Temari de 3r ESO

1. UNITAT 3: ELEMENTS QUÍMICS

2. Podem dir que un àtom consta de dues
parts:
El nucli i l’escorça
El nucli és la part central de l’àtom i té un
diàmetre que és unes 100.000 vegades
més petit que aquest. És format pels
protons, de càrrega positiva, i els
neutrons, que no tenen càrrega elèctrica.
Així, podem dir que el nucli té càrrega
positiva. S’anomenen nucleons les
partícules que formen el nucli de l’àtom;
és a dir, els protons i els neutrons són
nucleons.
Parts de l’àtom

3. L’escorça és la part exterior de l’àtom. És on es localitzen
els
electrons, de càrrega negativa. Així doncs, podem dir que
l’escorça tindrà càrrega negativa.
Al voltant del nucli es mouen a gran velocitat els electrons,
que formen una espècie de “núvol” de càrrega negativa.
La major part de l’àtom és buida, perquè els electrons
estan molt separats del nucli. Com que els electrons
tenen una massa molt petita, comparada amb la del
protó o del neutró, gairebé tota la massa de l’àtom es
localitza en el nucli, que té una gran densitat.

4. La mida del nucli és unes 100.000 vegades més petita que
la de l’àtom.
L’escorça és formada per
un núvol d’electrons.
Els científics actuals
prefereixen no parlar de
les trajectòries que
segueixen els electrons,
sinó de la probabilitat de
trobar-los en una
determinada regió al
voltant del nucli.

5. Si considerem que una puça és
el nucli d’un àtom, l’estadi
olímpic de Munic representaria
el volum total d’aquest àtom

6.  Les partícules subatòmiques:
– El protó té càrrega elèctrica positiva i la seva massa
és semblant a la massa de l’àtom més lleuger: el
d’hidrogen.
– L’electró té una càrrega elèctrica igual a la del protó,
però de signe contrari; és negativa. La massa de
l’electró és unes 2.000 vegades més petita que la del
protó.
– El neutró no té càrrega elèctrica, és a dir, és neutre.
La massa del neutró és aproximadament igual a la del
protó. Partícula
subatòmica
Càrrega Massa
Protó +1,6·10-19 C 1,672 · 10-27 kg
Neutró 0 1,675 · 10-27 kg
Electró -1,6·10-19 C 9,11 · 10-31 kg

7. Què manté unides les partícules de l’àtom?
La força que manté units els electrons de l’escorça a l’àtom
és l’atracció que exerceixen els protons del nucli, que són
càrregues de signe contrari.
La força que manté units els nucleons (protons i neutrons)
dins el nucli atòmic, molt més intensa que la força de
repulsió que hi ha entre els protons, carregats
positivament, és l’anomenada força nuclear forta, que és
un dels quatre tipus de forces fonamentals que
estableix la física per explicar la constitució de l’Univers.
Aquesta força actua com si fos un ciment entre els
nucleons;
així s’aconsegueix l’estabilitat nuclear dels àtoms. La força
nuclear forta solament s’aprecia a distàncies molt petites,
de l’ordre d’1 femtòmetre (1 fm = 10-15 m).

8. El nombre atòmic
 El nombre atòmic d’un element és el
nombre de protons que hi ha en el nucli de
tots els seus àtoms. Es representa amb la
lletra Z. Aquest nombre serveix per
identificar els elements. Per exemple,
el sofre té el nombre atòmic 16; això
significa que tots els àtoms amb 16
protons en el nucli són àtoms de sofre.

9.  L’àtom és neutre en el seu conjunt,
per això el nombre de protons del nucli és
igual al nombre d’electrons de l’escorça.
Nombre màssic (A): és la suma de
protons i neutrons en el nucli (coincidix
amb la massa atòmica ja que la massa
dels electrons és molt xicoteta).
A = núm. de protons + núm. de neutrons
Z = núm. de protons
núm. de neutrons = A - Z

10. Una cosa més, el nombre atòmic és com el
DNI dels àtoms, vol dir que si tenim dos
àtoms de carboni, tots dos han de tindre el
mateix nombre atòmic. Es a dir, si dos
àtoms tenen el mateix nombre atòmic,
seran el mateix àtom, i si un àtom és el
mateix que un altre, ambdós tindran el
mateix nombre atòmic.

11. Isòtops
 No tots els àtoms d’un mateix element
tenen les mateixes partícules.
 Un element pot estar format per àtoms
que tinguin un nombre diferent de
neutrons al nucli
 Dos isòtops estan situats al mateix lloc de
la Taula Periòdica, tenen el mateix nombre
de protons però diferent nombre màssic,
al tenir diferent nombre de neutrons.

12.  Com que la majoria dels elements són
mescles d’isòtops interessa conèixer la
massa atòmica d’un element Ar.
 Aquesta massa és la mitjana ponderada,
segons l’abundància, de les diferents
masses dels isòtops que constitueixen
l’element i és la que figura a les Taules
Periòdiques.

