Models atòmics

TEMA 4 : La Teoria Atómica
1) Models atómics
• Demòcrit (400 a.C.)
• Definició Àtom son partícules indivisibles
• Aigua, aire, terra, foc
• Dalton (1808)
• Teoria atómica explica la existència de compostos, elements i transformacions químiques
• Postulats − La matèria es divisible i està formada per àtoms
− Els àtoms són indivisibles
− Tots els àtoms d'un element son iguals en massa i propietats
− Els àtoms d'elements diferents, son diferents.
− Els compostos es formen per l'unió d'àtoms.
• Thomson (1898)
− L'àtom és divisible
− El descobriment de l'electricitat va permetre identificar unes partícules més petites que l'àtom, carregades
negativament « ELECTRONS ».
− Els àtoms son esferes uniformes de càrrega positiva on es troben incrustats els electrons.
− Cada àtom té un nº característic d'electrons i una càrrega positiva que compensa tota la càrrega negativa.
− Els electrons poden escapar de l'atom quan reben energía.
• Rutherford (1911)
− El descobriment de la ràdio activitat va permetre identificar unes partícules més petites que l'àtom,
carregades positivament PROTONS .
• Resultats de l'experiment :
− La majoria de les partícules travesa la làmina sense desviarse.
− Algunes poques es desvien.
− Molt poques reboten.
• Model atómic :
− L'àtom està format per 2 parts clarament diferenciades:
− Nucli està al centre de l'àtom i conté tota la càrrega positiva.
− Escorça es una part molt gran i buïda on estan els electrons.
1
− Problemes d'aquest model atómic :
1. Amb els pt i e¯ no s'explica tota la massa d'un àtom.
2. Càrregues del mateix signe es repeleixen, per tant el nucli no es estable.
3. Tota càrrega en moviment perd energia.
• Bohr (1913)
• Model àtomic No modifica el de Rutherford, el millora.
• Els electrons giren al voltant del nucli en órbitres circulars. R^ E^
• Mentre l'electró es troba en la seva òrbita no perd ni guanya energía.
• En 1932 Chadwik descobrí el Neutró.
Neutró una partícula sense càrrega i en massa parescuda a la del protó.
• Queden arreglats els 2 primers problemes de Rutherford.
2) Estructura de l'àtom
2.1 Àtom − Nucli Protons
Neutrons
− Escorça Electrons
Protó quantitat més petita de matèria amb càrrega positiva.
Pt = Z
Electró quantitat més petita de matèria amb càrrega negativa.
e¯ = pt
Neutró quantitat més petita de matèria sense càrrega elèctrica.
N=A−Z
3) Identificació de l'àtom
3.1 Nombre atómic (Z) nombre de protons que té un àtom en el nucli.
3.2 Nombre màssic (A) suma de protons i neutrons que té un àtom en el nucli.
3.3 Isòtops àtoms del mateix element que tenen el ateix nombre àtomic, i diferent nombre màssic, tenen el
mateix nº de protons i diferent nº de neutrons.
Exemple de càlculs :
2
Z
1
1
1
6
8
6
A
1
2
3
12
16
14
pt
1
1
1
6
8
6
N
0
1
2
6
8
8
e¯
1
1
1
6
8
6
A = Z + N pt = e¯
N = A − Z Z = pt
4) Ions : Cations i Anions
Ió àtom o grup d'àtoms carregats electricament.
Catió = (+)
Anió = (−−)
Cations
Ca − 2e¯ Ca+2
Anions
H + 1e¯ H
Z = pt A = Z + N
pt = e¯ q = pt − e¯
5) Configuració Electronica
−Els electrons es troben a l'escorça de l'àtom amb capes i subcapes.
NORMES:
−Els electons es col·loquen a la capa de menor energia disponible.
−Una capa té tates subcapes com indica el nombre de la capa.
−El nombre màxim d'electrons d'una capa es 2n2
−El nombre màxim d'electons en la darrera capa es 8.
−El nombre màxim d'electrons en una subcapa és : S2,p6 ,d10,f14
S
P
D
F
2
6
10
14
3
Diagrama de Moeller :
Exemples:
6C = 1s² 2s² 2p²
7N = 1s² 2s² 2p³
7) Sistema periódic
• Està format per :
7 files horizontals (periòdes)
18 columnes verticals (grups)
• Periòde indica el nº de capes electróniques ocupats per els electrons.
• Grups indica el nº d'electrons que hi ha a la darrera capa.
4
5
AAHG
LLAA
CCLS
AAOO
LLGS
IIE
NNNN
SOEO
TNB
ESL
RE
RS
I
S
• Metall són els elements de la taula que tenen pocs electrons i tenen moltes ganes de perdere'ls.
• No metall són els elements de la taula que tenen molts electrons i tenen ganes de guanyar−ne més.
• Semi metalls són els elements que perden electrons a la darrera capa amb dificultat.
• Alcalins són metalls que tenen un electró a la darrera capa i moltes ganes de perdre'l.
• Alcalinoterris són metalls que tenen 2 electrons a la darrera capa i moltes ganes de perdre'ls .
• Halogens són elements no metàlics que tenen 7 electrons a la darrera capa i volen guanyar−ne un.
• Gasos nobles són elements no metàlics que tenen 8 electrons a la darrera capa i no volen ni guanyar ni
perdre res.
6