Tasca 1 Itziar i Maria

Sistema de referència

Aquest és l'esquema del sistema de referència que hem elegit: situant la finestra als 5,15m i el piso 0m. La velocitat i l'acceleració (tangencial) seran negatives i tindran el mateix sentit lo que indica que el mòbil serà un MRUA perquè porta acceleració.

Velocitat mitjana

La velocitat mitjana de l'ou serà igual que la instantània al llarg de la caiguda de l'ou? 

No perquè és un MRUA, és a dir, té acceleració perquè actua la força de la gravetat cap avall i és tangencial perquè lo que varia es el mòdul del vector velocitat i la rapidesa augmenta perquè l'acceleració i la velocitat tenen el mateix sentit.

Quin tipus de moviment efectuaria l'ou si la velocitat mitjana fóra en tot moment igual a la seva instantània?

Un moviment rectilini uniforme, perquè la velocitat no varia i això indica que la acceleració és igual a 0.

Tasca 2 Itziar i Maria

Quins efectes produeixen les forces sobre els cossos? Aplica això al cas de l'ou.

Normalment trobem la força P(pes) i la N(normal). Quan es produeix una acceleració també tenim la força F i la Fr(de fregament). En l'ou tenim la força P, la força de gravitació i la Fr pel dispositiu.

Fes un esquema de totes les forces que apareixen sobre l'ou, quan es deixa caure sense cap artefacte, abans de llançar-lo, quan està en l'aire i quan arriba a terra.

Justifica perquè poses o no la força de fregament quan l'ou està caient. Indica també si hi ha algun moment en que l'ou està caient i la força resultant que actua sobre ell és zero.

Quan l'ou està en l'aire si hi ha un poc de fregament pro no el posem perquè el suposem menyspreable. No hi haurà cap moment en què la força resultant siga 0 perquè sols actua la força P.

Relaciona les forces que actuen sobre l'ou amb el moviment que tenen.

MRUA perquè s'incrementarà en mòdul la velocitat per les forçes.

Torna a fer el mateix d'abans però ara quan l'ou cau amb l'artefacte que has dissenyat.

Hi haurà un fregament. En un principi Fr serà molt menuda ja que la velocitat de l'artefacte també ho és. A mesura que accelera i la velocitat augmenta, Fr també augmenta, i la Fresultant va aproximant-se a 0. Finalment, Fr=P, la força resultant serà nul·la i la caiguda del dispositiu un MRU.

Qui fa major força quan l'ou cau: la Terra sobre l'ou o l'ou sobre la Terra? Raona el que contestes.

S'aplica el tercer principi que diu que les dos forces seran igual en mòdul i direcció però tindran diferent sentit. Per tant fan la mateixa força l'un sobre l'altre.

Explica raonadament que hi hauria de fer per posar a l'ou en òrbita. Seria això possible molt a prop de la superfície de la Terra? Per què?


Caldria anarse’n fora a l’espai; perquè la terra atrau a tots els cossos. Aleshores, tots els objectes que estan prop de la terra cauen pel pes. O una altra forma seria llançar-lo paral·lelament a la superfície terrestre a la altura que volem que orbite.

Analitza si es podria fer l'experiment de l'ou en la Lluna.


Si que es podria fer l’experiment, es deixaria caure l’ou  desde 5 metres d’altura, i mesurariem quant tarda en caure. Però al ser la g= 3’71m/s2  el temps de caiguda variaria. 
L’ou no caurà amb la mateixa acceleració ja que aquesta varia en relació a les forces, una d’elles la gravetat; el mateix passarà amb la velocitat que varia amb l’acceleració, i com no efectua un MRU, va augmentant.

Si es llançara des de la mateixa altura, amb quina velocitat arribaria a la superfície de la Lluna? Tardaria en arribar l'ou el mateix temps si es deixa en caiguda lliure o es deixa caure amb l'artefacte preparat?


v= x+a·t     x=xo+vo(t-to) +1/2a (t-to)2 
  
v= 5’15+ 1’622t          x= 5’15 + ½  (1’622t)2

 v=5’15 + 1’622·6,465=   15’6 v                x= 6,465t 
Arribaria amb una velocitat molt inferior a la de la terra degut a que la gravetat es menor, i no, no tardaria el mateix temps perquè la variable de la velocitat influeix.

Exercicis addicionals

De la primera fitxa he acertat 47 de 50 que suposa el 94%.
De la segona 48 de 50 que és el 96%.
I la tercera no la he feta perquè ho domine i la monotonia no m'agrada.
La part que més me costa es anomenar i la que menys dissociar.
He trobat un error en el solucionari: pag. 54 exercici 3 apartat g és una S de sulfur no una O d'òxid.

