Mundua helburu: Fisika eta Kimika 3 DBH (demoa) by Grupo Anaya, S.A.

DEMOA

DAUKA

EKO

LIZEN

PROIEKTU DIGITALA TZ

DBH

FISIKA ETA KIMIKA J. M. Vílchez González, A. M.a Morales Cas, G. Villalobos Galdeano

M lb

u r u

u nd

Aurkibidea Ikasturteko oinarrizko jakintzak

Escape room bat antolatzea...........................................................10

Ezagutza zientifikoa .. ..................................................... 12 Ezagutza zientifikoaren erabilera 1. Zer da zientzia? 2. Fisika eta kimika 3. Magnitude fisikoak. Unitate eta neurriak 4. Neurtzeko tresnak. Erroreak 5. Multiploak eta azpimultiploak 6. Zientziaren hizkuntza 7. Laborategiko materiala. Segurtasun-arauak Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

1 Materia. Gasak

...................................................................

Ezagutu gasak 1. Agregazio-egoerak 2. Teoria zinetiko-molekularra 3. Egoera-aldaketak 4. Gas idealen legeak 5. Lurreko atmosfera Ikerketa-proiektua Atmosferako energia Lan praktikoa Presio atmosferikoaren ebidentziak Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

2 Disoluzioak

................................................................................

Ura, disolbatzaile unibertsala 1. Substantziak, nahasteak eta sistema materialak 2. Disoluzioak, esekidurak eta koloideak 3. Disoluzio baten kontzentrazioa 4. Disolbagarritasuna 5. Ura. Ezaugarriak eta kutsadura Ikerketa-proiektua Edateko ura – Botilako ura Lan praktikoa Disoluzio baten kontzentrazioa eta dentsitatea Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

Porfolioa....................................................................................................................................................... 70

Influencerra bihurtu naiz................................................................. 72

3 Atomoa

Argazki-erakusketa: dena ikusten duen begia.......................152

6 Indarrak eta haien efektuak ................................................................................................. 74

Internet gabe bizi 1. Atomoari buruzko lehen ideiak 2. Materiaren izaera elektrikotik lehen eredu atomikora 3. Erradioaktibitatetik atomoaren eredu nuklearrera 4. Atomoaren nukleoa 5. Elementu kimikoen sailkapena 6. Atomoaren azala 7. Isotopo erradioaktiboen erabilerak Ikerketa-proiektua Hondakin erradioaktiboak Lan praktikoa Su artifizialen kimika

4 Substantzia kimikoak

..........................................

Nekazaritzako produktuen ekoizpena eta prozesatzea 1. Substantzia sinpleak eta konposatuak 2. Atomoak lotu egiten dira 3. Lotura kimikoa 4. Molekulak eta kristalak 5. Formula kimikoak 6. Erabilera industriala, biomedikoa eta teknologikoa Ikerketa-proiektua Ongarriak eta lehergaiak Lan praktikoa Substantzia sinpleak eta konposatuak Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak Eranskina Formulazioa eta nomenklatura kimikoa

5 Erreakzio kimikoak

.. ..............................................

Naturako indarrak ulertu 1. Indarrak 2. Deformazioak 3. Higidurak 4. Eguneroko indarrak 5. Newtonen legeak 6. Makina sinpleak Ikerketa-proiektua Grabitatearen azelerazioa Lan praktikoa Deformazio elastikoak Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

7 Indarren izaera

Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

130

Transformazioak aztertu 1. Aldaketak substantzien konposizioan 2. Erreakzio kimikoen teoria atomikoa 3. Ekuazio kimikoak 4. Lege ponderalak eta ekuazio kimikoak 5. Substantzia-kantitatea 6. Kimika, ingurumena eta gizartea Ikerketa-proiektua CO2 sarbegiak Lan praktikoa Erreakzio kimikoak substantzia gaseosoekin Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

Porfolioa..................................................................................................................................................... 150

.............. 154

.............................................................. 180

Geolokalizazioa 1. Grabitazio-indarra 2. Indar elektrostatikoa 3. Indar magnetikoa 4. Elektromagnetismoa Ikerketa-proiektua Elektroiman baten indar magnetikoa Lan praktikoa Non dago iparra? Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

Porfolioa............................................................................................ 200 Talde jakinduria................................................................................ 202

8 Zirkuituak

................................................................................ 204

Transistorea 1. Korronte elektrikoa 2. Zirkuitu elektrikoa 3. Ohmen legea 4. Kirchhoffen legeak 5. Gailu elektrikoak 6. Elektronika Ikerketa-proiektua Mikroprozesadoreen bilakaera Lan praktikoa Erresistentzien neurria Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

9 Energia-iturriak

........................................................... 226

Auto elektrikoa 1. Energia zentzuz erabiltzea 2. Zentral elektrikoak 3. Energia elektrikoaren garraioa eta banaketa 4. Energia eta potentzia elektrikoa 5. Energia elektrikoa etxeetan Ikerketa-proiektua Lanpara-motak Lan praktikoa Kozinatzeko energia Ulertu, hausnartu eta probatu zure konpetentziak

Porfolioa.............................................................................................246

4 Substantzia kimikoak NEKAZARITZAKO PRODUKTUEN EKOIZPENA ETA PROZESATZEA Inguruan dugun materiaren ugaritasuna materia eratzen duten substantzien propietateek sorrarazten dute. Substantzia batzuek beroa eroaten dute, edota elektrizitatea; eta batzuk uretan disolbatzen dira. Ez hori bakarrik, substantziak transformatu edo prozesatu egin daitezke, beste era bateko substantziak lortzeko: funtzio zehatz baterako propietate hobeak dituzten substantziak. Substantziak prozesatzea oso garrantzitsua da elikagaietan: nekazaritzako produktu direnetik amaierako jaki bihurtu arte prozesatzen dira. Dena dela, herrialde guztiek gaur egun oraindik ezin dituzte elikagaiak transformatu. Garapen bidean dauden herrialdeen artean, % 30ek baino ez dituzte prozesatzen elikagaiak. Herrialde garatuen artean, ordea, ia guztiek prozesatzen dituzte nekazaritza-produktuak: % 98k. Herrialde industrializatuen eta garapen bidean dauden herrialdeen artean, horrez gain, elikagai-industriari dagokion beste arazo bat ere ageri da: erabiltzen diren gai kimikoak eta sortzen diren hondakinak. Uztetan erabiltzen diren ongarri eta pestizidek inguruko lurzoruak eta urak kutsatzen dituzte. Eta ez da uzta-lurrekin lotuta dagoen arazo bakarra; izan ere, berotegi-efektuko gasen % 20 baino gehiago nekazaritzak eragindakoak dira, nekazaritza indartzeak berekin dakarren basosoilketaren ondorioz. 96

GJH KONPROMISOA

9.b eta 12.4 helburuak lantzeko bideoak ikusi ondoren, egin ariketa hauek taldeka:

1. Bilatu Asian GJHko 9.b helburuarekin lotuta zer garapen-proiektu egiten diren eta horiei buruzko informazioa. 2. Idatzi helburu hori betetzeko zer aukera eta probabilitate dagoen azaltzeko testu labur bat. 3. Bilatu elikagaiak prozesatzeko baimenduta dauden substantzia kimikoei buruzko informazioa; esaterako, gatz arrunta. Unitatea amaitzean, berrikusi hasierako oharrak eta konparatu ikasitakoarekin. 4. Zer arazo eragiten ditu lurzoruen eta ekosistemen osasunean ongarri eta pestizidak erabiltzeak? Bila itzazue degradatutako lurrak leheneratzeko har daitezkeen neurrietako batzuk.

Zer aurkituko duzu? Unitate honetan Nekazaritzako produktuen ekoizpena eta prozesatzea 1. Substantzia sinpleak eta konposatuak 2. Atomoak lotu egiten dira 3. Lotura kimikoa 4. Molekulak eta kristalak 5. Formula kimikoak 6. Industria, biomedikuntza eta teknologiako erabilerak Zientzia-lantegia Ikerketa-proiektua: Ongarriak eta lehergaiak Lan praktikoa: Substantzia sinpleak eta konposatuak

anayaharitza.es webgunean Motibazioari eragiteko: • Bideoa: «Hasi aurretik». • Dokumentuak: «Ingurumen ingeniaritzan lan egin nahi duzu?», «Mikrobiologian jardun nahi duzu?», «Femtokimikan aditua den kimikaria izan nahi duzu?». Ikasleek zer dakiten argitzeko: • Ariketa interaktiboa: Hasierako autoebaluazioa. • Aurkezpena: «Zer jakin behar duzun». Ikasteko: • Bideoa: «Karbono-nanohodiak». • Simulazioa: «Eraiki molekula bat». • Aurkezpena: «Taula periodikoa». • Molekula ikusgailua: Substantzia molekularrak, kristal ionikoak, kristal metalikoak eta kristal kobalenteak. • Aurkezpena: «Ikasteko». Zu ebaluatzeko: • Ariketa interaktiboa: Amaierako autoebaluazioa. • Zenbakizko ariketen soluzioak. Eta, gainera, proiektuaren gakoak erabiltzeko beharrezko dokumentazio osoa.

IKASKUNTZAREN SEGIDA BIDEOA. ZORTZIKOTEAREN ERREGELA. 4.1 Sortu kanal bat YouTuben, sarbide pribatukoa, sortzen dituzun bideoak kargatu edo igotzeko. 4.2 Jardunbide egokiei buruz egin duzun ereduari jarraituta, sortu bideo bat elementuek hurbilen duten gas noblearen konfigurazio elektronikoa zer eratan lor dezaketen azalduz. Unitate honetan, bideoak errazak eta laburrak izango dira. Aukera bat izan daiteke aurkezpen bat ikustea aurkezlearen ahotsa entzun bitartean. Aurkezpenak taldeka egin behar dituzue, eta jarraitu beharreko urratsak honako hauek izan daitezke: • Egin eskema bat. • Sartu testuak. Izan daitezela laburrak eta zuzenak. • Bilatu txertatu nahi dituzuen irudiak edo animazioak, beharrezkoak diren baimenak dituztela ziurtatuta. • Egin animazioak eta trantsizioak. • Egin audioaren gidoia eta entseatu. • Aukeratu giroko zer musika jarri, erabiltzeko baimena baduela ziurtatuz. Komeni da lehenengo bideo honetarako molde erraz bat aukeratzea, ikus-entzunezko material asko-askorik izango ez duena. BIDEOA. LOTURA KIMIKOA. Egin ezazu bideo bat atomoak konposatuak osatzeko nola batzen diren azaltzeko. Erabili molekulen modeloak egiteko programaren bat, zure azalpenetan esandakoa erakutsiko duten irudiak sortzeko. BIDEOA. MASA MOLEKULARRA. Azaldu bideo batean nola kalkulatzen den industrian ugari erabiltzen den konposaturen baten masa molekularra. Konposatu horren garrantziari buruzko azalpen bat ere erantsi dezakezu, edo ekoizpen-prozesua zein den, etab. + orientazioak anayaharitza.es webgunean

1.1 Materiaren adreiluak HIkasi dugun moduan, materia atomoz eratuta dago, eta atomo-motak zenbaki atomikoaren arabera ordenatzen dira elementuen sistema periodikoan. Elementu kimiko horietako asko Antzinarotik ezagutzen dira; beste batzuk, ordea, kimikari zientzia izaera onartu zitzaionean aurkitu zituzten. Baina nola aurkitu ziren atomo-motak atomorik ba ote zegoen jakin aurretik?

Sustantzia sinpleak eta konposatuak

Galdera horri erantzuteko, substantziak konposizioaren arabera sailkatu behar ditugu, eta substantziak deskonposatu daitezkeen edo ezin diren zehaztu behar dugu: • Substantzia sinpleak, substantzia osatzen duten unitateak elementu kimiko beraren atomoz eratuta badaude. Beraz, substantzia-mota hauek ez dira substantzia soilagoetan deskonposatzen. • Substantzia konposatuak, edo konposatuak, elementu kimiko baten baino gehiagoren atomoak lotuta eratuta badaude. Substantzia konposatuak substantzia sinpleetan deskonposa daitezke; adibidez, ura deskonposa daiteke dioxigeno eta dihidrogenotan.

1.2 Elementu naturalak eta artifizialak

Identifikatu oinarrizko entitateak

Oro har, esan daiteke zenbaki atomikoa uranioarena adinakoa (Z = 92) edo txikiagoa duten elementu kimikoak lurrazalean dauden atomoak direla, substantzia sinple zein konposatuak eratzen. Aurkikuntza hori egiteko, atomo horietako bakoitzarekin eraturiko substantzia sinpleak isolatu behar izan ziren.

Erreparatu beheko ezkerreko irudiari. Esfera bakoitzak atomo bat adierazten du. Zein esango zenuke dela substantzia bakoitza eratzen duen oinarrizko entitatea?

Ezagutzen ditugun gainerako elementu kimikoak beste batzuen desintegrazio erradioaktiboaren bidez lortu ditugu, edo partikula-azeleragailuetan. Elementu horiek aurkitzeko, ez dira substantzia sinpleak isolatu behar izan, atomoa zuzenean behatu baizik.

Erantzun galdera honi berriro unitatea amaitutakoan.

Substantzia sinplea edo konposatua Substantzia purua

Deskonposatu daiteke beste substantzia batzuetan prozesu kimikoen bidez?

115

113 Bai

Nh Co Ni 28

NIHONIOA

McGa

MOSKOVIOA

Substantzia sinplea

Bai konposatuak, bai substantzia sinpleak elkarren berdinak diren unitatez eratuta daude. Konposatuak, baina, atomo-mota batez edo gehiagoz eratuta daude, eta hori da aldea.

S 118 Cl

Ts Br OgKr 34

As Se TENESOA

OGANESONA

111

112

113

114

115

116

117

118

108

109

110

117 P

Ru Rh Pd Ag Cd

Konposatua

Au Hg

In Tl

Ds Rg Cn Uut

Sn Pb

Sb Bi

Fl Uup Lv Uus Uuo

Azken urteetan aurkitu diren elementu kimiko berriek dagoeneko izena eta ikurra jarrita dute. Bilatu elementu kimiko berrien izenei buruzko informazioa. Zer irizpide erabiltzen dira izendatzeko?

1.3 Elementu kimikoak eta substantzia sinpleak

Aztertu hidrogenoaren taldea

Oso garrantzitsua da kontuan hartzea «elementu» izendapenarekin bi kontzeptu adieraz daitezkeela: batetik, protoi-kopuru bereko atomo-mota (hau da, zenbaki atomiko berekoa), eta bestetik, mota horretako atomoz eraturiko substantzia sinplea. Nahasmenik egon ez dadin, liburu honetan, sarritan, «elementu kimiko» erabiliko dugu atomo-motari esateko, baina ez substantzia sinpleari esateko. Adibidez, burdina (substantzia sinplea) burdin elementu kimikoaren atomoz eraturik dago.

1.4 Talde handiak sistema periodikoan Elementu kimikoak familia edo taldetan eta periodotan nola dauden antolatuta kontuan izanda, eta zenbait propietate aintzat hartuta, elementu kimikoak honela sailkatu ditzakegu:

Zer taldetakoa da hidrogenoa? Metalen propietate berdinak ditu?

• Metalak. Elementu kimiko gehienak (beheko irudian urdinez ageri direnak) metalikoak dira. Atomo metalikoek erraz galtzen dituzte elektroiak eta, beraz, katioiak eratzen dituzte. • Ez-metalak. Izenari erreparatuta beste gauza bat ematen badu ere, «ez-metal» esaten zaien elementu kimikoen artean ez daude metalak ez diren guztiak; horiz adierazita dauden hamar elementuak baino ez dira. Atomo hauek anioiak eratzen dituzte. • Erdimetalak. Elementu kimiko hauekin eratuta dauden substantzia sinpleek metalen propietate batzuk dauzkate, baina ez-metalen beste propietate batzuk ere bai. Beheko taulan berdez adierazi diren elementu kimikoak dira. • Gas nobleak. Taula periodikoaren 18. taldeko elementuak dira. Elementu kimiko hauekin eratutako substantziak gaseosoak dira eta haien atomoak ez daude elkarrekin lotuta. Ezaugarri horiek kontuan izanda, ioien karga eta gainerako elementu kimikoak elkarrekin nola lotzen diren azal daiteke.

