Apunts, resums, treballs, exàmens i problemes de Química

Termodinàmica: Conceptes Fonamentals

Sistema: quantitat de matèria que aïllem de la resta de l'Univers per estudiar-la.

Fase: regió del sistema que presenta unes propietats i una composició homogènies.

Funcions d'estat: variables d'estat el valor de les quals depèn només de l'estat inicial o final del sistema, però són independents del camí a seguir. Inclouen:

• Temperatura (T)
• Volum (V)
• Pressió (P)
• Energia Interna (U)
• Entalpia (H)
• Entropia (S)
• Energia Lliure de Gibbs (G)

Energia interna (U): energia total associada a l'estructura interna d'un sistema. És la suma de les energies cinètiques i potencials de les partícules que formen el sistema en els seus diferents tipus de moviments. Aquesta energia es transfereix en forma de calor i treball....

Conceptes Bàsics de l'Estructura Atòmica

A: Nombre màssic (suma de protons i neutrons).
Z: Nombre atòmic (nombre de protons, igual al nombre d'electrons en un àtom neutre).

El nombre de neutrons es calcula com: Neutrons = A - Z.

Evolució Històrica dels Models Atòmics

Model Atòmic de Thomson (Púding de Panses)

Thomson va descobrir que els àtoms contenien unes partícules negatives, que va anomenar electrons. El seu model atòmic consistia en una esfera de matèria carregada positivament on estaven incrustats els electrons.

Model Atòmic de Rutherford

Rutherford va comprovar que en bombardejar una làmina d'or prima amb partícules alfa, la majoria les van travessar, però d'altres en sortien desviades o rebotades. Les característiques del...

Classificació de la matèria

La matèria es pot classificar en substàncies pures i mescles.

Substància pura

És la matèria que té una composició que no canvia, siguin quines siguin les condicions físiques en què es trobi, i no es pot descompondre. L'aigua és una substància pura.

Tipus de substàncies pures

• Els compostos: es poden descompondre en altres de més simples mitjançant un procés químic.
• Els elements: no es poden descompondre en altres de més simples per cap procediment.

Mescles

• Heterogènia: mescla en què és possible distingir-ne els components mitjançant procediments òptics.
• Mescla homogènia: mescla en què no és possible distingir-ne els compostos mitjançant procediments convencionals.

Hi ha mescles heterogènies que...

Estructura de la Taula Periòdica

• Està ordenada per número atòmic (Z = número de protons) creixent.
• Hi ha 18 grups.
• Hi ha 7 períodes.

Configuració electrònica

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

1. Energia d’ionització (Ei)

L’energia d’ionització (Ei) és l’energia necessària per arrencar un electró a un àtom en estat fonamental i fase gas; són reaccions endotèrmiques (+). Unitats: (1 eV/àtom); un eV = 1,6 x 10^-19 joules. Aquesta energia augmenta cap a dalt i cap a la dreta per tres factors:

• La proximitat entre l’electró i el nucli atòmic: com més a prop es troba del nucli l’electró que s’ha d’arrencar, més gran és l’atracció que exerceix el nucli sobre l’electró

Equip de Cromatografia de Gasos (GC)

Un sistema de cromatografia de gasos (GC) consta dels següents components principals:

• Gas portador
• Injector
• Columna
• Detector
• Amplificador
• Integrador digital i registrador

Gas Portador

S'utilitzen gasos inertes embotellats. Abans del seu pas per la columna, és necessari secar-lo. El flux de gas a l'injector ha de ser controlat, ja que influeix en els resultats finals. Això es duu a terme amb un fluidímetre i un rotàmetre.

Injector

És la part per on s'introdueix la mostra a analitzar. Ha d'estar calefaccionat adequadament perquè la substància es volatilitzi.

