Unitat  1 / Bloc 1

Organització de la matèria.

INTRODUCCIÓ

 En aquesta quinzena s'estudien els estats d'agregació en què es presenta la matèria i els can­vis que pot haver entre aquests estats. S'enuncia la teoria cinètico-molecular de la matèria, la qual explica les característiques dels estats d'agregació i els canvis d'estat en funció de l'es­tructura atòmico-molecular. Es defineixen amb precisió els conceptes de temperatura, calor i energia interna basant-se en aquesta teoria. També es defineixen els conceptes de calor de canvi d'estat i calor específica d'una substància pura.

Finalment es classifiquen les substàncies materials en substàncies pures i mescles segons que les propietats físiques i químiques de les substàncies siguin o no fixes i constats.

Orientacions:

        Conecteu-vos a Internet !!

Lectura :

Llegir amb cura  la introducció al bloc I: La química a través del temps, a la pàgina  4

Objectius : pàg.6

 És convenient  que els llegiu amb  cura  abans de  començar  a treballar per a familiaritzar-vos-hi. En finalitzar l’estudi  de la unitat , heu de comprovar si heu  comprès  i heu  assimilat cadascun d’aquests objectius .

Esquema de la unitat : pàg. 6

Fixeu-vos amb atenció en aquest esquema que us donarà quina és  la relació que hi ha  entre els diversos apartats de la Unitat.

Preparació de la unitat: pàg.  7

Recordeu aquests conceptes abans d’estudiar la unitat.

Orientació sobre alguns apartats :

2.Teoria cinètic molecular de la matèria

 El model molecular de la matèria  ens  permetre comprendre  el diversos estats i interpretar :els canvis de estat, els conceptes de temperatura, energia tèrmica  i calor .

3. Energia de la matèria.

Aquest tres conceptes son molt diferents:

- Temperatura: Fixeu-vos que es una magnitud intensiva depèn del  punt considerat i expressa la mixta de les energies tèrmiques (energies cinètiques ) d’un conjunt de partícules.

 -Calor: El calor sempre es una transferència de energies, es a dir, un cos guanya o per calor, mai té calor.

 - Energia Tèrmica: Es una magnitud extensiva, depèn de la quantitat de matèria, representa la suma de les energies cinètiques  de les partícules que composen el cos.

4. Canvis d’estat d’agregació.

 Fixeu-vos bé, quan un cos intercanvia Calor aquest pot fer dues coses: canviar la seva temperatura, el Calor s’inverteix en el canvi d’energia de moviment o vibració de les partícules(energia tèrmica), o fer un canvi d’estat, la substància  canvia  d’un estat a un altre, el Calor s’inverteix  en fer passar les partícules d’un estat a un altre  sense varia la temperatura,  es a dir, la energia  de moviment o vibració de les partícules no canvia.

5.Classificacions  de les  substàncies materials

 Fixeu-vos que, qualsevol  matèria  o és una mescla o és una substància pura; hi són les propietats físiques i químiques si hi són fixes i determinades les que ens permetran determinar quan una substància es pura o no, temperatura d’ebullició, de solidificació, etc.

Unitat  2 / Bloc 1

Lleis fonamentals de la matèria

INTRODUCCIÓ

 En aquesta quinzena s'estudien les lleis fonamentals de la matèria, que són les lleis que go­vernen les reaccions químiques (llei de Lavoisier,...). Són lleis empíriques, és a dir, tretes di­rectament de l'experimentació. Del seu estudi i interpretació va extreure Dalton la primera teoria atòmica de la matèria amb una bassa científica; teoria que explica algunes d'aques­tes lleis empíriques però que no explica les lleis volumètriques. Aquesta teoria es rectifica més tard amb la introducció del principi d'Avogadro i s'amplia passant a ser la teoria atòmico-molecular.

I finalment es defineixen els conceptes de massa atòmica, massa molecular i mol.

Orientacions:

  Conecteu-vos a Internet !!

