Apunts, resums, treballs, exàmens i problemes de Química

Enllaç Metàl·lic i Propietats

L'enllaç metàl·lic es caracteritza per la seva tendència a cedir electrons de valència per assolir estabilitat. En un tros de metall format per àtoms de la mateixa classe, els electrons expulsats pels àtoms de metall formen un núvol d'electrons o gas electrònic que es mou lliurement entre els àtoms. Aquest núvol contraresta la repulsió entre els cations del metall, de manera que tot el conjunt queda estable per aquest tipus d'unió, anomenada enllaç metàl·lic. Així, el conjunt es converteix en una estructura gegant tridimensional que s'anomena cristall metàl·lic.

Propietats de l'Enllaç Metàl·lic:

• 1. Brillantor metàl·lica: Presenten una brillantor característica.
• 2. Estat físic: A temperatura

Alguns Elements Químics: Símbols i Noms

Elements Representatius (Selecció)

H - Hidrogen

He - Heli

Li - Liti

Be - Beril·li

B - Bor

C - Carboni

N - Nitrogen

O - Oxigen

F - Fluor

Ne - Neó

Na - Sodi

Mg - Magnesi

Al - Alumini

Si - Silici

P - Fòsfor

S - Sofre

Cl - Clor

Ar - Argó

K - Potassi

Ca - Calci

As - Arsènic

Se - Seleni

Br - Brom

Kr - Criptó

Rb - Rubidi

Sr - Estronci

Te - Tel·luri

I - Iode

Xe - Xenó

Cs - Cesi

Ba - Bari

At - Àstat

Rn - Radó

Fr - Franci

Ra - Radi

Metalls de Transició i Altres Metalls (Selecció)

Cr - Crom

Mn - Manganès

Fe - Ferro

Co - Cobalt

Ni - Níquel

Cu - Coure

Zn - Zinc

Ag - Plata

Pt - Platí

Au - Or

Hg - Mercuri

Elements Químics per Grup

Grup 0: He (Heli) - 2, Ne (Neó) - 10, Ar (Argó) - 18, Kr (Criptó) - 36, Xe (Xenó) - 54, Rn (Radó) - 86.

Grup 1: H (Hidrogen) - 1, Li (Liti) - 3, Na (Sodi) - 11, K (Potassi) - 19, Rb (Rubidi) - 37, Cs (Cesi) - 55, Cu (Coure) - 29, Ag (Plata) - 47, Au (Or) - 79.

Grup 2: Be (Beril·li) - 4, Mg (Magnesi) - 12, Ca (Calci) - 20, Sr (Estronci) - 38, Ba (Bari) - 56, Ra (Radi) - 88, Zn (Zinc) - 30, Cd (Cadmi) - 48, Hg (Mercuri) - 80.

Grup 3: B (Bor) - 5, Al (Al·lumini) - 13.

Grup 4: C (Carboni) - 6, Si (Silici) - 14, Sn (Estany) - 50, Pb (Plom) - 82.

Grup 5: N (Nitrogen) - 7, P (Fòsfor) - 15, As (Arsènic) - 33, Sb (Antimoni) - 51, Bi (Bismut) - 83.

Grup 6: O (Oxigen) - 8, S (Sofre) - 16, Se (Seleni) - 34, Te (Tel·luri) -...

La Regla de l'Octet

La regla de l'octet descriu la tendència dels àtoms a formar enllaços químics per tal d'aconseguir vuit electrons a la seva capa de valència, assolint així una configuració electrònica estable, similar a la dels gasos nobles. Aquesta regla s'aplica principalment als elements dels blocs s i p.

Tipus d'Enllaços Químics

Enllaç Iònic

L'enllaç iònic es forma entre un metall i un no-metall. Implica la transferència d'electrons d'un àtom a un altre, creant un catió (ió amb càrrega positiva) i un anió (ió amb càrrega negativa). Aquests ions s'atrauen electrostàticament, formant una xarxa cristal·lina.

Enllaç Covalent

L'enllaç covalent es forma entre no-metalls (elements o compostos). Els àtoms comparteixen electrons...

