Models Atòmics i Teoria Quàntica: Un Resum Concís

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Química

Escrito el en catalán con un tamaño de 3,94 KB

El Model Atòmic de Thomson

Thomson va proposar que l'àtom és una esfera uniforme d'electricitat positiva on hi ha electrons molt separats a causa de les forces de repulsió. Aquest model explicaria per què els àtoms són neutres i per què, quan es perden electrons, l'àtom s'ionitza.

Descobriment del Nucli Atòmic (Rutherford)

El model de Thomson no podia explicar els experiments de dispersió de les partícules alfa de Geiger i Marsden, amb Rutherford. El nombre de partícules alfa que travessen la làmina d'or sense desviar-se permet suposar que passen lliurement a través dels àtoms d'or i que estan pràcticament buits. Les desviacions i fortes repulsions que experimenten algunes de les partícules s'expliquen si s'admet que a l'àtom hi ha una concentració de càrrega positiva que és la causant de les forces de repulsió emeses per cossos de massa considerable.

Segons el model de Rutherford, en els àtoms es distingeixen dues zones:

  • El nucli, on queda concentrada tota la càrrega positiva i gairebé tota la massa.
  • Al voltant del nucli, una zona denominada embolcall o capa electrònica en la qual giren els electrons.

Dificultats del Model de Rutherford

Si sumaves la massa d'un electró i protó per separat, la massa de l'àtom queda més petita que per separat. Rutherford va suposar l'existència d'una altra partícula, no carregada, el neutró.

El model no descriu la situació on es troben els electrons, només diu que donen voltes i tampoc resol el problema de per què no perden energia i cauen al nucli.

El Model Atòmic Actual

El nucli està format per dues classes de partícules: protons i neutrons. L'embolcall, per electrons.

La Teoria Quàntica

Els espectres d'emissió s'originen a partir de l'energia radiant emesa pels àtoms quan són prèviament excitats. Són espectres discontinus, la qual cosa ens indica que l'àtom ha emès energia de forma discontínua.

Els espectres d'absorció també ens indiquen que els àtoms només absorbeixen energia d'una longitud d'ona i freqüència determinades: l'absorció d'energia pels àtoms és també discontínua.

El fet que els àtoms siguin responsables dels espectres d'emissió i d'absorció, o el que és el mateix, que la matèria pugui emetre o absorbir radiació electromagnètica, s'interpreta actualment amb la teoria quàntica, iniciada el 1900 pel físic alemany Max Planck.

Segons la teoria quàntica, es considera que la matèria emet o absorbeix energia radiant, de manera discontínua mitjançant grànuls o corpuscles elementals, o també fotons. La llum transporta la seva energia en fotons o quanta.

El Model de Bohr

L'electró es mou entorn el nucli positiu en algunes capes circulars (nivells energètics principals).

  • Mentre es mou, no absorbeix ni emet energia (ESTACIONARI).
  • L'energia de l'electró en cada nivell és la suma de la seva energia cinètica i de la seva energia potencial.

L'energia total de l'electró té uns valors concrets, és a dir, l'energia de l'àtom està QUANTITZADA. A cada nivell li correspon un nombre. Quan està al més baix estat fonamental, els altres estan excitats. Quan s'IONITZA, l'electró se separa completament de l'àtom a estat excitat al nivell ∞ i la seva energia és nul·la.

Quan passa d'un nivell + a un altre -, emet l'energia de cop en forma de fotó. L'absorció de nivell amb menys energia a un altre de + és discontínua i quantitzada.

Falles del Model de Bohr

La força centrípeta que mantindria els electrons en les seves òrbites seria l’atracció electrostàtica amb el nucli, com ja vèiem, però els electrons no podrien ser estables en elles per ser càrregues amb moviment circular, i per tant accelerat (aN ≠ 0), per la qual cosa deurien radiar, i per tant perdre energia potencial fins a caure sobre el nucli.

Entradas relacionadas: