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

La Reacció Química

Una reacció química és un canvi on determinades substàncies, en entrar en contacte, es transformen i donen lloc a altres substàncies diferents. En els canvis físics, la naturalesa de les substàncies no es modifica; per això, es representen amb la mateixa fórmula química. En una reacció química, les substàncies finals són diferents de les inicials.

Reactius i Productes

• Reactius: Substàncies que reaccionen.
• Productes: Substàncies que s'obtenen.

Teoria de les Col·lisions

La teoria de les col·lisions explica com tenen lloc les reaccions químiques. Els reactius es transformen en productes quan les seves partícules xoquen i es trenquen els enllaços que mantenien units els àtoms.

Exemple: Reacció de formació...

Àtom: estructura amb un nucli petit en relació amb la mida total. Al nucli hi ha els protons i els neutrons, i al voltant es mouen els electrons. Hi ha partícules més petites, anomenades quarks, que formen els protons i neutrons. Per representar-lo s'utilitzen un símbol i dos nombres: ^A_ZX. Z = nombre atòmic (nombre de protons). A = nombre màssic (suma de protons i neutrons).

Isòtops: àtoms amb el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons. Són àtoms del mateix element químic. Model de Bohr: els electrons giren en nivells d'energia determinats.

• Capa K (1r nivell): 2 electrons
• Capa L (2n nivell): 8 electrons
• Capa M (3r nivell): 18 electrons
• Capa N (4rt nivell): 32 electrons

Model atòmic actual: la diferència més important...

Canvis Químics: Elements i Compostos

Canvis Físics

• Els canvis físics són aquells en els quals la naturalesa de les substàncies no varia.
• És fàcil tornar a obtenir la substància de partida.
• Exemples: canvis d'estat, dissolucions, mescles, etc.

Canvis Químics

• Els canvis químics són aquells en els quals desapareixen unes substàncies i se'n formen de noves.
• Les reaccions químiques van acompanyades d'una emissió o absorció d'energia.
• No és fàcil tornar a obtenir les substàncies de partida, és a dir, no són fàcilment reversibles.
• Una característica comuna tant dels canvis químics com dels físics és la conservació de la massa.
• Exemples: combustió de gas butà o gas natural.

Característiques d'una Reacció Química

En una reacció química...

Escola atomista grega

Al segle IV aC, Leucip va deduir que l'àtom era una partícula indivisible.

Teoria atòmica de Dalton

Considerava l'àtom indivisible, però va ser superat per teories posteriors en què, a partir de les propietats elèctriques de la matèria, es va deduir que l'àtom estava format per càrregues elèctriques positives i negatives. Les càrregues elèctriques negatives s'anomenaven electrons. La teoria atòmica es resumeix en:

• La matèria està formada per àtoms que són partícules indivisibles i indestructibles.
• Tots els àtoms d'un mateix element químic són iguals pel que fa a la massa i a les propietats, i diferents dels àtoms de qualsevol altre element.
• Els compostos es formen per combinacions d'àtoms de diversos

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) -...

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...

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

Introducció als Elements Químics

Un element químic és el conjunt de tots els àtoms que tenen el mateix valor de nombre atòmic, Z.

Tipus d'Elements Químics

• Elements químics NATURALS: Es troben en la natura, apareixen combinats amb altres elements (de vegades).
• Elements químics ARTIFICIALS: No es troben en la natura, sinó que s'obtenen amb tecnologia nuclear.

Símbols Químics

Cada element té un nom i un símbol característic, que és una abreviatura d'una o dues lletres del nom de l'element.

Classificació: Metalls i No Metalls

Els elements es poden dividir en metalls i no metalls, segons les propietats físiques i el seu aspecte.

Tots els metalls presenten propietats molt semblants, mentre que els no-metalls tenen nombroses excepcions.

Propietats

Lleis Ponderals de la Química

Les lleis ponderals es refereixen a les masses de les substàncies que intervenen en les reaccions químiques.

Llei de Conservació de la Massa (Lavoisier)

Aquesta llei va ser enunciada per Lavoisier el 1785. És a dir, en un sistema tancat (on no hi ha intercanvi de matèria amb l'exterior), la massa total de les substàncies existents no canvia encara que es produeixi qualsevol reacció química entre elles. Per tant:

Massa(reactius) = Massa(productes)

Llei de les Proporcions Definides (Proust)

Aquesta llei va ser enunciada per Proust el 1801 i diu: "Quan dos o més elements s'uneixen per formar un compost determinat, ho fan sempre en una proporció fixa o definida".

Llei de les Proporcions Múltiples (Dalton)

Aquesta...