Nom I cognoms

Generalitat de Catalunya

Departament d'Ensenyament

Institut Miquel Martí i Pol



Departament Ciències Experimentals

FÍSICA I QUÍMICA 3r ESO

NOM I COGNOMS:

PROFESSORS: ESTHER CASTELLÓ I SERGI ROFES

Unitats que entren a la recuperació:

UD1: El mètode científic, magnituds, treball al laboratori

UD2: La naturalesa de la matèria, estats d'agregació. La matèria.

UD3: L’enllaç químic, la taula periòdica

UD4: Formulació inorgànica

UD5: Les Reaccions químiques

• 
  RELACIÓ DE TASQUES ENCOMANADES PER A LA RECUPERACIO DE FÍSICA I QUÍMICA DE 3r D’ESO:
  

1-Realització dels exercicis del dossier de recuperació. Aquest dossier s’ha d’entregar el dia de l’examen de recuperació. La no presentació comportarà un 0 en la valoració d’aquest apartat.

2-Prova escrita que consistirà en preguntes similars als dels exercicis del dossier de recuperació treballat durant l’estiu.

Criteris de Recuperació:

La nota final de la recuperació es calcularà d’acord amb els següents apartats:

- La presentació i correcció del dossier de recuperació. 40 %

- El resultat de la prova escrita. 60 %.

Exercicis generals:

1. 
   Realitzar dos resums de dues noticies relacionades amb la Física i Química (min 150 paraules cadascuna)
   
2. 
   Realitzar un resum d’una unitat de química.
   
3. 
   Realitzar els exercicis de les fitxes.
   
4. 
   Qualsevol treball f relacionat amb els temes fet durant l’estiu es valorarà.
   

TEMA 1:

Etapes del mètode científic

El mètode científic és un procés comú a tota investigació i consta de quatre fases:

1. Plantejament del problema que serà objecte d’estudi.




2. Formulació de la hipòtesi a partir de les dades que s’han obtingut de les investigacions dutes a terme.



Si la hipòtesi plantejada no es confirma, se’n formula una de nova i es repeteix tot el procés.




3. Comprovació de la hipòtesi formulada mitjançant l’expe- rimentació.



Si la hipòtesi es confirma, es pot formular la llei científica, que és una manera d’enunciar, en llenguatge matemàtic, un fet o un fenomen natural que es repeteix amb regularitat.




Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 1. Etapes del mètode científic

4. Extracció de conclusions a partir de l’anàlisi de les da- des obtingudes.

Les TIC i el treball científic

L’ús de les TIC és imprescindible en les diverses fases del mètode científic. Amb l’ús de les TIC en el treball científic s’assoleixen tres objectius:



— Formar actituds: fomenta la capacitat investi- gadora, el pensament crític i l’autoaprenen- tatge.

— Adquirir conceptes: permet l’accés a contin- guts diversos en diferents formats (text, imatge, so, vídeo, simulació, etc.).

— Desenvolupar procediments científics: l’exis- tència d’un gran nombre de recursos infor- màtics facilita la resolució de problemes, el disseny d’experiments mitjançant la simulació informàtica, la construcció i la interpretació de gràfics, etc.


1 Uns alumnes de tercer d’ESO volen comprovar la relació que hi ha entre la mesura dels cristalls de sal que es formen quan s’evapora l’aigua i la velocitat amb la qual es desenvolupen.

_ Ordena, segons les fases del mètode científic, les afirmacions següents aplicades al procés anterior:

_ Concloem que els cristalls són més grans en la mostra evaporada al sol que en la mostra evaporada al foc.

_ Col^·loquem una de les mostres d’aigua i sal en un lloc assolellat però protegit de la pluja. L’altra mostra la posem al foc fins que s’evapora tota l’aigua.

_ Plantegem el problema: quina relació hi ha entre la mesura dels cristalls de sal i el temps d’evaporació?

_ Cerquem informació sobre les solucions i el mètode d’evaporació per a separar-ne els components.

_ Mesurem la grandària dels cristalls obtinguts.

_ Formulem una hipòtesi: la mesura dels cristalls és directament proporcional al temps que han trigat

a formar-se.

_ Preparem una solució d’aigua i sal i la dipositem en dos recipients.

2 Completa l’esquema aplicat al procés anterior.

Fase 1: ................................... Fase 2: Fase 3: .................................... Fase 4: ....................................
..................................................... ..................................................... ..................................................... .....................................................
Descripció: ........................... Hipòtesi: els cristalls Experiment: ......................... Conclusió: s’ha de-

de sal són més grans mostrat la hipòtesi:

..................................................... si el temps d’evapora- .....................................................


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 1. Etapes del mètode científic
ció és més elevat.

..................................................... ..................................................... .....................................................

..................................................... ..................................................... .....................................................
..................................................... ..................................................... .....................................................
..................................................... ..................................................... .....................................................
..................................................... ..................................................... .....................................................
3 Relaciona les dues columnes.

