Estructura i Classificació dels Elements Químics: Taula Periòdica i Àtoms
Estructura i Organització dels Elements Químics
Es coneixen 118 elements, dels quals 92 són naturals i la resta són artificials. Aquests elements es distribueixen en:
- 7 files horitzontals, anomenades períodes.
- 18 columnes, anomenades grups o famílies. Les famílies tenen un nom propi.
Els elements químics estan ordenats per ordre creixent del seu nombre atòmic (Z).
El Nombre Atòmic (Z)
Z és el nombre de protons que té un àtom. Tots els àtoms del mateix element químic tenen el mateix nombre atòmic.
Classificació dels Elements per Estat Físic (a Temperatura Ambient)
- Líquids: Mercuri (Hg), Brom (Br).
- Gasos: Hidrogen (H), Nitrogen (N), Oxigen (O), Fluor (F), Clor (Cl), Heli (He), Neó (Ne).
Els altres elements que heu de conèixer el nom i símbol són sòlids a temperatura ambient.
Història i Definició del Concepte d'Àtom
Origen del Terme "Àtom"
La paraula "àtom" prové del grec i significa indivisible.
Qui va utilitzar la paraula "àtom" per primera vegada i quan?
Demòcrit i Leucip (filòsofs grecs) fa més de 2400 anys.
Qui va tornar a utilitzar la paraula "àtom" i quan?
John Dalton (químic anglès) al segle XIX.
Estructures Formades per Àtoms Units
Les substàncies simples i els compostos poden formar estructures on els àtoms estan units. Aquestes estructures són:
a) Molècules
Unió de dos o més àtoms. Exemple: $\text{H}_2\text{O}$ (aigua), $\text{O}_2$ (oxigen).
b) Cristalls
És la unió de molts àtoms que formen una xarxa cristal·lina (estructura 3D). Exemple: diamant (C), sal comuna (NaCl), ferro.
Conceptes Clau en l'Estructura Atòmica
Variables Atòmiques
- Z = Nombre Atòmic: Correspon al nombre de protons. Tots els àtoms del mateix element químic tenen el mateix nombre atòmic.
- A = Nombre Màssic: $A = Z + N$ (nombre de protons i neutrons).
- Q = Càrrega: $Q = \text{nombre de protons} - \text{nombre d'electrons}$.
Isòtops
Són àtoms que tenen el mateix nombre de protons i diferent nombre de neutrons.
Ions
Són àtoms carregats elèctricament, ja que han perdut o guanyat electrons.
- Cations: Han perdut electrons. Càrrega positiva.
- Anions: Han guanyat electrons. Càrrega negativa.
Composició de la Matèria
La matèria està formada per àtoms. Les partícules que formen una substància pura són totes iguals.
Substàncies Pures
- Si estan formades per àtoms del mateix element químic reben el nom de substàncies simples o elements.
- Si estan formades per àtoms d'elements químics diferents s'anomenen compostos.
Mescles
Quan les partícules són diferents entre si reben el nom de mescles.
- Si és uniforme en totes les seves parts és tracta d'una homogènia.
- Si es distingeixen les seves parts és una mescla heterogènia.
Relació de Masses
Quantes vegades és més gran aproximadament la massa del protó que la de l'electró? 1800.
