Estructura atòmica i l’enllaç químic

2. Constitució de l’àtom

3. Constitució de l’àtom
• Nombre atòmic (Z): Nombre de protons d’un
àtom, si l'àtom és neutre coincideix amb el
nombre d’electrons.
• Nombre màssic (A): Nombre de protons més
nombre de neutrons del nucli.

4. Constitució de l’àtom
• Isòtop: àtoms d’un mateix element que tenen
diferent nombre màssic perquè tenen
diferent nombre de neutrons.

5. Models atòmics
• Model de Bohr
 Els electrons giren al voltant del nucli descrivint
òrbites circules situades a una determinada
distància del nucli.
Els electrons s’organitzen en capes o nivells
d’energia.
 Nivell 1 (K)(més proper al nucli) hi pot haver fins a 2
electrons
 Nivell 2 (L): fins a 8 electrons
 Nivell 3 (M) : fins a 18 electrons
 Nivell 4 (N) : fins a 32 electrons.....

6. Models atòmics
• Els electrons es col·loquen a l’àtom ocupant el
nivell de menor energia lliure.

7. Models atòmics
• Model de Schrödinger o del núvol electrònic
Els electrons ocupen posicions més o menys
probables al voltant del nucli però no es pot saber
la posició exacta. Es situen en un orbital.
Un orbital és la regió de l’espai en què hi ha una
probabilitat superior al 90% de trobar l’electró.

8. Distribució dels electrons en un àtom
• Tipus d’orbitals : es representen amb lletres
s,p,d,f , la seva forma i mida depèn del nivell i
subnivell d’energia.

9. Distribució dels electrons en un àtom

10. Distribució dels electrons en un àtom
• Configuració electrònica : distribució dels
electrons al voltant del nucli.
• Segueix unes regles:
1. En cada orbital només hi pot haver 2 electrons.
2. Els electrons es van col·locant en l’àtom ocupant l’orbital
de menys energia que estigui vacant.
3. Quan s’omplen els orbitals de la mateixa energia, primer
es col·loca un electró a cada un dels orbitals, i quan tots
tenen 1, es col·loca el 2n.

11. Distribució dels electrons en un àtom
• Diagrama de Moeller

12. Distribució dels electrons en un àtom
• Exemples de configuració electrònica
 Sofre: Z =16
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Nivell d’energia Configuració Interpretació
1 1s2
2 2s2 2p6
3 3s2 3p4

13. Distribució dels electrons en un àtom
• Electrons de valència: són els electrons
responsables del comportament químic dels
àtoms. Són els electrons situats en l’últim
nivell.
• Un element perd o guanya o comparteix tant
electrons de valència com necessita per
aconseguir una configuració electrònica més
estable.

14. Distribució dels electrons en un àtom
 Exemple: Sofre: Z =16
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Té 6 electrons en l’últim nivell d’energia, per tant,
pot tenir els següents nombres d’oxidació:
+6 Ha perdut 6 electrons del nivell 3, s i p
+4 Ha perdut 4 electrons del nivell 3, p
-2 Ha guanyat 2 electrons que acaben d’omplir el
3 p.

15. Enllaç iònic
• Característiques
És la unió entre ions de càrregues oposades.
Es combinen un metall i no-metall.
 Es produeix una transferència d’electrons.
 El metall cedeix electrons i forma un catió.
 El no metall capta l’electró i forma un anió.
 Els ions formats s’atreuen per l’acció de la força
electrostàtica i es mantenen units formant un
xarxa elèctricament neutre, amb una geometria
ben definida.

16. Enllaç iònic
• Característiques
No formen molècules individuals, sinó una xarxa
cristal·lina.
La seva fórmula empírica indica en quina
proporció numèrica es troba cada ió.
 Exemple: CaF2, vol dir que per cada catió calci tens 2
anions de fluor.
Xarxa de Na Cl

17. Enllaç iònic
• Propietats:
 Són sòlids cristal·lins a temperatura ordinària
Tenen temperatures de fusió i ebullició altes
perquè la força d’atracció entre els ions de signe
contrari és molt alta.
 Són solubles en aigua, un cop dissolts els ions
queden separats uns dels altres, envoltats de
molècules d’aigua. En aquesta situació reben el
nom d’ions solvatats.

18. Enllaç iònic
• Propietats:
 En estat sòlid són mal conductors de l’electricitat
perquè les càrregues no es poden moure, cada ió
està envoltat d’altres de signe contrari.
En dissolució o fosos, són bons conductors.
Són durs, és a dir, difícils de ratllar.
Són fràgils, es trenquen fàcilment, quan una capa
de cristall llisca sobre un altre, ions del mateix
signe queden a prop i això produeix una repulsió
electrostàtica que trenca l’enllaç.