Tasques Eines TIC

Analitzar les dades obtingudes en un experiment Correu electrònic

Intercanviar informació amb altres científics Navegador

Realitzar una exposició a distància Programa de simulació

Cercar informació a la xarxa Videoconferència

Dissenyar i preparar una exposició Full de càlcul

Determinar les conseqüències de dades experimentals Programa de presentacions

Transformació d’unitats

Per a transformar unes unitats en unes altres, s’utilitzen els factors de conversió.

— Són fraccions en les quals el numerador i el denominador expressen la mateixa quantitat, tot i que en unitats diferents.

— Tenen com a valor la unitat i no afecten el valor de la magnitud.

Exemple

Volem expressar en metres una mesura que ha estat presa en centímetres: 1 245 cm.

Procés Aplicació

1. Busquem l’equivalència que hi ha entre centímetres 100 cm = 1 m

i metres.

2. Multipliquem la mesura pel factor de conversió cor-

responent.

Situem al numerador la mesura en què volem expressar

el resultat (m) i al denominador, l’equivalent en centíme-
tres.


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 1. Transformació d’unitats
3. Operem i simplifiquem unitats per obtenir el resultat
final.

Notació científica

Un nombre enter o decimal expressat en notació científica està format per una part entera d’una sola xifra no nul^·la, una part decimal i la potència de deu d’exponent positiu o negatiu.

Per multiplicar o dividir, es multipliquen o es divi-

deixen les parts decimals i se sumen o es resten

els exponents.

— Multiplicació:

2,03 · 10^-5 · 6,2· 10³ = (2,03 · 6,2) · 10^–5+3 =

= 12,586 · 10^–2 = 1,2586 · 10^–1

— Divisió:

4,05 ⋅10^−^5	=	4,05	· 10^(–5 –9) = 2,7 · 10^-14
1,5 · 10^9		1,5

Per sumar o restar:

— S’escriuen els nombres amb la mateixa po-

tència de deu i se sumen o es resten les parts
decimals.

— Per ajustar la potència de deu es desplaça la

coma cap a l’esquerra o cap a la dreta:

• Si es mou la coma cap a la dreta, cal dis-

minuir l’exponent tantes unitats com llocs
s’ha desplaçat la coma.

• Si es mou la coma cap a l’esquerra, cal

augmentar l’exponent tantes unitats com
llocs s’ha desplaçat la coma.

1,6 · 10^–5 – 9,5 · 10^–6 =

= 16 · 10^–6 – 9,5 · 10^–6 = 6,5 · 10^–6

4 Transforma aquestes unitats mitjançant l’aplicació dels factors de conversió.

a) 23,48 hm a dm b) 1 640 mg a dg

1 hm = 1 000 dm 1 dg = 100 mg

23,48 hm ·	...........................	= ......................... m		1 640 mg ·	1 dg	= ...........................
	1 hm				...........................

5 Efectua els canvis d’unitats proposats.

a) 6 575 mm a m

6 575 mm ·	1 m	= ......................... m
	1 000 mm

b) 85 CV a W

85 CV ·	......................... W	 ......................... W
	......................... CV

c) 12,4 m/s a km/h

12,4 m/s		·	............................km.	·	............................s.	= .........................	km
			..........................m...		............................h.		h

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 1. Transformació d’unitats
6 Expressa en notació científica les quantitats següents:

a) 1 831 570 000 = 1,831 57 · d) 0,000 289 272 =

b) 24 542,399 = e) 0,000 000 005 =

c) 165,874 34 = f ) 0,000 000 000 073 85 =

7 Efectua les operacions següents en notació científica i després comprova’n els resultats amb la calculadora científica.

a) (5,23 · 10¹²) · (4,70 · 10⁵) = 5,23 · 4,70 · 10^{.......... + ............} = ...................... · 10^..........

1,478 ⋅1015

b)

1.478 · 10^15	=	.............................	· 10^......... = ......................... · 10^.........
6,89 · 10^9		.............................

TEMA 2

L’estat gasós

La pressió, el volum i la temperatura són les variables que defineixen l’estat d’una substància gasosa.





La temperatura

És la mesura de la calor d’un cos.

— Es mesura amb el termòmetre.

— En l’SI es mesura en kelvin (K).

— Altres unitats: Celsius, Fahrenheit.

T (K) = T (°C) + 273

La pressió

Mesura la relació entre la força exercida sobre un objecte i la superfície sobre la qual es duu a terme.

— Es mesura amb el manòmetre (pressió d’un fluid) i amb el baròmetre (pressió atmosfèrica).

— En l’SI es mesura en pascals (Pa).

— Altres unitats:

1 atm =1,013 · 10⁵ Pa =760 mmHg

1 bar =10⁵ Pa


El volum

Indica l’espai que ocupa un material. En el cas dels gasos, ocupen tot el volum del recipient que els conté.

