GUIA PROFESSORS QUÍMICA ESO

QUÍMICA – NIVELL ESO
- GUIA PER PROFESSORS INTRODUCCIÓ
T(K) = T (ºC) + 273


1atm = 760 mmHg = 101.325Pa
Factors de conversió
Notació científica
ESTATS D’AGREGACIÓ DE LA MATÈRIA
ESTAT GASÓS
No forma ni volum propis
Molt compressibles
Flueixen amb facilitat
Partícules no unides, grans espais

ESTAT LÍQUID
Forma del recipient que els conté
Difícilment compressibles
Flueixen
Partícules poc unides
ESTAT SÒLID
Forma i volum propi
Difícilment compressibles
No flueixen
Partícules molt unides
LLEIS DELS GASOS
Els gasos que compleixen exactament les lleis, són gasos ideals. Els que ens podem trobar a la natura són
gasos reals ja que compleixen les lleis només de manera aproximada.
Llei de Boyle-Mariotte  p1·V1= p2·V2 pPA ; Vm3 (la temperatura és constant)
𝐩
𝐩
Llei de Gay-Lussac  𝐓𝟏 = 𝐓𝟐 TK (el volum és constant)
𝟏
𝟐
𝐕
𝐕
Llei de Charles i Gay-Lussac  𝐓𝟏 = 𝐓𝟐 (la pressió és constant)
𝟏
Llei general dels gasos 

𝒑𝟏 ·𝑽𝟏
𝑻𝟏
=
𝟐
𝒑𝟐 ·𝑽𝟐
𝑻𝟐
P ·V = nRT on n és el nombre de mols (més freqüent a batxillerat que a ESO)
CANVIS D’ESTAT
Interpretació cinèticomolecular
1
Punt de fusió: Canvi d’estat de sòlid a líquid.
Punt d’ebullició: Canvi d’estat de líquid a gasós.
Vaporització: Pot ser per ebullició ( a tota la massa del líquid amb una temperatura concreta) o per
evaporació (només a la superfície del líquid a qualsevol temperatura).
COM ES PRESENTA LA MATÈRIA?
Exemples: Compost  H2O ; Element  Fe ; Mescla heterogènia Granit; Col·loide pols en suspensió, nata
muntada; Mescla homogènia  Aigua amb sal



Components d’una dissolució: dissolvent (component amb més proporció, normalment és un líquid), solut.
Tipus de dissolucions: diluïdes (poc solut), concentrades (gran quantitat de solut), saturades (no accepten
més solut, precipita)
MANERES D’EXPRESSAR LA CONCENTRACIÓ DE LES DISSOLUCIONS
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡
% 𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡 =
· 100
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó
2
% 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡
· 100
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡
𝑔
𝐶 ( ⁄𝑙 ) =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó
𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑖𝑢
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑜 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑡𝑎𝑡 (𝑚𝑜𝑙⁄𝑙 ) =
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó

SOLUBILITAT: Quantitat màxima de solut que es pot dissoldre en un dissolvent determinat.

MÈTODES DE SEPARACIÓ DE MESCLES

TEORIA ATOMICOMOLECULAR DE DALTON
1. Totes les substàncies estan formades per unitats molt petites anomenades àtoms. Els àtoms són
partícules mínimes, indivisibles i indestructibles.
2. Les substàncies simples o elements són substàncies formades per un sol tipus d’àtoms.
3. Un compost químic és una substància pura que es forma per la unió d’àtoms d’elements diferents.
LA MATÈRIA: LES PROPIETATS ELÈCTRIQUES I L’ÀTOM
Massa
Càrrega
PROTÓ
1,673·10-27Kg
Positiva
ELECTRÓ
9,11·10-31Kg
Negativa
NEUTRÓ
1,675·10-27Kg
No en té
3