Elementu taldeak sistema periodikoan

Erdimetalak

Gas nobleak

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Metalak

1 Azaldu zer alde dagoen substantzia sin-

Ez-metalak

Na Mg

Ga Ge

Ru Rh Pd Ag Cd

Xe Rn

plearen eta elementu kimikoaren artean. Jarri bakoitzeko adibide bat.

Cr Mn Fe

Nb Mo Tc

Ba La

Re Os

Au Hg

Ra Ac

Db Sg Bh Hs

Ds Rg Cn

Kontsultatu anayaharitza.es webgunean agertzen den taula periodiko interaktiboa eta erantzun: zenbat ilara eta zenbat zutabe ditu elementu kimikoen sistema periodikoak?

3 Adierazi honako elementu kimiko hauek metalak, ez-metalak, gas nobleak edo erdimetalak diren:

Lantanoideak

Aktinoideak

Nd Pm Sm Eu Gd Td U

Np Pu Am Cm Bk

Tm Yb

a) Fosforoa, kloroa eta karbonoa

Es Fm Md No

b) Magnesioa, kaltzioa eta zinka

Dy Ho Cf

c) Argona, xenona eta radona d) Boroa, silizioa eta germanioa.

2.1 Lotura kimikoa Substantzia sinpleak (adibidez, dikloroa, Cl2) eta konposatuak (esaterako, amoniakoa, NH3) oinarrizko entitatez eraturik daude, eta hauek atomoen arteko elkarketaren emaitza dira. Elkarketa horiei lotura kimiko esaten diegu, eta motibo argi bategatik gertatzen dira: atomo horiek egonkortasun handiagoa duelako elkartuta daudenean isolatuta daudenean baino. Kasu bakar batean ez da hori gertatzen: gas nobleetan.

Atomoak lotu egiten dira

Lotura kimikoa bi atomo lotzen dituen erakarpen-indarraren emaitza da.

2.2 Gas nobleak eta zortzikotearen erregela

Atera ondorioak Azaldu irudiko gas nobleen elektroiak erakusteko erabili diren koloreen esanahia.

Gas nobleen atomoak elkarrekin lotzen ez badira, isolatuta egonda egonkorrak direlako da. Atomo horien ezaugarriak behatuta, egonkortasuna azken geruzako elektroi-kopuruak ematen diela ondorioztatu dezakegu: • Helioak (Z = 2), lehen gas nobleak, bi elektroi ditu azken geruzan. Geruza hori baino ez duenez, beteta du. • Gainerako gas nobleek zortzi elektroi dituzte azken geruzan, baina denek ez dute azken maila beteta. Gas horien guztien artean, neonak baino ez dauka elektroien azken geruza osatuta. Neonetik aurrera, gas nobleek ez dute azken geruza beteta, geruza horiek betetzeko jarraitzen den ordenaren eraginez (beste ikasturte batzuetan landuko duzu).

Gas nobleen konfigurazio elektronikoa

HELIOA

NEONA

Helioak eta neonak beteta daukate elektroien azken geruza; argonak eta kriptonak, berriz, ez daukate azken geruza beteta, baina zortzi elektroi dituzte bertan.

100

ARGONA

KRIPTONA

Hurrengo ikasturteetan ikusiko duzunez, hori da zortzikotearen legearen abiapuntua; alegia, atomoen arteko loturak nola eratzen diren iragartzen duen legearena.

Zortzikotearen legeak aurreko behaketa horiek laburbiltzen ditu: Atomoak azken geruzan zortzi elektroi edukitzeko moduan lotzen dira elkarrekin. Salbuespena H, Li eta Be, dira; horiek bi elektroirekin geratzen dira azken geruzan. Atomoek gas nobleen konfigurazio elektronikoa har dezakete beste atomo batzuekin elkartzen direnean. Horrelako loturen ondorioz, atomoak gas noble batek adina elektroi izatea lortzen du. Ioiak ere gas nobleek adina elektroi edukitzeko eratzen dira.

2.3 Gas nobleen konfigurazioa lortzeko moduak

Atomoaren geruza lantzean ikusi dugunez, atomo neutro batek elektroiak eman edo har ditzake, eta ioi bat eratu. Ez du edozein elektroi-kopuru hartzen edo ematen. Hurbilen duen gas nobleak azken geruzan zenbat elektroi dituen (bi helioak, eta zortzi gainerako gas nobleek) kontuan izan, eta atomoak azken geruzan horrenbeste izateko behar dituenak soilik hartu edo ematen ditu.

Ikertu lotura kimiko motak

Baina sistema periodikoko atomo batzuk oso urrun daude gas noble batetik, eta, beraz, elektroi gehiegi eman edo hartu beharko lituzkete. Kasu horietan, bi atomok edo gehiagok elektroiak elkarrekin banatzen dituzte zortzikotearen erregela betetzeko.

Ikertu lotura kimikoen hiru mota horiek, eta idatzi horietako bakoitza eskeman dagokion tokian.

Balentzia-geruzan zortzi elektroi izateko bi modu horietatik abiatuta, hiru lotura kimiko mota era daitezke: kobalentea, ionikoa eta metalikoa.

Zortzi elektroi lortzeko moduak Atomoak modu espontaneoan dute egonkortasuna

egonkorrak dira

Gas nobleak

elektroiak emanda

elektroiak irabazita

Katioiak

Anioiak

hau dute

elektroiak banatuta

hau lortzeko Zortzi elektroi azken geruzan

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

4 Egin taula periodikoko 17. taldeko lehen hiru periodoetako atomoen geruzaren eskema bat. Zer ondorio lortu dituzu?

Helio-puxikek airean flotatzen dute, helio-gasak dentsitate txikiagoa baitu airea eratzen duen gasnahasteak baino. Uste duzu egokia dela helio-puxikak askatzea ingurumenari buruzko jardunaldi batean? Azaldu gai horri buruzko zure jarrera, testu labur bat idatzita.

«Gas nobleak […] isolatuta ageri dira, normalean, naturan; izan ere, oso gaitasun txikia dute beste elementu batzuekin erreakzionatu eta konposatuak eratzeko. Dena dela, badute gaitasuna, eta laborategian gas noblez eraturiko hainbat molekula ikertu dira». SINC agentzia, 2013ko abendua. Bilatu informazio horren jatorria eta aztertu.

101

3.1 Ioien karga elektrikoak Zortzikotearen erregela oinarritzat hartuta, elementu kimiko batzuen ioiek karga elektriko zehatz bat zergatik duten justifika dezakegu. Adibidez, aluminioak Al3+ katioiak eratzen ditu; barioak, Ba2+ katioiak; kloroak, Cl– anioiak, eta sufreak, S2– anioiak. Elementu horiek, horretara, hurbilen duten gas noblearen konfigurazio elektronikoa lortzen dutelako gertatzen da hori.

Lotura kimikoa

Ioiaren karga zein den jakiteko, nahikoa dugu segida honi jarraitzea: • Sistema periodikoan zer taldetan dagoen ikusita, azken geruzan zenbat elektroi dituen jakingo dugu. • Azken geruzan zenbat elektroi dituen jakinda, hurbileneko gas nobleak adina edukitzeko zenbat falta edo sobratzen zaizkion kalkulatu, eta eratzen den ioiaren karga zein den jakingo dugu.

3.2 Lotura ionikoa Aurreko ikasturteetan ikusi dugun bezala, materiak karga elektrikoa hartzeko duen moduetako bat da materia eratzen duten atomoen artean elektroiak trukatzea. Beraz, anioi bat eratzeko, katioi bat ere eratu behar da era berean, eta bien artean elektroi trukea gertatu. Truke hori gertatu denean, kontrako karga duten bi ioi egongo dira eta, beraz, erakarpen elektrikoa sortuko da bien artean. Lotura ionikoa da katioien eta anioien artean, kontrako zeinuko kargak izatearren, gertatzen diren erakarpen-indarren emaitza. Ondoren ikusiko dugunez, lotura ionikoa ez da gertatzen isolatuta dauden bi ioietan, ioi horietako askoren artean baizik.

Ioien karga, SPn hartzen duten posizioaren arabera 1 1

HIDROGENOA

LITIOA

16 8

BERILIOA

Na Mg

SODIOA

MAGNESIOA

POTASIOA

KALTZIOA

ESKANDIOA

RUBIDIOA

ESTRONTZIOA

ITRIOA

17 9

OXIGENOA

FLUORRA

SUFREA

SELENIOA

TELURIOA

KLOROA

Ne Ar

ARGONA

XENONA

18. taldetik (gas nobleak) hurbilen dauden taldeetako elementuek lau elektroi edo gutxiago ematen edo irabazten dituzte, eta ioiak eratu. Horrela, hurbileneko gas nobleak adina elektroi edukitzea lortzen dute. Esaterako, fluorrak elektroi bat irabaziko du, eta F– eratuko da; eta magnesioak bi galduko ditu, eta Mg2+ eratuko da.

102

Eman edo irabazi

Ioiaren karga

Eman

Irabazi

–2

Irabazi

–1

NEONA

KRIPTONA

IODOA

Balentziaelektroien kop.

HELIOA

BROMOA

Taldea

Hemen azaldutakoak koadro honetan ageri diren taldeetako elementuen ioien kargak jakiteko balio du. Sistema periodikoko gainerako elementuei dagokienez, askok ioiak eratzen badituzte ere, karga zein den ondorioztatzea ez da erraz, goragoko ikasturteetan ikasiko duzun moduan.

3.3 Elektroiak banatzen dituzten atomo-loturak

Atomo batzuk beste batzuekin lotzen dira eta elektroiak banatzen dituzte. Ondorioz, bi lotura-mota era ditzakete: lotura kobalentea eta lotura metalikoa. Lotura kobalenteak dituzten substantziek eta lotura metalikoak dituzten substantziek oso bestelako propietate fisiko eta kimikoak dituzte. • Lotura kobalentea. Ez-metalen taldeko elementuen bi atomoren arteko lotura da. Atomoak izan litezke elementu kimiko berarenak, edo elementu kimiko desberdinenak. Elektroi-bikoteak banatzen dituzte. Banatzen diren elektroiak bi atomoenak dira aldi berean, lotuta dauden bi atomoetako nukleoek erakartzen baitituzte. Oso lotura-mota egonkorra da eta, beraz, banatzeko oso zaila. • Lotura metalikoa. Metal beraren atomoen arteko lotura da. Atomo guztiek elektroiren bat banatzen dute guztien artean.

EBATZITAKO ARIKETAK

1 Esan zer ioi mota eratuko duen berilioak sistema periodikoan duen kokapenari buruzko informazioa aintzat hartuta. Zer gas noblek bat egiten du eratzen den ioiaren azal elektronikoarekin? Berilioa bigarren taldean eta bigarren periodoan, dago; beraz, bigarren balentzia-geruza du eta bi elektroi ditu. Helioaren elektroi-banaketa bera lortzeko, bi elektroi horiek galduko ditu eta Be2+ katioia eratuko du.

2 Ioien karga justifikatzeko ikasi dugun metodoa erabilita, esan zer motatako ioia eratzen duen hidrogenoak. Hidrogenoak elektroi bat du balentzia-geruzan eta, beraz: –E lektroi bat irabazi eta helioarena bezalako geruza lor dezake, eta H– eratu. –E lektroi bat galdu eta elektroi gabe gelditu daiteke, H+ eratuta. Hidrogenoaren ioi horri protoi ere esaten zaio.

Lotura kobalentearen eta lotura metalikoaren egitura

Ura, H2O, oxigeno-atomo batek eta bi hidrogeno-atomok eratzen dute, eta lotura horretan, elektroi-pare bat banatzen dute bata bestearekin.

Lotura metalikoan, sarea eratzen duten atomo kargatu guztiek multzo osoari emandako elektroiak erakartzen dituzte.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

7 Ondorioztatu zer karga duten honako elementu hauen ioiek, erreferentzia moduan sistema periodikoan hurbilen duten gas noblea hartuta: a) Kloroa. b) Potasioa. c) Boroa. d) Oxigenoa.

8 Adierazi honako atomo-bikote hauek lotu ahalko diren, eratzen dituzten ioien kargak kontuan hartuta: a) Kloroa eta fluorra

b) Sodioa eta litioa

103

Molekulak eta kristalak

Substantziak osatzen dituzten oinarrizko entitateak banakako atomoak izan daitezke, edo bi atomoren edo gehiagoren multzoak. Oinarrizko esaten diegu entitate hauek substantzia batetik har daitekeen zati txikiena adierazten dutelako, berdin dio substantzia sinplea zein konposatua den. Zenbait atomoz osaturik dauden oinarrizko entitateak molekulak edo kristalak izan daitezke.

4.1 Molekulak Substantzia gehienak molekulaz eratuta daude. Oinarrizko entitate hauek elementu ez-metalikoak lotuta eratzen dira, elektroiak bata bestearekin banatuta. Hau da, lotura kobalenteen emaitza dira. Molekula da lotura kobalentearen bidez elkarrekin lotuta dauden atomoek eratzen duten oinarrizko entitatea. Molekula bat eratzen duten atomoak elementu kimiko bakarrarenak izan daitezke, edo elementu batenak baino gehiagorenak. Molekula bat eratzen duten atomoen kopurua ez da aldakorra; substantzia zehatz baten molekula guztiek atomo-kopuru eta -mota bera dute.

Interpretatu eredu molekularrak Eredu molekularretan, atomoen arteko loturak adierazteko, barrak erabiltzen dira; eta atomoak adierazteko, esferak. Zenbat atomo ditu glukosamolekula batek? Zenbat atomo rekin dago lotuta nitrogeno bakoitza (esfera urdina) amoniako-molekula batean?

Molekula batzuk oso sinpleak dira; esaterako, dikloroa, ozonoa eta ura. Beste batzuk, konplexuagoak; kasurako, gantz-azidoak eta glukosa. Eta beste batzuk oso egitura konplexua izaten dute; adibidez, proteinek: haien egitura tridimentsionalaren arabera, organismoan funtzio bat edo beste dute.

4.2 Kristalak Egoera solidoan, partikulek ordena tridimentsionala hartzen dute. Egitura hori kristala deitzen da. Kristala da bere unitateetan ordena erregularrari eusten dion egitura tridimentsionala. Solido batzuk ez daude kristalez osatuta; horiei solido amorfo esaten zaie.

Molekulak adierazteko ereduak

Amoniako-molekula.

104

Ur-molekula.

Glukosa-molekula.

Kristalak sailkatzeko, egituran errepikatzen den oinarrizko entitatea hartzen da kontuan: kristal ionikoak, metalikoak edo kobalenteak.

Kristal-motak

• Kristal ionikoak katioiz eta anioiz eratuta daude, eta kontrako zeinuko karga elektrikoen artean egoten den erakarpenaren bidez lotuta daude; hau da, lotura ionikoen bidez. • Kristal metalikoak metal beraren atomoz eratuta daude, eta elektroiak banatzen dituzte. Sare metalikoko elektroiak aske mugitzen dira, baina sarea zer elementu metalikok eratzen duen kontuan izanda, elektroiak errazago edo zailtasun handiagoz mugituko dira. • Kristal kobalenteak elementu ez-metalikoen atomoek eratzen dituzte lotura kobalenteen bidez. Hori dela eta, sare hauetako elektroiak ez dira aske mugitzen. Kristal mota batzuetako eta besteetako atomoek izaten dituzten lotura horien guztien ondorioz, kristalek oso bestelako propietateak izaten dituzte.

Gatz arruntaren (NaCl) anioiek (berdea) eta katioiek (bioleta), elkarrekin lotuta, kristal ionikoa eratzen dute.