13.  3.5. Ionització de l’àtom.
A moltes reaccions químiques, els àtoms perden o
guanyen electrons. Quan això passa, l’àtom deixa de ser
neutre i queda carregat positivament o negativament,
respectivament.
Aleshores es parla d’un ió.
Quan un àtom perd un electró queda carregat
positivament i es diu catió.
Quan un àtom guanya un electró queda carregat
negativament i es diu anió

15. 3.1. Identificació dels elements químics bàsics a la
Terra i als éssers vius.

17. Els elements químics més comuns als éssers vius: els
bioelements
S’anomenen bioelements els elements químics que
formen part dels éssers vius. Els més abundants són
el C, el H, el O, el N, el Ca, el P, el Mg, el S, el Na, el K
i el Cl, i constitueixen més del 99 % d’aquests éssers.
C
Carboni
6 12
Na
Sodi
11 23
Cl
Clor
17 35,5
S
Sofre
16 32
O
Oxigen
8 16
H
Hidrogen
1 1
N
Nitrogen
7 14
K
Potassi
19 39,1
P
Fòsfor
15 31
Mg
Magnesi
12 24,3
Ca
Calci
40,120
Llet, formatges,
pa i verdures.
QDR = 800 mg
La QDR és la quantitat d’un nutrient que una persona sana ha d’ingerir de mitjana cada dia,
a través de la dieta, per mantenir un bon estat de salut.
Llet, aviram,
peix, carn,
llegums i fruita
seca.
QDR = 800 mg
Llet, carn,
verdures,
llegums
i nous.
QDR = 300 mg
Carn, peix i ous.
QDR = 500-1.500 mg
Sal comuna.
QDR = 500 mg
Llet, xocolata,
fruita, verdures
i cereals.
QDR = 2.000 mg
Sal comuna.
QDR = 1.700-
5.000 mg

18. Els elements químics més comuns: els oligoelements
Són oligoelements els elements que en els éssers vius
estan en un percentatge menor (aproximadament
el 0,1%), tot i que són indispensables per a tots els éssers
vius, com el Fe, el Zn, el Mn, el F, el I, el Cu i el Co.
I
Iode
53 126,9
Co
Cobalt
27 58,9
F
Fluor
9 19
Cu
Coure
29 63,5
Zn
Zinc
30 65,4
Mn
Manganès
25 54,9
Fe
Ferro
55,826
Fetge, llegums,
carn i rovell
d’ou.
QDR = 14 mg
Carn, cereals
integrals
i llegums.
QDR = 15 mg
Te, arròs
integral,
fruta seca
i llegums.
QDR = 2-5 mg
Te, peix i aigua fluorada.
QDR adults = 1,5-4 mg
QDR adolescents =
= 1,5-25 mg
Sal iodada,
marisc i algues.
QDR = 150 mg
Fetge, nous
i llegums.
QDR = 1,5-3 mg
Carn, peix,
làctics i llenties.
QDR = 0,15-0,6 mg

19. 3.2. Classificació dels elements en metalls i no metalls en
funció de les propietats observades.
• Representen quasi el 75 % de tots els
elements.
• Tenen una lluïssor metàl·lica.
• Condueixen bé la calor i l’electricitat.
• Són dúctils i mal·leables.
• Tret del mercuri, que és líquid, són sòlids a
temperatura
ambient i es fonen a altes temperatures.
• Tendeixen a perdre electrons i formar ions
positius.
METALLS
Alumini
Estany
Coure
Or

20.  Sofre Iode Brom Fluor
• Són mals conductors de la calor i de l’electricitat.
• A temperatura ambient poden ser sòlids, líquids
o gasosos.
• La majoria dels sòlids són tous.
• La temperatura de fusió per a la majoria dels sòlids
és baixa, igual que la d’ebullició per als líquids.
• Solen captar electrons i formar ions negatius.
NO-METALLS

21. GASOSNOBLES
• En la natura es troben com a àtoms
aïllats.
• Són gasos a temperatura ambient.
• Des del punt de vista químic, són molt
estables:
no formen compostos. No guanyen ni
perden electrons; és a dir, no formen ions.
• Les aplicacions dels gasos estan
relacionades amb l’estabilitat química.

22. 3.3. RECONEIXEMENT DELS SÍMBOLS DELS ELEMENTS
MÉS ABUNDANTS MITJANÇANT LA TAULA PERIÒDICA.
 A mitjan segle XIX, el rus
Dimitri I. Mendeléiev es
va adonar que hi havia
grups d’elements que
presentaven propietats
similars i per això va
intentar ordenar-los. Ho
va fer seguint la seva
massa, en ordre
creixent, i va veure que
les propietats es repetien
periòdicament.

