QUÍMICA 2 BATXILLERAT Unitat 11 QUANTIFICACIÓ DE L’ENERGIA. ANÀLISI ESPECTROSCÒPICA. ENLLAÇ QUÍMIC

Model ondulatori de l’àtom (I) La hipòtesi de Planck afirma que l’energia no s’emet o s’absorbeix de forma contínua, sinó en paquets anomenats quantes. Energia d’un quanta h  Constant de Planck (6,626·10-34 J·s).  Freqüència de la radiació (s-1). Longitud d’ona (λ): Distància mínima entre dos punts en concordança de fase. Període (T ): Temps per recórrer la distància d’una longitud d’ona. Freqüència ( ): Magnitud inversa del període. Nombre d’ona ( ): Magnitud inversa de la longitud d’ona. Nocions bàsiques d’ondulatòria

Model ondulatori de l’àtom (II) Interacció de les radiacions electromagnètiques amb algunes molècules de l’atmosfera Les ones es poden dividir en:  Ionitzants: Més energètiques. Poden arrencar electrons dels àtoms. No ionitzants: Menys energètiques. No arrenquen electrons dels àtoms. Efecte fotoelèctric En fer incidir llum sobre la superfície d’un metall se’n desprenen electrons. Només hi ha emissió a partir d’una freqüència llindar. La velocitat dels electrons emesos no varia en augmentar la intensitat de la radiació incident. Espectres atòmics L’espectre és el fenomen donat per la descomposició d’una radiació electromagnètica en les radiacions de diferents longituds d’ona que el constitueixen. Es poden classificar en: Continus i discontinus. D’emissió i d’absorció.

Model ondulatori de l’àtom (III) Relació entre l’absorció de radiació UV i la concentració d’ozó a l’estratosfera L’ozó, O3, és una forma al·lotròpica de l’oxigen. A l’estratosfera filtra les radiacions UV d’alta freqüència i permet la vida a la Terra. Gasos que destrueixen la capa d’ozó: CFC (clorofluorocarburs). Relació entre l’absorció de radiació IR i l’efecte d’hivernacle La radiació IR emesa per la Terra és absorbida per alguns gasos atmosfèrics, que la tornen a la superfície. Escalfament de la Terra anomenat efecte hivernacle. Gasos d’efecte hivernacle: CO2, CH4, N2O, CFC, ozó, etc.

L’enllaç covalent i la teoria de Lewis L’enllaç covalent es basa en la compartició d’electrons entre àtoms. Es produeix entre àtoms dels elements més electronegatius. Teoria de Lewis Regla de l’octet: Els àtoms de diferents elements poden assolir la configuració d’estat noble compartint electrons per arribar a tenir vuit electrons al nivell de valència. Excepcions: H, Be, B, P, S, etc. Figures de Lewis: Representacions de l’estructura de les molècules amb els seus electrons de valència. Comptar tots els electrons de valència. Escollir l’àtom central. Crear enllaços entre l’àtom central i els perifèrics. Col·locar els electrons restants com a parells solitaris. Comprovar si la càrrega global és correcta. Passos per representar la figura de Lewis Web interactiva per practicar les estructures de Lewis (en anglès): http://employees.oneonta.edu/viningwj/sims/drawing_lewis_structures_m.html

Paràmetres moleculars Paràmetres moleculars Energia d’enllaç Energia que es desprèn quan es forma un enllaç entre dos àtoms en estat gasós. Longitud d’enllaç Distància mitjana entre els nuclis atòmics, tenint en compte els moviments de vibració i gir dels àtoms. Angle d’enllaç Angle mitjà i hipotètic entre el nucli de l’àtom central de la molècula i el nucli de l’àtom enllaçat. Longituds d’enllaç més freqüents

Teoria de repulsió entre parells d’electrons de valència El model de repulsió entre els parells d’electrons de nivell o capa de valència (RPECV) és un model que permet abordar la geometria de les molècules a partir de les seves figures de Lewis. Geometries moleculars més freqüents Pàgina web interactiva sobre geometria molecular (en anglès): http://employees.oneonta.edu/viningwj/sims/determining_molecular_shapes_m.html

Enllaços polars i molècules polars Moment dipolar ( ): Magnitud física de caràcter vectorial que determina el grau de polarització d’un enllaç. Molècula polar: És aquella en què la suma vectorial de tots els seus moments dipolars és diferent de zero.

Forces intermoleculars Les forces intermoleculars són les interaccions que experimenten entre elles les molècules de substàncies covalents moleculars (polars i apolars). Enllaç de Van der Waals en molècules polars. Enllaç de Van der Waals en molècules apolars. Enllaç pont d’hidrogen. Principals enllaços intermoleculars Animació explicativa sobre l’enllaç d’hidrogen en l’aigua (en castellà): http://www.johnkyrk.com/H2O.esp.swf Animacions il·lustratives de les forces de Van der Waals (en anglès): http://chimianet.zefat.ac.il/download/vdw.swf

Mètodes espectroscòpics Els mètodes espectroscòpics de determinació d’estructures de les molècules són mètodes d’anàlisi de les propietats de la matèria mitjançant l’estudi dels espectres. Espectrofotometria d’infraroig (IR): Mostra la vibració dels enllaços de la molècula examinada. La freqüència de les vibracions pot ser associada a un tipus particular d’enllaç i a determinats grups funcionals orgànics. Ressonància magnètica nuclear (RMN): Es fonamenta en l’orientació dels nuclis d’alguns àtoms dins un camp magnètic. Permet determinar la disposició dels hidrògens que envolten una molècula, i l’estructura de la molècula. Espectrometria de masses: Permet detectar fragments cations de la molècula analitzada. Identificant els fragments es pot deduir com és la molècula analitzada. Tècniques d’espectroscòpia