Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de...
Transcript of Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de...
Investeşte în oameni !FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaţional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 –2013 Axa prioritară nr. 1 „Educaţiaşiformareaprofesionalăînsprijinulcreşteriieconomiceşidezvoltăriisocietăţiibazatepecunoaştere”Domeniul major de intervenţie 1.2 „Calitateînînvăţământulsuperior”
Numărulde identificareal contractului:POSDRU/156/1.2/G/138821 Beneficiar:UniversitateaPOLITEHNICA din BucureştiTitlulproiectului: Calitate, inovare, comunicare-instrumenteeficienteutilizatepentrucreştereaaccesuluişipromovabilităţiiînînvăţământulsuperior tehnic
Activitatea A5. Introducerea unor module specifice de pregătire a studenţilor în vederea asigurării de şanse egale
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
1
MODUL DE INSTRUIRE: CHIMIE
Curs: 1
Grupele: G1, G2, G3
Formator: AlinaMarietaSIMION
Octombrie/ 2015
• Structura atomuluiMolecula este cantitatea cea mai mica dintr-o substanţă care poate exista ȋn
stare liberă şi care posedă proprietăţile substanţei respective
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
2
Atomul este cea mai mică parte dintr-un element chimic care păstrează
proprietăţile acestuia
Fiecare element din sistemul periodic are un număr atomic Z (vezi mai
departe) => o poziţie fixă ȋn sistemul periodic => prezicerea
comportamentului chimic
- cum va reacţiona cu alte elemente
- ce fel de compuşi va forma
- ce fel de proprietăţi fizice va prezenta
La baza sistemului periodic al elementelor stă legea periodicităţii
proprietăţilor (lege ce recunoaşte observaţia empirică a variaţiei periodice a
anumitor proprietăţi cu numărul atomic):
- configuraţia electronică a atomilor variază periodic odată cu
creşterea numărului atomic Z;
- ȋn consecinţă, toate proprietăţile atomice ce depind de structura
ȋnvelişului electronic vor varia ȋntr-un mod periodic
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
3
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
4
Principiile care stau la baza alcătuirii sistemului periodic:
- elementele pot fi grupate ȋn funcţie de proprietăţile lor asemănătoare
- fiecare element este unic şi prezintă proprietăţi specifice, diferite de cele
ale celorlalte elemente
Intre structura electronică a atomului şi poziţia elementului ȋn sistemul periodic
există o strânsă corelaţie
- numărul straturilor electronice al unui atom este egal cu numărul
perioadei.
-numărul electronilor de pe ultimul strat al atomului ne indică numărul
grupei:
pentru elementele din grupele 1 şi 2 numărul electronilor de pe
ultimul strat este egal cu numărul grupei
pentru elementele din grupele 13-18 numărul electronilor de pe
ultimul strat +10 este egal cu numărul grupei
pentru elementele din grupele 3-12 numărul electronilor de pe
ultimul strat şi substratul d aflat ȋn curs de ocupare este egal cu
numărul grupei
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
5
nucleu- protoni (masa 1, sarcina +1)- neutroni (masa 1, sarcina 0)
invelis electronic- electroni (masa neglijabila, sarcina -1)
Nr. electroni = Nr. protoni => atomul este neutru
Nr. electroni ≠ Nr. protoni => ion (+ sau -)
Atomul este clasificat după numărul de protoni și neutroni
numărul protonilor determină numărul atomic (Z)
protonii si neutronii determină numărul de masă A (A = nr protoni +
nr. neutroni) și izotopii acelui element
Structura atomului constă într-un nor de electroni care înconjoară un
nucleu atomic dens.
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
6
Izotopi – acelasi numar de protoni si electroni, nrumar diferit de neutroni
Aplicatie:
Sa se determine masa atomica a Mg, stiind ca are urmatori izotopi: A = 24 (78%), A
= 25 (10.1%) si A = 26 (11.3%).