Càlcul del pH en Diferents Solucions

Reacció de l'Àcid Fluorhídric (HF)

HF + H₂O ↔ F^- + H₃O⁺

Concentració inicial (C_a): 0,0010 mol/L (M)

Constant d'acidesa (K_a(HF)) = 10^-3,25

Equilibri:

• [HF] = C_a - x = 0,0010 - x
• [F^-] = x
• [H₃O⁺] = x

K_a = [F^-]·[H₃O⁺]/[HF]

10^-3,25 = (x · x)/(0,001 - x) = x²/10^-3

x² = 10^-6,25 - 10^-3,25·x

x² + 10^-3,25·x - 10^-6,25 = 0

x = [-10^-3,25 + √(10^-3,25)² + 4·10^-6,25]/2 = 5,2·10^-4

Grau de dissociació (α) = x/C_a = (5,2·10^-4 mol/L)/10^-3 mol/L = 0,52 = 52%

[H₃O⁺] = x = 5,2·10^-4 mol/L

pH = -log[H₃O⁺] = 3,27

Reacció de la Metilamina (CH₃NH₂)

CH₃NH₂ + H₂O ↔ CH₃NH₃⁺ + HO^- (metilamina)

Concentració inicial (C_b): 0,010 mol/L (M)

Constant de basicitat (K_b(CH₃NH₂)) = 10^-3,34

K_w = 10^-14

Equilibri:

• [CH₃NH₂] = C_b - x = 0,010 - x
• [CH₃NH₃⁺

Elements de la Naturalesa

Els Elements a la Naturalesa

Coneixem més d'un centenar d'elements. A la natura podem trobar-ne només 90, anomenats elements naturals; la resta han estat creats als laboratoris de física i reben el nom d'elements artificials.

Els Elements a la Terra

El ferro és l'element més abundant al nostre planeta. A la capa superficial del planeta, a l'escorça terrestre, els dos elements més abundants són l'oxigen i el silici.

Els Elements en els Éssers Vius

Els elements més abundants en els éssers vius són: oxigen, carboni, hidrogen, nitrogen, calci i fòsfor.

També hi trobem oligoelements (en quantitat molt petita) com el cobalt, coure, zinc, seleni o fluor.

Els Elements a l'Univers

Els elements més abundants de l'univers...

Radi Atòmic

El radi atòmic representa la mida d'un àtom. Cal tenir en compte que la mida d'un àtom no és invariable, sinó que depèn del seu entorn immediat i de la seva interacció amb els àtoms veïns.

Estimar la mida dels àtoms és complicat a causa de la naturalesa difusa del núvol electrònic que envolta el nucli, el qual varia segons els factors ambientals. Les mesures es realitzen sobre mostres d'elements purs no combinats químicament. Les dades obtingudes, per tant, són mides relatives dels àtoms.

En general, els radis atòmics augmenten en desplaçar-se cap avall en un grup de la taula periòdica i disminueixen al llarg d'un període.

Potencial d'Ionització

Primer Potencial d'Ionització

El primer potencial d'ionització és...

Constant d'equilibri Kc

Kc =

Majúscula = element

Minúscula = mols

Mols = grams / massa molecular

Exemple de càlcul de Kc

Per a un volum de 20L, es donen els mols de cada component en la reacció:

• Inicialment: mols de cada component.
• Variació: productes (x) / reactius (2x o x, segons l'estequiometria).
• Equilibri: productes (mols inicials - x); reactius (mols inicials + x).

Aïllar 'x' a partir dels reactius per trobar el valor de 'x'.

Trobar les concentracions dels productes.

Aplicar la fórmula de Kc.

Interpretació de Kc

• Kc < 1: la reacció es desplaça cap als reactius.
• Kc > 1: la reacció es desplaça cap als productes.

Quocient de reacció Qc

Qc =

• Si Qc < Kc: formació de productes (desplaçament cap a la dreta).
• Si Qc > Kc: formació de

Sistemes Materials: Classificació i Característiques

Un sistema material és una porció de matèria que se separa per a fer-ne l'estudi experimental. La majoria estan constituïts per dues substàncies o més.

Classificació dels Sistemes Materials

• Homogeni: Sistema material uniforme.
• Heterogeni: Sistema material no uniforme.

Mescles Heterogènies

Una mescla heterogènica és un sistema material heterogeni en què els components es distingeixen a primera vista. La proporció de les substàncies és variable, i cada component conserva les seves propietats.

Separació de Mescles Heterogènies

• Filtració: S'utilitza per a separar un líquid d'un sòlid insoluble (com l'aigua i l'arena).
• Decantació: S'utilitza per a separar dos líquids no miscibles

La Teoria del Big Bang: Origen i Evolució de l'Univers

La Teoria del Big Bang postula que, fa aproximadament 13.800 milions d'anys, l'Univers va començar a partir d'un estat de densitat i temperatura extremadament altes, on tota la matèria i energia es trobaven concentrades en un punt infinitesimal, més petit que un àtom. Aquesta matèria altament comprimida es va expandir ràpidament. És important destacar que no va ser una explosió en el sentit convencional, ja que no hi havia un espai preexistent on expandir-se ni un medi per transmetre el so.

La matèria inicial de l'Univers primitiu estava composta principalment per hidrogen i heli, els elements més abundants que encara avui trobem a totes les estrelles. Els elements més pesants...