Tipus de Mostres i Injecció

Segons l'estat de la mostra, la injecció varia:

• En estat sòlid: El sòlid es dissol en un dissolvent adequat i s'injecta com

Introducció a les solucions químiques

Les solucions són mescles homogènies de dues o més substàncies. Es componen de:

• Dissolvent: component en la proporció més gran.
• Solut: component en menor proporció.

Segons la quantitat de solut, les solucions poden ser:

• Diluïda: conté poc solut.
• Concentrada: conté molt solut.
• Saturada: el dissolvent ja no admet més solut.

La solvatació és el procés en una dissolució on es trenquen els enllaços que mantenen unides les partícules de solut i es formen nous enllaços entre les partícules del solut i el dissolvent. La densitat es defineix com la relació que hi ha entre la massa i el volum.

Mesures de concentració en les dissolucions

La concentració en massa és la relació entre la massa del solut...

Enllaços Químics i Propietats de les Substàncies

Com els dos àtoms tenen tendència a guanyar electrons, l'enllaç es produeix per compartició. Això pot donar lloc a:

Molècules

Els àtoms dins de la molècula estan molt units entre ells, però les forces d'unió entre molècules no són tan grans, la qual cosa explica les seues propietats:

• Són gasos, líquids o sòlids de punt de fusió baix.
• Canvien fàcilment d'estat.
• No condueixen l'electricitat (els electrons compartits no tenen mobilitat).

Xarxes Cristal·lines

Les unions es produeixen en totes les direccions de l'espai, la qual cosa dóna molta estabilitat:

• Són sòlids densos i durs amb punts de fusió elevats.
• No condueixen l'electricitat (els electrons compartits no tenen mobilitat).

Classificació de la matèria

La matèria es classifica en homogènia i heterogènia segons el seu aspecte:

• Homogènia: És aquella que té el mateix aspecte a tot arreu.
• Heterogènia: És aquella que no té el mateix aspecte a tot arreu.

Classificació de substàncies

La matèria es classifica segons la seva composició en substàncies pures o mescles.

Substàncies pures

Estan formades per una única substància. Es classifiquen en:

• Elements químics: Són substàncies pures que no es poden descompondre en altres més senzilles.
• Compostos químics: Són substàncies pures que es poden descompondre en altres més senzilles.

Mescles

Una mescla és matèria formada per diverses substàncies pures. Les mescles no tenen una composició fixa.

Tècniques de

Classificació de les reaccions químiques

• Criteris energètics: reaccions endotèrmiques i reaccions exotèrmiques.
• Criteris cinètics: velocitat de la reacció (reaccions lentes i reaccions ràpides).
• Sentit de les reaccions: reaccions reversibles i reaccions irreversibles.
• Naturalesa dels reactius: reaccions àcid-base i reaccions d'oxidació-reducció (redox).

Entalpia (ΔH)

• Si ΔH > 0: la reacció absorbeix calor.
• Si ΔH < 0: la reacció desprèn calor.

Factors que afecten la velocitat de reacció

• Augment de la concentració: provoca un augment de la velocitat de reacció.
• Augment de la temperatura: provoca un augment de la velocitat de reacció.
• Augment de la superfície de contacte entre els reactius: provoca un augment de la velocitat de

Enllaç Iònic

Un àtom de l'enllaç (metall (catiò) ) cedeix electrons de la capa de valència a l'altre àtom (no metall (aniò) ). Aquest enllaç sempre forma estructures cristal·lines, per tant no és un enllaç dirigit, sinó que intervé en els àtoms més pròxims que ve donat pel nombre de coordinació, el qual pot ser 12, 8, 6 o 4 segons l'estructura.

Propietats

• Són sòlids a temperatura ordinària.
• Tenen un elevat punt de fusió i ebullició i són durs.
• Són fràgils.
• Fosos o en dissolució són conductors.
• Són solubles en dissolvents polars però no en apolars.

Enllaç Covalent

Consisteix en què cada àtom de l'enllaç cedeix un electró de l'última capa, per tant queda com a electrons de l'enllaç un de cada àtom. També pot donar-...