— En l’SI es mesura en metres cúbics (m³).


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 2. L’estat gasós
— Altres unitats: 1 000 L =1 m³   1 L =1 dm³   1 mL =1 cm³

Llei dels gasos

Llei de Gay-Lussac

A un volum constant, la pres- sió d’una quantitat de gas determinada és directament proporcional a la seva tem- peratura.

Llei de Charles

A una pressió constant, el volum d’una quantitat de gas determinada és directament proporcional a la seva tem- peratura.

Llei de Boyle-Mariotte

A una temperatura constant, el volum d’una quantitat de gas determinada és inversa- ment proporcional a la pres- sió del gas.

1 Expressa les quantitats següents en unitats de l’SI.

a) 2 350 mmHg b) 4,6 bar

Sabem que 760 mmHg = 1,013 · 105 Pa Sabem que 1 bar = 105 Pa

c) 10,5 atm d) 150 ºC

Sabem que 1 atm = 1,013 · 105 Pa Sabem que T (K) = T (°C) + 273

e) 780 dm³

Sabem que 1 000 dm³ = 1 m³

2 Completa els textos següents sobre les lleis dels gasos:

— La llei de Boyle-Mariotte afirma que a ......................................... constant, el volum d’una quantitat de gas determinada és ................................................................ proporcional a la pressió del gas.

— La llei de Charles afirma que a ......................................... constant, el volum d’una quantitat de gas determinada és ................................................................ proporcional a la seva temperatura.


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 2. L’estat gasós
— La llei de Gay-Lussac afirma que a ......................................... constant, la pressió d’una quantitat de gas determinada és ................................................................ proporcional a la seva temperatura.

3 Un gas ocupa un volum de 5 m³ a 375 K i 1 atm. A quina pressió l’hem de sotmetre perquè ocupi 2 m³ si la temperatura del gas no varia?

COMPRENSIÓ. Com que es tracta d’una quantitat de gas a una temperatura constant, hi apliquem la llei de Boyle-Mariotte.

DADES. V₁ = 5 m³;  p₁ = 1 atm = 1,01 · 10⁵ Pa;  V₂ = 2 m³

RESOLUCIÓ. Aïllem la pressió final de l’expressió de la llei de Boyle-Mariotte:

A un volum de 2 m³, el gas exerceix una pressió de ......................................... Pa. Quan disminueix el volum, la pressió a una temperatura constant ..........................................

El model cineticomolecular de la matèria

Té els postulats següents:

1. La matèria és discontínua, és a dir, està formada per un gran nombre de petites partícules materials sepa- rades entre si.

2. Aquestes partícules es troben en moviment constant.

3. El moviment de les partícules és determinat per forces de cohesió o d’atracció, que tendeixen a mantenir les partícules materials unides entre si, i per forces de repulsió, que tendeixen a dispersar les partícules i a allunyar-les les unes de les altres.

La velocitat amb què es mouen o vibren les partícules de matèria depèn de la temperatura a la qual es troben: com més temperatura, més agitació.

Estat sòlid

— Les forces d’atracció entre les partícules són molt intenses i predominen sobre les de repulsió.

— Les partícules estan molt a prop entre si i ocupen posicions fixes.

— Les partícules només tenen moviment de vibració al voltant de la seva posició d’equilibri.

Estat líquid


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 2. El model cineticomolecular de la matèria
— Les forces d’atracció entre les partícules són intenses. Les forces de cohesió i de repulsió són del mateix ordre.

— Les partícules estan molt a prop entre si, però no ocupen posicions fixes, de manera que poden lliscar les unes sobre les altres.

— Les partícules tenen llibertat per a desplaçar-se, però no s’allunyen les unes de les altres.

Estat gasós

— Les forces d’atracció entre les partícules són negligibles.

— Les partícules estan molt allunyades les unes de les altres, en un desordre absolut.

— Les partícules tenen plena llibertat per a desplaçar-se. Xoquen entre si i amb les parets del recipient.

Canvis d’estat

4 Completa la taula sobre els estats d’agregació de la matèria.

	Representació de la disposició de les molècules	Forces d’atracció entre les molècules	Grau de moviment de les molècules	Caracte- rístiques
Sòlid
Líquid
Gasós

5 Completa les frases següents sobre els canvis d’estat de la matèria.

a) Els canvis d’estat que requereixen una aportació d’energia són la fusió,

i ......................................................................

b) Els canvis d’estat en els quals cal disminuir la temperatura són la ,

.................................................................... i .....................................................................

c) El pas de .................................................................... a .................................................................... s’anomena condensació.

d) La fusió és el pas de .................................................................... a.....................................................................

e) El procés invers de la solidificació és la .....................................................................