ELS MODELS ATÒMICS
Model de Thomson: L’àtom és una esfera carregada positivament en la qual es troben inserits els electrons.
La càrrega negativa dels electrons compensa la càrrega positiva, raó per la qual l’àtom és neutre.
Model de Rutherford: L’àtom consta d’un petit nucli central carregat positivament on es troben els protons i
que conté quasi tota la massa, i una part exterior en què es troben els electrons, que giren al voltant del
nucli.
Model de Bohr: L’àtom consta d’un nucli, que conté protons i neutrons, i d’una sèrie de capes en què se
situen els electrons, que giren al voltant del nucli. Els electrons fan òrbites circulars al voltant del nucli de
l’àtom. En cara òrbita els electrons tenen energia, per això les òrbites s’anomenen també nivells d’energia i
es designen amb la lletra n = 1, 2, 3, 4... El nombre d’electrons que hi pot haver en cada nivell d’energia és
igual a 2n2. L’energia de cada nivell augmenta a mesura que ens allunyem del nucli, un electró pot saltar a un
nivell de més energia si se subministra una determinada quantitat d’energia a l’àtom.
Model atòmic actual: Els electrons estan deslocalitzats i formen núvols electrònics, aquests s’anomenen
orbitals atòmics. Els orbitals són de diferents tipus; s, p, d i f i adopten formes diverses a l’espai.

QUÈ CARACTERITZA ALS ÀTOMS?
X: Símbol de l’element
Z: nombre atòmic = nombre de protons
A: nombre màssic = nombre de protons + nombre de neutrons
Isòtops: Són àtoms del mateix element que tenen el mateix nombre de protons i diferent nombre de
neutrons. Es representen amb el mateix símbol i tenen el mateix Z i diferent A.
Ions: Són àtoms que han perdut o guanyat electrons.
Ió positiu o catió: Perd electrons per tant adquireix càrrega negativa.
Ió negatiu o anió: Guanya electrons per tant adquireix càrrega positiva.
[D’aquest tema solen posar les taules d’elements per completar el símbol, Z, A, nº de protons, d’electrons,
neutrons i càrrega.]
Determinació de la massa d’un element químic:
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑖𝑠ò𝑡𝑜𝑝 1 · %1 + 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑖𝑠ò𝑡𝑜𝑝 2 · %2
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎𝑡ò𝑚𝑖𝑐𝑎 =
100
CONFIGURACIÓ ELECTRÒNICA DELS ÀTOMS
En cada nivell o subnivell d’energia hi pot haver un o més orbitals, cada orbital pot contenir com a màxim 2
electrons. Els electrons omplen els orbitals en ordre creixent d’energia, del nivell més proper al nucli al més
llunyà.
Configuració electrònica / Regla d’Aufbau

4
Fem la configuració electrònica a partir del nombre atòmic de l’element. Sumem els electrons dels
exponents fins a arribar a aquest nombre. Podem saber el període de l’element perquè és l’últim nivell
energètic en què podem trobar electrons. Ex: Mg: 1s22s22p63s2 període 3.
També podem saber el grup de l’element, però hi hem de prestar més atenció:
- Si acaba en ns1 és del grup 1.
- Si acaba en ns2 i no té electrons d, és del grup 2.
- Si acaba en:
o ns2 np1 és del grup 13
o ns2 np2 és del grup 14
o ns2 np3 és del grup 15
o ns2 np4 és del grup 16
o ns2 np5 és del grup 17
o ns2 np6 és del grup 18
- Si un element omple els orbitals d, el nombre del grup es coneix amb el resultat de sumar els electrons
que té en els últims orbitals ns i (n-s)d. Ex: Cr: [Ar] 3d4 4s2 és del grup 6.
- Si un element omple els orbitals d, no el classifiquem per grups.
ELS ELEMENTS I ELS COMPOSTOS QUÍMICS



TAULA PERIÒDICA
Els elements estan ordenats per ordre creixent del seu nombre atòmic.
Períodes  Files ; Grups  Columnes
Classificacions més importants: Metalls, no metalls i gasos nobles (súper estables per ells sols).
ELECTRONS I CAPA DE VALÈNCIA: Són els electrons de l’últim nivell dels àtoms i en determinen la capacitat
d’unir-se amb altres àtoms.
TIPUS D’ENLLAÇ QUÍMIC:
- Enllaç metàl·lic: Entre els àtoms de metalls.
-
Enllaç iònic: Entre cations metàl·lics i anions no metàl·lics que s’atrauen elèctricament. Dóna lloc a
xarxes cristal·lines tridimensionals.
-
Enllaç covalent: Es produeix entre àtoms de no-metalls que comparteixen electrons.
5