Objectius : pàg. 26

 És convenient  que els llegiu amb  cura  abans de  començar  a treballar per a familiaritzar-vos-hi. En finalitzar l’estudi  de la unitat , heu de comprovar si heu  comprès  i heu  assimilat cadascun  d’aquests objectius .

Esquema de la unitat : pàg. 26

 Fixeu-vos amb atenció en aquest esquema que us donarà quina és  la relació que hi ha  entre els diversos apartats de la Unitat.

Preparació de la unitat: pàg. 27

 Recordeu aquests conceptes abans d’estudiar la unitat.

Orientació sobre alguns apartats :

1. Lleis clàssiques de les reaccions químiques.

 Aquestes  lleis son lleis experimentals es a dir empíriques i són la base que va tenir en compte Dalton per fer la seva teoria atòmica.

3.Principi d’Avogadro

 Fixeu-vos que aquest principi diu que en iguals volums de gasos en les mateixes condicions de pressió i temperatura hi ha el mateix nombre de partícules, es a dir, a una pressió de 1 atmosfera y una temperatura de 25ºC : en 5 litres de oxigen gas, 5 litres de nitrogen gas i 5 litres de neó gas hi ha el mateix nombre de partícules.

 Cal diferenciar entre àtom i molècula, àtoms diferents n’hi ha aproximadament uns cent, però el nombre de molècules de diferents substàncies es indefinit; la molècula és la part mes petita de una substància que encara té les propietats físiques i químiques de aquesta substància  i està formada per diversos àtoms.

4. Massa atòmica i molecular.

 Fixeu-vos que la massa atòmica és una massa relativa respecte a un patró que es pren com unitat, primerament es va prendre com unitat 1uma la massa de l’àtom de hidrogen  però ara  es pren com unitat el àtom de carboni al qual se li dóna una massa de 12uma, la ma es la  dotze part de la massa del àtom de carboni, un àtom de massa 35’5 ma vol dir que és 35’5 mes pesat que una ma.

El concepte de mol

 El concepte de dotzena, un conjunt de dotze unitats, es molt semblant al de mol; un mol són 6’02.10 ²³ unitats i té una massa igual al pes molecular expressat en grams. Un mol de molècules de  hidrogen tindrà aquest nombre de molècules de hidrogen, 6’02.10 ²³ molècules, i té una massa de 2grams, el pes molecular de l’hidrogen H₂  és: 2 ma.

Fixeu-vos:

-Un mol de molècules de Nitrogen,N₂ :      són  6’02.10 ²³ molècules el seu pes 28 grams;

-Un mol d’àtoms de Nitrogen, N : són 6’02.10 ²³ àtoms el seu pes es 14 grams.

Unitat  3 / Bloc 1

Mescles i solucions

INTRODUCCIÓ

 En aquesta quinzena es presenten tres apartats relacionats entre ells:    
Classes de mescles i solucions. Lleis dels gasos i Propietats col·ligatives de la matèria

Classes de mescles i solucions, s'estudien les mescles i solucions, les seves característiques i els tipus que hi ha i les formes de donar les concentracions de les solucions en química (tant per cent en pes i volum, molaritat, etc.). S'estudia també la solubilitat, les seves caracterís­tiques i que factors de què depèn.

Lleis dels gasos, s'estudien les lleis empíriques dels gasos ideals i la llei de Dalton de les mes­cles de gasos.

Propietats col·ligatives de la matèria, s'estudia com varien les propietats de les solucions que depenen de la quantitat de partícules de solut a la solució, com pot ser el punt de congela­ció i d'ebullició d'una solució i es defineix què s'entén per pressió osmótica i pressió de vapor en solucions.

 Orientacions:

      Conecteu-vos a Internet !!

Objectius : pàg. 48

 És convenient  que els llegiu amb  cura  abans de  començar  a treballar per a familiaritzar-vos-hi. En finalitzar l’estudi  de la unitat , heu de comprovar si heu  comprès  i heu  assimilat cadascun  d’aquests objectius .