6 Què vol dir que les boles de naftalina se sublimen?


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 2. El model cineticomolecular de la matèria


7 En aquesta imatge de dues llaunes de refresc, l’una està freda i l’altra, calenta. Deduïm quina és cadascuna.

a) Quines diferències observes entre les dues llaunes?

b) En la llauna B, hi ha hagut un procés de condensació. Explica en què consisteix aquest canvi d’estat.

c) Aquest canvi d’estat es produeix perquè el vapor d’aigua de l’atmosfera es refreda i forma gotetes. En resum, quina llauna està més freda?

TEMA 3

Les solucions

— Les mescles homogènies s’anomenen solucions.

— L’aigua es considera un solvent universal perquè dissol una gran quantitat de substàncies.

— En una solució, el component minoritari s’anomena solut i el majoritari, solvent.

— Les solucions en les quals el solvent és l’aigua s’anomenen solucions aquoses.

— La concentració d’una solució és la quantitat de solut que hi ha en una quantitat de solució determinada.

— La concentració d’una solució es pot expressar en forma de percentatge en massa, de percentatge en volum i de concentració en massa.

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 3. Les solucions


1 S’ha preparat una solució barrejant 300 mL d’aigua destil·lada amb 125 mL d’alcohol metílic. Determina la concentració en volum d’aquesta solució.


2 Per a preparar una solució, s’han dissolt 20 g de glucosa en aigua fins a obtenir un volum total de 300 mL. Calcula la concentració en massa de la solució i expressa-la en g/L.


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 3. Les solucions

3 S’han dissolt 30 g d’àcid clorhídric en 175 g d’aigua. Calcula el percentatge en massa de la solució ob- tinguda.

L’àtom

— Un àtom és la partícula més petita d’un element químic que conserva les pro- pietats d’aquest element.

— Les partícules subatòmiques que constitueixen els àtoms són:

• Els electrons (e^–) són partícules de càrrega negativa i de massa molt petita.

• Els protons (p⁺) són partícules de càrrega positiva de massa 1 837 vegades més gran que la dels electrons.

• Els neutrons (n0) són partícules de massa semblant a la del protó i no tenen càrrega elèctrica.

— L’àtom consta de dues parts diferenciades: el nucli i l’escorça.

• El nucli és la part central de l’àtom i s’hi troben els protons i els neutrons.

• L'escorça és la part exterior de l’àtom i conté els electrons. Els electrons giren al voltant del nucli, en regions de l’espai anomenades orbitals.

El nombre atòmic i el nombre màssic

— El nombre atòmic, Z, és el nombre de protons d’un àtom i determina l’element de què es tracta.


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 3. L’àtom
— El nombre màssic, A, indica la suma del nombre de protons i de neutrons que tenen el nucli d’un àtom.

— Si anomenem N el nombre de neutrons de l’àtom, es compleix que:

• En un àtom neutre, el nombre d'electrons coincideix amb el de protons.

Ions i isòtops

— Un ió és un àtom o un grup d’àtoms que ha guanyat o perdut un o més electrons, per la qual cosa ha adquirit càrrega elèctrica negativa o positiva. Poden ser de dos tipus:

• Un ió positiu o catió es forma quan un àtom d’un element perd un o més electrons i adquireix càrrega positiva.

• Un ió negatiu o anió es forma quan un àtom d’un element guanya un o més electrons i adquireix càrre-ga negativa.

— Anomenem isòtops els àtoms d’un mateix element que tenen el mateix nombre atòmic (Z), però dife-rent nombre màssic (A).

La Taula Periòdica

— Tots els elements químics s’ordenen en la Taula Periòdica en ordre creixent al seu nombre atò-
mic (Z).

— Les set files horitzontals s’anomenen períodes.

— Les 18 columnes verticals s’anomenen grups.

4 Relaciona cada partícula subatòmica amb les característiques principals que té. Tingues en compte que algunes característiques són compartides per més d’una partícula.

Es localitza al nucli.

Té càrrega elèctrica negativa.

Té càrrega elèctrica positiva.

Té massa.

Es localitza a l’escorça.

No té càrrega elèctrica.

Té una massa molt petita.

5 Un àtom de cobalt conté 27 protons, 27 electrons i 32 neutrons. Determina’n el nombre atòmic i el nombre màssic i representa-ho simbòlicament.

— El nombre atòmic, ....................... és igual al nombre de ..............................; per tant

— El nombre màssic, ....................... és igual al nombre de ............................. i de .............................;

Per tant A (nombre màssic)= Z(nombre atòmic ) + N (nombre de neutrons)

Per tan A=....... Z=................. i N = ....................