Examen de prova del objectiu 15

1. Ajusta les següent equacions químiques i posa per escrit el que significa cada reacció. 

3Ag +  4HNO3 -- NO +  2H2O +  3AgNO3
3 àtoms de Ag reaccionen amb 4 mòlecules de HNO3 per formar 1 molècula de NO 2 molècules de H2O i 3 molècules AgNO3

Ag2SO4 + 2NaCl -- Na2SO4 + 2AgCl 

1 molècula de Ag2SO4 reacciona amb 2 molècules de NaCl per formar 1 molècula de Na2SO4 i 2 molècules de AgCl

4FeS2 + 11O2 -- 2Fe2O3 + 8SO2
4 molècules de FeS2 reacciona amb 11 molècules de O2 per formar 2 molècules de Fe2O3 i  8 molècules de SO2

2.El ferro oxidat té més massa que el ferro. Significa això que quan el ferro s'oxida (canvi químic) no es compleix la llei de la conservació de la massa?

En els canvis químics al principi tenim unes substàncies i al final unes altres que les distingim perquè tenen propietats diferents. Si que se compleix perquè aparentment contradiu la llei de conservació de la massa perquè no s’ha tingut en compte la massa d’oxigen que reacciona amb el ferro.

3.Quina quantitat de molècules d'òxid de liti (Li2O) hi ha en un 0,5 mol d'òxid de liti? Quina massa de liti tenim en aquesta quantitat de Li2O? Dades: Ar (Li)=6,9 u, Ar (O)=16 u.

0,5 mol Li2O · 6.022·10(23) molècules de Li2O / 1 mol Li2O = 3,011(23) molècules de Li2O
13,8 g de liti en una molècula de Li2O i 4,15(24) en un 0,5 mol de Li2O

4.Quantes molècules hi ha en 165 g d'aigua oxigenada (H2O2)? Quant àtoms de H hi ha?  Dades: Ar (H)=1 u, Ar (O)=16 u.

165g H2O2 · 6,022·10(23) molècules de H2O2 / 34g H2O2 = 2,92·10(24) 
En una molècula de H2O2 hi ha 2 àtoms d'H. En 2,92·10(24) molècules de H2O2 hi ha 5,84·10(24) àtoms d'H.

6.Explica d’acord amb la teoria de les col·lisions que passa quan l’aigua es descompon en hidrogen i oxigen.


Aplicant la teoria cinètica, a vista microscópica les molècules es mouen continuament. L'hidrogen i l'oxigen xoquen entre sí i amb les parets del recipient on es troben. Aquestes molècules poden trencar-se i dividir-se en els àtoms que les formen, si xoquen amb l'energia suficient, i així formar-se la nova molècula de H2O.

Projecte

Examen de prova dels objectius 12 i 13

1. Indica raonadament quants electrons comparteixen cada àtom de Cl quan formen una molècula de Cl2. Fes algun dibuix o diagrama on representes els electrons de l’última capa de cada àtom de Cl en la molècula de Cl2 i que es distingisquen clarament els electrons que es comparteixen. Dada: Z(Cl)=17

Z(Cl)=17 significa que té 17 p i 17 e-

En la primera capa tindrà 2 e-, en la segona 8 e- i en la tercera 7 e-

Per tindre l'última capa plena li fa falta 1 e-

Per això comparteix un e- (de l’ùltima capa) amb un altre àtom de clor

2. Indica raonadament quants electrons comparteixen cada àtom de N i H quan formen una molècula d’amoníac NH3. Fes algun dibuix o diagrama on representes els electrons de l’última capa de cada àtom del N i el H en la molècula de NH3 i que es distingisquen clarament els electrons que es comparteixen. Dades: Z(N)=7 i Z(H)=1.

L’amoníac está  format per 3 àtoms d’hidrogen i 1 de nitrogen.

Z(N)=7 té 7 p. i 7 e-.

En la primera capa té 2 e- i en la segona 5 e-

Li falten 3 e- per a tindre l'última capa plena

Z(H)=1 té 1 p i 1 e-

En la primera capa té 1 e-

Li falta 1 e- per a tindre l'última capa plena

Per a tindre l’última capa plena, el nitrogen comparteix un e- amb cada àtom d'hidrogen, i els 3 àtoms d'hidrogen, el seu e- amb el nitrogen

3. Calcula les masses moleculars de l’àcid nítric HNO3 i el metà CH4. Dades: Ar(H)=1 u, Ar(N)=14u, Ar(O)=16 u, Ar(C)=12 u.

HNO3 és una molècula que està formada per 1 àtom d'H, i un altre  àtom de N i 3 àtoms d'O

1+14+16·3=63u

CH4 és una molècula que està formada per 1 àtom de C i 4 àtoms d'H

12+1·4=16u

4. Classifica raonadament si les següents substàncies apareixen en la natura com àtoms aïllats o molècules i si són elements o compostos: Cl2, Kr, Xe, NH3, CH4, N2, CO2.