• Kristal ionikoz eraturiko substantziak (gatzak) oso hauskorrak dira eta uretan disolbatzen dira. Halakoa da, esaterako, sodio kloruroa. • Kristal metalikoz eraturiko substantziak (metalak) elektrizitate eroaleak dira, malguak, harikorrak eta xaflakorrak. Substantzia sinpleak izaten dira, esaterako, burdina. • Solido kobalenteak (kristal kobalentez eraturiko substantziak) gogorrak dira, ez dute elektrizitatea eroaten eta oso egonkorrak dira. Horrelakoa da, kasurako, diamantea.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Egin eskema bat eta erlazionatu atomo-loturei buruzko informazioa eta substantziek izan ditzaketen oinarrizko entitate motak.

Ikusi anayaharitza.es webgunean agertzen diren kristal motak eta azaldu zer alde dagoen kristal ioniko baten, metaliko baten eta kobalente baten artean.

Ikasitakoa aintzat hartuta, proposatu kristal-motak bereizteko metodo bat.

Ikusi, pentsatu, neure buruari galdetu. Ikertu zer material jartzen den eguzki-zentral termiko baten gainaldean korronte elektrikoa sortzeko.

Bilatu testu honetan aipatu ez den laugarren kristalmotari buruzko informazioa, kristal molekularra. Azaldu nola dagoen osatuta eta adierazi ezaugarrietako batzuk.

Metaletan, elektroiak multzo osoaren artean banatzen dira, eta mugitzeko askatasuna dute.

Diamantea karbono-atomoz eratuta dagoen kristal-sare kobalentea da. Karbonoaren bigarren forma egonkorrena da.

105

5.1 Formula kimikoak Substantzia baten izen arruntetik abiatuta (adibidez, amoniakoa), beste informaziorik ez badaukagu, ezin dugu jakin substantzia sinplea den edo konposatua den. Formula kimikoa edukiz gero, ordea, zer substantzia-mota den zehaztu dezakegu.

Formula kimikoak

Substantzia sinpleak Formula

Izena

Formula

Izena

Burdina

Al2O3

Aluminio oxidoa

Cl2

Dikloroa

NH3

Amoniakoa

Formulazio kimikoa Kontsultatu formulazioari buruzko eranskina formula kimikoak nola idatzi behar diren eta substantziak nola izendatu behar diren lantzeko.

Konposatua

Kloroz eraturiko substantzia sinplea izendatzean, dikloroa esan genezake (eta, horrela, formularen azpiindizeari buruzko informazioa eman), edo besterik gabe, kloroa. Azken kasu horretan, substantziaren izendapena eta eratzen duen elementu kimikoarena nahas litezke.

5.2 Formula kimikoen interpretazioa Formula kimikoek bi eratako informazioa ematen dute: • Kualitatiboa, substantziaren oinarrizko entitateak zer elementu kimikoren atomoek eratzen dituzten adierazten baitute. • Koantitatiboa, ikur kimiko bakoitzaren azpiindizeen bidez. Azpiindizearen balioa «1» denean, ez da ezer idazten.

Formula kimikoen interpretazioa Zenbat ikur kimiko

Bat

Zer elementu-mota

Substantzia sinplea

Metala

Ez-metala

Formula kimikoa

Hainbat

Kristala

Kristal kobalentea

Molekula

Konposatua

Metala + Ez-metala

Ez-metala + Ez-metala

106

Adibidea

Kristala

Molekula

Cl2

Al2O3

CH4

Azalpena

1 azpiindizeak (ez da idazten) adierazten du elementu hori baino ez dagoela kristalean.

Azpiindizeak adierazten du zenbat atomok eratzen duten molekula bakoitza. Azpiindizeek adierazten dute zein den ioi bakoitzaren proportzioa kristalean. Azpiindizeek adierazten dute elementu bakoitzeko zenbat atomo dauden molekulan.

5.3 Masa molekularra

Butano-molekula

eta formula-unitatearen masa Substantzia kimiko baten propietateak haren oinarrizko entitateen propietateen araberakoak dira. Ezaugarri horietako bat masa molekularra edo formula-unitatearen masa da. Substantzia baten masa molekularra da substantzia horren molekularen masa, eta formula kimikotik lortzen da, molekula eratzen duten atomoen masa atomikoak batuta. Substantzia sinple molekularren kasuan, masa molekularra kalkulatzeko, molekula zenbat atomok eratzen duten hartu behar da kontuan.

m (CH4) = 1 · m (C) + 4 · m (H)

Bario fluoruro kristala

Kristalek osaturiko substantzietan, oinarrizko entitatearen masari formulaunitatearen masa esaten zaio. Substantzia puru baten unitate-formularen masa da substantziaren formulan adierazten diren atomoen masen arteko batura. Kristalez eraturik dagoen substantzia baten unitate baten masa koantifikatzeko, konposatuaren formula erabiltzen da. Adibidez, BaF2 bario fluoruroaren kasuan (kristal ionikoa da), formula-unitatearen masa da barioatomo (Ba) baten masa gehi bi fluor-atomorena (F).

m (BaF2) = m (Ba) + 2 · m (F)

EBATZITAKO ARIKETAK

3 Kalkulatu aluminio oxidoaren formula-unitatearen masa, honako hau jakinda: aluminio oxidoaren kristal batek bi aluminio-atomo ditu hiru oxigeno-atomoko; m (Al) = 27 u, m (O) = 16 u.

4 Kalkulatu ur oxigenatuaren (H2O2) masa molekula-

rra. Uraren masa molekularra baino handiagoa ala txikiagoa da? Masa molekularra hau da:

Konposatuaren formula hau da: Al2O3. Formula-unitatearen masa hau da: m (Al2O3) = 2 · m (Al) + 3 · m (O) Ordezkatuta: m (Al2O3) = 2 · 27 u + 3 · 16 u = 102 u

m (H2O2) = 2 · m (H) + 2 · m (O) Sistema periodikoan masa atomikoen balioak hartuta: m (H2O2) = 2 · 1,008 u + 2 · 15,999 u = 34,014 u Balio hori handiagoa da uraren masa molekularra baino; izan ere, urak atomo bat gutxiago du bere molekulan.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

14 Kalkulatu honako formula hauek dituzten substan-

16 Esan honako substantzia hauek molekulez edo kristalez

tzien masa molekularrak: a) SO3, b) N2O3, c) FeS, d) Na2O. Zuzena da esatea kasu guztietan masa molekularra kalkulatu dugula? Zergatik?

eraturik dauden. Kalkulatu formula-unitatearen masa edo masa molekularra. Erabili, horretarako, formulazioari buruzko eranskineko informazioa:

Sodio hipokloritoa desinfektatzaile moduan erabiltzen da uren arazketan. Bilatu konposatu horren formula kimikoa eta kalkulatu formula-unitatearen masa.

a) Bario oxidoa

d) Amoniakoa

b) Zink hidruroa

e) Bario kloruroa

c) Artsina

f) Aluminio oxidoa 107

Substantzia kimiko askok, sinpleek zein konposatuek, balio erantsi altuko produktuak egiteko oinarri moduan balio dute.

Erabilera industriala, biomedikoa eta teknologikoa

Kimikaren barruan dauden ikerketa-arlo batzuk substantzia berriak diseinatzera bideratuta daude, baita ezagutzen diren substantzien erabilera berrietara ere. Substantzia kimikoak nora bideratzen diren kontuan hartuta, erabilera industriala, biomedikoa eta teknologikoak bereiz ditzakegu.

6.1 Industria-arloko erabilera Industria arloan aipagarrienak diren konposatu kimikoak, aldi berean, beste produktu batzuen lehengai moduan ere erabiltzen dira. Hona hemen erabilera aipagarri batzuk: • Azido sulfurikoa (H2SO4). Munduan gehien ekoizten den konposatu kimikoa da. Azido honen ekoizpena adierazletzat erabiltzen da herrialdeen industria-gaitasuna neurtzeko; izan ere, beste hainbat produkturen lehengai moduan balio du. Azido sulfurikoaren ekoizpenaren zati handiena ongarriak egiteko erabiltzen da. • Amoniakoa (NH3). Hidrogenotik eta nitrogenotik abiatuta amoniakoa fabrikatzeko prozesuak iraultza handia ekarri zuen; izan ere, ongarria modu artifizialean lortu baitzen, iturri naturalen mende egon beharrik gabe. Ongarriak dira landareek asimilatu ditzaketen elikagaiak dituzten substantziak, jatorri natural zein artifizialekoak. • Azido klorhidrikoa (HCl). Azido klorhidrikoa ur zikinak tratatzeko, elikagaiak ekoizteko eta beste produktu kimiko batzuk fabrikatzeko prozesuetan erabiltzen da. Horrez gainera, oxidoa eta altzairu ezpurutasunak ezabatzeko ere erabiltzen da, prozesatu aurretik.

6.2 Biomedikuntzako erabilera Biomedikuntza zientziak bi ikerketagai nagusi ditu: farmako edo printzipio aktibo berriak garatzea, eta gaixotasunak eragiten dituzten mekanismoak maila molekularrean ulertzea. Biomedikuntzaren bi helburu horiek oso estu erlazionatuta daude; izan ere, gaixotasunetan molekulen artean zer interakzio dauden jakitea abiapuntua da farmako berriak garatzeko, edo dagoeneko existitzen diren printzipio aktiboen erabilera berriak proposatzeko.

Azido sulfurikoaren ekoizpena Azido sulfurikoaren ekoizpena Europar Batasunean Italia % 9 Finlandia % 9 Grezia % 4 Norvegia % 4 Suedia % 4

Belgika eta Luxenburgo % 12 Erresuma Batua % 18 Alemania % 17 Frantzia % 12

Espainia % 15

Herbehereak % 6

Herrialde industrializatuenak azido sulfurikoaren ekoizle handienak dira.

108

Azido sulfurikoa lortzeko prozesu industrialek konplexutasun handiko instalazioak behar dituzte.

Aurrerakuntzak biomedikuntzan

Duela gutxi aurkitu denez, magnesioak zerikusia izan lezake bakterio batzuek antibiotiko batzuei ezartzen dieten erresistentzian.

Farmakoak tumore barruraino helarazteko gauza diren nanopartikulen garapenak etorkizun handia du biomendikuntzaren ikerketan.

Biomendikuntzaren azken aurkikuntzetako bat da kinolinak nola jokatzen duen malariak erasandako globulu gorrietan.

6.3 Teknologia-arloko erabilerak Erabilera elektronikoak dituzten material berrien diseinuak teknologiaren aurrerakuntza ikaragarria bultzatu du azken hamarkadetan. Eta aurrerakuntza horretan protagonismo handia izan dute erdieroaleek (silizioak, esaterako) eta grafenoa bezalako materialek. Azken urteetan, etorkizun handiko erabilera duten materialei buruzko ikerketak toki aipagarria bereganatu du kimikaren berrikuntzan eta garapenean.

Material berriak +

– –

–

– –

Grafenoa karbono-atomozko geruza batez eraturiko material bat da, eta hainbat erabilera ditu; esaterako, grafeno nanozirkuituak.

–

– –

Antimonenea lodiera monoatomikoa duen material bidimentsional berri bat da, antimonio-atomoz osaturikoa, eta propietate oparoak ditu energia biltegiratzeko.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Bilatu aurreko orrialdean aipatu diren substantzien segurtasun-piktograma eta zerrendatu zer arrisku duen substantzia horien erabilerak.

Ispilua. Bilatu antimoneneari eta grafenoari buruzko informazioa, idatzi bi material horiek zertan diren antzekoak, eta zer onura duen batek bestearen aurrean.

Biokimika lanbide moduan atsegin baduzu, horraino heltzeko, kimikaren familiako formazio-zikloetatik jo dezakezu, edo, bestela, hainbat unibertsitate-gradu dituzu aukeran zientziekin eta osasunaren zientziekin erlazionaturik.

Biokimika-arloa oso erlazionatuta dago medikuntzarekin eta farmakologiarekin, eta adituak talde-lanean

Aipatu kimika eta ezagutzaren beste adar bat lotzen dituzten hiru lanbide.

aritzen dira beste esparru batzuekin ere, punta-puntako teknologiak erabiliz.

109

Zientzia-Lantegia

Ongarriak eta lehergaiak

Ikerketa-proiektua Sarrera Ongarriak nekazaritza-lurrei botatzen zaizkien substantzia natural zein sintetikoak dira. Ongarrien helburua lurzorua aberastea da, eta lurzoruari landareek bizitzeko beharrezkoak dituzten hiru elementuetako bat edo batzuk ematen dizkiote: nitrogenoa, fosforoa eta potasioa. xx.

mendera arte, jatorri naturaleko ongarri nitrogenatuak erabili ziren: guanoa (Perukoa jatorriz) eta nitroa (Txileko meategietako sodio nitratoa, Txileko nitratoa izenez merkaturatu zena). 1913an Fritz Haber eta Carl Boschen kimikari alemanek atmosferako nitrogenoa (N2) amoniako eran (NH3) finkatzea lortu zuten, garrantzi handiko prozesu industriala garatuz: amoniakoaren sintesiaren Bosch-Haber prozesua.

Algen hazkunde anomaloa, eutrofizazioak eraginda.

Geroago, prozesu horrek mundu osoan ongarriak sintetizatzeko balio izan zuen, eta horrek goitik behera aldatu zuen xx. mendean munduko nekazaritza-ekoizpenaren ahalmena.

Helburua Ongarri sintetikoen erabilerak ekarri zituen ondorioei buruzko ikerketa egitea.

Prozedura

Buru-hausgarria

Antolatu gela taldetan eta bilatu Interneten gai hauei buruzko informazioa: • Eutrofizazioa, GJHko 6.3 helburua lortzeko. • Nekazaritza ekologikoa eta elikagaiak eskuratzeko modua izatea, GJHko 2.3 helburuari jarraituta. • Nekazaritza intentsiboak nola eragiten dion ingurumenari, baliabide naturalen kudeaketa jasangarria eta erabilera eraginkorra lortzeko (GJHko 12.2 helburua). AMAIERAKO HAUSNARKETA

• Fritz Haberren bizimodua eta eman zioten Kimikako Nobel sariak sortu zuen eztabaida.

1 Aurkikuntza guztiek dute erabilera

Emaitzak

onuragarriren bat gizarterako, baina baita arlo eztabaidagarriren bat ere. Funtsezkoa da bien berri izatea, erabilerari buruzko ikuspegi kritikoa edukitzeko. Adierazi zer alde on eta txar dituen nekazaritzan ongarri sintetikoak erabiltzeak.

2 Munduari eragiten dioten arazoek mundu hori eratzen dugun guztioi eragiten digute. Hiritar arduratsu legez, egin zerrenda bat lan honetatik ateratako ondorioekin.

110

Aurkitutako informaziotik abiatuta, egin panel batzuk ikasgelarako, landutako gaiak eta proiektu honetako Milurterako Helburuak erlazionatuz. Erabaki denon artean zer egitura eman panelei eta zer euskarritan jarri.

Eztabaida, ondorioak eta egindakoa jakinarazi Antolatu erakusketa bat eta mahai-inguru bat beste ikasgela batzuekin, zuen lana zabaltzeko eta eztabaida kritikorako oinarri moduan erabiltzeko. Egin mahai-inguruari buruzko akta, ondorioak eta konpromisoak bilduta.

Substantzia sinpleak eta konposatuak

Lan praktikoa Problema planteatu Burdina eta sufrea nahastuta nahaste heterogeneo bat lortzen dugu. Baina nahaste hori berotuz gero, beste substantzia bat lortzen dugu? Nola jakin beste substantzia bat den? Zure proposamena Gogoan izan sufrea eta burdina identifikatzeko modua emango dizuten haien propietate batzuk, eta planteatu nahastea berotzean beste substantziaren bat lortzen ote duzun jakiteko moduren bat. Gure proposamena Burdinaren ezaugarri bat da imanak erakarri egiten duela. Propietate horri esker, erraz bereiziko dugu noiz dagoen burdina oinarrizko egoeran eta noiz konposatu bat eratzen.

