La Màgia de la Taula Periòdica dels Elements

c4dMiquel Duran
Càtedra de Cultura Científica i Comunicació Digital
Universitat de Girona

La configuració actual d’aquesta Taula Periòdica està formada per files, columnes i una ordenació de símbols químics que tenen associats un número natural. Això permet per un cantó adaptar molts de jocs de mans i d’enginy clàssics per tal d’ensenyar els conceptes associats a la Taula Periòdica, però també permet fer-la servir per crear jocs nous. Tot plegat segur que us sorprendrà.

tpe1Aquesta activitat partirà de la Taula Periòdica dels Elements elaborada pels químics de Girona (veure imatge) i també de jocs de cartes químiques de pòquer on les figures i pals són acompanyats dels símbols atòmics de cada element químic

Us explicarem per exemple que la Taula Periòdica i un joc de cartes franceses s’assemblen…

  • tpe3Hi ha gairebé el dobles d’elements (103) que cartes en un joc de pòquer (52)
  • El número d’elements lantànids i actínids es el número de cartes en un pal de la baralla francesa (13)
  • Hi ha 5 elements en cada columna principal, igual que el número de cartes en una mà de pòquer

Alguns dels jocs que hi farem estaran basats en idees popularitzades per l’escriptor americà i divulgador de les matemàtiques Martin Gardner, del qual aquest any se’n celebrarà el 100è aniversari del seu naixement.

I sabeu què són les pomes quirals ? Així aprendreu què és la quiralitat a la natura!

Amb les cartes també es poden fer estructures moleculars. I amb palletes de beure, i amb globus, i amb llaminadures. Provarem de fer un futbal·lè amb cartes, si ens hi ajudeu!

I és que la química és ella mateixa màgia !

Per cert.. una pregunta… quantes parelles d’elements de símbols de dues lletres són simètriques ? Per exemple: arsènic i samari (As/Sa). Els sabreu trobar? Us podreu ajudar de la nostra Taula Gironina! N’hi ha alguna de totalment consonàntica? Quina vocal hi domina?

tpe2Més coses: us explicarem què és la “Carta de Schrödinger” (un concepte cosí del Gat de Schrödinger”) i us mostrarem amb cartes què són els parells EPR (Einstein-Podolski-Rosen) de partícules entrellaçades, que interactuen a grans distàncies de forma instantània d’una forma inexplicable i quàntica.

Voleu saber una curiositat més? Moltes vegades s’escriu un nom o frase com a concatenació de símbols químics. Doncs per a “Ciència entre Tots” és molt difícil!! De fet, només hi ha dues lletres consecutives que formen el símbol d’un element. No ens havíem trobat mai amb una frase tan poc “simbolitzable químicament”!

Us hi esperem!

Taula periòdica i àtoms en 3D

Tercer i quart d’ESO
Instituts de Sils i Palamós
Sils / Palamós

Objectius

  • Conèixer les principals característiques de la taula periòdica dels elements i la seva relació amb l’estructura atòmica.
  • Conèixer la història sobre l’elaboració de la taula periòdica actual.

taulaperiodicaQuè tenim? (Material)

  • Taula periòdica en 3D
  • Model atòmic en 3D.

Què fem? (Com ho fem?)
Es realitzarà una breu descripció de la taula periòdica actual i la seva relació amb l’estructura atòmica.

Què passa? (Què observem?)
Al llarg de la descripció s’anirà relacionant el model atòmic en 3D amb el model en 3D de la taula periòdica.

Per què passa? (Els conceptes científics)
La taula periòdica és una representació esquemàtica mitjançant la disposició en una graella o taula els elements químics, ordenats per nombre atòmic creixent i de forma que s’hi reflecteix la llei periòdica formulada per Dmitri Mendeléiev, és a dir, la semblança dels elements químics cada cert nombre de nombres atòmics.
D’aquesta manera, s’agrupen els elements en:
4 blocs segons les seves configuracions electròniques (bloc s, bloc p, bloc d i bloc f),
7 períodes, (fileres), 18 grups o famílies, (columnes), amb propietats físiques i químiques molt similars (per exemple grup dels halògens, grup dels gasos nobles,…) i 10 sèries o grups d’elements amb propietats semblants però més generals que les famílies.
La primera taula periòdica va ser elaborada pel químic rus Dmitri Mendeléiev el 1869 i per l’alemany Julius Lothar Meyer el 1870 de forma independent. Gràcies a la distribució que realitzà, Mendeléiev pogué predir l’existència d’elements químics encara no descoberts (gal·li, germani,…) i les propietats físiques (punt de fusió, densitat, color…) i químiques (massa atòmica, compostos, reactivitat química amb l’aire, l’aigua, els àcids, les bases…) que tindrien.
Posteriorment la taula periòdica original de Mendeléiev es va haver de modificar per incloure grups d’elements que no havien estat predits (gasos nobles, lantànids) o que es van sintetitzar a laboratoris perquè no existeixen en la natura (actínids) donant lloc a la taula periòdica actual.

Els elements en capsa. Una taula periòdica real

Marta Segura i Fàbregastaulaperiodic (1)
Escola Pia Nostra Senyora
Barcelona

Proposta de l’activitat
Tots en algun moment de la nostra vida, hem hagut d’estudiar la Taula Periòdica. Què hagués passat si en lloc de memoritzar símbols químics haguéssim pogut manipular-los?
Amb aquest objectiu, hem construït una Taula Periòdica Real que hem titulat “Elements en capsa”.
taulaperiodic (2)Aquesta col·lecció pretén mostrar els elements químics tal i com són en la realitat, formant part de les substàncies pures, mescles i objectes reals diversos.
La taula és un recull de 112 elements, 85 dels quals en forma de capsa i 27 en forma de fitxa.
En les 85 capses si pot veure la substància simple (hi ha 75 capses d’aquest tipus), mostres de diversos compostos, els diferents minerals d’on s’extreu la substància simple i aplicacions de la vida quotidiana.
taulaperiodic (3)Així doncs la taula recull entre d’altres, 13 mostres de polímers, 22 objectes diversos de la vida real i materials molt actuals com el ferrofluid, els  aerogels, els  superconductors, els LED, les bateries, etc. En  total una col·lecció de 350 objectes de diferents àmbits de la vida quotidiana i que ens permeten demostrar que la Química ens envolta, forma part de les nostres vides i de nosaltres mateixos.
Què podrem fer amb aquesta taula?
taulaperiodic (4)Obrir les caixes, observar els objectes i tocar les substàncies reals que hi ha arreu, ja és una activitat prou interessant.  Però a més amb aquesta taula podràs mesurar els teus coneixements de química mitjançant un joc de pistes.
Responent senzilles preguntes tot manipulant la taula posarem a prova els teus coneixements i els podràs mesurar amb el  nostre “quimiòmetre”.

Per saber-ne més
Pots llegir l’article “Els elements en capsa”: una taula periòdica real publicat al número 7 de la revista Educació Química EduQ, any 2012