Cl2 - molècula (perqué està format per més d'un àtom) element (perquè està format per un sol tipus d'àtom)

Kr - àtom (perquè està format sols per un àtom) element (perquè està format per un sol tipus d'àtom)
Xe - àtom (perquè està format sols per un àtom) element (perquè està format per un sol tipus d'àtom)
NH3 - molècula (perquè està format per més d'un àtom) compost (perquè està format per més d'un tipus d'àtom)
CH4 - molècula (perquè està format per més d'un àtom) compost (perquè està format per més d'un tipus d'àtom)
N2 - molècula (perquè està format per més d'un àtom) element (perquè està format per un sol tipus d'àtom)
CO2 - molècula (perqué està format per més d'un àtom) compost (perquè està format per més d'un tipus d'àtom)

Presentació de la plata

Examen de prova sobre els ions

1. Per què els gasos nobles no formen ions?

Perquè tenen l'última capa plena (8 electrons). Els altres elements formen ions per buscar l'estabilitat tenint l'última capa plena.

2. Quin és l'ió més probable que formarà un àtom de Na? I un àtom de Mg? I un àtom de O?

Raona les respostes. Quants electrons tenen en l'última capa els tres ions formats? Dades: Z(O)=8, Z(Na)=11, Z(Mg)=12.

Na té 2 electrons en la primera capa, 8 en la segona i 1 en l'última. Perdrà el electró de l'última capa per que la segona estiga plena i formarà el catió Na+.

O té 2 electrons en la primera capa, en la segona 8 i en la tercera 2 electrons. Perdrà els dos electrons de la tercera capa i formarà el catió Mg2+.

Mg té 2 electrons en la primera capa i en la segona 6 electrons. Pel que guanyarà dos electrons en la segona capa i formarà l’anió O2-.

Els tres tindran 8 electrons en l’última capa electrònica.

3. Indica el nombre de protons, neutrons i electrons que tenen els ions següents:

El primer, té 4 protons perquè Z=4, 5 neutrons perquè A-Z=5 (9-4=5) i 2 electrons perquè Z-n=2 (4-2=2).

El segon, té 8 protons perquè Z=8, 10 neutrons perquè A-Z=10 (18-8=10) i 10 electrons perquè Z-n=10 (8-(-2)=10).

El tercer, té 15 protons perquè Z=15, 16 neutrons perquè A-Z=16 (31-15=16) i 18 electrons perquè Z-n=18 (15-(-3)=18).

El quart, té 13 protons perquè Z=13, 14 neutrons perquè A-Z=14 (27-13=14) i 10 electrons perquè Z-n=10 (13-3=10).

4. Utilitzant la notació representa de manera raonada els següents ions dels que saps:

a) Un ió calci (Ca) que té 20 protons, 20 neutrons i 18 electrons.

Z=20, A=20+20=40, n=20-18=+2

b) Un ió de clor (Cl) amb 17 protons, 18 neutrons i 18 electrons.

Z=17, A=17+18=35, n=17-18=-1

c) Un ió de magnesi (Mg) amb 12 protons, 13 neutrons i 10 electrons.

Z=12, A=12+13=25, n=12-10=+2

d) Un ió de rubidi (Rb) que té 37 protons, 48 neutrons i 36 electrons.

Z=37, A=37+48=85, n=37-36=+1

Examen de prova sobre la taula periòdica

1. Dels següents elements indica raonadament quins tindran propietats químiques semblants i quins elements tindrà el mateix nombre de capes electròniques: Li, Mg, Na, P, Ca, F, Cl, O, N, K. Dades: Z(Li)=3, Z(Mg)=12, Z(Na)=11, Z(P)=15, Z(Ca)=20, Z(F)=9, Z(Cl)=17, Z(O)=8, Z(N)=7, Z(K)=19.

Z(Li)=3

Tindrà 3 protons i 3 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons i en la segona 1 electró. Es a dir, té 1 electró en l’última capa.

Z(Mg)=12

Tindrà 12 protons i 12 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8 i en la tercera 2 electrons. És a dir, té 2 electrons en l’última capa.

Z(Na)=11

Tindrà 11 protons i 11 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8 i en la tercera 1 electró. És a dir, té 1 electró en l’última capa.

Z(P)=15

Tindrà 15 protons i 15 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8 i en la tercera 5 electrons. És a dir, té 5 electrons en l’última capa.

Z(Ca)=20

Tindrà 20 protons i 20 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8, en la tercera 8 i en la quarta 2 electrons. És a dir, té 2 electrons en l’última capa.

Z(F)=9

Tindrà 9 protons i 9 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons i en la segona 7 electrons. És a dir, té 7 electrons en l’última capa.

Z(Cl)=17

Tindrà 17 protons i 17 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8, en la tercera 7 electrons. És a dir, té 7 electrons en l’última capa.

Z(O)=8

Tindrà 8 protons i 8 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons i en la segona 6 electrons. És a dir, té 6 electrons en l’última capa.

Z(N)=7

Tindrà 7 protons i 7 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons i en la segona 5 electrons. És a dir, té 5 electrons en l’última capa.

Z(K)=19

Tindrà 19 protons i 19 electrons. En la primera capa hi haurà 2 electrons, en la segona 8, en la tercera 8 i en la quarta 1 electró. És a dir, té 1 electró en l’última capa.

