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.