19. Enllaç iònic
• Exemples
Clorur de calci Clorur de ferro (III)

20. Enllaç covalent
• Característiques dels compostos covalents
moleculars.
Els àtoms comparteixen electrons.
Es forma entre no-metalls.
Les molècules s’uneixen per forces
intermoleculars dèbils.
En funció del nombre de parells d’electrons
compartits forma:
 Enllaç simple: comparteix 2 electrons.
 Enllaç doble: comparteix 4 electrons.
 Enllaç triple comparteix 6 electrons.

21. Enllaç covalent
• Característiques
 Es representa amb les estructures de Lewis
 Cada punt representa un electró
 Cada ratlla 2 electrons

22. Enllaç covalent
• Es dibuixa cada element amb els seus electrons de
valència.

23. Enllaç covalent
• Propietats dels compostos covalents
moleculars
 A temperatura ordinària:
 Si tenen massa molecular baixa són líquids o gasos,
com F2 i Cl2, gasos i Br2 líquid.
 Si tenen massa molecular més elevada són sòlids, I2
Tenen temperatures de fusió i ebullició baixos
perquè la unió entre les molècules és feble.
 Són tous en estat sòlid.

24. Enllaç covalent
• Propietats dels compostos covalents
moleculars
 Són aïllants de la calor i l’electricitat.
Són solubles en substàncies de la mateixa
polaritat.
Metà Metanol

25. Enllaç covalent
• Característiques dels cristalls atòmics
Els àtoms comparteixen electrons.
Es forma entre no-metalls.
 No forma molècules, els àtoms s’uneixen formant
una xarxa cristal·lina amb enllaç covalent.
Grafit Diamant

26. Enllaç covalent
• Propietats dels cristalls atòmics
 Són sòlids a temperatura ordinària
 Elevades temperatures de fusió i ebullició.
 Són dures (excepte el grafit)
 Són aïllants de el calor
i l’electricitat
(excepte el grafit)
 Són insolubles.

27. Enllaç metàl·lic
• Característiques
Es dona entre àtoms de metalls iguals o diferents.
Els àtoms cedeixen els seus electrons de valència i
es converteixen en cations.
Els electrons cedits formen
un núvol electrònic
que embolcalla tots els cations.

28. Enllaç metàl·lic
• Propietats
 Depenen del metall
 La majoria són sòlids a temperatura ambient però
el mercuri és líquid.
Poden tenir temperatures de fusió i ebullició altes
o baixes, el ferro fon a 1530º però el cesi es fon si
el posem sobre la mà, el mercuri fon a – 39º.
Hi ha metall molt durs i d’altres de tous que es
poden tallar amb un ganivet com el sodi o el liti.

29. Enllaç metàl·lic
• Propietats:
N’hi ha de molt densos com el urani 20 g/cm3, o
poc densos com el liti 1 g/cm3 .
Alguns s’oxiden fàcilment com el ferro o els
metalls alcalins i d’altres com l’or no s’oxiden.
Tots els metalls tenen aspecte lluent i alta
conductivitat elèctrica i calorífica.
Coure

30. Enllaç metàl·lic
• Propietats:
 Són resistents al trencament i a la deformació, així
com dúctils i mal·leables perquè les partícules
metàl·liques poden lliscar les unes sobre les altres
i malgrat variar la seva posició sempre tenen els
mateixos àtoms veïns.

31. Enllaç metàl·lic
Sodi • Or vermell, aliatge de
75% d’or fi i 25% de
coure.

32. Àtoms, molècules i mols
• Àtom: part més petita de la matèria que
forma un element químic.
• Molècula: unió de dos o més àtoms, si són
iguals és la molècula d’un element I 2, si són
diferents és la molècula d’un compost, H 2S O4
• Mol: quantitat de substància que conté
6,023·1023 partícules. Aquest nombre
s’anomena, constant d’Avogadro, NA.

33. Àtoms, molècules i mols
• Massa molecular: massa d’una molècula,és
calcula com la suma de la massa de cada
element multiplicada pel seu subíndex.
• Exemple: Paracetamol C8H9NO2
• MM = 12x 8 + 1x 9 + 14 x 1+ 16x2 = 151 g

34. Àtoms, molècules i mols
• Canvi de mol / molècula
23
2
2
2
23
24
2
6,023·10
5
1
5 6,023·10
1
3,01·10
molèculesH O
molH Ox
molH O
x
molèculesH O
 

35. Àtoms, molècules i mols
• Canvi de mol / g
23 35,5 58,5
1
50 .
58,5
0,85
MM g
molNaCl
gNaCl
gNaCl
molNaCl
  


36. Àtoms, molècules i mols
• Canvi de gram a mol
23
2 2
2
2 2
23
22
2
1·2 16·1 18
1 6,023·10
1
18 1
1 6,023·10
3,34·10
18
MM g
molH O molèculesH O
gH O
gH O molH O
molèculesH O
  
 

 

37. Àtoms, molècules i mols
• Molècula d'ibuprofè