23.  Aquest fet el va portar a distribuir els elements en
columnes, de manera que en cadascuna hi hagués
elements de propietats semblants.
 D’aquesta manera va sorgir l’anomenada taula
periòdica.

24. Dimitri I. Mendeléiev va deixar caselles buides en
la seva taula periòdica per poder incloure
elements
que encara no havien estat descoberts i va predir
les propietats químiques que haurien de tenir.

25.  A la taula periòdica actual, a cada element
se li assigna un nom i un símbol químic. Els
elements estan ordenats segons el seu
nombre atòmic, del més baix al més alt, i es
disposen en set files horitzontals —
períodes— i divuit columnes verticals —
grups.

27. Els metalls, els no-metalls i els gasos nobles
La taula periòdica inclou diversos tipus d’elements:
• Els metalls, que es caracteritzen químicament per la seva
tendència
a perdre electrons amb facilitat. Els metalls estan situats a la part
esquerra i central de la taula.
• Els no-metalls, que es caracteritzen químicament per la seva
tendència a guanyar electrons amb facilitat. Els no-metalls estan
situats a la part superior dreta de la taula. Una línia negra en
forma d’escala marca la frontera entre els metalls i els no-metalls.
• Els gasos nobles, que es caracteritzen químicament per ser
elements molt estables, ja que no tenen tendència ni a perdre ni
a guanyar electrons. No són metalls i tampoc no són no-metalls.
Els gasos nobles estan situats en el grup 18 de la taula.
L’hidrogen és un element que de vegades guanya un electró, i es
comporta com un no-metall, i altres vegades perd l’únic electró que
té,
i es comporta com un metall.

28.  Els períodes i els grups
La situació de cada element en la taula
periòdica ve donada pel grup i pel període.
Són les seves coordenades.
El període en què es troba un element
indica també el nombre de nivells amb
electrons que tenen els seus àtoms.
Els elements d’un mateix grup tenen
propietats químiques semblants.
Per això s’acostuma a batejar cada grup
amb un nom determinat.

29. La taula periòdica
Nombre
atòmic
Massa
atòmica (u)
Símbol
Nom
Metalls
No-metalls
Gasos
nobles
Alcalins
Alcalino-
terris
Metalls
de transició
Halògens
Calcògens
Gasos
nobles
Calci

30.  Els elements de la taula periòdica es
poden classificar de la manera següent:
• Els elements representatius, que són els
que estan situats en els grups 1, 2, 13, 14,
15, 16, 17 i 18.

31. Els elements de transició, que estan
situats en els grups del 3 al 12, incloent-hi
aquests, i en els períodes 4, 5, 6 i 7. Es
tracta de metalls com el ferro, el coure,
l’or, la plata...

32.  • Els elements de transició interna, que
són elements força inestables, la majoria
radioactius, com l’urani. Molts també són
artificials, com el plutoni.

33. EXERCICIS
1. Consulta la taula periòdica i indica el símbol i el nombre atòmic dels
elements següents:
beril·li – germani – hidrogen – brom – radi - potassi – bismut – iode –
ferro – oxigen
2. Contesta:
• Quin és el nombre atòmic de l’element situat en el grup 13 i en el
període 3?
• A quin grup i a quin període pertany el criptó? I el seleni? I l’antimoni?
I l’estronci? I el sodi? I el bari? I el fluor? I el plom? I el bor? I l’argó?
3. Consulta la taula periòdica i indica quin és el nom, el símbol i el
nombre atòmic dels elements situats en les posicions següents:
a) grup 1, període 4
b) grup 13, període 2
c) grup 17, període 5
d) grup 18, període 6

34. 4. Contesta:
• Quin element és químicament més semblant al sofre: l’oxigen o el
clor? Per què?
5. Completa la frase següent:
Els elements del grup 18 s’anomenen __ ; els del grup 1, __, i els del
grup 17, __.
6. Contesta:
• A quin bloc de la taula periòdica pertanyen els elements següents?
or – argó – brom – urani – potassi
• Quins dels elements següents són metalls i quins són no-metalls?
argent – clor – calci – oxigen – coure – fòsfor – beril·li
• Quin és el nom i el símbol dels elements situats en el grup 2? I 10 i 9 i
8 i 7 i 6 i 5?
7. Quin és el nombre atòmic de l’element que deu el seu nom a
Mendelèiev?

35. 3.4. PROPIETATS ELÈCTRIQUES DE LA
MATÈRIA.
Pluja d’idees:
Per què creieu que hi ha aquest títol?
Què és un àtom?
De quines partícules està compost?
Està viu un àtom?

36. Els elements estan formats d’un sol tipus
d’àtom:
 La mida dels àtoms és molt petita.
 Sabem que catorze milions d’àtoms
d’hidrogen posats en fila índia mesurarien
aproximadament 1 mil·límetre.
 Podríem definir l’àtom com el component
més petit d’un element químic, que
conserva les seves propietats