Evolució dels Models Atòmics: De Dalton a Bohr i l'Estructura de l'Àtom
Enviado por Chuletator online y clasificado en Química
Escrito el en 
catalán con un tamaño de 276,45 KB
Evolució Històrica del Concepte d'Àtom
John Dalton i la Teoria Atòmica
John Dalton va proposar la Teoria Atòmica, que afirmava que la matèria estava formada per partícules molt petites i indivisibles anomenades àtoms (indivisibles).
Partícules Subatòmiques Fonamentals
- Els electrons són les partícules que formen els raigs catòdics. La seva càrrega és negativa.
- El protó és una partícola amb càrrega positiva.
L’àtom és divisible, ja que està format per partícules més petites proveïdes de càrrega elèctrica.
Els electrons i els protons són partícules subatòmiques que tenen càrrega negativa i positiva, respectivament. La massa de l’electró és molt petita, comparada amb la de l’àtom, mentre que la del protó és unes dues mil vegades més gran que la de l’electró.
En un àtom neutre, el nombre d’electrons i de protons és el mateix.
Models Atòmics Clàssics
Model Atòmic de Thomson (Púding de Panses)
El Model Atòmic de Thomson descriu l’àtom com una esfera uniforme de matèria amb càrrega positiva, i els electrons hi estan incrustats.
- La càrrega total és neutra.
- La massa de l’àtom es deu gairebé completament a la massa de l’esfera positiva, ja que la massa dels electrons és mínima.
L'Electrització i la Formació d'Ions
L’electrització es produeix quan l’esfera guanya o perd electrons. Els fenòmens observats al tub de descàrrega es justifiquen a través del concepte d’ió.
Formació d'un ió: Un ió es forma quan un àtom neutre guanya o perd algun electró.
- Catió: Ha perdut un electró (càrrega +1).
- Anió: Ha guanyat un electró (càrrega -1).
Model Atòmic de Rutherford (Model Planetari)
L'Experiment de Rutherford
L'experiment consistia a bombardejar una làmina molt fina d’or amb partícules α (ions d’heli amb càrrega positiva) que procedien d’un material radioactiu i observar la dispersió de les partícules sobre una pantalla fluorescent.
Conclusions:
- L’àtom sembla estar pràcticament buit.
- Perquè surtin repel·lides, les partícules α han de xocar amb una petita zona de gran massa i càrrega positiva. Rutherford va anomenar aquesta zona nucli de l’àtom.
- Les partícules rebotades han xocat contra el nucli, amb càrrega neta positiva, que les ha repel·lit.
Si l’àtom fos una esfera uniforme, com Thomson havia suposat, aquests fets serien inexplicables, ja que les partícules no patirien grans desviacions, i encara menys rebotarien.
Estructura de l'Àtom segons Rutherford
- Nucli: Petita zona interior, de massa gran i càrrega positiva, on hi ha els protons. El nucli és unes 10.000 vegades més petit que l’àtom.
- Escorça: Està molt allunyada del nucli, de manera que l’àtom està pràcticament buit. En aquesta escorça se situen els electrons, que giren a gran velocitat al voltant del nucli.
El Neutró
Rutherford es va adonar que la massa teòrica calculada era la meitat que la massa experimental. Per tant, havia d’existir algun tipus de partícules a l’àtom, amb massa similar a la del protó i sense càrrega elèctrica, que el seu experiment no havia detectat. Aquestes altres partícules les va anomenar neutrons.
La major part de la massa d’un element correspon als nucleons, és a dir, a les partícules que constitueixen el nucli dels seus àtoms (protons i neutrons).
Nombres Atòmics i Isòtops
El Nombre Atòmic (Z)
El nombre atòmic, Z, defineix l'element.
El Nombre Màssic (A)
El nombre màssic, A, és la suma del nombre de protons (Z) i de neutrons (N) d’un àtom: A = Z + N
Per a un element X, el nombre màssic i l’atòmic s’expressen així:
Relacions fonamentals en un àtom neutre:
- Z = P (Nombre de Protons)
- Z = E (Nombre d'Electrons)
- N = A - Z (Nombre de Neutrons)
- A / = / N (Relació entre A i N)
Isòtops i Radioactivitat
Dos àtoms són isòtops quan pertanyen al mateix element (mateix Z) però tenen diferent nombre de neutrons (diferent A).
Radioactivitat: No tots els isòtops són radioactius. Aquesta característica els fa perdre energia constantment en forma de radiació que, en realitat, és una pèrdua de partícules subatòmiques. És per això que un isòtop radioactiu pot, amb el pas del temps, transformar-se en un altre element químic.
Càlcul de la Massa Atòmica
La massa d'un element és la mitjana ponderada de les masses dels isòtops amb els seus percentatges d'abundància natural.
A = m (El nombre màssic A s'aproxima a la massa atòmica m)
Espectres Atòmics
Un espectre és un registre fotogràfic de l’energia que desprenen o absorbeixen els cossos.
Tipus d'Espectres
Espectre Continu
Espectre Discontinu (Espectre de Ratlles)
També anomenat espectre de ratlles o espectre discontinu.
Espectre d’Emissió
Espectre d’Absorció
Model Atòmic de Bohr
El Model Atòmic de Bohr va introduir la quantificació de l'energia per explicar els espectres atòmics.
Postulats de Bohr
- Cada òrbita té un nivell d'energia diferent.
- L'electró desprèn energia i, com a conseqüència, s'apropa més al nucli (transició a un nivell inferior).
- Quan l'electró absorbeix energia, salta a una òrbita més allunyada del nucli (nivell superior).
El Concepte d'Orbital
Un orbital és la zona de l’espai on la probabilitat de trobar un electró és molt alta, superior al 99 %.