Laborategiko txostenean, oinarrizko substantzia bakoitzaren argazki bat, horien nahastearen argazki bat eta praktikan lortutako konposatuaren beste bat jar ditzakezu.

Materiala • Sufrea • Burdin-txirbilak • Bi hauspeakin-ontzi • Erloju-beira • Arragoa • Espatula • Bunsen metxeroa • Altzairuzko haga • Imana • Eskularruak, gauza beroak erabiltzeko • Segurtasun-betaurrekoak Horrez gainera, azido klorhidrikoa eta saio-hodiak

Esperimentua egiteko orientazioak • Burdinak eta sufreak eratzen duten konposatua egiteko, nahastea aldez aurretik berotu den metalezko haga bat erabilita berotu behar da. Jantzi gauza beroak erabiltzeko babes-eskularruak eta segurtasun-betaurrekoak, eta hartu seguru aritzeko neurri guztiak.

• Prestatu aurreko nahaste horren berdina, baina oraingoan arragoan. Berotu metalezko haga Bunsen metxeroaren garretan (segurtasun-elementuak erabilita) eta, ondoren, jarri haga arragoan. Aztertu zer fenomeno gertatzen diren eta idatzi emaitza guztiak koadernoan.

• Konposatu kimikoa lortu dugunean, tenperatura altuan egongo da. Saiakuntza planteatzerakoan, aurreikusi konposatuari hozten uzteko denbora-tarte bat.

• Egin nahastea eta konposatua bereizteko planteatu dituzun probak. Hori baino lehen, idatzi saiakuntzaren planteamendua eta galdetu irakasleari beste probaren bat ere egin litekeen.

• Jarri hauspeakin-ontzi baten bi espatula sufre eta burdintxirbil batzuk, nahastu beirazko haga batekin eta idatzi ontzian «nahastea».

ATERA ONDORIOAK...

1 Propietate berdinak dituzte nahasteak eta amaierako konposatu kimikoak? Azaldu saiakuntza egitean aurkitu dituzun ebidentziak.

3 Arragoan eratu den substantzia burdin monosulfuroa da. a) Idatzi substantziaren formula kimikoa.

2 Deskribatu arragoan gertatu dena bi ikuspuntu kontuan hartuta: behatutakoa eta unitatean ikasitako ereduak erabilita.

b) Substantzia molekularra da edo kristal bat da? Interpretatu formula kimikoaren esanahia.

111

ULERTU Antolatu zure ideiak

Kontzeptu-mapa sistemikoa

1 Sartu beheko eskeman honako kontzeptu hauek: substantzia sinpleak eta konposatuak..

Egin unitateko eduki guztiak laburbilduko dituen beste kontzeptu-mapa bat.

Atomoak elkarri lotuta

egonkortasuna areagotzeko

Lotura ionikoa

Elektroiak eman/irabazi

Elektroiak banatu

honela lotuta

Lotura metalikoa

hauek eratuz

Elementu kimiko beraren atomoak

Elementu kimiko bat baino gehiagoren atomoak

Lotura kobalentea

izan daitezke

Molekulak

hauek dira

? ................................

Gogoratu zenbakizko ariketa guztien soluzioak dituzula anayaharitza.es webgunean.

Substantzia sinpleak eta konposatuak 1 Bilatu honako substantzia hauen formulei buruzko informazioa: metanoa, etanoa, propanoa eta butanoa.

Kristalak

3 Esan honako baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren, eta azaldu zergatik: a) Metalak elektrizitatearen eroale onak dira, baina beroaren eroale txarrak. b) Metalek elektroiak irabazi eta katioiak eratzeko joera dute.

a) Substantzia sinpleak edo konposatuak dira?

c) Metalak apurkorrak eta hauskorrak dira.

b) Deskonposatu daitezke substantzia soilagoetan?

d) Metalez hariak eta xaflak egin daitezke.

2 Elementu kimiko batzuen izenek zientzialariei egiten diete erreferentzia, haien omenez jarritakoak dira eta. Adibidez, meitnerioak Lisa Meitnerren ohorez du izen hori; fisio nuklearra aurkitu zuen. Esan noren omenez duten izena jarrita 104, 107, 96, 99 zenbaki atomikoak dituzten elementu kimikoek, eta bilatu zer ekarpen egin zioten zientziari.

112

Oinarrizko entitateak

hauekin osatuta

4 Bilatu 113, 115, 117 eta 118 zenbaki atomikoak dituzten elementuak nork aurkitu zituen eta zer urtetan. 5 Sailkatu hurrengo elementu hauek, metalak, ez-metalak, erdimetalak edo gas nobleak diren arabera: sodioa, kaltzioa, zilarra, argona, nitrogenoa, helioa, fosforoa eta silizioa.

Gogoratu unitate honetako lana zure portfoliorako aukeratzea.

6 Adierazi honako elementu kimiko hauek naturalak edo artifizialak diren, eta idatzi beren sinbolo kimikoak: eskandioa, rutenioa, amerizioa, lawrentzioa eta wolframa. Atomoak lotu egiten dira 7 Zein dira naturan atomo isolatu moduan ageri diren elementu bakarrak? Sistema periodikoko zer taldetakoak dira? 8 Adierazi honako baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren: a) Gasen atomo guztiek, den-denek, azken geruza beteta dute. b) Helioaren atomoetan, sei elektroi gehiago ere har daitezke kanporengo geruzan. c) Gas nobleen atomo guztiek zortzi elektroi dituzte azken geruzan.

9 Adierazi zer bi mekanismoren bidez lotu daitezkeen atomoak. Zenbat elektroi geratu behar dira azken geruzan espezie kimikoa egonkorra izateko? Zer izen du erregela horrek? 10 Gogoratu atomo-azalaren egitura lantzean ikusi dugun geruzen eredua, eta zehaztu taula batean zer zenbaki dagokion geruza bakoitzari, zer letra erabiltzen den geruza bakoitza izendatzeko eta zenbat elektroi har dezakeen bakoitzak gehienez. 11 Esan ondorengo elementu kimikoen bikoteak lotu daitezkeen, elektroiak elkarrekin banatuta edo batek elektroiak emanda eta besteak irabazita. a) Sodio eta fluorra.

14 Esan irudian ageri den atomo-azalaren eskema gas noble batena, katioi batena edo anioi batena den. Ioien kasuan, adierazi zer elementu kimikorenak diren.

17 Esan honako baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren, eta azaldu zergatik: a) Karbono-atomo baten eta hidrogeno-atomo baten arteko lotura ionikoa da. b) Lotura metaliko batean, elektroiak ez dira geratzen atomo-bikote bati ere lotuta. c) Elementu metaliko desberdinen atomoak elkarrekin lotu daitezke. d) Kaltzioak anioiak edo katioiak era ditzake, bi elektroi irabazita edo galduta, bi gauzak egin ditzake eta. 18 Osatu taula koadernoan. Elementua Cl (Z = 17)

c) Magnesioa eta oxigenoa.

K (Z = 19)

d) Sufrea eta kaltzioa.

Mg (Z = 12)

Enlace químico 12 Zortzikotearen erregelan oinarrituta, esan zer karga duten elementu kimiko hauen ioi egonkorrek: berilioa, kaltzioa, sodioa sufrea. 13 Zenbat elektroi ditu azken geruzan Li+ ioiak (litioaren zenbaki atomikoa 3 da)? Apurtu egiten du zortzikotearen legea? Azaldu erantzuna.

–

16 Hidrogenoak katioi bat edo anioi bat era dezake. Ondorioztatu zer karga duen batek eta besteak, eta arrazoitu nolakoa den bakoitzaren egonkortasuna.

F (Z = 9)

f) Hidrogenoa eta sodioa.

15 Azaldu honako ioi hauek egonkorrak diren edo ez diren: a) Li– c) B– e) Ca2+ g) Al2+ b) Cl3+ d) Ar2+ f) O2– h) S2–

b) Sufrea eta oxigenoa.

e) Karbonoa eta oxigenoa.

–

Eratzen den ioia

–

Cl–

Geruza bakoitzeko elektroi-kop.

B (Z = 5) O (Z = 8)

19 Era liteke lotura ioniko bat bi atomoren artean? Eta lotura kobalente bat? 20 Esan ondorengo ioietako zeinek duen gas noble batek adina elektroi eta idatzi gas noble horren izena. a) Li+ c) Al3+ e) S2– b) Na+ d) K+ f) N3–

113

Molekulak eta kristalak 21 Ondoren emandako ezaugarriak kontuan izanda, esan zer substantzia zehazten den kasu bakoitzean: a) Solidoa da, uretan disolbatzen da eta elektrizitatearen eroalea da egoera likidoan. b) Kristalezko sarea da, ez da uretan disolbatzen eta ez da elektrizitatearen eroalea. c) Elektrizitatea eroaten duen solidoa. d) Gas monoatomikoa.

22 Arrazoitu ondorengo esaldiak zuzenak edo okerrak diren: a) Molekula bat atomo-kopuru zehaztugabeak eratzen du. b) Molekuletan, atomo bakoitza molekulako beste atomoekin lotuta dago, bakoitzak bere elektroiak gainerakoekin banatuta. c) Molekulek gehienez ere hamar atomo izan ditzakete. d) Molekula batean, atomo bakoitza beste atomo batekin edo gehiagorekin lotuta dago. Elektroiak atomo-bikoteka banatzen dira.

23 Esan baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren. a) Kristal bat atomoz eraturiko egitura ordenatua da. b) Kristalezko egitura duten konposatuak solidoak izaten dira giroko baldintzetan. c) Kristal batek gehienez izan ditzakeen oinarrizko entitateak 1023 dira. d) Kristal batek gehienez izan ditzakeen oinarrizko entitateen kopurua konposatuaren araberakoa da. e) Kristalen sare metaliko batean elektroiak aske mugitzen dira. f) Kristal ionikoen karga elektriko garbia ez da zero.

24 Azaldu zergatik eroaten duten metalek elektrizitatea, eta kristal ionikoek eta kristal kobalenteek, berriz, ez. 25 Idatzi ondorengo konposatuen formula kimikoak, kontuan izanda gorriak oxigenoa adierazten duela, beltzak karbonoa, zuriak hidrogenoa eta horiak. a) b) c) d)

114

26 Adierazi atomoen arteko zenbat lotura daude aurreko ariketako molekuletan. Lotura horiek nola eratu dira: elektroiak emanda, elektroiak irabazita edo banatuta? 27 Azaldu honako konposatu ioniko hauen formula kimikoen esanahia: a) MgCl2 b) KI c) CaF2 d) Na2O

28 Azaldu zerk eusten dien lotuta kristal mota bakoitzeko oinarrizko unitateei. 29

Kontsultatu, anayaharitza.es webgunean dagoen molekula ikusgailuan, silizio oxidoaren (SiO2) kristal-egitura. Azaldu zergatik dagokion, konposatu horren formula kimikoan, silizioari bat azpiindizea eta oxigenoari bi azpiindizea

Formula kimikoak 30 Kopiatu enuntziatuko taula koadernoan, eta sailkatu substantzia hauek. Formula H2O

Substantziamota

Elementu-motak

Oinarrizko entitatea

Konposatua

Ez-metala–ez-metala

Molekula

Fe2O3 CaO HCl Na2S N2 NH3 C2H6

31 Azaldu zer alde dagoen masa molekularraren eta formula-unitatearen masaren artean. Esan, adibidez, zer substantziaren kasuan den egokia masa molekularra adieraztea, eta zeinen kasuan erabili behar den formula-unitatearen masa. 32 Batezbesteko masa atomikoen datuetatik abiatuta, kalkulatu honako substantzia hauen masa molekularrak: a) H2

b) CH4

c) NH3

d) C2H6O

Elementua

Masa atomikoa

Hidrogenoa

1,01 u

Karbonoa

12,01 u

Oxigenoa

16,00 u

Nitrogenoa

14,01 u

33 Erlazionatu aurreko ariketako formula bakoitza dagokion molekularen adierazpenarekin, eta esan substantzia sinplea den edo konposatua: a) c)

saten die. Bilatu herrialde tropikal eta subtropikal askotan arazo larria den gaixotasun honi buruzko informazioa. Erantzun galderei, ariketaren enuntziatua eta GJHko 3.3 helburuari buruzko bideoa aintzat hartuta. a) Organismoaren zer egitura kaltetzen du malariak? b) Zein dira gaitzaren sintomak? c) Zer tratamendu ezarri behar da?

d) Zein dira malaria prebenitzeko moduak? e) Nola eragiten diote pestizidek gaitzaren zabalkundeari?

34 Kalkulatu konposatu hauen formula-unitateen masak: a) K2S. b) BaS. c) BaCl2. d) KCl.

37 Malariaren tratamendu klasiko bat kinolina da, eta konposatu horren mekanismoa duela gutxi argitaratu da. Honako irudi hau kontuan hartuta:

Horretarako, erabili testu-liburuko sistema periodikoan ageri diren batezbesteko masa atomikoak.

Erabilera industrialak, biomedikoak eta teknologikoak 35 23. ariketan adierazita dagoen substantzietako bat azido sulfurikoaren sintesi-prozesuaren transformazioetan ageri da; esan zein den eta zer eragin dituen ingurumenean. 36

Malaria parasito batek sortzen duen gaixotasuna da, eta kutsaturik dagoen eltxo anofele batek ziztaturik kutsatzen da. Gaitz horrek organismoaren funtzionamendurako oinarrizkoak diren egiturei era-

a) Idatzi konposatu horren formula, jakinda beltzak karbonoa adierazten duela, zuriak hidrogenoa eta urdinak nitrogenoa. b) Adierazi atomoen artean zenbat lotura dauden eta zer motatako loturak diren. c) Kinolina molekula bat da edo kristal bat da?

HAUSNARTU Unitate honetan, kanal seguru bat sortu duzunez, dagoeneko has zaitezke landutako edukietan oinarrituta modu errazean aurkeztu dituzun bideoak igotzen, gure protokoloan ezarritako arauak errespetatuz. Hausnartu zure ikaskuntzari buruz anayaharitza.es webgunean eskuragarri dagoen galdetegia betez. Alderdiak

Ulertzen dut eta gai naiz ikaskideei azaltzeko

Ez dut guztiz ulertzen. Zalantza batzuk ditut

Ez dut ulertzen

Ez dakit

YouTuben berariazko kanal bat sortu dugu, sarbide pribatua izateko moduan konfiguratuz, baina taldekide guztiei sartzeko aukera emanez. ...

PROBATU ZURE KONPETENTZIAK Egin anayaharitza.es webgunean ageri den konpetentzien ebaluazioa.

115

5 Erreakzio kimikoak TRANSFORMAZIOAK AZTERTU Kimikaren muin nagusia aldaketa kimikoen azterketa da; hau da, substantzia batzuk beste batzuk nola transformatzen diren ikertzea. Zientziaren beste arlo batzuetan gertatzen den bezala, gai horri buruz gaur egun dakiguna antzinatik garatu izan diren esperimentuetatik ateratako ondorioetan oinarrituta dago. Kimikako ikerketa-laborategietan, industrian erabiltzen diren erreakzio kimikoak eraginkorrago egiteko teknikak garatzen dira, ingurumenean gertatzen diren konbinazio kimikoei eragiten dieten faktoreak aztertzen dira, eta gizartearentzat erabilgarri diren produktuak lortzeko erreakzio espezifikoak diseinatzen dira, beste hainbat jardueraren artean. Gure gizartearen erronka garrantzitsuenetako bat klima-aldaketari aurre egitea da. Klima-aldaketak ekarri duen ondorio nabarmen bat izan da planetaren batezbesteko tenperatura igotzea. Arazo horren jatorria atmosferara askaturiko karbono dioxido kantitatean dago: naturan berez isurtzen den karbono dioxidoaren mailatik gora isuri da, oso gora, industria iraultza handien eta mundu osoan zabaldu diren industrien eraginez. 130

GJH KONPROMISOA

Jarri taldeka eta erantzun honako ariketa hauei:

1. Iragarrita zegoenez, 2020an Garapen Jasangarrirako Helburuen 13.a helburua lortu behar zen. Uste duzue horrela izan dela? Zer neurri bururatzen zaizkizue helburua lortzeko? 2. Garapen Jasangarrirako Helburuen 13.3 helburutik abiatuta, azaldu 4. helburuaren garrantzia klima-aldaketa benetan gerta dadin. 3. Industrian gertatzen diren erreakzio kimikoetako askok gasak eta hondakin toxikoak askatzen dituzte ingurumenera. Azaldu zein den gertakari horren arriskua, aintzat hartuz GJHen 3.4 eta 3.9 helburuak.

