Estructura i Classificació dels Elements Químics: Taula Periòdica i Àtoms

Estructura i Organització dels Elements Químics

Es coneixen 118 elements, dels quals 92 són naturals i la resta són artificials. Aquests elements es distribueixen en:

• 7 files horitzontals, anomenades períodes.
• 18 columnes, anomenades grups o famílies. Les famílies tenen un nom propi.

Els elements químics estan ordenats per ordre creixent del seu nombre atòmic (Z).

El Nombre Atòmic (Z)

Z és el nombre de protons que té un àtom. Tots els àtoms del mateix element químic tenen el mateix nombre atòmic.

Classificació dels Elements per Estat Físic (a Temperatura Ambient)

• Líquids: Mercuri (Hg), Brom (Br).
• Gasos: Hidrogen (H), Nitrogen (N), Oxigen (O), Fluor (F), Clor (Cl), Heli (He), Neó (Ne).

Els altres elements que heu de conèixer el nom i símbol són sòlids a temperatura ambient.

Història i Definició del Concepte d'Àtom

Origen del Terme "Àtom"

La paraula "àtom" prové del grec i significa indivisible.

Qui va utilitzar la paraula "àtom" per primera vegada i quan?

Demòcrit i Leucip (filòsofs grecs) fa més de 2400 anys.

Qui va tornar a utilitzar la paraula "àtom" i quan?

John Dalton (químic anglès) al segle XIX.

Estructures Formades per Àtoms Units

Les substàncies simples i els compostos poden formar estructures on els àtoms estan units. Aquestes estructures són:

a) Molècules

Unió de dos o més àtoms. Exemple: $\text{H}_2\text{O}$ (aigua), $\text{O}_2$ (oxigen).

b) Cristalls

És la unió de molts àtoms que formen una xarxa cristal·lina (estructura 3D). Exemple: diamant (C), sal comuna (NaCl), ferro.

Conceptes Clau en l'Estructura Atòmica

Variables Atòmiques

• Z = Nombre Atòmic: Correspon al nombre de protons. Tots els àtoms del mateix element químic tenen el mateix nombre atòmic.
• A = Nombre Màssic: $A = Z + N$ (nombre de protons i neutrons).
• Q = Càrrega: $Q = \text{nombre de protons} - \text{nombre d'electrons}$.

Isòtops

Són àtoms que tenen el mateix nombre de protons i diferent nombre de neutrons.

Ions

Són àtoms carregats elèctricament, ja que han perdut o guanyat electrons.

• Cations: Han perdut electrons. Càrrega positiva.
• Anions: Han guanyat electrons. Càrrega negativa.

Composició de la Matèria

La matèria està formada per àtoms. Les partícules que formen una substància pura són totes iguals.

Substàncies Pures

• Si estan formades per àtoms del mateix element químic reben el nom de substàncies simples o elements.
• Si estan formades per àtoms d'elements químics diferents s'anomenen compostos.

Mescles

Quan les partícules són diferents entre si reben el nom de mescles.

• Si és uniforme en totes les seves parts és tracta d'una homogènia.
• Si es distingeixen les seves parts és una mescla heterogènia.

Relació de Masses

Quantes vegades és més gran aproximadament la massa del protó que la de l'electró? 1800.