Agrupem segons el mateix nombre d'electrons en l'última capa:

1 electró en l’última capa - Li, Na i K

2 electrons en l'última capa - Mg i Ca

5 electrons en l'última capa - P i N

7 electrons en l'última capa - F i Cl

Agrupem segons el mateix nombre de capes electròniques:

2 capes - Li, F, O i N

3 capes - Mg, Na, P i Cl

4 capes - Ca i K

2. Si saps que el liti té un 1 electró en l'última capa, el beril·li 2, el bor 3, el carboni 4, el nitrogen 5, l'oxigen 6, el fluor 7 i el neó 8, indica raonadament quin dels elements de dalt tindrà propietats químiques semblants al Si si saps que Z(Si)=14.

Tindrem que saber quants electrons té el Si en l'última capa per trobar semblançes en les propietats químiques dels altres elements.

Z(Si)=14 : 2 electrons en la primera capa, 8 electrons en la segona capa i 4 electrons en l'última capa.

El silici té propietats químiques semblants al carboni perquè els dos elements tenen 4 electrons en l'última capa.

3. L'heli (He), el neó (Ne) i l'argó (Ar) són tres exemples de gasos nobles. Si saps que Z(He)=2, Z(Ne)=10, Z(Ar)=18, explica a partir d'aquestes dades per què els gasos nobles apareixen sols en la natura i no es combinen amb cap altre element.

Primer tindrem que saber quants electrons hi ha en la ultima capa de tots estos elements. L’Heli té 2 electrons en la primera capa (quedant aquesta plena), el Neó té 2 electrons en la primera capa i 8 en la segona (que també queda completa) i l’Argó té 2 electrons en la primera capa, 8 en la segona i 8 en la tercera (quedant aquesta també completada). Els gasos nobles tenen molta estabilitat ja que no perden o guanyen electrons (perquè la seua ultima capa està plena i no ho necessiten) per això apareixen sols en la natura i no es combinen.

4. Els elements metàl·lics apareixen en la natura formant xarxes cristal·lines metàl·liques, de manera que els seus electrons de l'última capa circulen lliurement per les xarxes i els cations estan molt ordenats en l'espai formant empaquetaments molt compactes.

A partir de la informació donada raona si els metalls són o no bons conductors de l'electricitat i si els metalls seran molt o poc densos.

Els metalls són molt densos perquè els cations estan ordenats i són molt compactes. Respecte a la conductivitat els elements metàl·lics són bons conductors de l’electricitat perquè els seus electrons de l’última capa circulen lliurement per les xarxes, donant lloc al corrent elèctric.

5. Es vol saber si les següents substàncies són conductores: grafit, aigua destil·lada, sal comuna, aigua amb sal i alumini. Dissenya un experiment per analitzar si aquestes substàncies són conductores i explica raonadament si cada substància és conductora i perquè ho és o no ho és.

Construirem un circuit elèctric per comprovar si les substàncies són conductores o no. Necessitarem una pila, una bombeta i tancar el circuit amb les substàncies que ens dóna. Quan s'encén la bombeta la substància és conductora i quan no s'encén la substància no és conductora.

El grafit és conductor perquè, en la seua estructura hi ha electrons lliures, que en moure's produeixen una transferència d’electricitat. Açò ho podem comprovar si unim els dos cables amb la mina d’un llapis que tinga punta pels dos costats.

L’aigua destil·lada no és conductora, perquè el que fa que l’aigua siga conductora són les partícules dissoltes en ella, és a dir, les sals minerals que conté. Aquesta no és conductora d’electricitat perquè no conté electrons lliures, i per tant no hi ha conductivitat. Açò ho podem comprovar si fiquem els dos cables dins l’aigua, i si la bombeta s’encén, és que no és aigua destil·lada perquè conté sals dissoltes.

La sal comuna no és conductora en estat sòlid perquè els cations no es poden moure, per tant, no conduirà l’electricitat. Açò ho podem comprovar si fiquem els cables en un recipient amb sal.

L’aigua amb sal dissolta sí que és conductora perquè els ions estan lliures i per això es poden moure. Açò ho podem comprovar si fiquem els dos cables dins d’un recipient que continga aigua amb sal.

L’alumini sí que és conductor perquè és un metall, i en aquests els electrons de l’última capa es mouen lliurement, el que fa que siga bon conductor. Açò ho podem comprovar si unim els dos cables amb una cullera d’alumini.

Examen de prova sobre isòtops, les seues aplicacions i tractament de residus radioactius.

1. Dos àtoms que tenen diferent nombre atòmic, però tenen el mateix nombre màssic, són isòtops? Per què?

No són isòtops perquè els isòtops són àtoms que tenen mateix nombre atòmic i diferent nombre màssic, es a dir, que tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons.


