenen tendència a captar 1 electró per adquirir configuració de gas noble, convertint-se en anions -1.
h) Els elements del grup 18 s'anomenen gasos nobles, presentant una configuració molt estable que fa que no s'enllacin amb cap altre element.

Podeu conèixer una mica millor l'estructura de la Taula Periòdica al video següent:

 També pots veure el video fent click aquí.
2.- HISTÒRIA DE LA TAULA PERIÒDICA. 

Triadas de Döbereiner
El primer intent de classificació sistemàtica el va constituir l'estudi realitzat per Döbereiner, qui d'acord amb la seva gran semblança a característiques químiques seleccionar alguns elements químics en grups de tres, observant que les masses atòmiques d'aquests elements són aproximadament les mateixes. 


Llei de les octaves de Newlands
Article principal: John Alexander Reina Newlands.
El 1864, el químic anglès John Alexander Reina Newlands va comunicar al Royal College of Chemistry la seva observació que en ordenar els elements en ordre creixent dels seus pesos atòmics (prescindint de l'hidrogen), el vuitè element a partir de qualsevol altre tenia unes propietats molt similars al primer. En aquesta època, els anomenats gasos nobles no havien estat encara descoberts. Aquesta llei mostrava una certa ordenació dels elements en famílies (grups), amb propietats molt semblants entre si i en Períodes, formats per vuit elements les propietats anaven variant progressivament. 


Al següent video coneixeràs la història de la Taula Periòdica:

 També pots veure el video fent click aquí.
EXERCICIS ESPECÍFICS APARTAT: "LA TAULA PERIÒDICA DELS ELEMENTS"

1.- En primer lloc, et proposem un full d'exercicis específics d'aquest apartat que estem treballant. Per descarregar-lo pots fer click aquí.

2.- A continuació teniu un exercici GRUPAL per treballar i conèixer una mica millor la Taula Periòdica dels Elements. Fer descarregar-lo feu click aquí.


A continuació us oferim una sèrie de links amb exercicis i activitats que us permetran millorar els vostres coneixements:
1.- Exercicis d'estructura atòmica i caràcterístiques dels àtoms.
2.- Exercicis tipus test de diferents conceptes relacionats amb l'estructura atòmica i la taula periòdica.
3.- Taula periòdica dinàmica-interactiva amb moltíssima informació -propietats i característiques dels elements, configuració electrònica, estat físic, etc, ). Molt interessant. 

4.- Activitat de zonaClic sobre la taula periòdica.

5.-Joc per relacionar els símbols dels elements amb els seus noms.























Tema 1. Taula periòdica i enllaç (III).

Enllaç químic (I)


1.- INTRODUCCIÓ. 

Dos, o més àtoms es poden unir per tal de formar una molècula. 

S'anomena enllaç químic la unió entre els àtoms que constitueixen un element o compost.

Aquesta unió es produeix gràcies a les forces d'atracció que s'estableixen entre els àtoms. Són forces de caire elèctric, però amb algunes variacions, depenent de com siguin els àtoms que s'enllacen.

Hi ha tres tipus d’enllaços: L’enllaç iònic, el covalent i el metàl·lic. Tot àtom , per mitjà d’aquests àtoms tindrà vuit electrons de valència dins de la seva configuració electrònica i complirà la regla de l’octet. És per això, que, els gasos nobles no s’uneixen, perquè ja compleixen amb la regla de l’octet( tenen vuit electrons de valencià i són estables).


2.- L'ENLLAÇ IÒNIC.  

L'enllaç iònic té lloc quan es combinen un metall i un no-metall. El metall aconsegueix la configuració de gas noble cedint electrons i es converteix en un catió. El no-metall capta electrons i es converteix en un anió.

L ’enllaç iònic consisteix en la cessió d’electrons per tal de complir la regla de l’octet. Com he dit, aquest sempre estarà format per un metall i un no-metall.

Les propietats de les substàncies iòniques són les següents:

  • Tenen punts de fusió i ebullició elevats
  • Són durs i fràgils
  • No condueixen el corrent elèctric en estat sòlid, però si quan es fonen o es dissolen.
  • Són solubles en aigua.
  • Son sòlids a temperatura ordinària.
  • Si els ions de la mateixa càrrega queden a prop, es repel·leixen. Aquesta és la causa que els sòlids iònics es trenquin fàcilment.
Aquí tens una representació senzilla de l'enllaç iónic:


En un compost iònic, la fòrmula només ens indica la proporció  en què es troben els àtoms. En l'enllaç iònic no es formen molècules aïllades. Els compostos iònics són sòlids cristal.lins.