Zer aurkituko duzu? Unitate honetan Eraldaketen ikaskuntza 1. Aldaketak substantzien konposizioan 2. Erreakzio kimikoen teoria atomikoa 3. Ekuazio kimikoak 4. Lege ponderalak eta ekuazio kimikoak 5. Substantzia-kantitatea 6. Kimika, ingurumena eta gizartea Zientzia-lantegia Ikerketa-proiektua Lan praktikoa. Erreakzio kimikoak substantzia gaseosoekin

anayaharitza.es webgunean Motibazioari eragiteko: • Bideoa: «Hasi aurretik». • Dokumentua: «Unibertsitateko eta lanbide heziketako zer ikasketa egin dezakezu industria kimikoan lan egiteko?». Ikasleek zer dakiten argitzeko: • Ariketa interaktiboa: Hasierako autoebaluazioa. • Aurkezpena: «Zer jakin behar duzun». Ikasteko: • Bideoak: «Amoniakoaren eraketa», «Sagar baten oxidazioa», «Propanoaren erreketa» eta «Karbonoaren zikloa». • Aurkezpenak: «Erreakzio kimiko baten ebidentziak», «Substantziakantitatea: mola» eta «Ikasteko». • Laborategi birtualak: «Ekuazio kimikoen doikuntza» eta «Erreaktiboak, produktuak eta soberakinak». Zu ebaluatzeko: • Ariketa interaktiboa: Amaierako autoebaluazioa. • Zenbakizko ariketen soluzioak. Eta, gainera, proiektuaren gakoak erabiltzeko beharrezko dokumentazio osoa.

IKASKUNTZAREN SEGIDA BIDEOA. ERREAKZIO-ABIADURARI BURUZKO ESPERIMENTU ERRAZA. 7.1 Aukeratu erreakzio-abiadura aldatzeko baldintza desberdinetan egin dezakezun erreakzio kimiko bat. Adibidez, fruta baten oxidazioa aukera dezakezu, sagarrari gertatzen zaion erreakzio kimikoa oxigenoaren aurrean dagoenean; eta erreakzio hori azter daiteke oxigeno kantitatearen, argi kantitatearen, azidoen presentziaren eta abarren arabera. 7.2 Erakutsi prozesua bideo batean eta azaldu zer erreakzio gertatzen den. Oraingo bideo hau orain artekoak baino apur bat konplexuagoa izango da, benetako irudiak eta beste material digital batzuk konbinatu beharko baitira, hala nola, ahotsa, audioa, eskemak, etab. Grabatzeko, mugikor baten kamera erabil dezakezu; gainera, mugikorrean bideoa editatzeko eta muntatzeko aukera emango dizun doako aplikazioren bat instalatu dezakezu. BIDEOA. MASAREN KONTSERBAZIOAREN LEGEA. Erakutsi bideo batean masaren kontserbazioaren legea. Adibide moduan erabil dezakezun erreakzio mota bat da burdin-karrakaduren eta sufre-hautsaren artean gertatzen dena sufre sulfuroa emanez. Laborategian su-garrekin lan egin nahi ez baduzu, beste aukera bat izan daiteke sodio hidrogenokarbonatoaren eta ozpinaren azido azetikoaren arteko erreakzioa lantzea, unitate honetako «Lan praktikoa» atalean agertzen den azalpenari jarraituz. BIDEOA. LA IMPORTANCIA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA EN UN PROBLEMA MEDIOAMBIENTAL. Ingurumen-arazoekin lotutako edozein erreakzio kimiko hauta daiteke, hala nola, euri azidoa sortzea, ozono-geruza suntsitzea edota berotegi-efektua areagotzea. Agian errazena errekuntza-erreakzio baten bidez karbono dioxidoa sortzen duen prozesu bat aukeratzea da. + orientazioak anayaharitza.es webgunean

131

1.1 Aldaketa kimikoak Ondo dakizun moduan, materian gertatzen diren aldaketa batzuetan, substantziak ez dira aldatzen; hau da, ez dira substantzia berriak eratzen. Aldaketa horiek aldaketa fisikoak dira. Baina beste aldaketa-mota batzuetan, substantzia batzuk bestelako substantzia batzuk bihurtzen dira; horiei aldaketa kimiko esaten diegu:

Aldaketak substantzien konposizioan

Aldaketa kimikoak, edo erreakzio kimikoak, substantzia berriak agerrarazten dituzten aldaketak dira. Beraz, erreakzio kimiko bat gertatu dela esango dugu, baldin eta: • Substantzia batzuk elkarrekin konbinatzen badira eta, aldaketa gertatu ondoren, neurri batean, desagertu egiten badira. Substantzia horiek erreakzioaren erreaktiboak dira. • Substantzia berri bat edo batzuk agertzen dira, erreaktiboak konbinatzearen ondorioz. Substantzia horiek erreakzioaren produktuak deitzen dira. Erreakzio kimiko bat da substantzia bat edo batzuk beste substantzia bat edo batzuk bihurtzen dituen edozein prozesu. Erreaktiboak produktu bihurtzen dira.

1.2 Erreakzio kimiko anitzak Erreakzio kimikoak mota askotakoak daude, eta sailkatzeko irizpideak ere hainbat dira. Adibidez, erreaktibo- eta produktu-kopuruaren arabera sailka daitezke: erreaktibo bat baino ez badago, eta bi produktu ematen baditu, deskonposizio-erreakzio bat dela esaten dugu; eta, alderantziz, bi erreaktibok edo gehiagok produktu bakarra ematen badute, sintesi-erreakzioa deitzen diogu. Ikusi anayaharitza.es webgunean nola eratzen den ura bere osagaietatik abiatuta. Erreakzioa zer helbururekin egiten den kontuan izanda, erreakzio natural esaten zaie faktore antropogenikoek parte hartzen ez badute; erreakzio artifizialak dira giza ekintza baten ondorioz gertatu badira; ur-disoluzioko erreakzioak, substantziak uretan disolbatuta badaude; eta in vivo erreakzioak ere badaude, zelula barnean gertatzen direnak kasurako.

Erreakzio kimiko anitzak Glukosa

Intsulina K+ ATP

Intsulina Ca2+ sarrera

Mitokondria Ca2+

132

Intsulinaren sintesia pankrearen zeluletan gertatzen da. In vivo erreakzio bat da.

Laino fotokimikoa, hiri askotan kutsadura atmosferikoa eragiten duena, kausa antropogenikoen ondorioz gertatzen diren erreakzio kimikoen sare bat da.

1.3 Erreakzio kimiko anitzak Batzuetan ez da erraza izaten aldaketa kimiko bat gertatzen ari dela zehaztea, beti ez baita agerikoa izaten substantzia berriak azaltzen direla; izan ere, aldaketa kimikoekin batera fisikoak ere gerta litezke. Aldaketa kimiko bat badagoela erakusten duten ebidentzia batzuk hauek dira: • Erreakzioa gertatzen den inguruneko propietateak aldatzea. Substantzia berri horren propietateak desberdinak direlako gertatzen da. Adibidez, erreakzio kimikoaren ondorioz hauspeakin bat (disolbagarritasun txikiko substantzia) ager liteke; edo burbuilak sortu, substantzia berria gas-egoeran badago (hau da, inguruneak duen irakite-tenperaturan baino baxuago). • Energia trukea egotea erreakzioan parte hartzen duten substantzien eta ingurunearen artean. Adibidez, erreketa-erreakzioen kasuan, energia truke hori agerikoa da; ez, ordea, beste erreakzio kimiko batzuetan.

Interpretatu fenomeno bat Txorrotako urez beterik dagoen edalontzi batean burbuilak ikusten baditugu, zentzuzkoa da pentsatzea erreakzio kimiko bat gertatu dela eta substantzia gaseoso bat eratu dela? Azaldu zergatik.

Erreakzio kimiko baten ebidentziak

1 Hauspeakin bat agertzea. Erreak-

tiboek disoluzio bat eratzen badute, gerta liteke lortzen den substantzia berriak disolbagarritasun txikiagoa izatea. Hori gertatuz gero, hauspeatu eta begi hutsez ikusi ahalko da.

Erreakzio kimiko bat gertatzean, hauek ager litezke

2 Beste 1 2

Argia eta energia bero moduan

agregazio-egoera batean dagoen substantzia bat agertzea. Erreaktiboen disoluzio horrek substantzia gaseoso bat ematen badu, disoluziotik burbuilak irteten direla ikusiko da.

3 Kolore aldaketa. Erreakzioan bes-

te kolore bat azaltzen bada, argi dago substantzia berri bat dagoela.

4 Energia

Disolbagarritasun txikiko substantzia bat Sustantzia gaseoso bat

Beste kolore bateko substantzia bat

truke handia eragiten duten erreakzio kimikoak oso erraz hautematen dira. Horrelako erreakzio bat da, esaterako, erreketa: argi eta bero moduan trukatzen du energia.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Antolatzaile grafikoa. Aldaketa kimikoa aldaketa fisikoari kontrajarrita definitu da. Baina ikusi dugun bezala, aldaketa fisiko batzuekin batera aldaketa kimikoa ere gertatzen da (ez kasu guztietan). Horren arabera: a) Egin Vennen diagrama bat aldaketen arteko erlazio hori erakusteko. b) Azaldu zure diagrama ikaskideei.

Ikusi, pentsatu, neure buruari galdetu. Hozkailutik limoi-urez beteriko pitxer bat atera eta hondoan hauspeakin bat agertu dela ikusten badugu, esan dezakegu erreakzio kimiko bat gertatu dela? Ikusi anayaharitza.es webgunean aldaketa kimikoen ebidentziei buruz agertzen den aurkezpena, erreparatu pitxerrari, hausnartu eta idatzi burura datozkizun galderak.

133

Erreakzio kimikoen teoria atomikoa

Substantzia guztiek ez dute elkarrekin erreakzionatzen kontaktuan jartzean. Batzuek oso azkar egiten dute; beste batzuek, astiroago; eta beste batzuek ez dute erreakzionatzen. Gainera, faktore batzuk daude erreakzio kimikoak gertatu ahal izateko, eta faktore horiek erreakzioaren abiadura ere baldintzatu dezakete. Atal honetan, erreakzio kimikoak eskala atomikoan nola eta zer azkartasunez gertatzen diren azaltzen duen teoria ikasiko dugu.

2.1 Talken teoria Daltonen teoria atomikoaren arabera, erreakzio kimiko bat da atomoen berrantolaketa bat. Prozesu hori ulertzeko, kontuan izan behar ditugu materiaren teoria zinetikoari buruzko ideiak; haren arabera, materia partikulez eratuta dago (atomoak, molekulak eta ioiak), eta partikula horiek etengabe higitzen ari dira. Higidura horren ondorioz, partikulek elkarren kontra talka egiten dute eta, baldintza egokietan, erreaktiboen partikulak bereizi egiten dira, berrantolatu, eta produktuak eratzen dituzte. Erreakzio kimiko bat gertatzen da erreaktiboen partikulek elkarren kontra modu eraginkorrean talka egiten badute; hau da, erreaktibo-atomoen arteko loturak apurtzen badituzte, eta produktuak emango dituzten lotura berriak eratzen badituzte. Talka horiek eraginkorrak izateko, bi baldintza bete behar dira: • Partikulen arteko talkek energia nahikoa izan behar dute. • Talka horien orientazioak egokia izan behar du.

Talken orientazio egokia Talka eraginkorra

Molekulak nahikoa energiaz eta orientazio egokiaz hurbiltzen dira elkarrengana. Talka eraginkorra gertatzen da. Lotura berriak eratzen dira eta produktuen molekulak eratzen dituzte. Talka ez-eraginkorra

Molekulak nahikoa energiaz hurbiltzen dira elkarrengana, baina ez orientazio egokiaz. Talka ez da eraginkorra. Ez dira produktuen molekulak lortzen; hau da, kasu honetan ez da erreakzio kimikorik gertatzen.

134

2.2 Erreakzio-abiadurari

Gogoan izan

eragiten dioten faktoreak Erreakzio kimiko batzuk oso-oso azkar gertatzen dira (leherketak, adibidez), eta beste batzuk, astiroago (burdinaren oxidazioa, kasurako). Erreakzio kimiko baten abiadura da lortzen diren produktuetan edo desagertzen diren erreaktiboetan dagoen kantitate-aldaketa denbora-unitateko. Gizarterako onuragarriak diren produktu zehatz batzuen kasuan, bizkorrago eratu nahi direnez, erreakzioen abiadura handitu egiten da. Eta alderantziz: gertatzea nahi ez den erreakzioetan (jakiak deskonposatzea, esaterako), kontrako efektua lortu nahi da eta aldaketa kimikoa geldotu. Bai kasu batean eta bai bestean ezinbestekoa da erreakzioaren abiaduran zer faktorek eragiten duten jakitea. Faktore horietako batzuk hauek dira: • Tenperatura. Tenperatura handitzean, partikulen abiadura handitu egiten da eta, beraz, baita haien artean gertatzen diren talken energia ere; ondorioz, talka eraginkor gehiago gertatzen dira, eta horrek erreakzioaren abiadura handitzea dakar. Tenperatura jaistean, kontrako efektua lortzen da.

Hemendik aurrera partikulak edo oinarrizko entitateak aipatu behar ditugunean, substantzia eratzen duen unitate txikienari egingo diogu erreferentzia; atomoa izan liteke, edo molekula bat, edo ioi-talde bat.

Ikertu katalizatzaileei buruz Tenperaturaz eta erreaktiboen kontzentrazioaz gain, badago erreakzioen abiadurari eragiten dion beste faktore bat: katalizatzaileak egotea. Bilatu substantzia horiei buruzko informazioa eta azaldu zergatik diren horren garrantzitsuak. Eman zenbait adibide eta banatu bildu duzun informazioa ikaskideekin.

• Erreaktiboen kontzentrazioa. Disoluzioetan gertatzen diren erreakzioetan, erreaktiboen kontzentrazioa handituz gero, partikulek haien artean talka egiteko probabilitate handiagoa egongo da eta, beraz, baita erreakzio-abiadura handiagoa ere.

Erreakzioen abiadurari eragiten dioten faktoreak Hozkailuan

Giroko tenperaturan

Jakien deskonposizio-erreakzioak bizkorrago gertatzen dira giroko tenperaturan hotzean baino. Ikusi sagarraren oxidazioa anayaharitza.es webgunean.

Eskuineko erreakzioan dagoen erreaktibo-kontzentrazioa handiagoa da ezkerrekoan dagoena baino; beraz, erreakzioabiadura ere handiagoa da.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Antolatzaile grafikoa. Egin eskema bat eta erlazionatu erreakzio kimikoen talken teoriarekin, batetik, materiaren teoria zinetikoko ideiak, eta bestetik, Daltonen teoria atomikoa. Atera ondorioak erreakzio kimikoen abiadurari eragiten dioten faktoreei buruz, eta bildu idatziz.

Pentsatu eta binaka jarrita komentatu. Hausnartu eta erantzun galdera hauei: a) Uste duzue presioak eragiten diola erreakzioen abiadurari erreaktiboak gas-egoeran badaude? b) Zer erreko da arinago, enbor bat edo masa bera baina ezpaletan zatituta?

