Història dels Models Atòmics: De Dalton a l'Actualitat

Unitat 3: Els àtoms i les seves funcions

1. Models atòmics

Els models atòmics tenen el seu origen a l'Antiga Grècia. Demòcrit va plantejar que la matèria no és contínua, sinó que està formada per partícules anomenades àtoms (que en grec significa indivisibles).

1. Primer model atòmic: Dalton (1803)

• La matèria està formada per partícules indivisibles: àtoms.
• Tots els àtoms d'un element són idèntics en massa i propietats.
• Els àtoms de diferents elements són diferents en massa i propietats.
• Els àtoms dels diferents elements s'uneixen entre ells per formar compostos en relacions de nombres senzills.

Nota: Dalton va cometre un error, ja que els àtoms no són indivisibles.

2. Segon model atòmic: Thomson (Model del pastís de panses)

Thomson descobreix l'existència de partícules negatives (electrons) que formen la matèria. S'imagina l'àtom com una esfera de càrrega positiva on estan incrustats els electrons de manera neutra.

Error: No explica l'experiment de Rutherford.

3. Tercer model atòmic: Rutherford (1911)

Mitjançant un experiment de bombardeig de partícules positives sobre una làmina, observa tres comportaments:

• Travessen la làmina.
• Surten rebotades.
• Es desvien.

El model es divideix en:

• Nucli: Part central on es concentra la massa i la càrrega positiva.
• Escorça: Zona al voltant del nucli formada per electrons.

Entre el nucli i l'escorça hi ha molt espai buit i l'àtom és elèctricament neutre.

4. Model atòmic de Bohr (1913)

Els electrons de l'escorça no giren en òrbites aleatòries, sinó que estan distribuïts en capes de diferents nivells d'energia.

El 1932, Chadwick descobreix el neutró: partícula de massa semblant al protó i càrrega 0.

5. Model atòmic actual

Un àtom és neutre quan té el mateix nombre de protons que d'electrons.

• Massa protó = Massa neutró ≈ 1,67 x 10⁻²⁷ kg
• Massa electró ≈ 7,96 x 10⁻³¹ kg

La major part de la massa de l'àtom es troba concentrada en el nucli.

Conceptes fonamentals

• Nombre atòmic (Z): Nombre de protons del nucli. Distingeix un element químic d'un altre.
• Nombre màssic (A): Suma de protons i neutrons.
• Isòtops: Àtoms d'un mateix element químic que tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons.

Distribució electrònica en capes

• K: 2 electrons
• L: 8 electrons
• M: 18 electrons
• N: 32 electrons

Ions

Són àtoms que han perdut o guanyat electrons i, per tant, queden carregats elèctricament:

• Anió: Àtom que guanya electrons (càrrega negativa). Típic dels no metalls.
• Catió: Àtom que perd electrons (càrrega positiva). Típic dels metalls.