— El símbol del cobalt és Co, per la qual cosa la representació simbòlica és:

6 Calcula el nombre de protons, d’electrons i de neutrons que conté un àtom de brom 80 Br.


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 3. L’àtom


7 Indica si les afirmacions següents són vertaderes (V) o falses (F).

a) _ El nombre atòmic pot ser més gran que el nombre màssic.

b) _ En un àtom neutre, el nombre d’electrons coincideix amb el de protons.

c) _ Un ió negatiu s’anomena catió.

d) _ Un ió positiu es forma quan un àtom guanya una càrrega positiva.

e) _ Els isòtops són àtoms que tenen diferent nombre atòmic i el mateix nombre màssic.

f ) _ Els elements químics s’ordenen en la Taula Periòdica en ordre creixent al seu nombre atòmic.

g) _ Les divuit files horitzontals s’anomenen períodes.

h) _ Els gasos nobles es localitzen a la dreta de la Taula Periòdica. i ) Les files verticals s’anomenen grups.

8 Escull 10 elements del llistat anterior omple la taula següent , pots consultar una taula periòdica digital per tal de trobar el número atòmic:

Element	Símbol	Número atòmic	Número de protons	Número d'electrons

Adaptació curricular – Aprofundiment. Unitat 4.
9 Escriu la configuració electrònica del magnesi i del potassi. A partir de les configuracions, determina’n els nombres d’oxidació.
10 Col·loca en aquesta taula els següents elements amb el símbol i digues a quin grup pertanyen:
Clor, Sodi, Plata, Coure, Hidrogen, Oxigen, Nitrogen, Carboni, Or, Mercuri, Ferro, Alumini, Magnesi, Calci,

Sodi, Iode, Heli, Neó.

L’enllaç químic

L’enllaç químic és la força que manté units els àtoms, els ions o les molècules en les diverses formes d’agrupació possibles (elements i compostos) d’una manera estable.

Quan els àtoms s’uneixen, formen agrupacions amb més estabilitat i menys energia que la que tenien de ma- nera separada. Per a aconseguir aquesta estabilitat, els àtoms obtenen la configuració de gas noble, és a dir, vuit electrons en el nivell més extern (regla de l’octet).

Enllaç covalent

— Es produeix entre àtoms i, generalment, està integrat per elements no metàl·lics.

— Comparteix un o més parells d’electrons per tal d’obtenir estabilitat.

— Forma substàncies covalents moleculars (aigua) o xarxes cristal·lines (quars).

• Les substàncies covalents
moleculars, com l’aigua, són molt toves, sòlides, líqui-
des o gasoses, amb punts de

fusió i d’ebullició baixos, no conductores, la major part són insolubles en aigua, però solubles en solvents orgànics.

• Les substàncies covalents cristal·lines, com el quars (SiO₂), són molt dures, sò- lides, amb punts de fusió i d’ebullició molt alts, no con- ductores i insolubles.

Enllaç metàl·lic

— S’esdevé en la major part dels elements de la Taula Periòdica.

— Els àtoms del metall perden els electrons de

valència; els ions positius que es formen originen una xarxa cristal·lina i els electrons es des- placen pels forats que hi ha en- tre els àtoms. La interacció entre el núvol d’electrons i els ions estabilitza el metall.

Els metalls tenen una duresa i uns punts de fusió i d’ebullició molt variables; són sòlids a tempera- tura ambient, llevat del mercuri, són solubles en un altre metall fos o en mercuri. Són molt bons conductors en estat sòlid, dúctils, mal·leables i de densitat elevada.
Tipus d’enllaç químic

Enllaç iònic

— Està format per ions positius (cations) i ions negatius (anions).

— L’element metàl·lic perd electrons i l’element no metàl·lic, els guanya.

— La unió d’aquests ions mitjançant forces electrostàtiques constitueix l’enllaç iònic i ori- gina una xarxa cristal·lina iònica, o cristall iònic.

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 4. L’enllaç químic

• Les substàncies iòniques, com el NaCl, són dures i fràgils, sòlides a temperatura ambient, amb punts de fusió i d’ebullició elevats, solubles en aigua i conductores no- més si estan foses o en solució aquosa.

Unions intermoleculars

— Són les forces d’unió entre les molècules de substàncies covalents moleculars.

— Els enllaços de Van der Waals són febles i de naturalesa electrostàti- ca. S’esdevenen entre molècules com l’oxigen o el iode.

— Els enllaços d’hidro- gen es presenten en- tre l’hidrogen i un àtom petit i molt electrone- gatiu. Són presents en l’aigua. Són enllaços forts.