135

Ekuazio kimikoak

Ekuazio kimiko bat da erreakzio kimiko baten adierazpen sinbolikoa, eta hari buruzko informazio kuantitatiboa eta kualitatiboa ematen du. Informazio kuantitatiboak adierazten du erreakzioan parte hartzen duten erreaktiboen eta produktuen oinarrizko zenbat elementu dauden (atomoak, molekulak edo ioiak). Informazio kualitatiboak adierazten du zein den substantzien agregazio-egoera eta zer baldintzatan gertatzen den erreakzioa. Ekuazio kimiko batek osagai hauek ditu: • Erreaktiboen formula kimikoak «+» zeinuarekin banatuta, aldaketa kimikoaren ikurra (8) eta produktuen formulak, horiek ere «+» zeinuarekin banatuta. • Koefiziente estekiometrikoak, erreakzioan substantzia bakoitzetik zenbat partikulak parte hartzen duten adierazteko. Koefizienteak unitatearen balioa badu, ez da idazten. Ekuazio kimiko batek ematen duen informazio kuantitatiboa irakurtzeko, ekuazioak doituta egon behar du; hau da, prozesuan parte hartzen duten elementu kimikoen atomo-kopuruak berdina izan behar du erreaktiboetan eta produktuetan. Horretarako, koefiziente estekiometrikoen balio egokiak aukeratu behar dira, orrialde honetako eta hurrengo orrialdeko koadroek erakusten duten moduan.

Erreakzio kimikoak doitu Burdin(II) sulfuroak eta oxigenoak elkarrekin erreakzionatuta, burdin(III) oxidoa eta sufre dioxidoa ematen duten erreakzioa doituko dugu. Erreaktiboen eta produktuen formula kimikoak aldatu gabe, urrats hauek emango ditugu:

ERREAKTIBOAK

Burdin(II) sulfuroa

Erreaktibo batean eta produktu batean soilik agertzen diren elementuak aukeratu, eta koefiziente estemiometrikoak doituko ditugu. Lehenengo, metalak, eta gero, ez-metalak:

Oxigenoa

PRODUKTUAK

Burdin(III) oxidoa

Sufre dioxidoa

Ondoren, substantzia sinpleak doituko ditugu, eta amaitzeko, H2 eta O2. Horretarako, produktuetan zenbat atomo dauden zenbatu, eta erreaktiboetan egingo dugu doiketa:

Hori eginda, koefiziente estekiometrikoak hauek dira: 2 FeS + O2 8 Fe2O3 + SO2

2 FeS + O2 8 Fe2O3 + 2 SO2

Zatikizko koefizienteak agertu ez daitezen, koefiziente guztiak zatikiaren izen2 · (2 FeS + 7 O2 8 Fe2O3 + 2 SO2) 2 datzailearekin biderkatuko ditugu; baina izan, bi adierazpenak dira baliozkoak: ERREAKTIBOAK

136

2 FeS + 7 O2 8 Fe2O3 + 2 SO2 2

4 FeS + 7 O2 8 2 Fe2O3 + 4 SO2

PRODUKTUAK

1 Ò 4 = 4 atomo Fe

2 Ò 2 = 4 atomo Fe

1 Ò 4 = 4 atomo S

2 Ò 7 = 14 atomo O

3 Ò 2 + 2 Ò 4 = 14 atomo O

Interpretatu zenbakiak Zergatik saihesten ditugu zatikizko koefiziente estekiometrikoak ekuazio kimikoetan? Ba al dute zentzurik ekuazioa interpretatzeko?

Erreketa-erreakzio bat doitu Erreakzio kimiko hauetan, prozedura hau erabiliko dugu beti. Adibide moduan propanoaren erreketa ikusiko dugu. Erreakzio kimiko honetan, propanoa oxigenoarekin konbinatzen da eta karbono dioxidoa eta ura lortzen dira. Erreakzioaren erreaktiboak eta produktuak hauek dira:

Karbono dioxidoaren zenbat molekula eratzen diren jakiteko, kontuan hartuko dugu propanoaren karbono-atomo guztiak karbono dioxidoa eratzera pasatzen direla.

ERREAKTIBOAK

Propanoa

Oxigenoa

Ur-molekulen kopurua zehazteko, propanoak zenbat hidrogeno-atomo dituen hartuko dugu aintzat. Zortzi direnez, lau ur-molekula eratzen dira.

PRODUKTUAK

Karbono dioxidoa

Ura

Amaitzeko, produktuetan hamar oxigeno-atomo daude; beraz, bost oxigeno-molekula egongo dira erreaktiboetan.

Arrazoiketa horri jarraituta, koefiziente estekiometrikoak ezarriko ditugu: C3H8 + O2 8 3 CO2 + H2O ERREAKTIBOAK

C3H8 + O2 8 3 CO2 + 4 H2O PRODUKTUAK

3 Ò 1 = 3 atomo C

1 Ò 3 = 3 atomo C

2 Ò 5 = 10 atomo O

2 Ò 3 + 1 Ò 4 = 10 atomo O

8 Ò 1 = 8 atomo H

2 Ò 4 = 8 atomo H

C3H8 + 5 O2 8 3 CO2 + 4 H2O

Propanoaren eta metanoaren erreketa anayaharitza.es webgunean ikus dezakezu. Ondoren, praktikatu beste ekuazio kimiko batzuen doikuntza, webgunean dagoen laborategi birtualean.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Idatzi honako deskribapen honi dagokion ekuazio kimikoa: «Hiru molekula dihidrogeno eta molekula bat dinitrogeno elkartu, eta bi molekula amoniako eratu dituzte».

7 Ekuazio kimiko hauetako zein dagokio nikel(II) kloruroak (NiCl2) sodio hidroxidoarekin (NaOH) egiten duen erreakzioari? a) NiCl2 + NaOH 8 Ni(OH)2 + NaCl b) NiCl2 +2 NaOH 8 Ni(OH)2 + 2 NaCl c) NiCl2 + Na2(OH)2 8 Ni(OH)2 + Na2Cl2

Ikusi prozesu hau arretaz anayaharitza.es webgunean aurkituko duzun bideoan.

6 Esan honako ekuazio kimiko hauek doituta dauden. Zuzendu oker edo osatugabe daudenak:

8 Doitu honako ekuazio kimiko hauek: a) Ca + H2O 8 Ca(OH)2 + H2 b) Fe (s) + HCl (aq) 8 FeCl3 + H2 (g) c) CH4 (g) + O2 (g) 8 CO2 (g) + H2O (g)

a) 4 NH3 + 6 O2 8 4 NO2 + 6 H2O b) 2 K + 3 H2O 8 2 KOH + 3 H2 c) 4 KMnO4 8 2 K2O + 4 MnO + 5 O2 d) Na2O (s) + H2O (l ) 8 2 NaOH (aq) Gogoan izan zenbakizko ariketa guztien soluzioak anayaharitza.es webgunean dituzula.

Glukosaren hartzidura deskonposizio-erreakzio bat da; glukosa deskonposatu egiten da eta etanola eta karbono dioxidoa ematen ditu. Bilatu hiru konposatu horien formulak, idatzi gertatzen den erreakzioa eta doitu. Konparatu zure soluzioa eta ikaskideek emandakoa.

137

Lege ponderalak eta ekuazio kimikoak

1789 eta 1804 bitartean lege ponderalak izenekoak eman ziren ezagutzera. Erreakzio kimiko batean parte hartzen duten erreaktiboen eta produktuen masen artean zer erlazio dagoen ezartzen duten lege enpirikoak dira.

4.1 Masaren kontserbazioaren legea 1789an, A. Lavoisier zientzialari frantsesa ondorio honetara heldu zen: erreakzio kimiko batean ez da masarik suntsitzen, ezta sortzen ere; substantzia-transformazio bat baino ez da gertatzen. Behaketa hori honela enuntziatu daiteke: Erreakzio kimiko batean, erreaktiboen masen arteko batura eta produktuen masen arteko batura berdinak dira. Teoria atomikoak lege enpiriko hau azaltzen du; izan ere, erreakzio kimiko bat atomoen berrantolaketa bat baino ez bada, horrek esan nahi du ez direla atomo berriak eratzen, baizik eta erreaktiboetako atomoak beste era batera ordenatzen direla, eta beste substantzia batzuk eratzen dituztela (erreakzio kimikoaren produktuak). Beraz, erreaktiboen masa osoa eta produktuen masa osoa berdinak dira (hurrengo orrialdeko koadroko 1. zatia).

4.2 Proportzio finkoen legea 1794 eta 1804 bitartean J. L. Proustek zehaztu zuenez, bi substantzia sinplek edo gehiagok konposatu bat emateko erreakzionatzen dutenean, erreakzionatzen duten substantzia sinpleen masen arteko proportzioa berdina da beti. Hori egiaztatzeko, erreaktiboen masak aldatzen joan, eta proportzioak konstante dirauela ikusi zuen. Erreakzio kimiko batean, erreaktiboen eta produktuen masen arteko proportzioa finkoa da, eta erreakzionatzen duten kantitateetatik askea. Lege enpiriko hori gertakari hauek kontuan izanda azal daiteke: • Substantzia kimiko bakoitzaren konposizioa konstantea da, eta haren formula kimikoan adierazten da. • Batezbesteko masa atomikoa elementu kimiko bakoitzaren ezaugarria da. Konposatu baten masa lortzen da konposatua osatzen duten elementuen masetatik abiatuta. • Erreakzio kimikoan parte hartzen duten substantzien oinarrizko entitateen kopurua konstantea da, eta ekuazio kimikoan koefiziente estekiometrikoen bidez adierazten da. Berrikusi hurrengo orrialdeko koadroaren 2. zatian azaltzen dena. ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

10 Hidrogenoaren batezbesteko masa atomikoa (1 u) eta

12 Tximinia batean egurraren erreketa-erreakzioa gerta-

nitrogenoarena (14 u) jakinda, betetzen da masaren kontserbazioaren legea dihidrogenotik (H2) eta dinitrogenotik (N2) abiatuta amoniakoa (NH3) eratzen denean?

tzen denean, errautsak geratzen dira. Errautsen masa erre den egurraren masa baino txikiagoa da. Zergatik gertatzen da hori? Betetzen de masaren kontserbazioaren legea? Arrazoitu erantzuna.

11 Aurreko ariketako erantzuna aintzat hartuta, egiaztatu proportzio finkoen legea betetzen dela, jakinda 7,5 u dihidrogeno 35 u dinitrogenorekin konbinatu eta 42,5 u amoniako ematen dituztela. 138

Azaldu «lege enpiriko» eta «teoria» kontzeptuek zer esan nahi duten. Zer alde dago lege enpiriko baten eta teoria baten artean? Eman kasu bakoitzeko adibide bat zure azalpena indartzeko.

Lege ponderalak eta ekuazio kimikoak Zoaz anayaharitza.es webgunean ekuazio kimikoen doikuntzari buruz agertzen den laborategi birtualera eta erabili.

Adibide honetan, argi ikusten da lege ponderalen eta ekuazio kimikoak ematen duen informazioaren arteko erlazioa.

Amoniakoa (NH3) oxigenoarekin (O2) konbinatzen da, eta nitrogeno monoxidoa (NO) eta ura (H2O) ematen ditu. 1. zatia

4 NH3 + 5 O2 8 4 NO + 6 H2O

Masa atomikoa

Erreaktiboen atomo-kop.

Ekuazio kimiko doitua.

Produktuen atomo-kop.

14 u

4·1=4

4 · 3 = 12

6 · 2 =12

16 u

5 · 2 = 10

4 · 1 + 6 · 1 = 10

ERREAKTIBOAK

Ekuazio kimikoa doituta dagoela egiaztatuko dugu. Batezbesteko masa atomikoaren datua gehituko diogu, aurrerago behar izango dugu eta.

PRODUKTUAK

NH3

H2O

14 + 3 · 1 = 17 u

2 · 16 = 32 u

14 + 16 = 30 u

2 · 1 + 16 = 18 u

17 u · 4 = 68 u

32 u · 5 = 160 u

30 u · 4 = 120 u

18 u · 6 = 108 u

68 u + 160 u = 228 u

120 u + 108 u = 228 u

Batezbesteko masa atomikotik abiatuta, masa molekularra kalkulatuko dugu. Erreakzioan substantzia bakoitzaren zer masa dagoen kalkulatzeko, haren molekularen masa eta koefiziente estekiometrikoa erabiliko ditugu. Masaren kontserbazioaren legea betetzen dela egiaztatu dugu.

2. zatia NH3

H2O

68 u

160 u

120 u

108 u

Erreaktiboen arteko proportzioa mNH3 mO2

68 160

Erreakzioan parte hartzen duten substantzien masa molekularretatik abiatuta, haien artean dagoen proportzioa kalkulatuko dugu. Proportzio horiek konstante diraute masa edozein izanda ere, eta, beraz, proportzio finkoen legea betetzen da.

Produktuen arteko proportzioa

mNO

mH2O

120 108

10 9

Erreaktibo eta produktuen arteko proportzioa mNH3 mNO

68 120

17 30

;

mNH3 mH O 2

68 108

mO2 160 4 = = ; m NO 120 3 27 17

;

mO2 mH2O

160 108

40 27

Errepikatu kalkuluak ekuazio honetatik abiatuta: 5 2 NH3 + O2 8 2 NO + 3 H2O 2

139

Erreakzio kimikoak ez dira gertatzen partikula gutxi batzuen artean, alderantziz baizik; parte hartzen duten partikulen kopurua oso handia da eta, beraz, unitate moduan masa atomikoa erabiltzea ez da praktikoa. Beste era batera kuantifikatu behar da.

Substantziakantitatea

5.1 Substantzia-kantitatea

Substantzia-kantitatea eta masa molarra

Substantzia baten oinarrizko entitateen kopurua neurtzen duen magnitudea substantzia-kantitatea da, eta SIko unitatea mola da. Substantzia-kantitateak adierazten duen materiaren propietatea ez da masa; substantzia-kantitateak adierazten duena da substantzia-hedadura zehatz bat osatzen duten partikulen kopurua. Partikula horien masa hain txikia denez, entitate-kopuru izugarri handia behar da edozein substantziaren gramo bat eratzeko, adibidez. Gainera, kopuru hori ez da berdina substantzia guztietan, horien oinarrizko entitateek ez baitituzte masa berdinak.

Mahats-aleen eta txitxirioen kantitateak berdinak dira; baina kantitate berdin horien masak desberdinak dira, izan ere, mahats-ale baten masa eta txitxirio batena ez dira berdinak.

Mol batek 6,022 140 76 · 1023 oinarrizko entitate ditu, zehatz-mehatz. Zifra horri Avogadroren zenbakia deritzogu, NA.

5.2 Masa molarra

Mol baten masa Substantzia

Substantzia baten masaren eta substantzia horretatik daukagun kantitatearen arteko erlazioa zehazteko, masa molarra erabiltzen da.

Masa molekularra Masa edo formula-masa/u molarra/(g/mol)

196,97

KCl

74,6

NO2

46,0

Substantzia baten masa molarra, M, substantzia horren mol baten masa da; hau da, substantzia horren 6,022 140 76 · 1023 oinarrizko entitateren masa. SIko unitatea kg/mol da, baina gehiago erabiltzen da g/mol. Masa molarrak modua ematen du, eskala atomikoko unitateen konbinazioetatik abiatuta, kalkuluak eskala makroskopikoan egiteko. n substantziakantitatearen eta M masa molarraren arteko erlazioa hau da:

Substantzia baten masa molarraren balioa bat dator, kopuruari dagokionez, substantzia horren masa molekularrarekin, edo formula-unitatearen masarekin.

n (mol) =

m (g) M (g/mol)

Masa, substantzia-kantitatea eta oinarrizko elementuen kopurua Azetaldehido (etanal, C2H4O) mol baten kasuan, hau dakigu: M (C2H4O) = 12 · 2 + 1 · 4 + 16 · 1 = 44 g/mol 44 g de C2H4O

1 mol de C2H4O

6,022 · 1023 molekula

24 g C

1 mol C2H4O-n, 2 mol C daude

1,2044 · 1024 atomo C

Bider M (g/mol) eginda

140

Bider NA eginda

4gH

1 mol C2H4O-n, 4 mol H daude

2,4088 · 1024 atomo H

16 g O

1 mol C2H4O-n, 1 mol O dago

6,022 · 1023 atomo O

Erreakzio kimikoak eta substantzia-kantitatea Kalkulatu zer ur masa lortzen den, gramotan adierazita, 204 g amoniakok (NH3) guztiz erreakzionatzen dutenean oxigenoarekin, beheko erreakzio kimikoaren arabera. Egiaztatu masaren kontserbazioaren legea betetzen dela.