2. Llegeix el següent text i contesta les preguntes que hi ha després del text.

L'energia nuclear va aportar el 21,7% de l'energia elèctrica en Espanya en 2015. Però, com funciona una central nuclear?
En les centrals nuclears, l'urani és el combustible, aleshores llançant neutrons sobre els nuclis d'urani aquest es fissiona (es divideix en dos nuclis més xicotets) i s'obté una gran quantitat d'energia. El primer problema és que tot l'urani no es pot fissionar, només l'urani-235, que representa només un 0,7% de tot l'urani que hi ha, ja que l'isòtop més abundant, l'urani-238 no es pot fissionar. Hi ha processos, anomenats d'enriquiment de l'urani, per obtenir l'urani-235 a partir l'urani-238.

Tota l'energia en forma de calor que es genera en la fissió s'utilitza per formar vapor d'aigua que serà responsable de moure una turbina de manera que es genera energia mecànica que gràcies a un alternador es transforma en energia elèctrica.

El problema de l'energia nuclear és que es generen molts residus, siguen de baixa, mitjana o alta activitat.

Els residus nuclears de baixa activitat radioactiva (roba, eines, etc.) es premsen i es barregen amb formigó formant un bloc sòlid. Després es posen en bidons, cosa que també passa amb els de mitjana activitat i en Espanya es traslladen al Centre d'Emmagatzematge de El Cabril (Còrdova), que ENRESA (empresa nacional de residus radioactius) s'encarrega de gestionar.

Sobre els residus d'alta activitat s'ha de destacar que un cop s'ha gastat el combustible, s'extreu del reactor per emmagatzemar temporalment en una piscina d'aigua construïda de formigó i parets d'acer inoxidable dins de la central per crear una barrera a les radiacions i evitar fuites.

Si bé és cert que aquestes piscines poden ampliar mitjançant una operació anomenada "reracking", els últims Plans Generals de Residus preveuen la construcció de magatzems temporals en sec dins de la pròpia central nuclear. Aquest seria un complement a les piscines en el pas intermedi fins a definir una localització definitiva.

Hi ha països en que s'han creat cementeris nuclears per emmagatzemar residus d'alta activitat, però algunes associacions com Greenpeace estan en contra perquè diuen que no es poden evacuar els residus sense provocar contaminació. Per a ells hi hauria que tancar les centrals nuclears i produir l'energia per altres vies.

Per a ells l'opció menys dolenta actualment seria mantenir-los al lloc on aquests s'hagin produït. En la seua web expliquen el següent: mitjançant el seu emmagatzemament individualitzat a cada central nuclear,en contenidors en sec, en superfície, en una forma accessible, vigilada i recuperable, s'aconseguiria el major nivell de seguretat per a la població, treballadors i medi ambient.

També hi ha protestes contra el transport de residus radiaoactius de baixa i mitjana activitat perquè en cas d'accident durant el transport una gran quantitat de radiació es podria alliberar creant greus problemes per al medi ambient.


Text fet a partir d'informació de la vikipèdia, http://energia-nuclear.net i Greenpeace.

a) Qualsevol àtom d'urani es pot utilitzar en el procés d'obtenir energia elèctrica a partir de la fissió nuclear? Raona la resposta.
L’únic àtom d’urani amb el qual es pot obtenir energia elèctrica per mitjà de la fissió nuclear és l’urani-235.

b) Tot el món està d'acord amb l'ús de l'energia nuclear? Argumenta amb les teues paraules la resposta.
És clar que no. És una energia que produeix abundants residus contaminants, no reciclables i duraders que poden ser molt perillosos per a la nostra salut i per a la del medi ambient.

c) Tots els residus nuclears d'una central nuclear en Espanya s'emmagatzemen en la mateixa central nuclear? Raona la resposta.
Els residus de baixa i mitjana activitat es transporten a un centre en El Cabril. Els residus d’alta activitat radioactiva, sí que són emmagatzemats temporalment en la mateixa central on es generen, en unes piscines d’aigua, especials, construïdes per a aquest fi.

d) Per als grups ecologistes com Greenpeace, quina seria la solució per acabar amb els residus radioactius?
Defenen acabar amb les centrals nuclears, però mentre això no passe el que proposen és que es tracten els residus dins de les centres en construccions específiques per aquest efecte.

Activitat 9.1 ISÒTOPS

Els isòtops són àtoms d'un element que tenen el mateix nombre de protons, però diferent nombre de neutrons. Dins dels isòtops tenim isòtops estables (els que no canvien al llarg del temps) i isòtops inestables o radioisòtops.

Els isòtops d'un mateix element, tenen el mateix nombre atòmic, Z, però diferent nombre màssic, A.

Per exemple, aquests són els principals isòtops de l'hidrogen;

1H o hidrogen-1 : hidrogen amb un protó i cap neutró, Z=1, A=1.

2H o hidrogen-2 : hidrogen amb un protó i un neutró, Z=1, A=2.

3H o hidrogen-3 : hidrogen amb un protó i dos neutrons, Z=1, A=3.

