MATERIAREN TEORIA ATOMIKO-MOLEKULARRA

MATERIAREN TEORIA ATOMIKO-MOLEKULARRA

EDUKIAK

1. Substantzia homogeneo eta heterogeneoak. Elementu eta konposatuak. (Birpasoa)

2. Materiaren eredu zinetiko-molekularra. Egoera aldaketak

3. Kimikaren oinarrizko legeak.

3.1. Masaren kontserbazioaren legea.

3.2. Proportzio definituen legea.

3.3. Proportzio anizkoitzen legea.

4. Dalton-en teoria atomikoa (postulatuak).

5. Dalton-en teoria atomikoaren eboluzioa.

5.1. Konbinazio-bolumenen legea edo Gay-Lussac-en legea.

5.2. Avogadro-ren hipotesia.

6. Masa atomikoak eta molekularrak (birpasoa).

7. “Mol” kontzeptua. 8. Konposizio ehundarra.

9.

Formula enpirikoa eta molekularra.

2.

MATERIAREN EREDU ZINETIKO-MOLEKULARRA. EGOERA

ALDAKETAK

 Gasak elkarrengandik oso urrun dauden partikulaz (molekulak) osatuta daude. Gasek betetzen duten bolumena, beraz, ia-ia hutsa dago eta molekulak espazioan dauden puntuak bezala kontsidera daitezke.

 Partikulak higidura jarraia eta zorizkoan daude, eta talka elastikoak pairatzen dituzte elkarren artean eta ontziaren hormen kontra.

 Gasaren molekulek ez dute elkarren arteko elkarrekintzarik, ez erakarlerik, ez aldentzailerik, elkarrekin talka egiten dutenean izan ezik.

 Gas baten molekulen batezbesteko energía zinetikoa, tenperaturaren zuzenki proportzionala eta gasaren izaeraren independentea da.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/estados1.htm

3.

KIMIKAREN OINARRIZKO LEGEAK.

2.1 MASAREN KONTSERBAZIOAREN LEGEA (LAVOISIER).

Erreakzio kimiko orotan, erreakzionatzen duten erreaktiboen masa totala eta erreakzioko produktuen masa totala berdinak dira

Adibideak:

 Hidrogeno (g) + oxigenoa (g) → ura (l)

10 g hidrogenok 80 g oxigenoreikin erreakzionatzen dute 90 g ur emateko (90 g erreaktibok erreakzionatuz 90 g produktu ematen dute)

 Karbonoa (s) + oxigenoa (g) → karbono dioxidoa (g)

12 g karbonok 32 g oxigenorekin erreakzionatuz

44 g karbono dioxido lortzen dira

2.2 PROPORTZIO DEFINITUEN LEGEA (PROUST).

Bi elementu kimiko edo gehiago konbinatzen direnean konposatu jakin bat sortzeko, elementuen masen arteko proportzioa berdina da beti.

Adibidea:

 Hidrogeno (g) + oxigenoa (g) → ura (l)

10 g hidrogenok 80 g oxigenoreikin erreakzionatzen dute 90 g ur emateko. Beraz, erreakzio honetan hidrogenoak eta oxigenoak ondoko proportzioan erreakzionatzen dute beti:

Adibidez:

8 gramo sufrek 12 g oxigenorekin erreaktzionatzen du 20 g sufre trioxido sortzeko: Zenbat gramo oxigeno a) erreakzionatuko dute sufre gramo batekin eta zein sufre trioxidoren kantitatea lortuko da?; b) 100 g sufre

trioxido deskonposatzen badira, zenbat gramo sugre eta oxigeno lortuko dira?

a) Sufre + Oxigeno  Sufre trioxido

 





  2 3 8 12 20 1 g g g g m O m SO

 

2    1 12 8 g g m O g 1,5 g ;





3 1 20 8 g g m SO g   2,5 g b)

 



 

2  8 12 20 100 g g g m S m O g

 

100 8 20 g g m S g   40 g ;

 

₂ 100 12  20 g g m O g 60 g

2.3 PROPORTZIO ANIZKOITZEN LEGEA (DALTON).

Bi elementu, A eta B, konbinatzen direnean bi konposatu desberdin emateko, A elementuaren kantitate berarekin konbinatzen diren B-ren kantitate desberdinak (erreakzio bakoitzeko proportzioaren araberakoak) zenbaki osozko erlazio sinplea gordetzen dute.