Esquema de la unitat : pàg. 48

 Fixeu-vos amb atenció en aquest esquema que us donarà quina és  la relació que hi ha  entre els diversos apartats de la Unitat.

Preparació de la unitat: pàg. 49

 Recordeu aquests conceptes abans d’estudiar la unitat.

Orientació sobre alguns apartats :

2. Solucions

 Cal diferenciar bé que s’entén per solut, dissolvent i solució,  la diferencia entre solut i dissolvent es que  el solut es troba en una quantitat més petita que el dissolvent  solució és el conjunt de solut més dissolvent

2.1 Concentracions de les solucions

 Es tracta de tenir en compte i de saber que son definicions i es la forma per poder transmetre a un  altre quina es la concentració de una solució, son: Molaritat, molalitat i tant per cent

3. Lleis dels gasos

 La llei dels  gasos més general és  P.V= n.R.T, on cal tenir en compte que R, la constant dels gasos, depèn del sistema que utilitzem, pot ser R= 0’082 atm.litre/ºK.mol o R= 8’31 Pas.m³/ºK.mol, per tant, la pressió, P, el volum, V i la temperatura, T, s’han de posar en la unitat convenient .

Llei de Dalton de les mescles de gasos: La pressió que exerceix una mescla de gasos es la suma de les pressions que  farien el diversos gasos  si ocupessin aïlladament el recipient, això es raonable ja que en els gasos les distancies entre les molècules son molt grans i no hi ha interferència entre elles.

4. Propietats col·ligatives de les solucions

4.1 Pressió de vapor:

 Cal tenir clar el concepte  de pressió de vapor com la pressió que fa el vapor del líquid quan  hi està amb equilibri, si suposem un recipient  tancat en el que hi ha  un líquid i un gas  i aquest sistema arriba a ser  en equilibri a una determinada temperatura; la pressió de vapor del líquid és la part del total de  la pressió que fa la mescla gasosa, deguda a les molècules gasosas  que s’han evaporat del líquid i que es troben en la mescla de gasos; no cal memoritzar la equació que ens indica com varia aquesta pressió.

4.2 Punt d’ebullició i de congelació: La temperatura d’ebullició i de congelació de les solucions varia  amb  la concentració de solut, cal conèixer  les equacions que ens permetran  saber qual serà el augment o la disminució del punts de  ebullició i de congelació de les mescles.

Resum del bloc: pàg.74

 Resum dels conceptes i de les fórmules d’aquest bloc.

Autoavalució del bloc : pàg.75

Qüestions per autoavaluarse

Pràctica : pàg. 76

Material de laboratori : Es convenient conèixer cada un dels materials que s’utilitzen per fer les  pràctiques al laboratori de química.

Cromatografia: Extracció i separació de pigments vegetals.

Unitat  4 / Bloc 2

Estructura  de  l’àtom. Sistema periòdic

INTRODUCCIÓ

 En aquesta quinzena s'estudia quina és la composició, l'estructura i les característiques de l'àtom i quines teories les expliquen. Pel que fa a les característiques químiques dels elements i als processos químics s'estudia quines d'aquestes característiques de l'àtom estan impli­cades (configuracions electròniques dels elements, electrons de valència, tec)

També s'estudia la taula periòdica dels elements químics, quines són les seves característi­ques, el seu ordre i com classifica els elements químics.

Orientacions:

  Conecteu-vos a Internet !!

Lectura :

 Llegir amb cura  la introducció al bloc II, La química moderna, en la pàgina 78 

Objectius : pàg.80

 És convenient  que els llegiu amb  cura  abans de  començar  a treballar per a familiaritzar-vos-hi. En finalitzar l’estudi  de la unitat , heu de comprovar si heu  comprès  i heu  assimilat cadascun  d’aquests objectius .

Esquema de la unitat : pàg. 80

 Fixeu-vos amb atenció en aquest esquema que us donarà quina és  la relació que hi ha  entre els diversos apartats de la Unitat.