Regla de l’octet: Els àtoms dels diferents elements químics tendeixen a unir-se a altres àtoms per poder
tenir vuit electrons en la darrera capa, l’anomenat octet, i d’aquesta manera, aconseguir una estabilitat
més gran.
BIOELEMENTS: Són els elements químics que formen part dels éssers vius. Els més abundants són quatre: C,
H, O i N; constitueixen el 95% de la massa total dels éssers vius.
AGRUPACIONS D’ELEMENTS:
Àtoms aïllats  gasos nobles
Molècula  agrupació d’àtoms, si són iguals són substàncies simples i si són àtoms diferents són compostos.
Substància molecular  formada per un conjunt de molècules
Cristalls  constituït per molts àtoms units els uns amb els altres que formen agrupacions ordenades en
l’espai com a xarxes tridimencionals
ELS CANVIS QUÍMICS
Quan les substàncies inicials es transformen en substàncies finals diferents.




MASSA MOLECULAR
La massa d’una molècula és la suma de les masses dels àtoms que el formen.
EL MOL
És la quantitat de substància que conté 6,023·1023 partícules (àtoms, molècules, ions, electrons...)
EQUACIÓ QUÍMICA
En tota reacció es compleix que la suma de les masses dels reactius és igual a la suma de les masses dels
productes de la reacció.
Important saber ajustar reaccions químiques i fer els càlculs.
VELOCITAT DE REACCIÓ
Factors que modifiquen la velocitat d’una reacció:
- Naturalesa de les substàncies (hi ha substàncies que són més reactives que altres)
6
-
Temperatura (a més temperatura, més moviment de les partícules per tant més xocs i més reaccions)
Grau de divisió dels reactius (com més dividits estiguin els reactius, més xocs hi poden haver)
Concentració (com més gran sigui la concentració, més xocs)
Catalitzadors (fan variar la velocitat de reacció però no es consumeixen en el procés)
L’energia necessària per trencar enllaços i formar-ne de nous s’anomena energia d’activació.


ENERGIA DE LES REACCIONS QUÍMIQUES: Exotèrmiques (desprenen energia, sempre amb J o KJ),
endotèrmiques (absorbeixen energia).
TIPUS DE REACCIONS QUÍMIQUES
o Reaccions de síntesi: C + O2  CO2
o Reaccions de descomposició: CaCO3  CaO + CO2
o Reaccions de desplaçament: Zn + CuSO4  ZnSO4 + Cu
o Reaccions de doble desplaçament: Pb(NO3)2 + 2KI  PbI2 + 2KNO3
REACCIONS QUÍMIQUES D’INTERÈS




REACCIONS DE COMBUSTIÓ: Combustible (compost amb C i H) + oxigen  diòxid de carboni + aigua
REACCIONS ÀCID-BASE: Àcids  pH 1-6 Neutre pH 7 Base  pH 8-14
Quan mesclem un àcid i una base té lloc una reacció química anomenada neutralització.
Els àcids dissolts en aigua alliberen ions H+, les bases alliberen ions hidroxil OH-.
EFECTE HIVERNACLE: L’efecte hivernacle natural permet que el planeta tingui una temperatura acceptable
perquè s’hi desenvolupi la vida, els problemes es produeixen quan l’atmosfera té una gran quantitat de CO2
o d’altres gasos que retenen la radiació infraroja, ja que aleshores es redueix l’emissió de calor cap a l’espai
exterior i es produeix un sobreescalfament de la Terra.
PLUJA ÀCIDA: Algunes indústries produeixen combustions que emeten a l’atmosfera gasos com el CO 2, el NO
i el SO2. Amb la llum solar aquests gasos es transformen en HNO3 i en H2SO4. Aquests àcids cauen a terra
arrossegats per l’aigua.
7