Adibidez:

Kobre oxidoak % kobre % oxigeno I 88,83 11,17 II 79,90 20,10



oxigeno

masa

kobre

masa

(oxigeno 1g-rekin konbinatzen den kobrearen masa)

I

7,953

II

3,975





7,953

2

3,975

1





Adibidez:

Baldintza esperimentalen arabera 14 g nitrogenok erreakziona dezake 8 g, 16 g, 24 g, 32 g eta 40g oxigenorekin bost oxido ezberdinak emateko. Dalton-en legea betezen den egiaztatu.

I, II, III, IV y V oxidoak emanda.





m Ox. (V)

40

m Ox. (I)

8

g

g

5

1

;





m Ox. (IV)

32

m Ox. (I)

8

g

g

4

1

:





m Ox. (III)

24

m Ox. (I)

8

g

g

3

1

;





m Ox. (II)

16

m Ox. (I)

8

g

g

2

1

Aukeratu daiteke edozein oxido bikoteren oxigeno masak.

Adibidez:

m Ox. (III)



24



m Ox. (IV)

32

g

g

3

4

4.

DALTON-EN TEORIA ATOMIKOAREN POSTULATUAK.

 Elementuak atomoz osaturik daude, atomo horiek partikula materiak banandu eta deuseseztezinak direlarik.

 Elementu bereko atomo guztiak berdinak dira, bai masari dagokionez eta bai beste kualitate guztiei dagokionez ere.

 Elementu deberdinen atomoek masa eta propietate desberdinak dituzte.

 Konposatuak elementu desberdinen atomoen bilketaz eratzen dira, elementu-kopuruen arteko erlazio numerikoa sinplea delarik.

Dalton eta Proust-en legeen azalpena teoria atomikotik abiatuta.

Dalton

Proust

5.

DALTON-EN TEORIA ATOMIKOAREN EBOLUZIOA

AVOGADRO-REN HIPOTESIA.

“Gas desberdinen bolumen berdinek, presio eta tenperaturaren baldintza berdinetan neurturik, partikula-kopuru berberak dituzte, beraz mol kopuru berdina”.

Adibidez:

“Edozein gasaren mol batek, baldintza normaletan (p = 1 atm; T = 0 ºC) , hau da 6,022 x 1023

molekulak, 22,4 L-ko bolumena betetzen du.”

KONBINAZIO BOLUMENEN LEGEA (GAY-LUSSAC).

“Erreakzio kimiko batean parte hartzen duten substantzia bolumenen arteko erlazioa, presio eta tenperaturaren gaseosoen

baldintza berberetan neurturik, zenbaki oso eta sinpleen bidezkoa da”.

Adibidez:

“Oxigeno litro bat 2 L hidrogenorekin konbiinatzen da 2 L ur (gasa) sortzeko

hidrogeno litro bat kloro litro batekin konbinatzen da 2 L hidrogeno kloruro sortzeko .

nitrogeno litro bat 3 L hidrogenorekin konbinatzen da 2 L amoniako sortzeko”.

6.

MASA ATOMIKO ETA MOLEKULARRAK

Atomo baten masa atomikoa, atomo horren isotopo guztien batazbesteko masa kalkulatuz lortzen da. Masa molekularra (M) molekula bat eratzen duten atomo guztien masa atomikoak batuz lortzen da.

CaO Kaltzio oxidoa

40+16=56

H

2

O

Ura

16+1+1=18

NaOH

Sodio hidroxidoa

23+16+1=40

CaCO

₃ Kaltzio karbonatoa

12+16+16+16+40=100

H

₂

SO

₄ Azido sulfurikoa

1+1+16+16+16+16+32=98

Adibidez:

Kalkulatu H2SO4 –ren masa molekularra

M (H2SO4) = 1,008 u • 2 + 32,06 u • 1 + 16,00 u • 4 = 98,076 u molekula baten masa da.

Normalean horrela adierazten da, M (H2SO4) = 98,076 g/mol

7.

MOL KONTZEPTUA

Mol bat oinarrizko elementuen (atomo, molekula, elektroi...) kopuru konkretuari dagokion substantzia-kantitatea da. Kopuru hori Avogadroren zenbakia da (NA= 6,022 · 1023) atomo edo molekula.

NA atomo denean atomo-gramo ere deitzen da.

