Química Bàsica: Estructura Atòmica i Models Històrics
Conceptes Fonamentals de Química i Models Atòmics
Introducció a la Química i l'Àtom
La química és la ciència que estudia l'estructura, les propietats i les transformacions de la matèria a partir de la seva composició atòmica. L'àtom és la unitat bàsica mínima d'un element que pot intervenir en una reacció química.
Teories i Models Atòmics Històrics
La Teoria Atòmica de Dalton
Dalton va exposar la primera teoria atòmica moderna, basada en els següents principis:
- La matèria està formada per àtoms.
- Els compostos químics es formen unint àtoms de diferents elements en una relació numèrica senzilla.
- Els àtoms es reagrupen durant les reaccions químiques.
El Model Atòmic de Thomson
El descobriment de l'electró va comportar que el mateix Thomson proposés, el 1904, el primer model d'àtom divisible. Va pensar que, com que la massa dels electrons era tan menuda, la major part de la massa de l'àtom hauria d'estar a la càrrega positiva, que per tant hauria d'ocupar gran part del volum atòmic. El model de Thomson va ser acceptat durant alguns anys, ja que justificava alguns fets experimentals, per exemple, l'existència dels ions.
L'Experiment de Rutherford
Rutherford va dur a terme un experiment que va fer que rebutgés el model de Thomson. Va bombardejar una fina làmina d'or, envoltada per una pantalla fosforescent, amb partícules alfa procedents d'una mostra radioactiva. Com s'esperava, la majoria de les partícules alfa travessaven la làmina sense desviar-se, com indicaven les llampades lluminoses que es produïen a la pantalla. Però es va sorprendre quan va veure que algunes es desviaven significativament i fins i tot n'arribaven a sortir-ne rebotades.
El Model Atòmic de Rutherford
A partir dels resultats del seu experiment, Rutherford va proposar un nou model atòmic amb les següents característiques:
- L'àtom constava d'un nucli menut.
- L'àtom podia considerar-se pràcticament buit.
- Al voltant del nucli es mouen els electrons.
- L'àtom és elèctricament neutre.
Conceptes Clau de l'Estructura Atòmica
Nombre Atòmic (Z)
S'anomena nombre atòmic (Z) el nombre de protons que conté el nucli d'un àtom.
Nombre Màssic (A)
Es denomina nombre màssic (A) la suma del nombre de protons (Z) més el nombre de neutrons (N), és a dir, Z + N.
Isòtops
S'anomenen isòtops els àtoms d'un mateix element químic amb el mateix valor de Z, però amb un nombre diferent de neutrons.
Ions
Un ió és un àtom o una agrupació d'àtoms que té una càrrega elèctrica neta. Es forma quan un àtom guanya o perd electrons.