Apunts, resums, treballs, exàmens i exercicis de Química de Batxillerat

Models atòmics

→ formació de la matèria

Model atòmic de Böhr:

• Els elements estan formats per partícules molt petites, indivisibles i indestructibles (àtoms). Tots els àtoms d’un mateix element són idèntics, mateix tamany, massa i propietats químiques
• Els compostos químics estan formats per àtoms de diferents elements en proporcions fixes
• Una reacció química implica només la separació, combinació o reordenament dels àtoms

Model atòmic de Thomson:

• Estudiaba la relació a través del magnetisme i es va donar compte de que hi havia una repulsió de rajos catòdics amb un imàn, llavors tenien que haver partícules negatives
• El àtom és una esfera d’electricitat positiva en la que es troben inmerses partícules negatives. Va ficar

Orbital Atòmic

Un orbital atòmic és una zona de l'espai al voltant del nucli on hi ha una alta probabilitat de trobar un electró.

Números Quàntics

Els números quàntics descriuen l'estat d'un electró en un àtom:

• Número quàntic principal (n): Determina el nivell d'energia i la mida de l'orbital. Pot prendre valors enters positius (n = 1, 2, 3, ..., ∞).
• Número quàntic secundari o azimutal (l): Defineix la forma de l'orbital. Els seus valors van de 0 a n-1.
• Número quàntic magnètic (m_l): Indica l'orientació de l'orbital en l'espai. Els seus valors van de -l a +l.
• Número quàntic d'espín (m_s): Descriu el gir de l'electró. Pot ser +1/2 o -1/2.

Configuració Electrònica

La configuració electrònica dels àtoms és la representació...

Evolució dels Models Atòmics

Model Atòmic de Dalton

La Teoria Atòmica de Dalton (principis del segle XIX) va postular que:

• L'àtom és una partícula indivisible i indestructible.
• Tots els àtoms d'un mateix element són idèntics en massa i propietats.
• Els àtoms d'elements diferents tenen masses, mides i propietats diferents.
• Els compostos es formen per la unió d'àtoms de diferents elements en una relació numèrica senzilla.

Aquest model explica:

• La discontinuïtat de la matèria.
• Les relacions estequiomètriques en les reaccions químiques.

Limitacions:

• No considerava que l'àtom fos divisible (descoberta de partícules subatòmiques).
• No explicava l'existència d'isòtops del mateix element.

Model Atòmic de Thomson

Fonaments: A finals del segle...

Gravimetria: Mesura de Massa i Derivats

La gravimetria mesura la massa d'un component pur o dels seus derivats, mitjançant una reacció química coneguda. Per exemple, s'utilitza en el mètode Weende per a la determinació de fibra bruta i humitat relativa.

Cromatografia Líquida: Separació de Mescles

La cromatografia líquida és un mètode d'anàlisi que permet la separació de mescles en els seus components individuals, per exemple, segons el seu pes molecular. La fase mòbil és un líquid (eluent). Exemples inclouen la determinació de la composició de triacilglicèrids (TAG) en un oli o la cromatografia líquida d'alta eficiència (CLAE) per a la determinació de vitamines A, B i C.

Cromatografia de Gasos: Anàlisi de Compostos Volàtils

La...

Mètode Kjeldahl

1. Mineralització (Destrucció de Matèria Orgànica)

Destrucció de la matèria orgànica per via humida amb àcid sulfúric concentrat, un reactiu molt energètic i deshidratant.

Components de la Reacció

• Mostra (p. ex., llet)
• Àcid sulfúric concentrat
• Catalitzador (p. ex., reactiu de Fehling amb Cu²⁺)
• Calor

La destrucció de la matèria orgànica es realitza en un matràs. S'afegeix la mostra (per exemple, la llet), l'àcid sulfúric concentrat i un catalitzador (com ara unes gotes de reactiu de Fehling que conté Cu²⁺). En aplicar calor, l'àcid sulfúric (inicialment incolor) i part de la llet es carbonitzen, tornant la solució fosca. Finalment, la solució torna a ser incolora.