Beraz, masa atomikoa edo molekularra gramotan adierazita izango da.

Mol konteptua beti dagokio partikulen kopuru finko bati, substantzia dena delakoa izanda ere, hala nola atomoak, ioiak... edo lapitzak eta boligrafoak

Gaur egungo definizioa:

Mola, karbono-12 elementuaren 0,012 kilogramotan dauden atomo adina partikula dituen sistema baten substantzia kantitatea da.

Mol kopuruaren kalkulua.

 

 ( ) ( ) m g n mol g M mol Adibidez:

Zenbat mol CO2 egongo dira substantzia honen100 g-tan?.

A. Ariketa:

Zenbat molekula Cl2 egongo dira kloro molekularraren 12g-tan? Cl2-ren molekula guztiak disoziatzen badira

kloro atomoak emateko, zenbat kloro atomo lortuko dira?



1



1 ( ) 100 ( ) 44 m g g n mol g mol M g mol       2,27moles de CO2

8.

KONPOSIZIO EHUNDARRA

Konposatu baten formulatik, elementu bakoitzaren konposizio ehundarra deduzitu dezakegu, proportzio sinpleak aplikatuz.

AaBb konposatua izanik, bere masa molekularra: M = a x Mat(A) + b x Mat(B)

a b

M (A B )

( )

( )

100

%( )

%( )

at at

a M

A

b M

B

A

B









Substantzia osatzen duten elementuen proportzioen batuketak %100 eman behar du.

Adibidez:

Kalkulatu zilar nitratoak duen zilar, nitrogeno eta oxigenoren portzentaia.

M (AgNO3) = (107,9 + 14,01 + 16,00 u • 3) g/mol = 169,91 g/mol

3

169,91 (

)

107,9 (

)

14,01 ( )

48,0 ( )

100

%(

)

%( )

%( )

g AgNO

g Ag

g N

g O

Ag

N

O







9.

FORMULA MOTAK

Molekularra.

Molekula bakoitzean dagoen atomo kopurua adierazten du. Enpirikoa.

Substantzia batean dauden atomoen proportzioa adierazten duen. Beti, erabat sinplifikatuta.

Adibidez:

Oxigeno peroxidoa bi Hidrogeno atomo eta 2 oxigeno atomo dituzten molekulek osatuta dago.



3



107,9 (

) 100

%

169,91

g Ag

Ag

g AgNO







63,50 %de Ag



3



14,01 ( ) 100

%

169,91

g N

N

g AgNO







8,25 %de N



3



48,0 ( ) 100

%

169,91

g O

O

g AgNO







28,25 %de O

Bere formula molekularra H2O2 da. Bere firmula enpirikoa HO da.

B. Ariketa:

Idatzi konposatu hauen formula enpirikoak: a) Glucosa, bere formula molekularra C6H12O6 da; b) Nitrogeno

(I) oxidoa, bere formula molekularra N2O da.

Formula enpirikoaren kalkulua.

Demagun 100 g substantziatik abiatzen garela.

Atomo bakoitzaren %a bere masa atomikoarekin zatituz gero, esandako atomoren mol (atomo-gramo) kopurua lortuko dugu.

Molen arteko proportzioak eta molekularen atomoen artean dagoenak berdinak izan behar dute. Gero, mol kopuru txikiago duenarekin zatitzen da.

Azkenik, zatikiak gelditzen badira, guztiak bikderkatzen dira zenbaki berberarekin, zenbaki osoak lotzeko helburuarekin.

Adibidez:

Ondoko konposizio ehundarra duen konposatu organikoaren formula enpirikoa kalkulatu: %34,8 O, %13 H eta % 52,2 C. 1 34,8 ( ) 2,175 16 g O mol O g mol   ; 1 13 ( ) 13 1 g H mol H g mol   ; 1 52,2 ( ) 4,35 12 g C mol C g mol  

Guztiak txikiagoarekin (2,175) zatituz gero 1 mol O, 6 mol H eta 2 mol C lortuko dugu, beraz, formula enpirikoa: C2H6O

C. Ariketa:

Azido azetilsalizilikoaren konposizio ehundarra hau da %60 karbono, % 35,52 oxigeno eta %4,48 hidrogenoa. Determinatu bere formula molekulrra bere masa molekularra 180 g/mol dela baldin badakigu.