11 Completa aquestes frases:

— En l’enllaç iònic, perd electrons el ............................................................ i els guanya el

— En l’enllaç iònic, la unió dels ions s’estableix mitjançant forces

— En l’enllaç iònic, s’origina una

— L’enllaç covalent s’esdevé entre ............................................................ i el formen

— En un enllaç covalent, l’estabilitat s’aconsegueix

— Els enllaços covalents poden formar............................................................ i

— Les unions intermoleculars s’originen entre

— Els enllaços de Van der Waals són ............................................................ i de naturalesa

— Els enllaços d’hidrogen es presenten entre

— En l’enllaç metàl·lic, els ions ............................................................ i els electrons

12 Quina diferència hi ha entre les substàncies covalents moleculars i les covalents cristal·lines?

13 Llegeix les frases següents i col·loca al costat de cadascuna la substància que correspon:

bicarbonat sòdic - sucre - diamant - argent

— Són substàncies molt toves, que poden ser sòlides, líquides o gasoses

— Soluble en aigua i bon conductor elèctric en solució aquosa o fosa

— Són substàncies sòlides, dures, però fràgils

— Punt de fusió molt alt, són insolubles en aigua i no conductores

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 4. L’enllaç químic
— Són substàncies majoritàriament sòlides, de duresa i punts de fusió i d’ebullició variables

— Són dúctils, mal·leables, molt bons conductors i tenen lluentor metàl·lica

— Són substàncies sòlides i molt dures

— Punt de fusió baix, són insolubles en aigua i no conductores

Indica el tipus d’enllaç de les substàncies anteriors.

14 Indica si les afirmacions següents són vertaderes o falses:

a) Les substàncies covalents atòmiques són pràcticament insolubles.

b) Els metalls tenen punts de fusió baixos.

c) Els compostos iònics són solubles en aigua.

d) Els enllaços covalents no comparteixen electrons.

e) Els ponts d’hidrogen són enllaços intermoleculars.

f) Les substàncies covalents moleculars no són solubles en aigua, però sí en solvents orgànics.

g) Els electrons més externs són els que intervenen en la formació dels enllaços.

h) Quan es forma un enllaç químic, l’estabilitat de la substància disminueix.

15 Selecciona dues de les substàncies que apareixen en el quadre i busca informació sobre les característiques i les propietats que tenen, per tal de completar la fitxa.

amoníac - clor - clorur de sodi - coure - ferro - fluorur de calci - grafit - quars - sulfat de calci

— Amb les dades recollides, confecciona una fitxa com la següent:





16 Escriu la configuració electrònica del magnesi i del potassi. A partir de les configuracions, determina’n els nombres d’oxidació.

TEMA 4

Compostos químics

Anomenem compost químic la unió de diversos elements en una proporció constant, com l’aigua, el butà i l’àcid sulfúric.

Cada compost químic es representa amb una fórmula que conté els símbols dels elements que la constitueixen i uns subíndexs que indiquen la relació numèrica que hi ha entre els elements. Per exemple:

El nombre d’oxidació d’un element en un compost és la càrrega electrònica, positiva o negativa, que tin- dria un àtom d’aquest element si formés part d’un compost iònic.

— Si l’element es combina amb un altre de més electronegatiu que ell, tindrà nombre d’oxidació positiu.

— Si l’element es combina amb un element menys electronegatiu, tindrà nombre d’oxidació negatiu.

Compostos binaris

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 4. Compostos químics
— Estan formats per un no-metall i un altre element que pot ser un metall o un no-metall.

— Per a formular-los i anomenar-los, se segueixen les directrius de la IUPAC.

— L’element menys electronegatiu se situa a l’esquerra i el més electronegatiu, a la dreta.

— Segons amb qui es combini el no-metall, es poden formar:

• Òxids Són la combinació de l’element oxigen (O^–2, el més electronega- tiu) amb un altre element metàl- lic o no metàl·lic, llevat dels ha-lògens. Exemples: MgO i CO2.

• Hidrurs Són compostos binaris en què l’hidrogen actua amb nombre d’oxidació -1. Es poden com- binar amb un metall o un no-metall. Exemples: LiH i PH3.

• Sals Són compostos formats per un metall i un no-metall. El no- metall no pot ser en cap cas ni l’oxigen ni l’hidrogen. Exemples: MgCl2 i FeCl3.

Fórmula	Amb nombre d’oxidació	Amb prefixos
MgO	Òxid de magnesi	Òxid de magnesi
CO2	Òxid de carboni(IV)	Diòxid de carboni
LiH	Hidrur de liti	Hidrur de liti
PH3	Hidrur de fòsfor	Trihidrur de fòsfor (fosfà)
MgCl2	Clorur de magnesi	Diclorur de magnesi
FeCl3	Clorur de ferro(III)	Triclorur de ferro

1 Formula els compostos següents i classifica’ls en òxids, hidrurs o sals.

2 Anomena aquests compostos en els dos tipus de nomenclatura possible.

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 4. Compostos químics



3 Completa la taula següent amb la fórmula del compost i les seves nomenclatures possibles.


TEMA 5

Reacció química

Una reacció química és un procés mitjançant el qual una o diverses substàncies inicials, anomenades reactius, es transformen en unes altres de diferents, anomenades productes.