Un cop finalitzada la destrucció de la matèria...

Radiació Electromagnètica i Espectre

La radiació electromagnètica és la propagació en forma d’ones transversals d’un camp elèctric i d’un camp magnètic, perpendiculars entre si i perpendiculars a la direcció de propagació. No hi ha propagació de matèria, únicament es propaga energia.

L'Espectre Electromagnètic

El conjunt de radiacions electromagnètiques s’anomena espectre electromagnètic. Hi ha diferents tipus de radiacions electromagnètiques. Totes les ones electromagnètiques són de la mateixa naturalesa i es propaguen a la mateixa velocitat, però cada classe de radiació es caracteritza per la seva longitud d’ona (λ) i la seva freqüència (ν).

Característiques de les Ones Electromagnètiques

• Longitud d’ona

Teoria de les col·lisions

Una reacció química es produeix quan es trenquen certs enllaços entre els àtoms dels reactius i es creen nous enllaços entre els àtoms que formaran els productes de la reacció. Els àtoms es recombinen, però no n’apareixen de nous ni se’n destrueixen, perquè la massa es conserva i el número total d'àtoms dels reactius ha de ser el mateix que el número total dels productes.

Tipus de reaccions químiques

segons la reorganització dels àtoms

• Reaccions de síntesi: dues substàncies es combinen per formar una altra.
• Reaccions de descomposició: una substància es descompon en altres més senzilles.
• Electròlisi: descomposició pel pas del corrent elèctric.
• Reaccions de desplaçament: un element desplaça a

Rutherford: Model Atòmic

• La major part de la massa i tota la càrrega positiva es concentren en el nucli.
• L'àtom, molt més gran que el nucli, inclou l'escorça electrònica, que és la regió on els electrons fan òrbites circulars al voltant del nucli.
• Àtoms formats per protons (p⁺), neutrons (n) i electrons (e^-).
• L'àtom és neutre perquè hi ha el mateix nombre de protons que d'electrons.
• Rutherford va intentar justificar la diferència entre el nombre atòmic i la massa atòmica d'un àtom proposant l'existència d'una partícula neutra (el neutró) que formava part del nucli juntament amb els protons.

Bohr: Model Quàntic de l'Àtom

• L'electró es mou fent òrbites circulars al voltant del nucli sense emetre energia.
• L'energia de l'electró

Model Atòmic de Rutherford

• Els electrons giren en òrbites estacionàries.
• L'electró passaria per totes les òrbites i descriuria una espiral que tindria com a centre el nucli de l'àtom.
• No pot explicar l'ordenació dels elements químics en la taula periòdica perquè les propietats es repetien.

Model Atòmic de Bohr

• L'electró gira en òrbites estacionàries.
• L'electró es mou seguint òrbites circulars al voltant del nucli.
• L'energia de l'electró dins de l'àtom està quantitzada.
• Els nivells d'energia permesos són les òrbites que compleixen: nxh/2x(pi).
• Només s'absorbeix o s'emet energia quan un electró passa d'un nivell d'energia a un altre. Si és una ratlla negra, passa de l'1 al 2 i disminueix l'energia; si passa del 2 a l'1, augmenta

Enzims: Catalitzadors Biològics Essencials

Són molècules sintetitzades a la cèl·lula que acceleren de manera molt selectiva i eficient les reaccions bioquímiques.

Característiques Clau dels Enzims

• No varien l’ordre de magnitud de la reacció, només el temps (catàlisi). (AH, AG, AS, Kq)
• Canvien els mecanismes de reacció.
• Faciliten l’orientació eficient dels substrats.
• Són homogenis (es dissolen en aigua).
• Són molt selectius i específics.
• Catalitzen les reaccions tant cap a la dreta com cap a l'esquerra (reversibilitat).

Avantatges dels Enzims en Biocatàlisi

El principal avantatge dels enzims enfront dels catalitzadors inorgànics és que actuen en condicions suaus de pH i temperatura, amb gran eficiència i de forma específica.

Classificació