I ara t'oferim un video amb més concrecions de l'enllaç iònic i de les xarxes cristal.lines:

  També pots veure el video fent click, aquí.

A s t'oferim dos videos més per tal que puguis aprofundir en el coneixement d'aquest tipus d'enllaç:
a) Introducción al enlace químico. ¿Por qué se enlazan los átomos? (Fuente: www.quimitube.com)
b) Propiedades de los compuestos iónicos (Fuente: www.quimitube.com)


Tema 1. Taula periòdica i enllaç (IV).

Activitats i material complementari. 


1.- FULL D'EXERCICIS TEMA 8.

A continuació et presentem el full d'exercicis d'aquest tema. Pots descarregar-te'l aquí.


2.- FULL D'EXERCICIS DE REFORÇ AMB RESPOSTES

En aquest apartat et podràs descarregar un full d'exercicis de reforç d'aquest tema amb les respostes (© Grup Promotor Santillana Educación SL). D'aquesta manera podràs comprovar tu mateix la resolució d'aquests exercicis.
Pots descarregar-te'l aquí.

A l'apartat següent es presenta un full amb exercicis d'amplicació.


3.- FULL D'EXERCICIS D'AMPLIACIÓ AMB RESPOSTES

En aquest apartat et podràs descarregar un full d'exercicis d'ampliació (© Grup Promotor Santillana Educación SL) per tal d'aprofundir en alguns apartats d'aquest tema.
Pots descarregar-te'l aquí.


4.- PROBLEMES RESOLTS I EXERCICIS COMPLEMENTARIS.

A continuació trobaràs diferents exercicis resolts (en aquest cas 4) i a continuació de cadascun d'ells, una sèrie d'exercicis que es proposen fer, de característiques similars al resolt (© Grup Promotor Santillana Educación SL).
Pots descarregar-te el document aquí.


5.- APLICACIONS A LA VIDA QUOTIDIANA.

En aquest apartat trobaràs el document que porta per títol: "El llapis i els diamants" (© Grup Promotor Santillana Educación SL).
El diamant i el grafit tenen la mateixa composició química: carboni pur; això no obstant, les seves propietats són diferents.
Pots descarregar-te'l aquí


6.- CURIOSITATS I ANÈCDOTES.

Et presentem un document que ens parla de Marie Sklodowska, Marie Curie (© Grup Promotor Santillana Educación SL). Ens presenta els seus principals descobriments i la seva gran aportació al món de la radioactivitat.
Aprofita per saber-ne més en aquest enllaç.


7.- DOCUMENTS D'AMPLIACIÓ (amb exercicis resolts).

El document que tens a continuació et presenta tot un seguit de temes que et permetran ampliar els conceptes treballats (© Grup Promotor Santillana Educación SL). Així mateix també trobaràs exercicis resolts dels diferents temes que es presenten. Aquests temes són:

  • Concepte d'òrbita i orbital
  • Configuració electrònica abreujada
  • Breu història de la Taula Periòdica
  • Els gasos nobles
  • Estructura electrònica i periodicitat
 Pots descarregar-te el document, aquí.


8.- PRESENTACIÓ POWER POINT INTERACTIVA.

Aquí trobaràs una presentació interactiva amb tots els conceptes treballats en aquest tema.
Necessitaràs una connexió a Internet per poder activar els links.
Veuràs que a l'apartat PER COMENÇAR t'anirà oferint una presentació seqüenciada dels diferents conceptes.
També és interessant l'apartat ESQUEMA que et conduirà pels diferents apartats d'aquest tema.
Finalment trobaràs l'apartat INTERNET que et permetrà accedir a diferents pàgines web amb contingut relacionat.

Pots accedir a aquesta presentació aquí.

En cas de tenir problemes, demana al teu professor que et faciliti l'arxiu per correu electrònic.

9.- LLIBRE DIGITAL DE McGraw Hill.

Aquí et presentem un tema referent a L'àtom de l'editorial McGraw-Hill, on trobaràs informació i activitats sobre les teories sobre l'àtom, un bon coneixement d'aquest àtom, isòtopos, ions, etc.
També trobaràs activitats complementaries, lectures relacionades amb el tema molt interessants i un conjunt d'activitats finals per avaluar si ho has entès tot.
Pots accedir fent click aquí.