Ajust d’equacions químiques

Perquè una equació descrigui exactament una reacció química, l’equació ha d’estar ajustada, la qual cosa significa que en tots dos membres hi ha d’haver el mateix nombre d’àtoms de cada element. El procediment per a igualar una reacció per tempteig és el següent:

1. Comptem els àtoms de cadascun dels elements en tots dos membres:


Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 5. Reacció química


2. Triem un dels elements que no està ajustat, en aquest cas el N, i calculem el coeficient que ha de tenir perquè la quantitat d’àtoms en tots dos membres coincideixi.


3. Tornem a comptar els àtoms de cada element:

4. Triem l’element que no està ajustat, en aquest cas el H, i calculem el coeficient perquè la quantitat d’àtoms en tots dos membres coincideixi.


5. Efectuem el recompte i comprovem que la reacció està ajustada:

1 Escriu i ajusta l’equació química corresponent a aquesta reacció:

L’àcid sulfúric, H₂SO₄, en solució aquosa, reacciona amb alumini metàl·lic, Al, i produeix sulfat d’alumini, Al₂(SO₄)₃, en solució aquosa, i un despreniment d’hidrogen gas, H₂.

Procedeix de la manera següent:

— Identifica els reactius i els productes:

Reactius: .......................... i .......................... Productes:.......................... i ..........................

— Escriu l’equació. No t’oblidis d’indicar l’estat físic de les substàncies.

— Explica els elements presents en cada membre de l’equació:

• Reactius: ............... àtoms de ..............., ............... àtoms de ................, ............... àtoms de ............... i ............... de ................

• Productes: ............... àtoms de ..............., ............... àtoms de ................, ............... àtoms de ............... i .............. de ...............

— Tria un element, el S, i determina el nombre d’àtoms presents en cada membre de l’equació.

Primer membre: ................................. en H₂SO₄      Segon membre: ................................. en Al₂(SO₄)₃

• Assigna el coeficient adequat per a igualar el nombre d'àtoms de S i reescriu l'equació.

— Tria un altre element, el O, i determina el nombre d’àtoms d’aquest element en cada membre:

Primer membre: ................................ en ................................  Segon membre: ................................ en ................................

• Assigna el coeficient adequat per a igualar el nombre d'àtoms de O. Si no és necessari incorporar cap coeficient, torna a escriure l’equació com abans.

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 5. Reacció química

— Tria un altre element, el Al, i calcula el nombre d’àtoms en cada membre de l’equació.

Primer membre: ................................ en ................................  Segon membre: ................................ en ................................

• Assigna el coeficient adequat per a igualar el nombre d'àtoms de Al.

— Determina el nombre d’àtoms de l’últim element, el H, en cada membre de l’equació:

Primer membre: ................................ en ................................  Segon membre: ................................ en ................................

• Assigna el coeficient adequat per a igualar el nombre d'àtoms de H.

— Comprova que el nombre d’àtoms de cada element és el mateix en els dos membres:

• Reactius: ............... àtoms de ..............., ............... àtoms de ................, ............... àtoms de ............... i ............... de ................

• Productes: ............... àtoms de ..............., ............... àtoms de ................, ............... àtoms de ............... i .............. de ...............

— Finalment, escriu l’equació degudament ajustada.

Càlculs estequiomètrics

L’estequiometria és l’estudi de la reacció quantitativa entre els reactius i els productes en una reacció química.

Amb els càlculs estequiomètrics podem saber:

— La quantitat de producte que s’obté a partir d’una certa quantitat de reactiu.

— La quantitat de reactiu necessària per a obtenir una quantitat determinada de producte.

— El volum que ocupen els gasos que intervenen en la reacció.

— El nombre de molècules implicades en el procés.

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 5. Càlculs estequiomètrics



2 L’àcid clorhídric, HCl, reacciona amb el magnesi sòlid, Mg, i produeix clorur de magnesi, en solució aquosa, MgCl₂, i un despreniment d’hidrogen gas, H₂.

a) Escriu l’equació química.

b) Ajusta l’equació.
c) Calcula els grams d’àcid clorhídric necessaris per a obtenir 150 g de clorur de magnesi.

Dades: m (MgCl₂) = 15 g;   A_r (Mg) = 24,31;   A_r (H) = 1,01;   A_r (Cl) = 35,45

— El primer pas és

— Calculem els .............................. que hi ha en 150 g de clorur de magnesi:

— Apliquem la relació molar entre................................... i ....................................

Adaptació curricular – Bàsica. Unitat 5. Càlculs estequiomètrics
d) Calcula el volum d’hidrogen, mesurat a 10⁵ Pa i 273 K, que s’obté en la reacció.

— Sabem que un mol de qualsevol gas en condicions estàndard (................. Pa i ................. K) ocupa un volum de 22,7 L; per tant:

e) Calcula el nombre de molècules d’hidrogen que hi ha en 10 L d’aquest gas en condicions estàndard.

