Title: 2.3 Formulació i nomenclatura: símbols químics i configuració electrònica
Course: Física i química 3r ESO 1r T

Símbols químics

Símbols químics

Els símbols químics són els signes abreujats d'una o dues lletres que representen el nom d'un element químic de la taula periòdica.

Els Símbols Químics es representen sempre posant en Majúscula la primera o única lletra i, en cas de ser-hi, es posa en minúscula la segona.

Aquest fitxer i la informació mostrada a continuació provenen del dipòsit multimèdia lliure Wikimedia Commons . Veure original aquí

Conèixer els símbols dels elements ens podrà ser útil, per exemple, per saber comprendre la composició química de les substàncies (pures o mescles) que ens envolten, per exemple dels aliments, dels medicaments, de productes de neteja, etc. i, per aquells qui vulguin aprendre més sobre química o sobre els àtoms, conèixer els símbols dels elements i saber on i per què s'ubiquen en un determinat lloc de la taula periòdica podrà ser el camí per deduir de quina manera podran o no reaccionar unes o altres substàncies i ser útils o no per la vida, l'evolució tecnològica o la sostenibilitat del planeta.

💡 Activitat Busca el teu nom o el nom d'algun objecte fent us de la taula periòdica. El trobes? Farem un exercici similar per anar aprenent d'una manera diferent els elements de la taula periòdica... però abans... t'atreveixes a fer com en Daniel Radcliffe (Harry Potter) i cantar tots seguits els elements de la Taula Periòdica? mira, mira...

The Elements Song

Drets de les imatges i gig animat @annacasamitjana sota sota llicència Creative Commons

Configuració Electrònica

Configuració electrònica

Com ja hem vist, els àtoms estan formats per càrregues positives (protons ➕) negatives (electrons ➖) o neutres (neutrons 🔘). Els protons i neutrons es troben en el nucli de l’àtom i els electrons orbiten entorn del nucli, talment com un satèl·lit ho faria amb un planeta.

Drets de la imatge (vinil): imatge lliure de drets d’autor sota sota llicència Creative Commons - Piqsels

Els electrons es disposen entorn el nucli de l’àtom en ⓞⓡⓑⓘⓣⓐⓛⓢ.

Un orbital és la zona on és possible trobar electrons que hi estan girant (orbitant). Aquests electrons es van col·locant en ordre creixent d’energia en els diferents orbitals, omplint-se primer els orbitals on a l’electró li cal menys energia per ser-hi o per entrar-hi i després ocupant les capes posteriors.

Aquest ordre va ser determinat experimentalment, i la regla per recordar l’ordre en que s’ordenen normalment els orbitals es basa en el principi de construcció d’Aufbau. Hem de tenir en compte també el nombre d’electrons que hi pot haver en cada tipus d’orbital, segons si l’orbital és s, p, d, o f (SuPerDiFícil!). Als orbitals tipus “s” hi cabran 2 electrons, als de tipus p 6 electrons (quatre electrons més), als orbitals “d” 10 electrons i als f , 14 electrons.

RELACIÓ ENTRE ORBITALS I ELECTRONS
tipus d'orbital | nombre d'electrons
s | 2
p | 6
d | 10
f | 14

Imatge ordenació orbitals @annacasamitjana sota sota llicència Creative Commons BY-NC-ND

Si observem la imatge sobre la col·locació d'electrons en orbitals segons aquest principi, mentre tinguem electrons per ubicar els anirem posant a la configuració electrònica seguint l'ordre de les fletxes, que seria aquest:

1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^2 4d^10 5p^6 6s^2 4f^14 5d^10...

       Exemples:

- Configuració electrònica de l'Oxigen (Z=8) : 1s^2 2s^2 2p^4 (2+2+4 = 8e^- = Z)

L’orbital p del 2n nivell no s’omple del tot per l’àtom d’Oxigen. El 2n nivell (correspondrà al 2n període, “pis” o fila de la taula periòdica) té 6 electrons (2+4). L’última capa amb electrons (capa de valència) és la segona. L’últim orbital ocupat és l’orbital 2p, i l’àtom d’Oxigen té, per tant, 4 electrons de valència.

- Configuració electrònica del Níquel (Z=28) : 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^8 (2+2+6+2+6+2+8 = 28e^- = Z)

L’orbital d del 3n nivell no s’omple del tot per l’àtom de Níquel. El 4t nivell (4t període) és l’últim nivell on hi ha electrons, però no és un orbital tan energètic com el 3d i els electrons es posaran més fàcilment a l’orbital 4s que al 3d, per això l’orbital amb els electrons de valència és l’orbital 3d, que conté 8 electrons, i n’hi falten dos per completar la capa.  El Níquel es troba doncs al 4rt període de la taula periòdica i al 8è lloc dels grups dels metalls de transició.

💡 [Reflexió] Si observem una taula periòdica on es vegi la configuració electrònica dels elements veurem que tots els elements d'un mateix grup de la taula periòdica acaben amb una configuració electrònica semblant. Això és perquè cada grup d'elements té relació entre ells pel que fa al nombre d'electrons que ocupen les seves últimes capes. Mireu la taula ptable.com (pestanya "orbitals") i la configuració electrònica que es va escrivint a sobre dels elements BCNOFNe en posar-se sobre un element i anar baixant en el seu grup.