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

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

8

Ocuparea cu electroni a invelisurilor electronice

• 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

11

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

o Alte exemple

o Discutii

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.

20

PO

SDR

U/1

56

/1.2

/G/1

38

82

1

o Alte exemple

o Discutii