Examen de prova sobre els àtoms

1. Indica raonadament si les següents afirmacions són vertaderes o falses.

a) Els electrons són partícules sense carrega elèctrica.

Fals, tenen càrrega elèctrica negativa.

b) En l'àtom es poden distingir dos part: el nucli i l'escorça electrònica.
Vertader. Al nucli es troben els neutrons i protons, i a l'escorça els electrons.

c) El nucli ocupa quasi tot l'àtom.
Fals, el radi del nucli és 10000 vegades més menut.

d) Els protons tenen, en valor absolut (sense considerar el signe), més càrrega que els electrons.
Fals, en valor absolut els protons i els electrons tenen la mateixa càrrega.

e) Els protons i els neutrons tenen aproximadament la mateixa massa.
Vertader. Tenen aproximadament la mateixa massa i tenen molta més massa que els electrons.

f) La massa dels protons és menor que la dels electrons.
Fals, sols comparteixen la càrrega en valor absolut.

g) En el nucli tenim els protons i els electrons.
Fals, en el nucli estan els protons i els neutrons.

h) En l'escorça electrònica es situen els electrons i els neutrons.
Fals, en l'escorça electrònica només estan els electrons.

i) El nombre atòmic (Z) és el nombre de neutrons que hi ha en un nucli.
Fals, representa el nombre de protons.

j) El nombre màssic indica el nombre de partícules que hi ha en un nucli (la suma dels protons i els neutrons) i es representa per la lletra Z.
Fals, el nombre màssic es representa amb la lletra A.

2.El radi d'un àtom, si es considera que aquest és esfèric, és de l'ordre de 10-10 m i el del seu nucli de 10-14 m. Per la seua banda una pilota de golf té un radi de 2,1 cm. Si es considera que la grandària del nucli de l'àtom és el de la pilota de golf, a quina distància estarien els electrons més llunyans? Indica raonadament si la major part de l'àtom està ple de partícules o està buit.

Càlculs per factors de conversió:

2,1cm radi nucli ·10⁻10 radi àtom / 10⁻14 radi nucli = 21000cm radi àtom

O regla de 3:

2,1cm · 10000 = 21000cm

Els electrons estarien a 21000cm es a dir a més de 200m.

Es pot dir que la major part del àtom està buit, perquè els electrons estan molt allunyats del nucli.

3. Si saps que per al clor (Cl) Z=17 i que es té un àtom de Cl que té A=35, calcula raonadament el nombre de protons, neutrons i electrons d'aquest àtom. Indica raonadament el nombre d'electrons que hi haurà en cada capa.

Z=17 significa que hi ha 17 protons i com el àtom és neutre, també significa que hi ha 17 electrons.

A-Z=nombre de neutrons. 35-17=18. Hi ha 18 neutrons.
Com hi ha 17 electrons hi haurà 2 electrons en la primera capa, 8 electrons en la segona i 7 electrons en la tercera capa.

4. Utilitzant el model planetari representa un àtom de sodi (Na) del que saps que Z=11 i A=23. Explica el dibuix que fet i explica la distribució dels electrons en cada capa. Justifica el nombre de protons i neutrons que hi ha en el nucli.

Al nucli hi han 11 protons i 12 neutrons perquè Z=11 i A-Z=12; i com hi ha d'haver el mateix nombre de electrons que de protons per a que siga neutre, a l'escorça hi han 11 electrons. La primera capa està plena per tant té 2 electrons, la segona capa també, per tant té 8 electrons i en l'última capa hi ha un electró.

Gràcies a pàgina web que m'ha proporcionat dibuixar l'àtom

Activitat 8.3 DIBUIXA UN ÀTOM

He dibuixat un àtom d'alumini A=23 Z=13
Té 13 protons, 13 electrons i 10 neutrons (què és la resta de A i Z)
En el nucli trobem els 13 protons i els 10 neutrons
En l'escorça tenim en la primera capa 2e-, en la segona capa 8e- i en l'ultima 3e-

Sabem que l'àtom té 13 protons i 13 electrons perquè és igual a Z (13)
Sabem que l'àtom té 10 electrons perquè és igual a Z-A (23-13=10)

El dibuix no està a escala perquè el radi de l'àtom és 10000 vegades major que el radi del nucli.

Gràcies a pàgina web que m'ha proporcionat dibuixar l'àtom

Activitat 8.2 NOMBRE ATÒMIC I MÀSSIC

Es defineix per a l'àtom el nombre atòmic com (Z) què és el nombre de protons, i com a nombre màssic (A) què és el nombre de partícules que hi ha en el nucli. Sabent estos dos nombres, pots saber quants protons, neutrons i electrons té un element. 

