Conceptes Fonamentals de Química: Àtoms, Enllaços i Taula Periòdica

Estructura Atòmica i Conceptes Bàsics

• Massa Atòmica: Massa d'un àtom, mesurada en unitats de massa atòmica (u).
• Nombre Atòmic (Z): Nombre de protons (i electrons en un àtom neutre).
• Nombre Màssic (A): Nombre total de partícules del nucli (protons + neutrons).
• Isòtops: Àtoms amb el mateix nombre atòmic (Z) però amb nombre màssic (A) diferent.

Distribució Electrònica i Ions

Capes Electròniques (Escorça)

La distribució dels electrons es realitza en capes:

• Capa K (màxim 2 electrons)
• Capa L (màxim 8 electrons)
• Capa M (màxim 18 electrons)
• Capa N (màxim 32 electrons)

Definició d'Ions

Els ions són àtoms que han guanyat o perdut electrons, adquirint una càrrega elèctrica.

• Catió: Perd electrons i adquireix càrrega positiva.
• Anió: Guanya electrons i adquireix càrrega negativa.

Radioactivitat

La radioactivitat és el procés pel qual el nucli d'un àtom es transforma espontàniament en un altre, emetent partícules o energia.

Tipus de Radiació Natural

• Radiació Alfa (α): Generalment no perillosa (baix poder de penetració).
• Radiació Beta (β): Partícules negatives (electrons) procedents de la descomposició dels neutrons del nucli. Són considerades perilloses.
• Radiació Gamma (γ): Radiació electromagnètica d'alta energia. Molt perilloses.

Radioactivitat Artificial

És perillosa, però té aplicacions útils com:

• Tractament de càncers (radioteràpia).
• Desinfecció d'estris mèdics.
• Identificació de cossos o materials.

La Taula Periòdica

La Taula Periòdica s'organitza en:

• Files: Anomenades Períodes.
• Columnes: Anomenades Grups o Famílies.

Grups Principals (Famílies)

1. Metalls Alcalins (Grup 1)
2. Metalls Alcalinoterris (Grup 2)
3. Família del Bor (Grup 13)
4. Família del Carboni (Grup 14)
5. Família del Nitrogen (Grup 15)
6. Família de l'Oxigen (Grup 16)
7. Halògens (Grup 17)
8. Gasos Nobles (Grup 18)

Propietats dels Elements

• Metalls: Tendeixen a cedir electrons.
• No-Metalls: Tendeixen a captar electrons.
• Semi-Metalls: Presenten una tendència intermèdia a cedir electrons.
• Gasos Nobles: Són elements molt estables que gairebé no reaccionen.

L'Enllaç Químic i Tipus d'Estructures

L'enllaç químic és la manera en què els àtoms s'uneixen per formar compostos, diferents dels àtoms individuals.

Molècules i Cristalls

Són agrupacions d'àtoms que es formen segons el nombre, el tipus i la disposició espacial dels àtoms.

• Molècules: Tenen un nombre definit d'àtoms. Poden ser molècules d'elements o de compostos.
• Cristalls: Tenen un nombre variable d'àtoms, ions o molècules. Presenten una estructura tridimensional regular. Poden ser d'un mateix element o de compostos.

Tipus d'Enllaços

• Enllaç Iònic: S'estableix per la transferència d'electrons. És freqüent entre metalls i no-metalls. Exemple: NaCl.
• Enllaç Covalent: S'estableix per la compartició d'electrons, de manera que els dos elements adquireixen l'estructura electrònica d'un gas noble.
• Enllaç Metàl·lic: Manté units els àtoms dels metalls. Es produeix quan els ions positius d'un metall comparteixen un "núvol" d'electrons deslocalitzats.

Estructures Derivades

• Substàncies Moleculars: Formades per molècules amb àtoms estretament units. Són generalment mals conductors i insolubles.
• Cristall Covalent: Les unions es produeixen en totes direccions de l'espai, afavorint la formació de xarxes cristal·lines gegants.

Estequiometria i Nomenclatura Química

Relacions Molar-Massa

La relació entre àtoms, molècules, mols i grams és fonamental en estequiometria.

• Volum Molar (Gasos): 1 mol de qualsevol gas en condicions normals (CNPT) ocupa 22,4 dm³.

Exemples de Nomenclatura

• CrH₃: Hidrur de Crom (III) / Trihidrur de Crom
• HCl: Clorur d'Hidrogen / Àcid Clorhídric
• CuF₂: Fluorur de Coure (II) / Difluorur de Coure (S'assumeix CuF₂ per a la nomenclatura de "difluorur")
• Fe(OH)₂: Hidròxid de Ferro (II) / Dihidròxid de Ferro

Prefixos de Nomenclatura

S'utilitzen per indicar el nombre d'àtoms en compostos:

1. Mono (1)
2. Di (2)
3. Tri (3)
4. Tetra (4)
5. Penta (5)
6. Hexa (6)
7. Hepta (7)