Preparació de la unitat: pàg.81

 Recordeu aquests conceptes abans d’estudiar la unitat.

Orientació sobre alguns apartats :

 Quan es produeix una reacció química hi ha trencament i/o formació de enllaços químics, el nostre objectiu es estudiar els enllaços químics per conèixer que succeeix quan hi ha una reacció química i els enllaços es trenquen i/o es formen, per tant el primer pas és estudiar l’àtom i les forces que lliguen les seves parts, recordeu que aquestes forces són de naturalesa elèctrica i que la força elèctrica ve donada per la llei de Coulomb, F = K·q·q’/d².

3. Elements químics i isòtops

 Fixeu-vos bé en la diferencia entre Nombre Atòmic, Nombre de massa i Massa Atòmica, el Nombre Atòmic es el nombre de protons i el Nombre de Massa es el nombre que dona la suma dels protons més neutrons  i son nombres natural,  però , la massa Atòmica pot ser un un nombre decimal.

4. Origen de la teoria dels quanta.

 Fixeu-vos en els fets que van determinar els orígens i fonaments d’aquesta teoria.

- 4.1 Espectres atòmics d’emissió.

- 4.2 Teoria dels quanta de Planck.

- 4.3 Efecte fotoelectric. Fixeu-vos, com la llum té característiques de partícula i d’ona, quin és el concepte de freqüència i longitud d’ona umbral per arrencar un electró, i que la energia d’un fotó de llum:  E= h·f, no és el mateix que el d’intensitat de la llum, intensitat:: quantitat de fotons que  arriben a un lloc determinat .

4.4 Limitacions  del model  atòmic de Rutherford

4.5 Model atòmic de Bohr.

 Cal conèixer quines son les hipòtesis de aquest model atòmic, que explica i quals són les seves limitacions.

5.2 Model mecanicoquàntic de l’àtom

 Aquest model de l’àtom es  basa en la teoria quàntica, cal conèixer quins són els seus fonaments: dualitat ona partícula i el principi d’indeterminació i quina es la visió que ens dona sobre la naturalesa de l’electró, a partir d’ara ja no poden  parlar de la posició de l’electró, tenim que  parlar de probabilitat de trobar-ho en una zona determinada, això ens porta al concepte de òrbita com la zona de l’espai on tenim un probabilitat entre el 90 99 per cent de trobar a un electró determinat; les formes geomètriques del orbitals surten segons els nombres quantics al calcular quina es esta zona de l’espai amb  aquesta probabilitat. Els nombres quàntics surten del model mecanicoquàntic d’una manera natural al tenir que resoldre pel àtom d’hidrogen la equació de  Schrodinger.

5.3 Configuracions electròniques

 Cal fixar-se bé en les fonaments que ens porten a poder donar la configuració electrònica d’un element químic: Principi  d’exclusió de Pauli, omplint dels orbitals segons les seves energies relatives creixents i  Regla de Hund, es condensen en el mètode per donar les configuracions electròniques i cal tenir en compte que hi ha excepcions  a aquest mètode. Saber fer la configuració química d’un  element es important per coneix quina es la seva posició en la Taula Periòdica i quins són les seves propietats químiques.

6.Classificació periòdica dels elements .

 Fixeu-vos  que el criteri de classificació dels elements químics a la Taula Periòdica es el nombre atòmic, el nombre de protons, i com els elements d’una mateixa columna ( mateixa família) tenen els mateixos  electrons de valència  però en diferent nivell i com les seves propietats químiques son semblants, les propietats químiques d’un element depenen dels seus electrons de valència.

 Els conceptes de radi atòmic i iònic son interessants, cal fixar-se bé  en els conceptes de Energia d’ionització i afinitat electrònica i com varia a la Taula periòdica dels elements. El concepte d’electronegativitat es important i relaciona els conceptes d’energia de ionització  i afinitat i ens dóna una idea de la tendència d’un element químic a agafar i donar electrons.