Guia dels Models Atòmics: De Thomson a l'Actual

Evolució dels Models Atòmics

Model atòmic de Thomson

Els electrons es troben "enganxats" al conjunt de protons, formant una esfera de càrrega positiva.

Model atòmic de Rutherford

Els protons estan "concentrats" en una petita regió de l'espai, anomenada nucli, i al voltant del nucli s'hi mouen els electrons, a una certa distància. Aquest model es basa en les següents observacions:

• La majoria de partícules travessen la làmina d'or en línia recta, la qual cosa indica que l'àtom és majoritàriament buit.
• Algunes partícules es desvien, la qual cosa suggereix que passen a prop d'una zona amb càrrega positiva.
• Molt poques partícules reboten, indicant que xoquen contra una zona molt densa i petita on es concentren els protons: el nucli.

Model atòmic de Bohr

Els electrons es troben en unes òrbites circulars determinades i no "cauen" cap al nucli. No totes les òrbites circulars són possibles, sinó només les que es troben a una determinada distància del nucli.

El model atòmic actual (Schrödinger)

L'electró no es mou en òrbites definides, sinó que es pot trobar en una determinada regió de l'espai, anomenada orbital.

Partícules Subatòmiques Fonamentals

Electró (e⁻)

Partícula amb càrrega negativa (descobert per Thomson).

Protó (p⁺)

Partícula amb càrrega positiva (descobert per Rutherford).

Neutró (n)

Partícula que no té càrrega elèctrica (descobert per Chadwick).

Radioactivitat i Reaccions Nuclears

La radioactivitat és el procés de guany o pèrdua de partícules que experimenta el nucli d'un àtom inestable.

Tipus de Reaccions Nuclears

• Fissió nuclear: Els nuclis atòmics es trenquen i es divideixen en nuclis més petits. Aquest procés s'utilitza a les centrals nuclears.
• Fusió nuclear: S'uneixen dos nuclis atòmics petits per formar-ne un de més gran. Aquest procés requereix una gran quantitat d'energia i té lloc al Sol i a les estrelles.

Tipus de Radiació

• Radiació Alfa (α): No penetra al cos.
• Radiació Beta (β): Penetra uns centímetres al cos.
• Radiació Gamma (γ): Travessa els cossos.

Propietats i Conceptes de l'Àtom

Nombre atòmic (Z)

És el nombre de protons que té un àtom al seu nucli.

Àtom neutre

És aquell que té el mateix nombre de protons que d'electrons.

Nombre màssic (A)

És el nombre de partícules que té l'àtom al nucli, és a dir, la suma de protons (Z) i de neutrons (n). La fórmula és: A = Z + n.

Massa atòmica

La massa atòmica és la massa d'un dels seus àtoms.

Isòtops

Els isòtops són àtoms que tenen el mateix nombre atòmic (Z) però un nombre màssic (A) diferent, és a dir, mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons.

Ions

Són àtoms que han perdut o guanyat electrons a l'escorça, adquirint una càrrega elèctrica neta.

• Cations: Si un àtom neutre perd electrons, queda amb un excés de càrrega positiva i es converteix en un catió.
• Anions: Si un àtom neutre guanya electrons, queda amb un excés de càrrega negativa i es converteix en un anió.

Instruments de Detecció de Càrrega

Electroscopi

Només indica si un objecte té càrrega elèctrica o no. Si apropem o toquem l'instrument amb un objecte carregat, les seves làmines es mouen.

El pèndol elèctric

Permet conèixer quin tipus de càrrega té un objecte. Si es coneix la càrrega del pèndol, en apropar un altre objecte carregat, s'atraurà o es repel·lirà segons les seves càrregues siguin oposades o iguals.