Erreakzio kimiko batean parte hartzen duten substantzia kimikoen masa kalkulatzeko, horien masa molarretik eta bakoitzaren substantzia-kantitatetik abiatu behar dugu. 4 NH3

5 O2

4 NO

DATUAK: Batezbesteko masa atomikoa

N H O

1u 16 u

ERREAKTIBOAK NO

H2O M (H2O) = 2 · 1 + 16 M (H2O) = 18 g/mol

4 mol

6 mol

5 mol m (g) g n Md mol

mNH3 = 17 g/mol · 4 mO2 = 32 g/mol · 5 mNH3 = 68 g mO2 = 160 g

mNH3

mO2

Batezbesteko masa atomikoaren zenbakizko balioa da atomo-mol baten (masa molarra) masak gramotan adierazita hartzen duen balioaren berdina.

M (NO) = 14 + 16 M (NO) = 30 g/mol

n (mol) =

14 g/mol 1 g/mol 16 g/mol

PRODUKTUAK

M (NH3) = 14 + 3 · 1 M (O2) = 2 · 16 M (NH3) = 17 g/mol M (O2) = 32 g/mol

4 mol

Ekuazio kimiko doitua.

DATUAK: Masa molarra

14 u

NH3

6 H2O

mlNH3

Koefiziente estekiometrikoek erreaktibo eta produktuen arteko proportzioa adierazten dute, substantzia-kantitatean adierazita.

g m (g) = n (mol) · M d mol n

mNO = 30 g/mol · 4 mNO = 120 g

mNH3 mO2

mlO2

mlNH3 mlO2

mH2O = 18 g/mol · 6 mH2O = 108 g

mNH3 mO2

160 g O2

Koefiziente estekiometrikoetatik eta substantzia bakoitzaren masa molarretik abiatuta, substantzia bakoitzaren masa kalkulatuko dugu, masan zer proportzio dagoen zehazteko.

mlNH3 mlO2

Masa-proportzioa erabiliko dugu gainerako substantzien masak amoniakoaren masatik abiatuta kalkulatzeko.

Dato: m'NH3 = 204 g 68 g NH3

Substantzien masa molarra batezbesteko masa atomikoetatik abiatuta kalkulatuko dugu.

Gogoan izan proportzio horiek konstanteak direla beti.

204 g NH3

68 g NH3

mlO2

120 g NO

mlO2 = 480 g

204 g NH3

68 g NH3

mlNO

108 g H2O

mlNO = 360 g

204 g + 480 g = 684 g

204 g NH3 mlH2O

mlH2O = 324 g

360 g + 324 g = 684 g

Masaren kontserbazioaren legea betetzen dela egiaztatu dugu.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Ikusi anayaharitza.es webgunean substantzia-kantitateari buruz dagoen aurkezpena, eta kalkulatu honako substantzia hauen 350 g: a) Potasio kloruroa, KCl c) Sakarosa, C12H22O11 b) Burdina d) Ozonoa, O3

15 Honako ekuazio kimiko hau dugu, doitu gabe: N2 (g) + H2 (g) 8 NH3 (g)

Arrazoitu baieztapen hauek zuzenak edo okerrak diren: a) 1 g N2-k erreakzionatzen du 3 g H2-rekin. b) 1 mol N2-k erreakzionatzen du 1 mol H2-rekin. c) 1 mol N2-k sortzen du NH3-ren kantitate bera. d) 28 g N2-k erreakzionatzen dute 2 g H2-rekin, eta 50 g NH3 eratzen dira. 141

Kimika, ingurumena eta gizartea

Kimikak inpaktu handia du pertsonen bizi-kalitatean, denetariko erabilerak dituzten substantzia berriei buruzko ezagutza eman eta ingurumeneko arazo larriei konponbideak bilatzen laguntzen baitigu.

6.1 Ingurumen arazoak Arazo horietako batzuk atmosferan gertatzen dira, erreakzio kimikoetan askatzen diren gasen ondorioz. ■

Euri azidoa

Industria-gune batzuetan isurtzen diren gas batzuek, esaterako sufre oxidoek eta nitrogenoak, atmosferan barreiatu eta ur-lurrun atmosferikoarekin erreakzionatzen dute, azido korrosiboak eraginez (sulfurikoa (H2SO4) eta nitrikoa (HNO3) besteak beste). Gas horien ur-disoluzioa euri moduan jausten denean (euri azidoa esaten zaio), kalte handiak eragiten ditu. Herri eta hirietan eraikin eta monumentu historikoak hondatzen ditu, eta baso, ibai eta aintziretako landarediari eta faunari kalte handia egiten dio. ■

Berotegi-efektu anomaloa

Lurrean guk ezagutzen dugun moduko bizitza egoteko, oso garrantzitsua da CO2 karbono dioxidoa egotea atmosferan, gure planeta bizitza egoteko moduko tenperatura-tartean egotea ahalbidetzen baitu. Beheko irudian azalduta ageri den fenomeno hori berotegi-efektua da. Azken hamarkadetan, atmosferan dagoen CO2 kantitatea nabarmen handitu da. Izan ere, karbonoaren zikloa aldatu egin da, petrolioa eta ikatza behar baino gehiago erabili izan direlako energia-iturri moduan erreketa bidezko erreakzio kimikoetan. CO2 kantitate handiago horrek eragiten du behar baino erradiazio infragorri gehiago geratzea atmosferan itxita, eta igo egiten du atmosferaren batezbesteko tenperatura. Horren ondorio argi bat da urakanen eta zikloien maiztasuna eta indarra areagotu egin direla. Fenomeno horiek gure planetan hondamendia eragiten ari den klima-aldaketa izenekoaren parte dira.

Berotegi efektua Eguzkitik Lurrera heltzen den erradiazioaren zati bat islatu egiten da, eta beste zati bat, xurgatu; horregatik, Lurra berotu egiten da, eta aldi berean erradiazio infragorria askatzen du, tenperatura zehatz batean dagoelako.

Eguzkia

Lurrak eta atmosferak Eguzkierradiazioaren parte bat islatzen dute

Erradiazio infragorriaren zati handiena berotegi-efektuko gasek xurgatzen dute

Atmosfera

Lurra

142

Lurrazalak Eguzki-erradiazioaren zati erradiazio bat lurrazalak xurgatzen du, infragorria askatzen du eta berotu egiten da

Atmosferan dauden berotegi-efektuko gasek (CO2, adibidez) planetak askatzen duen erradiazio infragorriaren zati bat harrapatzen dute, eta ez diote erradiazio horri kanpora joaten uzten. Horri esker, Lurraren batezbesteko tenperaturak egonkor dirau. Atmosfera egongo ez balitz, Lurraren azalak oso tenperatura altuak izango lituzke egunez, gauez gehiegi hoztuko litzateke, eta ez litzateke bizitzarik egongo.

■

Ozono estratosferikoa eta troposferikoa

Ozonoa hiru oxigeno-atomo dituen molekula bat da, O3, eta geruza bat eratzen du itsasoaren mailatik 60 km-ko altueran, estratosferan. Ozonoak osasunerako kaltegarria den eguzki-erradiazioaren zati bat xurgatzen du, erradiazio ultramorea. Prozesu horretan, ozono-molekula bereizi egiten da, eta dioxigenoa, O2, eta oxigeno monoatomikoa, O eratzen dira. Disoziazio horrek berezitasun bat du: itzulgarria da. Hau da, ia berehala ozonoa eratzen da berriro. Beraz, ozono estratosferikoak ozono-geruza eratzen du eta, erradiazio ultramorea gorabehera, bere horretan dirau. Aurreko mendeko azken hamarkadetan, zulo bat hauteman zuten ozono-geruzan, giza jarduerek estratosferara askaturiko zenbait gasek eragindakoa: CFC gasek. Gaur egungo ingurumen-legediak asko mugatu du gas horien ekoizpena eta erabilera, eta ozono-geruzaren zuloa lehengoratzeko bidean da. Beste alde batetik, Industria Iraultzatik, ozonoa atmosferaren geruzarik baxuenean ere igarri da, troposferan. Industrian eta automobiletan isurtzen diren nitrogeno oxidoek eta konposatu organiko lurrunkorrek eragin dute. Ozono troposferiko hori osasunari eta ingurumenari kalte egiten dion kutsatzailea da.

Euri azidoak baso batean duen efektua.

6.2 Industria kimikoa Industria honen helburu nagusi bat da lehengaiak beste produktu batzuk bihurtzea, beste produktu horiek, era berean, hainbat produktu landuren lehengai izan daitezen gero. Kimikaren garapenak gure bizitzako alderdi askori eragiten die: uraren arazketatik hasi, eta dispoitibo elektronikoen parte diren material garatuenetaraino, tartean material polimerikoak, autoen karrozeriak eta abar egonik.

Ozono-geruzak 2019an izandako bilakaera.

ULERTU, PENTSATU, IKERTU…

Aztertu eta lotu. CFC gasen erabilera mugatzeagatik ez ezik, beste arrazoi batengatik ere murriztu da nabarmen ozono-geruzaren zuloa. Bilatu informazioa eta egin bateratze-lana ikaskideekin. Nola hobetu daiteke egoera hori planetari kalterik egin gabe?

Azaldu zer alde dagoen ozono troposferikoaren eta estratosferikoaren artean. Alderik dago molekula baten eta bestearen artean?

Ikusi anayaharitza.es webgunean CO2-k atmosferan duen garrantziari buruzko bideoa eta azaldu zure hitzekin. Zein dira berotegi-efektu anomaloaren ondorioak? Bilatu zer erlazio duen 13.1 helburuarekin eta nola konpondu litekeen. Zer ekintza abiatu dira gaur egun?

Bilatu urak arazteko erabiltzen den produktu kimikoari buruzko informazioa, baita zer kostu duen ere.

Egin txosten bat eta gehitu haren erabilerari buruzko ondorio bat 6.1 helburuarekin.

20 Industria kimikoaren garapenak ura, airea eta lurzorua asko kutsatzea dakar berekin. Enpresak aspalditik saiatu izan dira eragin izugarri txar hori leuntzen, baina oso zaila da, kostu ekonomiko oso handia duelako eta azpiegiturak egokitzea oso zaila delako. Bilatu NBEren helburuetara egokitzea lortu duen enpresaren bati buruzko informazioa. Zer neurri hartu dituzte? Uste duzu erraza izan zela? Taldeka jarrita, diseinatu egokitzapenik egin ez duen enpresa batentzako ekintza-plan bat.

Aurreko ariketan landu duzuna aintzat hartuta, unibertsitateko eta lanbide heziketako zer ikasketa egin zenezake industria kimikoan lan egiteko? 143

Zientzia-Lantegia

C0 2 sarbegiak

Ikerketa-proiektua Sarrera Atmosferan karbono dioxidoaren kantitatea handitu izanak erlazio zuzena du planetaren batezbesteko tenperaturaren igoerarekin. Karbono dioxidoaren hazkunde horren eragile nabarmen eta ezagunena petrolioaren eta ikatzaren erreketa da, energia kimikoa energia elektriko bihurtzeko erabiltzen dena adibidez (13.a helburua). Dena dela, badira atmosferan karbono dioxidoa ugaritzearekin lotuta dauden beste kausa batzuk ere, eta horietako bat munduko biztanleriaren hazkundea da. 1. Badu eraginik gertakari horretan planetako izaki bizidunek arnasketan botatzen duten aireak? Bilatu klima-aldaketaren eragile nagusiei buruzko informazioa. 2. Garatu litezke CO2 erreaktibo moduan daukaten erreakzio kimikoak, horrela atmosferan gutxiago egoteko? 3. Zer prozesu naturaletan da CO2 gasa erreakzioaren erreaktiboa eta ez produktua? Gerta liteke horrelakorik industrian?

Koral-arrezifeak CO2-ren sarbegi natural moduan jokatzen du ozeanoan.

Helburua Ikertu CO2 sarbegiak izenekoei buruz eta atera ondorioak.

Prozedura

Buru-hausgarria

Egin hiruko taldeak, eta taldekide bakoitzak ondorengo arloetako bat ikertuko du, arlo bakoitzeko galderei erantzuna emateko. Ahal den neurrian, irakasleak emandako bibliografia eta erreferentziak erabiliko dituzue. • 1. arloa. Gainpopulazioaren efektuak. Zein izan da planetako biztanle-kopuruaren joera azkeneko bi mendeetan? Nolakoak dira biztanleriaren ohiturak? Nola eragiten dio gainpopulazioak klima-aldaketari? Erasaten dio bizitza estiloari? • 2. arloa. CO2-ren sarbegi artifizialak. Itzul daiteke lehengora klima-aldaketa? Nahikoa da berotegi-efektuko gasen isurketa murriztea? Zer dira CO2-ren sarbegi artifizialak? ONDORIOAK JAKINARAZI

1 Bildu lan-taldeen infografiak eta egin erakusketa bat ikastetxean.

2 Antolatu mahai-inguru bat arlo bakoitzerako, ondorioak azaltzeko. Mahai-inguruko kideak ikaskideek beraiek aukeratuko dituzte.

144

OeE. Mahai-inguruen jarraipena egin duten laguntzaileek artikulu bat idatziko dute ikastetxeko aldizkarirako, agertu diren jarrerak eta ateratako ondorioak bilduz.

• 3. arloa. Elikadura autotrofoa. CO2-ren sarbegi naturalak. Zer da karbonoaren zikloa? Zertan datza elikadura autotrofoa? Zer izaki bizidunek egiten dute? Hartzen dira karbono sarbegitzat? Existitzen da ekintzaren bat karbono dioxidoa ezabatzeko modu hau bultzatzeko?

Emaitzak eztabaidatu Arlo bera landu duten taldeetako kideak bildu egingo dira, eta galderei erantzunez pilatu duten informazioa bateratuko dute. Arlo bakoitzerako txosten bat egingo dute.

Ondorioak Amaitzeko, talde bakoitzak infografia bat egingo du arlo bakoitzaren alde onak eta txarrak aipatuz, landutako GJHetan zehazturiko xedeei dagozkien ekintzak aurrera eramateko.

Erreakzio kimikoak substantzia gaseosoekin

Lan praktikoa Problema planteatu Erreakzio kimiko batean substantzia gaseoso bat badago, erreaktibo moduan zein produktu moduan, aldatu egiten du erreakzionatzen duen nahastearen presioa. Presioaren balio horren eta presio atmosferikoaren arteko aldeak ziurtatzen digu erreakzio bat egon dela. Zure proposamena

Lana prestatu

Bi erreakzio kimiko egingo ditugu: batean, karbono dioxidoa lortuko dugu erreakzioaren produktu moduan [1], eta bestean, gas hori erreaktiboetako bat da [2]. NaHCO3(aq) + CH3COOH(aq) 8 CO2(g) + NaCH3COO(aq) + H2O(l ) [1] Sodio bikarbonatoa

Azido azetikoa

Sodio azetatoa

CO2 (g) + 2 NaOH (aq) 8 Na2CO3 (aq) + H2O (l )

Praktika egiteko behar den laborategiko materiala.

