Egitura atomikoari buruzko galdera-laginak: Kimikaren oinarriak ezagutzen
Egitura atomikoa kimikan oinarrizko kontzeptua da, eta ezinbestekoa da ulertzea. Atomoa elementu kimiko baten unitate txikiena da, elementu horren propietateak mantentzen dituena. Egitura atomikoa ulertzeak materiaren propietate fisiko eta kimikoak ulertzen laguntzen digu. Artikulu honetan, hainbat arazo-adibide eta haien irtenbideak aztertuko ditugu, egitura atomikoaren ulermena sakontzeko.
Sarrera Egitura Atomikoaren
Egitura atomikoaren ezagutza Daltonen eredu atomikoarekin hasi zen, eta eredu horrek zioen atomoak direla gehiago zatitu ezin daitezkeen partikula txikienak. Hala ere, zientziak aurrera egin ahala, kontzeptu hau eboluzionatu egin zen J.J. Thomsonen mahaspasa-puding eredua, Rutherforden eredu atomikoa eta, azkenik, Schrödinger eta Heisenbergek proposatutako mekanika kuantikoaren eredua bezalako teoriekin.
Atomoen osagai nagusiak
Adibide-problemekin hasi aurretik, garrantzitsua da atomo baten oinarrizko osagaiak ulertzea:
1. Protoiak: Atomo baten nukleoan dauden karga positiboa duten partikulak.
2. Neutroiak: Protoiekin batera nukleo atomikoan dauden partikula neutroak.
3. Elektroiak: Nukleoaren inguruan orbital jakin batzuetan mugitzen diren karga negatiboa duten partikulak.
Galdera eta eztabaida adibideak
1. galdera: Protoi, neutroi eta elektroi kopurua zehaztea
Galdera:
Karbono atomo batek 6 zenbaki atomikoa eta 12 masa-zenbakia ditu. Zehaztu atomoaren protoi, neutroi eta elektroi kopurua.
Eztabaida:
Zenbaki atomikoak atomo batek dituen protoien kopurua adierazten du. Beraz, karbonoarentzat:
– Protoi kopurua = 6
Atomoa neutroa denez, elektroi kopurua protoi kopuruaren berdina izan behar da:
– Elektroi kopurua = 6
Masa-zenbakia protoien eta neutroien batura da. Beraz,
– Neutroi kopurua = Masa zenbakia – Protoi kopurua = 12 – 6 = 6
Beraz, karbono atomo batek 6 protoi, 6 neutroi eta 6 elektroi ditu.
2. galdera: Konfigurazio elektronikoa
Galdera:
Idatzi 8 zenbaki atomikoa duen oxigeno atomoaren konfigurazio elektronikoa.
Eztabaida:
Konfigurazio elektronikoa Aufbau printzipioan oinarrituta zehazten da, eta printzipio horrek dio elektroiek orbitalak lehenik beren energia-maila baxuenen arabera betetzen dituztela. Orbitalen betetze-ordena honako hau da:
1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p
8 zenbaki atomikorako:
– Lehenengo 2 elektroiek 1s orbitala betetzen dute -> 1s²
– Hurrengo 2 elektroiek 2s orbitala betetzen dute -> 2s²
– Azken 4 elektroiek 2p orbitala betetzen dute -> 2p⁴
Beraz, konfigurazio elektronikoa 1s² 2s² 2p⁴ da.
3. galdera: Isotopoak eta masa atomiko erlatiboa
Galdera:
Kloroak bi isotopo nagusi ditu: Cl-35 eta Cl-37. Cl-35 isotopoaren ugaritasuna % 75.77 bada eta Cl-37 % 24.23 bada, kalkulatu kloroaren masa atomiko erlatiboa.
Eztabaida:
Kloroaren masa atomiko erlatiboa (Ar) isotopo bakoitzaren batez besteko ugaritasuna erabiliz kalkula daiteke:
Ar = (1. isotopoaren ugaritasuna × 1. isotopoaren masa) + (2. isotopoaren ugaritasuna × 2. isotopoaren masa)
Ordezkatu ugaritasuna forma hamartarrean:
Ar = (0.7577 × 35) + (0.2423 × 37)
Ar = 26.5195 + 8.9651
Ar = 35.4846
Beraz, kloroaren masa atomiko erlatiboa 35.48 ingurukoa da.
4. galdera: Ioien konfigurazio elektronikoa
Galdera:
Idatzi 13 zenbaki atomikoa duen aluminio ioiaren (Al³⁺) konfigurazio elektronikoa.
Eztabaida:
13 zenbaki atomikoa duen aluminio atomoaren (Al) konfigurazio elektronikoa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
Al³⁺ ioian, 3 elektroi galtzen dira kanpoko orbitaletik:
– 3p-ko elektroiak, 3s-tik 2.
Beraz, Al³⁺-ren konfigurazio elektronikoa hau da:
1s² 2s² 2p⁶
5. galdera: Balentzia elektroiak
Galdera:
Zenbat balentzia elektroi daude 15 zenbaki atomikoa duen fosforo (P) atomo batean?
Eztabaida:
Fosforoaren (P) konfigurazio elektronikoa:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
Balentzia elektroiak kanpoko geruzan dauden elektroiak dira:
– Kasu honetan, 3s² 3p³-tan.
Balentzia elektroien kopuru osoa:
2 (3koetatik) + 3 (3pkoetatik) = 5
Beraz, fosforoak 5 balentzia elektroi ditu.
Ondorioa
Egitura atomikoa ulertzeak protoiak, neutroiak eta elektroiak bezalako subatomiko partikula mota desberdinak eta atomoetan nola antolatzen diren ezagutzea dakar. Eztabaidatu diren bezalako galderak praktikatuz, oinarrizko kontzeptu hauen ulermena sakondu dezakegu. Egitura atomikoa ez da soilik funtsezkoa kimikan, baita zientzian eta ingeniaritzako fenomeno konplexuagoak ulertzeko gakoa ere.