Per exemple agafem un element, el Alumini
Al - Z=13 A=23
Protó: Z --- 13
Neutró: A-Z --- 23-13=10                                                                 
Electró: Z --- 13

Activitat 8.1 L'ÀTOM

L'àtom és la unitat fonamental de la matèria. Està format pel nucli que conté neutrons i protons i té un radi aproximat de 10-14m i per l'escorça que conté els electrons i el radi aproximat és de 10-10m.  És neutre elèctricament perquè un protó (de càrrega positiva i massa 1'672610-27kg) té la mateixa càrrega (inversa) que un electró (de càrrega negativa i massa 1'674910-27kg). Els protons tene una massa de 9'110-31kg. Quasi tota la massa es troba en el nucli. L'escorça es situa en capes; en la primera soles pot haver 2 electrons, en la resta de capes pot haver un màxim de 8 electrons.

Es defineix per a l'àtom el nombre atòmic (Z) com què és el nombre de protons, i pel nombre màssic (A) què és el nombre de partícules que hi ha en el nucli. Sabent estos dos nombres, pots saber quants protons, neutrons i electrons té un element.

Protó: Z

Neutró: A-Z

Electró: Z (això és per a l'àtom neutre i passa perquè hi ha el mateix nombre de protons que d'electrons en un àtom neutre).

Examen de prova sobre la separació de substàncies

1.Amb un embut i un paper de filtre es pot fer una filtració. Raona en quin dels següents casos et serà útil fer una filtració i en quins casos no.

a)Una mescla de sal i pebre negre en pols.

No es pot separar perquè els dos són sòlids.

b)Una mescla d'aigua i pebre negre en pols.

El pebre negre es quedaria en el paper i l'aigua, que és el líquid, passaria al recipient.

c)Una mescla d'oxigen i aigua.

No es pot separar perquè intervé un gas.

d)Una dissolució de nitrat de potassi en aigua.

No es pot separar perquè els dos són líquids.

e)Una dissolució de sucre en aigua.

No es pot separar perquè el sucre està dissolt en l'aigua. És una mescla homogènia.

2. En un experiment es reparteix una mostra amb sorra, sal, llimadures de ferro i trossos xicotets de suro. Es separa la mescla en 4 passos seguint el procediment abaix indicat on W, X, Y i Z representen els 4 components de la mescla. Raona quina lletra representa a cada component.

W són les llimadures perquè s'apeguen al imant.

X són els trossos de suro perquè floten en l'aigua.

Y és la sorra perquè es pot separar per filtració.

Z és la sal perquè es dissol en l'aigua.

3. La solubilitat de la cafeïna és molt major en diclormetà que en aigua. A més, el diclormetà és immiscible amb l'aigua i més dens que aquest. Per açò es pot extraure la cafeïna d'una beguda de cola. Explica quin procediment seguiràs en el laboratori per fer l'extracció de la cafeïna d'un refresc de cola. 

Mesclem el refresc amb el diclormetà en un embut de decantació. La cafeïna es dissol, però l'altra part de cola no i la part dissolta es queda al cul de l'embut. Finalment deixem passar la cafeïna i el diclormetà a un recipient.

4.Explica   raonadament   quina   propietat   física   es   la   responsable   de   que   es puga   separar l'alcohol d'una beguda alcohòlica en una destil·lació. 

La temperatura d'ebullició. L'alcohol   bull   a  78,4ºC   i   l'aigua   a   100ºC  a   la   pressió   d'1atm. Si es posa a calfar la mescla l'alcohol s'evapora abans i permet la separació. Hi ha que repetir varies vegades el procés.

5.Explica raonadament com separaries una mescla de sulfat de coure (II) i sofre si tens en compte les característiques de les dos substàncies:

Com els dos són sòlids, el sulfat de coure (II) és soluble en aigua i el sofre no. 

Afegim aigua a la mescla i filtrem er separar el sofre de la mescla d'aigua i sulfat de coure (II).Després es calfa la mescla d'aigua i sulfat de coure (II), de manera que l'aigua s'evapora i queda elsulfat de coure (II).

Activitat 6.8 Examen de prova

1. Explica raonadament perquè l'aigua (H2O) és un compost i l'aigua amb sal és una mescla homogènia.

L'aigua es una compost perquè té una composició invariable independentment de la quantitat de substància que agafem,es a dir, per cada àtom d'oxigen dos d'hidrogen. No es pot separar en altres substàncies per mètodes físics. I les seues propietats són fixes. L'aigua amb sal és una mescla homogènia perquè està formada per més d'un component i la seua composició es variable segons la mescla que agafem. I els seus components es poden separar mitjançant mètodes físics.

2. Classifica les substàncies que s'anomenen segons siguen substàncies pures o mescles. Després classifica les substàncies en elements, compostos, mescles homogènies o mescles heterogènies.Les substàncies són les següents: aigua amb sucre, aigua destil·lada, aigua de mar, amanida, bronze, or, alumini, diòxid de carboni (CO2), aire, nitrogen, oxigen, roca granítica, aigua i oli.

