Institut Joanot Martorell Física i Química 4t d’ESO Departament Física i Química ESTRUCTURA ATÒMICA 1. L’hidrogen té tres isòtops: 11H, 21H i 31H. a. Explica el significat de cadascuna de les tres representacions. Són àtoms del mateix element (H), que tenen per tant el mateix nombre atòmic (1) però diferent nombre de massa (1, 2 i 3 respectivament) b. Quants protons, neutrons i electrons tenen els tres isòtops? 1 1H: 1 protó, 1 electró, 0 neutrons (1-1) 2 1H: 1 protó, 1 electró, 1 neutró (2-1) 3 1H: 1 protó, 1 electró, 2 neutrons (2-1) c. Situa aquests isòtops dins la taula periòdica. Tots ocupen la mateixa posició a la taula periòdica, ja que tots tenen el mateix nombre atòmic, Z=1. Aquesta posició és per tant la primera (grup 1, període 1) 2. El iode dissolt en alcohol (tintura de iode) es fa servir com a desinfectant. El nucli de l’àtom de l’element iode té 53 protons i 74 neutrons. a. Quin és el nombre atòmic (Z) de l’element iode? 53 b. Quin és el nombre màssic (A) d’aquest àtom? 127 (53+74) c. Escriu la representació d’aquest àtom, amb el símbol i els nombres A i Z. 127 53I d. Quants electrons té un àtom de iode? e. 53 f. Quants electrons té el iodur I-? 54 (53+1) 3. Escriu la configuració electrònica dels àtoms següents: hidrogen (Z=1), potassi (Z=19), nitrogen (Z=7) , silici (Z=14) i clor(Z =17) H: 1s1 K: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s1 N: 1s2 2s2 2p3 Si: 1s2 2s2 2p6 3s23p2 Cl: 1s2 2s2 2p6 3s23p5 Institut Joanot Martorell Física i Química 4t d’ESO Departament Física i Química 4. El nom de l’element silici prové de la paraula sílex, una pedra que s’utilitzava en la prehistòria per fabricar armes i estris. El silici es fa servir per fabricar xips. El nombre atòmic del silici és 14. Escriu-ne la configuració electrònica. Si: 1s2 2s2 2p6 3s23p2 5. Escriu la configuració electrònica dels àtoms següents: liti, oxigen, neó, sodi, argó i calci. Li (Z=3): 1s2 2s1 O(Z=8): 1s2 2s2 2p4 Ne(Z=10): 1s2 2s2 2p6 Na(Z=11): 1s2 2s2 2p6 3s1 Ar(Z=18): 1s2 2s2 2p6 3s23p6 Ca(Z=20): 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 6. Completa les frases següents: a. Els electrons, en un àtom estan distribuïts en capes al voltant del nucli. En un àtom els electrons omplen en primer lloc la primera capa, la més propera al nucli. Quan aquesta és plena, els electrons el col·loquen a la segona, i així successivament. A la primera capa hi caben 2 electrons. A la segona capa hi caben 8 electrons. A la tercera capa hi caben 18 electrons. b. Els àtoms d’un mateix període tenen el mateix nombre de capes, que coincideix amb el del període. L’última capa es va omplint a mesura que s’avança per un període. La primera capa es va omplint en passar de l’hidrogen a l’heli . La segona capa es va omplint en passar del liti al neó. Els primers 8 electrons de la tercera capa es van omplint en passar del sodi a l’ argó . La quarta capa s’inicia amb el potassi . 7. El nombre atòmic (Z) del magnesi és 12. El magnesi té, per tant, 12 electrons. La distribució d’aquests electrons es pot escriure de la manera següent: 1s2 2s2 2p6 3s2, i rep el nom de distribució o configuració electrònica . Institut Joanot Martorell Física i Química 4t d’ESO Departament Física i Química 8. Completa la taula següent escrivint els nombres atòmics i les configuracions electròniques els àtoms dels elements indicats. H 1 He 1s1 1s2 Li 3 Be 1s2 2s1 Na 2 4 B 1s2 2s2 1s2 2s2 2p6 3s1 2p6 3s2 C 6 N 7 O 8 F 9 Ne 10 1s2 2s2 2p1 1s2 2s2 2p2 1s2 2s2 2p3 1s2 2s2 2p4 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 11 Mg 12 1s2 2s2 5 Al 13 Si 14 P 15 S 16 Cl 17 Ar 18 2 2 6 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 1s 2s 2p 3s23p6 3s23p1 3s23p2 3s23p3 3s23p4 3s23p5 9. a. Quina d’aquestes és la configuració electrònica de l’ió Na+? Raona la resposta. 1s2 2s2 2p6 És aquesta, ja que l’ió Na+ té 10 electrons (ha perdut 1) 1s2 2s2 2p6 3s1 1s2 2s2 2p6 3s2 b. Quin àtom té la mateixa configuració electrònica que l’ió Na+? L’argó (gas noble de símbol Ar) c. Quants electrons creus que tindrà a l’última capa l’ió Cl-? Escriu-ne la configuració electrònica. Tindrà 18 electrons (ha guanyat 1), igual que el gas noble Ar. La seva configuració electrònica serà per tant: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 Institut Joanot Martorell Física i Química 4t d’ESO Departament Física i Química 10. Els elements d’un mateix grup tenen propietats químiques semblants, ja que la configuració electrònica de la seva última capa és igual. Completa la taula i les frases següents: Halògens Metalls alcalinoterris Element Configuració electrònica Element Configuració electrònica beril·li 1s2 2s2 fluor 1s2 2s2 2p5 magnesi 1s2 2s2 2p6 3s2 clor 1s2 2s2 2p6 3s23p5 calci 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 brom 1s2 2s2 2p6 3s23p64s23d104p5 a. Els elements del grup 2, els metalls alcalinoterris, tenen propietats semblants perquè tenen 2 electrons a l’última capa. b. Els elements del grup 17, els halògens, tenen propietats semblants perquè tenen 7 electrons a l’última capa. c. L’estronci és un metall alcalinoterri. A l’última capa tindrà 2 electrons. d. El iode és un halogen. A l’última capa tindrà 7 electrons.