R.: 24 x 0.78 + 25 x 0.101 + 26 x 0.113 = 24,18 ≈ 14
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
7
Termenul de orbital atomic este o noțiune din fizica cuantică,
utilizată la descrierea atomului. Este o funcție de undă care
descrie, în mod probabilistic, poziția electronilor în jurul nucleului
• Exemple
• 20Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
4 straturi => elementul este in perioada a 4-a;
ȋn stratul 4 există 2 electroni ȋntr-un orbital de tip s
=> elementul este in grupa a 2-a principala
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
9
13Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
3 straturi => elementul este ȋn perioada a 3-a
ȋn stratul 3 există 3 electroni (2 ȋntr-un orbital de tip s şi 1 ȋntr-un
orbital de tip p)
=> elementul este ȋn grupa 13 (a 3-a principală)
• 35Br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5
4 straturi => elementul este ȋn perioada a 4-a;
ȋn stratul 4 există 7 electroni (2 ȋntr-un orbital de tip s şi 5 ȋntr-un
orbital de tip p)
=> elementul este ȋn grupa 17 (a 7-a principală)
• 22Ti: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2
4 straturi => elementul este ȋn perioada a 4-a;
ȋn stratul 4 există 2 electroni ȋntr-un orbital de tip s; stratul 3 nu este
complet ocupat, orbitalii 3d având doar 2 electroni
=> ȋn total există 4 electroni ȋn substratul d ȋn curs de ocupare şi ȋn
ultimul strat => elementul este un metal tranzitional din grupa a 4-a
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
10
Ti
Legǎtura chimicǎ
Sub formă de atomi liberi pot exista numai gazele nobile, din grupa a
VIII principală. Stratul lor de valenţă este complet ocupat cu electroni.
Toate celelalte elemente tind spre configuraţii mai stabile, de gaz
nobil (octet sau dublet) acest lucru se realizeaza prin:
cedare
acceptare
punere in comun de electroni
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
12
Dacă un atom cedează, acceptă sau pune în comun electroni
depinde de poziţia atomului în tabelul periodic al elementelor
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
13
Legături
ionice
covalente
covalent-coordinative
Tipuri de legaturi chimice
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
14
Legǎtura ionicǎ
Elementele din grupele I şi II principale posedă 1, respectiv 2
electroni în stratul de valenţă
=> pot ceda uşor aceşti electroni => formează specii
chimice ce conţin sarcini pozitive, numite cationi
Configuraţiile electronice ale cationilor sunt identice cu cele
ale gazelor nobile (grupa VIII) din perioada anterioară
Elementele din grupele VII şi VI principale posedă, în stratul de
valenţă, cu 1, respectiv 2 electroni mai puţin decât gazul nobil din
aceeaşi perioadă
=> acceptă uşor 1 sau 2 electroni
=> formează specii chimice ce conţin sarcini negative, numite
anioni
Configuraţia acestor anioni sunt identice cu cele ale gazelor nobile
(grupa VIII) din perioada respectiva
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
15
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
16
Exemple
11Na : 1s22s22p63s1 → 11Na+ : 1s22s22p63so + e- (10Ne : 1s22s22p6)
20Ca : 1s22s22p63s23p64s2 → 20Ca2+ : 1s22s22p63s23p64s0 + 2e- (18Ar: 1s22s22p63s23p6)
17Cl : 1s22s22p63s23p5 + e- → 17Cl- : 1s22s22p63s23p6 (18Ar : 1s22s22p63s23p6)
16O : 1s22s22p63s23p4 + 2 e- → 16O2- : 1s22s22p63s23p6 (18Ar : 1s22s22p63s23p6)
Li F
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
17
Un compus care conţine cationi şi anioni – compus ionic – şi care este
neutru din punct de vedere electric va conţine un număr egal de sarcini
negative şi pozitive, indiferent de la ce cationi şi anioni provin.
În NaCl sarcina pozitivă a ionului de
sodiu este compensată de sarcina
negativă a ionului de clor.
Legătura chimică care se formează
între cationi şi anioni se numeşte
legătură ionică.
Este de fapt o atractie electrostatică,
foarte puternică şi nu este orientată
în spaţiu.
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
18
Ionii au o asezare specifica, foarte ordonata in cristale,spre exemplu,
in cristalele de NaCl, fiecare ion de sodiu este înconjurat
de şase anioni de clor şi la rândul său un anion de clor este
înconjurat de şase cationi de sodiu
Perechile învecinate de ioni nu pot fi individualizate, iar
compusul există numai în stare solidă.
PO
SDR
U/1
56
/1.2
/G/1
38
82
1
19
Atunci când clorura de sodiu este dizolvată în apă se
formează ioni liberi, care vor fi inconjurati de moleculele polare
de apa
Existenţa ionilor în soluţii este dovedită de capacitatea unei
soluţii de sare de a conduce curentul electric.