— Sabem que en un ................. de qualsevol substància hi ha 6,022 · 10²³ àtoms o molècules; per tant:

3 El carbonat de calci sòlid, CaCO₃, es descompon per acció de la calor en òxid de calci sòlid, CaO, i diòxid de carboni gas, CO₂. Calcula la massa de CaO que podem obtenir per descomposició de 45 g de CaCO i el volum de gas que es desprèn durant la reacció.

Dades: m (CaCO ) = 45 g;    A_r (Ca) = 40,08;    A_r (C) = 12,01;    A_r (O) = 16,00

Tots ....

4 Llegeix el següent text científic sobre les sèries radioactives i respon a les preguntes que es formulen a continuació.


de l’element considerat. A més a més, no és possible saber amb certesa si un àtom es desin- tegra o no en un instant donat.

Hem indicat que un àtom es pot desintegrar i produir-ne un altre de nou, que també pot ser radioactiu. Quan es desintegra aquest, en pot ori- ginar un altre, també radioactiu. El procés es re- peteix fins que, finalment, s’obté un àtom estable. El conjunt d’àtoms relacionats d’aquesta manera amb l’inicial rep el nom de sèrie radioactiva.

Existeixen tres sèries radioactives naturals: la
de l’urani (U-238), la del tori (Th-232) i la de l’actini (Ac-227). S’ha observat que l’últim ele-ment de cada sèrie sempre és el plom (Z = 82). No obstant això, té un nombre de massa varia-
ble: en la primera sèrie és A = 206; en la segona, A = 207 i, en la tercera, A = 208. El 1913, Soddy va anomenar isòtosps els àtoms d’un mateix element que tenen el mateix nombre atòmic, però diferent nombre màssic.

L’any 1902, Ernest Rutherford i el seu col·labora- dor, Frederick Soddy, van demostrar que el tori i l’urani es descomponen, en el procés radio- actiu, en un seguit d’elements intermedis dife- rents dels originals. Van suggerir que l’emissió de nuclis d’heli (raigs ) o d’electrons (raigs ) era deguda a la desintegració espontània dels àtoms d’un element radioactiu que es transmutava en un altre (radioactiu o no).

Aquests científics van veure que cada radioele- ment es desintegrava de manera que, a partir d’una certa quantitat d’element, en desapareix la meitat i la resta queda intacta en un període con- cret de temps. Rutherford va anomenar aquest temps vida mitjana o semivida de l’element radioactiu.

El nombre d’àtoms que es desintegra per unitat de temps és proporcional al nombre d’àtoms que encara no s’ha desintegrat. La probabilitat que un àtom determinat es desintegri depèn

Adaptació curricular – Aprofundiment. Unitat 3.

a) Cerca en un diccionari o a internet el significat de les paraules següents:

desintegració - transmutació - radioelement - radioactiu

b) Explica què significa, segons Rutherford, vida mitjana o semivida d’un element radioactiu.

— Amb quin altre nom podem anomenar aquest concepte?

c) Quines tres idees principals destacaries d’aquest text?

d) Explica què és una sèrie radioactiva.

e) Consulta en l’enllaç següent les sèries radioactives (o cadenes de desintegració) que s’esmenten en el text.

http://links.edebe.com/jcut

— De les tres sèries, quina està formada per més transmutacions?

— Quin altre nom rep la sèrie radioactiva de l’urani?

— Amb quin element s’inicia la sèrie radioactiva de l’actini?

— Explica què tenen en comú les tres sèries radioactives.

f) En l’enllaç que has consultat, s’esmenta una altra sèrie radioactiva. Quina?

— Explica per què en l’actualitat aquesta sèrie radioactiva es considera artificial.

5 Les diferents reaccions químiques tenen moltes aplicacions domèstiques i industrials. Aquí en tens uns quants exemples.

— El nitrogen, N₂, i l’hidrogen, H₂, reaccionen i s’obté amoníac, NH₂ (síntesi industrial de l’amoníac).

— El carbonat de calci, CaCO₃, es descompon per acció de la calor i produeix diòxid de carboni, CO₂, i òxid de calci, CaO (obtenció de calç viva).

— El ferro, Fe, reacciona amb el sulfat de coure(II), CuSO₄. En la reacció, es produeix sulfat de ferro(II), FeSO₄, i s’allibera coure metàl·lic, Cu (recobriment de metalls).

— El clorur de calci, CaCl₂, reacciona amb el carbonat de sodi, Na₂CO₃, i produeix carbonat de calci, CaCO₃, que es precipita, i clorur de sodi, NaCl, que roman en dissolució (tractament d’aigües).


Equació ajustada:

Reactius: Productes:

Tipus de reacció:

Procés que ha tingut lloc:

Aplicacions domèstiques o industrials:
Tria una de les reaccions anteriors i confecciona una fitxa com la següent: