Content
- etapes
- Primera part. Comprensió de l'estructura de la taula periòdica d'elements
- 2a part Estudi dels elements químics
- Part 3 Utilitzant massa atòmica per trobar el nombre de neutrons
En química, la taula periòdica dels elements és una imatge molt colorida amb moltes lletres i nombres, però seguiu endavant i enteneu alguna cosa. Tot i així, és essencial per a qualsevol persona que aspira a fer estudis de química. En una taula completa, podreu llegir molta informació que també us permetrà fer càlculs (com el nombre de neutrons en un nucli determinat) i resoldre molts problemes de química.
etapes
Primera part. Comprensió de l'estructura de la taula periòdica d'elements
-
Saber llegir la taula periòdica. Els elements estan ordenats, en ordre ascendent de números atòmics, de dreta a esquerra i de dalt a baix. El nombre atòmic, per sobre del símbol, és en realitat el nombre de protons que conté un àtom de l’element considerat. I com que els protons tenen una massa, la massa atòmica dels elements augmenta en la mateixa direcció: els àtoms més pesats (urani) es troben a la part inferior i els més lleugers (heli) a la part superior.- Si la massa atòmica augmenta de dalt a baix i d’esquerra a dreta, és perquè aquest últim és la suma de les masses de protons i neutrons que contenen els nuclis d’àtoms. A mesura que el nombre de protons augmenta en la matriu, les masses atòmiques també augmenten.
- Es considera que els electrons des del punt de vista de la massa són quantitats menyspreables en comparació amb els dels nuclis.
-
Tingueu en compte que cada element té un protó més que l'element anterior. És per això que el nombre atòmic augmenta d’esquerra a dreta i de dalt a baix. Les files continuen a la fila inferior de l’esquerra. També notareu els buits de les tres primeres files.- La primera fila conté només dos elements: l’hidrogen a l’esquerra que té un nombre atòmic d’1 i l’heli a la dreta amb un nombre atòmic de 2. Són distants perquè pertanyen a grups diferents.
-
Localitza els grups (o famílies) d’elements. Tots els elements del mateix grup es troben a la mateixa columna, és a dir, a 18 grups. Cada columna sovint es pot identificar amb un sol color. Ser del mateix grup significa tenir propietats físiques i químiques similars. Si coneixeu el comportament d’un element durant una reacció, podreu endevinar el comportament d’un element menys comú del mateix grup. Tots els elements d’una mateixa família tenen el mateix nombre d’electrons a l’última capa electrònica.- Tots els elements pertanyen necessàriament a una família química. Cas especial, l’hidrogen no pertany a cap sèrie: actua tant com un alcalí com un halogen.
- La majoria de les taules mostren el nombre de famílies (d’1 a 18). Aquests números s’indiquen en números romans (I) o en nombres àrabs (1), amb o sense detalls familiars (A = família principal o B = família secundària).
- Quan llegiu una columna de la taula, us moveu dins de la mateixa grup.
-
Comprendre per què es buiden els espais del quadre. Els elements es classifiquen horitzontalment per nombre atòmic, però també verticalment segons la seva estructura electrònica: els elements d’una columna comparteixen les mateixes propietats químiques. A partir d’aquests dos criteris, resulta que la taula presenta buits. Finalment, més que el nombre atòmic, és l'estructura d'àtoms la que millor explica aquests espais lliures.- Només a partir de l’element 21 apareixen els metalls de transició (escandium, titani ...) que omplen els buits de les línies anteriors.
- Els elements 57 a 102 (lantán, cerio ...) pertanyen al grup de terres rares i estan representats per un petit quadrat de la taula, que es detalla en una taula petita a la part inferior de la taula principal.
-
Localitza els períodes. Tots els elements d’una mateixa línia pertanyen a un període: tots tenen el mateix nombre de capes electròniques. La numeració del període correspon al nombre de capes. PotassiK) pertany al període 4 per culpa d’aquestes quatre capes electròniques. De moment, cap element conegut té més de 7 capes electròniques.- Per mirar només els períodes extrems, els elements del període 1 tenen una sola capa d’electrons i els del període 7, set.
- Els períodes s’indiquen més sovint a l’esquerra de la taula, però realment no hi ha una regla fixa.
- Quan llegeixes una fila, et desplaces dins d’una sola període.
-
Distingir entre famílies d’elements. Així, hi ha, entre d’altres, metalls, no metalls i entre ells, metalls de transició. S'han utilitzat colors per materialitzar aquests grups. Per simplificar, diguem que hi ha tres grups principals d’elements: els metalls (quatre subgrups) a l’esquerra de la taula, els no metalls (cinc subgrups) a la dreta i, entremig, els metalls de transició.- En aquesta taula, l’hidrogen, per les raons indicades anteriorment (un sol protó i un sol neutró), ocupa un lloc especial i té el seu propi color: és inclassificable, però sovint es posa a la part superior esquerra.
- Els metalls són aquells elements que tenen una brillantor metàl·lica, són sòlids a temperatura ambient, condueixen calor i electricitat i són mal·leables i dúctils.
