Introducció a la Química: Estructura Atòmica i Reaccions

Introducció a la Química

1. Estructura Atòmica de la Matèria

A l'univers trobem: energia i matèria.

• Matèria: Tot allò que té massa i ocupa un volum.
• Massa: Mesura de la quantitat de matèria d'un cos.
• Volum: Espai ocupat per un cos.
• Densitat: Relació entre la massa d'un cos i l'espai que ocupa. És una característica pròpia de cada substància.

Els elements bàsics de la matèria són els àtoms.

Estan formats per tres tipus de partícules:

• Nucli: Conté protons (càrrega +) i neutrons (càrrega 0).
• Escorça: Conté electrons (càrrega -) que es mouen al voltant del nucli.

Recorda que:

• Dues càrregues del mateix signe es repel·leixen.
• Dues càrregues de signe diferent s'atrauen.

Classificació dels Àtoms segons la seva Càrrega

• Àtoms neutres: No tenen càrrega elèctrica (càrregues positives = càrregues negatives). El nombre de protons és igual al nombre d'electrons.
• Ions: Àtoms carregats elèctricament.
  • Anions: Àtoms amb càrrega negativa (nombre d'electrons > nombre de protons).
  • Cations: Àtoms amb càrrega positiva (nombre de protons > nombre d'electrons).

Els àtoms es classifiquen pel nombre de protons, que es coneix com a nombre atòmic.

Els elements són conjunts d'àtoms amb el mateix nombre atòmic.

Els àtoms s'agrupen per formar molècules.

La fórmula química ens permet saber quins àtoms i en quina proporció formen la molècula.

Àtoms d'un mateix element poden tenir diferent nombre de neutrons; aquests s'anomenen isòtops.

2. Reaccions Químiques

Els canvis en la matèria poden ser de dos tipus:

• Canvis físics: No varia la composició química de la substància.
• Canvis (reaccions) químics: Sí varia la composició química de la substància.

Les reaccions químiques s'expressen de la següent manera:

Reactius (substàncies inicials) → Productes (substàncies finals)

Per exemple: A + B... → C + D...

En una reacció química sempre es compleix:

• Els elements dels reactius i els elements dels productes són els mateixos, però ordenats de manera diferent.
• La massa dels reactius i la dels productes és la mateixa (Llei de Lavoisier).

Tipus de Reaccions segons l'Energia

Segons l'energia que els cal o que alliberen, les reaccions es classifiquen en:

• Reaccions endotèrmiques: Cal aportar energia contínuament.
• Reaccions exotèrmiques: Aporten energia al medi.

En qualsevol dels casos, sempre cal una quantitat d'energia inicial, anomenada energia d'activació.