Aigua amb sucre- mescla homogènia

Aigua destil·lada- substància pura, compost

Aigua de mar- mescla homogènia

Amanida- mescla heterogènia

Bronze- mescla homogènia perquè és un aliatge

Or- substància pura, element

Alumini- substància pura, element

Diòxid de carboni- substància pura, compost

Aire- mescla homogènia

Nitrogen- substància pura, element

Oxigen- substància pura, element

Roca granítica- mescla heterogènia

Aigua amb oli- mescla heterogènia

3. Indica que significa la dada numèrica en cada apartat:

a)Una botella de vi diu que té un 7,4% de volum d'alcohol. 

7'4ml d'alcohol en 100ml de dissolució.

b)La concentració de sal en una dissolució d'aigua amb sal és de 15 g/l. 

En un litre de dissolució hi hauràn 15g de sal.

c)Es prepara una dissolució de sucre en aigua al 18% en massa de sucre.

Per cada 100g de dissolució, 18g de sucre.

4. Es va fer un experiment per investigar l'efecte de la solubilitat del sucre en aigua, mesurant la quantitat de sucre que es pot dissoldre en 1l d'aigua a diferents temperatures. Després es van fer gràfics amb els resultat. Quins dels següents gràfics és més probable per mostrar els resultats de l'experiment que s'ha fet?

C, perquè es més ràpid fer la dissolució amb la temperatura alta i es pot dissoldre més quantitat de solut.

5.100 g de M&Ms contenen 65,5 g de sucre i 20,7 g de greix. Es mesura la massa de 20 M&Ms i resulta ser de 16 g. Calcula la massa de sucre i de greix que hi ha en 1 M&Ms. 

1M&Ms·16g/20M&Ms=0,8g

0'8g· 20'7g de greix/ 100g de M&Ms= 0,1656g greix

0,8g· 65'5g de sucre/ 100g de M&Ms= 0,524g sucre

6.Es preparen 4 dissolucions d'aigua en sucre de manera que sempre hi ha 50 ml d'aigua i en la primera dissolució hi ha 5 g de sucre, en la segona 10 g de sucre, en la tercera 15 g de sucre i en la quarta 20 g de sucre.

a) Si la densitat de l'aigua és d' 1 g/ml, quina massa d'aigua hi ha en els 50 ml d'aigua?

Si en 1ml hi ha 1g, en 50ml hi hauràn 50g

b) Calcula el % en massa de sucre en cada dissolució.

He fet 4 operacions com esta:   55 ml - 5g 

                                                   100 ml - x

                                                                    x=100·5/50 x=9'1%

En 5g- 9'1%

En 10g- 16'67%

En 15g- 20%

En 20g- 28'6%

c) Si el volum de cada dissolució és sempre de 50 ml, calcula la concentració de sucre en g/ml.

He fet 4 operacions com esta:   50 ml - 5g 

                                                   1ml - x

                                                    x=1·5/50 x=0,1 g/ml

En 5g- 0,1g/ml

En 10g - 0,2g/ml

En 15g- 0,3g/ml

En 20g- 0,4g/ml

d) Quina quantitat de sucre hi ha que afegir per a tindre una dissolució al 22% de massa en sucre si s'agafen 50 ml d'aigua?

22% de sucre significa que en 100g de dissolució hi ha 22g de sucre

100 g d dis. - 22g 

(50+x) g dis. - x

x=22·(50+x)/100  x=14'1g

7.Explica raonadament i pas per pas començant pels càlculs com es preparen 150 g de dissolució d'aigua en sucre al 20% en massa de sucre. Anomena tot el material de laboratori que s'ha d'utilitzar.

100ml - 20g sucre 

150ml - x

x=150·20/100 

x=30 g de sucre

150-30 = 120 g d'aigua

Aigua, sucre, una balança elèctrica, una vareta de vidre, un vidre de rellotge, un vas de precipitats i una espàtula.

Primer es tara el vas de precipitats en la balança i es pesa l'aigua en la balança electrònica. Després tara el vidre del rellotge i es pesa el sucre en la balança. Finalment s'agafa l'espàtula i es va ficant el sucre en el vas de precipitats en el que està l'aigua es mou bé amb una vareta de vidre.

8.Explica raonadament i pas per pas començant pels càlculs com es preparen 250 ml de dissolució d'etanol en aigua al 15% en volum a partir d'una botella de d'alcohol de curar que té un 96% d'etanol (suposa que la resta de la botella és aigua). Anomena tot el material de laboratori que s'ha d'utilitzar. La botella d'alcohol té un contingut en alcohol del 96% en volum. Pots suposar que la resta és aigua.

x ml d'etanol - 250 ml dissolució

15 ml d'etanol -100 ml dissolució 

 x=15·250/100= 37,5 ml d'etanol

x - 37,5 ml d'alcohol 

100 ml - 96 ml d'alcohol 

x= 100·37,5/96= 39 ml d'alcohol

Una proveta graduada, un matràs aforat, alcohol, aigua destil·lada, un comptagotes i un vas de precipitats.

Es posen 39ml d'alcohol amb l'ajuda del comptagotes en la proveta. I després es posa l'alcohol en el matràs aforat i es d'aigua destil·lada fins que la dissolució arribe a 250ml.