[2]

Pentsatu, taldekideekin batera, nola gauzatu erreakzio kimikoetako bakoitza, aldaketa kimikoaren aurretik eta ondoren dauden presioen arteko aldea agerikoa izan dadin. Erreparatu proposatzen dizkizugun materialen zerrendari. Gure proposamena Bota ozpina (azido azetikoa dauka) plastikozko botilan, eta sartu sodio bikarbonatoa puxikan. Kontu handiz, estali botila puxikarekin eta bota bikarbonatoa botila barrura. Puxikaren bolumena handitu egiten dela ikusiko duzu. Ondoren, puxika kendu eta sodio hidroxidoa bota. Botilari tapoia jarri eta eragin, karbono dioxidoa uretan disolbatuta dagoen sodio hidroxidoarekin nahastu dadin. Botilak forma aldatzen duela ikusiko duzu. Materiala • Plastiko malguko botila bat, 1,5 L-koa • Puxika bat • 6°-ko ozpina, 100 cm3 inguru • 8 g sodio bikarbonato • 7 g sodio hidroxido ezkatak

Esperimentua egiteko orientazioak • Prozeduran ageri diren erreaktibo-masak kantitate estekiometrikoak baino handiagoak dira, erreakzio-abiadura egokia lortzeko. • Lehen erreakzioan, tarteka, botila irekita egon daiteke, puxika erabili gabe; horrela, sortu den karbono dioxi-

doak botilako espazioa beteko du eta kanpora irtengo da. • Gas horrek botila barruko aire guztia desplazatu duela ziurtatzeko, pospolo bat sar dezakegu piztuta, eta sua amatatzen den ikusi.

ATERA ONDORIOAK...

1-2-4. Lan egin taldearekin eta erantzun galdera hauei:

b) Zer esanahi dute orrialde honetako ekuazio kimikoetan parentesi artean ageri diren ikurrek?

a) Zer efektu ikusten da botilan bigarren erreakzioa gertatzen denean? Zergatik?

c) Erreaktiboen zati bat erreakzionatu gabe geratu da. Nola dakigu hori?

145

ULERTU Antolatu zure ideiak

Kontzeptu-mapa sistemikoa

1 Kopiatu kontzeptu-mapa koadernoan, edo kontzeptu-mapak egiteko aplikazio batean, eta egin honako zabalkunde hauek: a) Osatu falta diren hitzak. b) Azaldu zergatik ageri den beti «molekula» hitza beste aukera batekin batera kontzeptu-mapan. Horretarako, hausnartu molekularrak ez diren substantzia-motei buruz. c) Sartu kontzeptu-mapan adar berri bat, (1) jartzen duen tokian, aldaketa kimiko bat zer aldaketa mota den erakusteko, materiaren konposizioari dagokionez. d) Aurreko puntuko adar horri jarraituta, adierazi zer ebidentziaren arabera dakigun aldaketa kimiko bat gertatu dela.

e) Sartu mapan, (2) jartzen duen tokian, zer beste ikur ager daitezkeen ekuazio kimiko batean. f) Kontserbazioaren legea dioen koadrotik abiatuta, idatzi lege horren adierazpen matematikoa. g) Adierazi zure koadernoan substantziakantitatearen eta masaren arteko erlazioa. Horretarako, gehitu adar bat zuk egokien deritzozun tokian. h) Adierazi, irudi baten bidez, orientazioaren arabera eraginkorra den talka bat eta eraginkorra ez den beste bat, eta sartu mapan. i) Sartu kontzeptu-mapan oinarrizko entitateen kopurua eta substantzia-kantitatea moletan adierazita erlazionatzen dituen konstantea.

Erreakzio kimikoak

hauen bidez adierazita

hau dira

Ekuazio ? .................................

(1)

hau betetzen dute

Aldaketak

osagai hauek ditu

eta horietan

? ......................................... kontserbazioaren legea

? .................................. legea

(2) Koefiziente ? .................................

Molekulak edo ? .................................

Formula kimikoak

hauenak

honen berri

hauenak

erreaktiboak

Kopurua

Talka egiten dute

honena Molekulak edo ? ................................

hauenak

hau nahikoa dutela

hau egokia dutela

Energia

Orientazioa

eta

substantzia-kantitateaaren unitatean adierazten dira

Mola

146

emaitza hau da

? ...........................

hauenak

Molekulak edo ................................. ?

Gogoratu unitate honetako lana zure portfoliorako aukeratzea.

b) Adierazi masaren datuak denborarekiko, eta esan erlazio lineala den.

Gogoratu zenbakizko ariketa guztien soluzioak dituzula anayaharitza.es webgunean.

c) Aurreko grafikotik abiatuta, esan zer denbora-tartetan den handiena erreakzio kimikoaren abiadura. Zertan oinarritu duzu zure erantzuna? Erlazionatu behaketa hori talken teoriarekin.

Aldaketak konposizioan 1 Aldaketa kimiko batean materiaren izaera aldatzen dela esaten dugunean, zer esan nahi dugu? Definitu zure hitzekin materiaren izaera esapidea. 2 Ozpina eta bikarbonatoa kontaktuan ipintzean, gas bat askatzen da (karbono dioxidoa) eta sodio azetatoa eta ura eratzen dira: a) Esan zein diren erreakzioaren erreaktiboak. b) Esan zenbat produktu eratzen diren erreakzio horretan. 3 Esan ondorengo baieztapen hauek zuzenak ala okerrak diren, eta azaldu zergatik: a) Erreakzio kimiko guztietan askatzen da energia. b) Erreakzio kimikoak organismo bizietan soilik gertatzen dira modu naturalean. c) Erreakzio kimiko batean, erreaktiboak eta produktuak agregazio-egoera desberdinetan egon daitezke. d) Naturan gertatzen diren erreakzio kimikoak arazoa dira ingurumenerako. 4 Erreakzio kimiko batzuen erabilera nagusia energetikoa da, energia-kantitate handia askatzen dutelako. Jarri erreakzio kimiko mota horren adibide bat. Azaldu ingurumenerako zer arazo eragiten duten.

Irudia. Azaldu zer adierazten duen irudiak:

Zer antzekotasun eta zer alde daude aurreko adierazpenaren eta hurrengoaren artean?

9 Nola eragiten dio tenperaturak erreakzio kimiko baten abiadurari? Erabili talken teoria eta teoria zinetiko-molekularra tenperaturari eta partikulen batezbesteko energia zinetikoari dagokionez. Erreakzio kimikoen adierazpena 10 Ikasle batek, ekuazio kimiko hau izanda: NO + O2 8 NO2 honela doitu du:

Erreakzio kimikoen teoria atomikoa 5 Erreaktiboen partikulen artean gertatzen diren talka guztiek eragiten dute erreaktiboak apurtzea. Zeren araberakoa da talkak eraginkorrak izatea? 6 Bateragarria da talken teoria masaren kontserbazioaren legearekin? Biek azaltzen dituzte erreakzio kimikoen alderdi batzuk, baina eskala bera erabiltzen dute? Arrazoitu erantzunak. 7 Taula honetan, bi substantziek erreakzio kimiko bat gertatu bitartean denboran zehar zer masa duten ageri da: Masa A, mA/g

7,5

3,75

2,5

1,88

Masa B, mB/g

1,7

3,4

6,8

13,6

Denbora, t/min

a) A eta B substantziak, erreakzioaren erreaktiboak ala produktuak dira? Arrazoitu erantzuna.

NO + O2 8 NO3 Zuzena da egin duena? Zergatik?

11 Doitu erreakzio kimiko hauek: a) Al + O2 8 Al2O3

c) NH3 + H2SO4 8 (NH4)2SO4

b) SO2 + O2 8 SO3

d) Fe2O3 + H2 8 Fe + H2O

12 Idatzi honako ekuazio kimiko doitu honetatik lor dezakezun informazio guztia: 3 Cl2 (g) + 2 Fe (s) 8 2 FeCl3 (s)

13 Erabili taula hau aurreko ariketako erreakzioa doituta dagoela egiaztatzeko. Elementua

Erreaktiboetako atomoak

Produktuetako atomoak

Cl Fe

147

14 Abiatu irudi honek ematen duen informaziotik eta idatzi ekuazio kimiko doitua. Kontuan izan gorriak oxigeno-atomoak direla; beltzak, karbono-atomoak, eta zuriak, hidrogeno-atomoak.

15 Burdin disulfuroa (solidoa) dioxigenoarekin konbinatzen da, eta sufre dioxidoa eta diburdin trioxidoa (solidoa) eratzen dira. Idatzi prozesu horren ekuazio kimikoa, substantziak zer agregazio-egoeratan dauden adierazita. 16 Kalkulatu elementu bakoitzaren zenbat atomo dauden ondorengo ekuazio kimiko hauetako erreaktiboetan eta produktuetan: a) 2 KOH + H2CO3 8 K2CO3 + 2 H2O b) 2 C2H6 + 7 O2 8 4 CO2 + 6 H2O c) 3 HCl + Al(OH)3 8 AlCl3 + 3 H2O

17 Aztertu honako erreakzio kimiko hauek ondo doituta dauden; ondo ez badaude, zuzendu: a) Zn (s) + Ag2O (s) 8 2 ZnO (s) + Ag (s) b) 2 NH4NO3 (s) 8 2 N2 (g) + H2O (g) + O2 (g) c) MgSO3 (s) 8 MgO (s) + SO2 (g) d) H2S (g) + SO2 (g) 8 3 S (g) + H2O (g)

Lege ponderalak eta ekuazio kimikoak 18 Erreakzio kimiko bati buruz, honako informazio hau daukagu:

Produktuen masa, mp/g

NH3

6,06

28,02

34,08

a) Kalkulatu amoniakoaren zer masa lor daitekeen 7,878 g hidrogenok guztiz erreakzionatzen badute. b) Masaren kontserbazioaren legea erabilita, abiatu aurreko datuetatik eta kalkulatu nitrogenoaren zer masa behar den erreakzioan.

148

a) Karbono dioxidoaren zer masa eratzen da? b) Hasieran 150 g erreaktibo badugu, produktu bakoitzaren zer masa lortzen dugu?

20 Aurreko ariketatik abiatuta, lortu zer masa-proportziotan erreakzionatzen duten kaltzio karbonatoak eta kaltzio oxidoak. Lor ditzakegu 56 g kaltzio oxido 60 g kaltzio karbonatotik? Zer legetan oinarritu zara ariketa honi erantzuteko? 21 Kloro gasaren eta burdinaren arteko erreakziorako: 3 Cl2 + 2 Fe 8 2 FeCl3 531,75 g kloro eta 300 g burdin erabili ditugu. Kantitate horiek proportzio estekiometrikoan daude? Erabili taulako informazioa. Erreaktiboen masa, mr/g

Produktuen masa, mp/g

Cl2

FeCl3

212,7

111,7

324,4

Kalkulatu zer burdin masak erreakzionatuko duten eta zer FeCl3 masa eratuko den.

Substantzia-kantitatea 22 Osatu taula hau: Substantzia

Masa, m/g

Ura

Substantziakantitatea, n/mol

3,16 · 1024

Ozonoa Karbono dioxidoa

O atomoen kopuru osoa

2,5

23 Ordenatu kantitate hauek masari dagokionez, txikienetik handienera:

3 H2 + N2 8 2 NH3 Erreaktiboen masa, mr/g

19 50 g kaltzio karbonato berotzen ditugunean, 28 g kaltzio oxido eta karbono dioxidoa eratzen dira.

a) 0,25 mol berun tetrakloruro. b) 5 mol ur. c) 1 mol azido sulfuriko.

24 Kalkulatu zenbat atomo eta zenbat molekula dauden lagin hauetan: a) 18 g ur. b) 88 g karbono dioxido. c) 81 g aluminio.

25 Potasioa (K) urarekin (H2O) erreakzionarazten bada, potasio hidroxidoa (KOH) eratzen da eta hidrogeno gasa (H2) askatzen da. a) EIdatzi ekuazio kimiko doitua. b) Kalkulatu hidrogeno gasaren zer masa askatzen den aurreko erreakzioan 78 g potasiok erreakzionatzen dutenean. c) Aurreko erreakzioan, 20 g potasiok 9,21 g urekin erreakzionatzen badute, produktuen zer kantitate lortzen da guztira, moletan?

b) Aurreko erregai horietatik kutsagarriena zein den jakiteko irizpide bat da bakoitzaren mol baten erreketan zer kantitate karbono dioxido askatzen den kalkulatu eta konparatzea. Kalkulatu nCO2 / nerregaia zatidura kasu horietako bakoitzean, eta adierazi erregai den kutsatzaileena.

Datuak: m (K) = 39 u; m (H) = 1 u.

26 5 g-ko burdinazko iltze bat kanpoan utzi dugu, eguratsean. Handik denbora batera, zati bat herdoildu dela ikusi dugu, eta 5 g diburdin trioxido eratu dela: a) Burdinaren zer masak erreakzionatu du? b) Burdinaren zer masa geratu da erreakzionatu gabe? Iltzearen masaren zer ehunekok adierazten du erreakzionatu gabe geratu den zatia? Kimika eta ingurumena 27

Zer dela eta diozu hori? Hidrokarburoen erreketan, erreakzioko produktuetako bat karbono dioxidoa da. Zenbat eta handiagoa izan hidrokarburoko karbono-atomoen kopurua, orduan eta handiagoa da eratzen den karbono dioxido kantitatea. Hori dela eta, ahal dela karbono gutxiago dituzten erregaiak erabiltzeko joera gero eta zabalago dabil.

Hidrokarburoen erreketaren helburua da energia kimikoa beste energia mota bat bihurtzea. Erreakzio bakoitzean lortzen den energia kuantifikatzeko, erreketa-ahalmena (EA) parametroa erabiltzen da; eta adierazteko, kilojouleak (energiaunitatea) erregai moleko (kJ · mol–1). Taulako balioetatik abiatuta, kalkulatu, erregai bakoitzerako, zenbat karbono dioxido isurtzen da kilojoule energia bakoitzeko. Zer erregai da energiari dagokionez eraginkorrena? Zeinek isurtzen du atmosferara karbono dioxido gutxiago kilojoule bakoitzeko? Zer ondorio atera dezakezu zure emaitzetan oinarrituta? Aintzat hartuta ikasi duzuna eta 13.a helburua, zer erregai aukeratuko zenuke energia sortzeko? Zer beste energia-iturri garatzen ari dira gertaera hori leuntzeko? Kontsultatu 7.2 helburua. Erregaia

EA/(kJ · mol–1)

CH4

890

C2H6

1 560

C3H8

2 220

C4H10

2 900

a) Idatzi eta doitu metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) eta butanoaren (C4H10) erreketa-erreakzioak.

HAUSNARTU Unitate honetan, norberak egindako eduki gehiago dituzten dibulgazio-bideoak sortuko zenituen, eta dinamismo-maila handiagokoak. Deskargatu anayaharitza.es webgunean eskuragarri dagoen galdetegia, eta alderdiren batean zuk nahiko zenukeen maila ez daukazula ikusten baduzu, eman egoera hobetzeko proposamenen bat eta aplikatu. Alderdiak

Ulertzen dut eta gai naiz ikaskideei azaltzeko

Ez dut guztiz ulertzen. Zalantza batzuk ditut

Ez dut ulertzen

Ez dakit

Nire ideiak beldur gabe azaldu dizkiot taldeari, eta nire sormena lagungarria izan da... ...

PROBATU ZURE KONPETENTZIAK Egin anayaharitza.es webgunean ageri den konpetentzien ebaluazioa.

149

© GRUPO ANAYA, S.A., 2022 - C/ Juan Ignacio Luca de Tena, 15 - 28027 Madrid. Eskubide guztiak gordeta. Legeak lan honen edukia babestu eta espetxe-zigorrak edota isunak eta kalte-galeren ondoriozko kalteordainak ezartzen ditu honako hauentzat: edozein literatura-lan, artelan zein zientzia-lan, edo horren eraldaketa, interpretazioa edo gauzapena (edozein euskarritan finkatuta edo edozein eratan komunikatuta), oso-osorik edo zati batean, baimenik gabe erreproduzitu, plagiatu, banatu edo komunikatzen dutenentzat.