- Els elements no metàl·lics es consideren elements mate, que no condueixen ni calor ni electricitat i no són mal·leables. Aquests elements solen ser gasos a temperatura ambient, però també són certs elements que, a temperatures extremes, són líquids o sòlids.
- Els metalls de transició tenen propietats tant dels metalls com dels no metalls.
2a part Estudi dels elements químics
-
Tingueu en compte que els símbols només tenen una o dues lletres. Aquesta és la informació que apareix amb més claredat al centre de cada quadrat. Els símbols són universals perquè tots els científics es puguin comunicar. L’ús d’aquests símbols és essencial en química, sobretot quan es tracta d’escriure equacions d’equilibris a partir d’experiments.- Amb el temps i els descobriments s’han creat símbols. Molt sovint es tracta de les dues primeres o primeres lletres del nom de l'element. Així doncs, el símbol de l’hidrogen és H, mentre que el de l’heli ho és ellplanxa, fe... La segona carta sovint hi és per evitar confusions amb altres elements (F, fe, fr per fluor, ferro, franci).
-
Opcionalment, localitzeu el nom de l'element. En algunes taules molt completes, s’indica al quadrat el nom de l’element (en l’idioma del país de difusió). Així, sota el símbol C es pot imprimir el seu nom: carbonia sota Sn : estany (del llatí, Ssevannum ).- Algunes taules periòdiques no informen del nom d’elements, només de símbols.
-
Trobeu el nombre atòmic d’un element. Sovint col·locat a la part superior de la plaça, no hi ha cap norma sobre la seva ubicació. Sempre està ben situat i sovint en negreta perquè és informació essencial. Actualment, hi ha 118 elements classificats.- El nombre atòmic és sempre un nombre enter, no es confongui amb la resta de nombres del quadrat, de vegades decimal.
-
Saber quin és el nombre atòmic. Aquest és el nombre de protons que conté un àtom determinat. A diferència dels electrons que poden migrar d'un àtom a un altre, un àtom no pot perdre ni guanyar protons, excepte en la física nuclear, però aquesta és una altra història.- Aquest nombre atòmic també permet calcular el nombre d’electrons i neutrons d’un àtom.
-
Sabeu que cada element químic té tants electrons com protons. Això és cert, ja que l’àtom no està ionitzat. Els protons tenen una càrrega positiva, mentre que els electrons tenen la mateixa càrrega negativa, els dos estan equilibrats en els àtoms en repòs, però pot passar que durant una reacció química, un àtom perdi un o més electrons i en això En aquest cas, s’obtenen ions positius o negatius.- Els ions porten una càrrega elèctrica. Si un ió té més protons que electrons, és un catió (càrrega positiva) i s’afegeix un o més signes de superíndex. Si té més electrons que protons, és un anió (càrrega negativa) i s’afegeix un o més signes exposant.
- Només els ions esmenten una càrrega, no els elements estables.
Part 3 Utilitzant massa atòmica per trobar el nombre de neutrons
-
Troba la massa atòmica. La massa atòmica està inscrita a la part inferior del quadrat de l’element, sota el símbol. La massa atòmica és la massa de tots els elements que formen el nucli d’un àtom determinat, que conté protons i neutrons. Això s'aplica als àtoms en repòs. No obstant això, per al càlcul d’aquesta massa atòmica, es va decidir que calia fer una mitjana de totes les masses atòmiques d’aquest element en repòs, però també de les de tots els seus ions.- Com que aquestes masses són mitjanes, les masses atòmiques solen ser nombres decimals.
- Després del que s’acaba de dir, seria lògic que les masses atòmiques creixessin d’esquerra a dreta de la pintura i de dalt a baix, però aquesta no sempre és la regla.
- Determineu la massa atòmica relativa de l’element estudiat. S'obté arrodonint la massa atòmica cap a l'enter més proper. Això és degut a que la massa atòmica és una mitjana de totes les masses atòmiques de les diferents formes d’aquest element, inclosos els ions (de fet, és encara més complicat).
- Així, la massa atòmica de carboni és de 12.011, que generalment és arrodonida a 12. De la mateixa manera, la massa atòmica del ferro és de 55.847, arrodonida a 56.
-
Calcula el nombre de neutrons. Per a això, és necessari eliminar el nombre de protons de la massa atòmica relativa. La massa atòmica relativa es pot resumir a la suma dels protons i neutrons d’un àtom, de manera que, coneixent el nombre de protons d’un àtom determinat, és fàcil amb aquesta massa atòmica relativa deduir el nombre neutrons!- Utilitzeu la fórmula següent: nombre de neutrons = massa atòmica relativa: nombre de protons.
- Així, el carboni té una massa atòmica relativa de 12 i té 6 protons. Fent 12 - 6 = 6, es dedueix que el nucli de carboni conté 6 neutrons.
- El ferro té una massa atòmica relativa de 56 i té 26 protons. Fent 56 - 26 = 30, dedueu que el nucli de carboni conté 30 neutrons.
- Els isòtops d’un element es distingeixen els uns dels altres per un nombre diferent de neutrons, el nombre de protons i els electrons són tots idèntics. En fer-ho, tots els isòtops tenen diferents masses atòmiques.