Descobriments i models atòmics

Química - L'àtom

Descobriments i models atòmics

1910-1913

1925

1932

Càrrega i massa d'electrons(Millikan)

Principi d'incertesa (Heisenberg)

Descobriment del neutró (Chadwick)

1900

1897

1919

Max Planck

Descobrimentde l'electró (Thomson)

Descobriment del protó(Rutherford)

1905

Albert Einstein

Info

1913

Niels Bohr

1926

1904

1808

Erwin Schrödinger

1911

John Dalton

Joseph John Thomson

Ernest Rutherford

Info

NIELS BOHR (1885-1962)

Model amb òrbites d'energia quantitzada incloses.Idees:

• L'àtom consta d'un nucli de càrrega positiva.
• Els electrons circulen per òrbites circulars al voltant del nucli (nivells d'energia concrets/nivells quàntics)

• Els electrons poden saltar entre nivells energètics si reben energia (absorció) o retrocedir si l'emeten (emissió) --> espectres.

Model atòmic de Bohr

ROBERT ANDREWS MILLIKAN (1868-1953)

Càrrega i massa d'electrons

• Experiment de la gota d'oli (amb l'objectiu de mesurar la càrrega / massa d'un sol electró):

Es crea un camp elèctric a través de dues plaques i a mesura que hi van caient les gotes d'oli van absorbint energia (càrrega elèctrica a causa de la fricció. També es podria fer mitjançant els raigs X).Aquestes gotes poden quedar uns instants en suspensió i, quan tornen a reprendre la caiguda se n'examina la seva velocitat.

ERNEST RUTHERFORD (1871-1937)

Model atòmic abans del descobriment dels protons.Idees:

• L'àtom està format per un nucli (és petit i de càrrega positiva) i i una escorça.
• L'escorça està formada per electrons en moviment. Hi ha el mateix nombre de partícules positives que de negatives (àtom neutre).

Model atòmic de Rutherford

EXPERIMENT RUTHERFORD

LÀMINA D'OR

- Es dispara un feix prim de partícules alfa (nuclis d'heli) a una làmina fina d'or pur. - Col·loca radi dins d'una caixa de plom amb un petit forat. - La làmina d'or estava envoltada per un detector (impacte de les partícules). La majoria de les partícules travessaven la làmina en línia recta o amb petites desviacions. 1/20000 partícules rebotaven --> existència de nucli.

JOHN DALTON (1766-1844)

Recupera les idees de Demòcrit. Idees:

• La matèria està constituïda per partícules elementals individuals i indestructibles (àtoms).
• Els àtoms d'un mateix element són iguals en totes les seves propietats.
• Els àtoms no es modifiquen en les reaccions químiques.
• Els compostos es formen a partir de combinacions d'àtoms diversos (va fer diversos experiments amb gasos).

Representació dels àtoms i molècules segons Dalton

SCHRÖDINGER (1887-1961)

Model mecanoquàntic de l'àtom.Idees:

• Els electrons estan en constant moviment (no tenen posició fixa a l'àtom).
• Orbitals = zona de probabilitat per trobar-hi un electró.
• Els orbitals tenen nivells i subnivells (equació d'ona).
• Dualitat ona-partícula (concepte de Broglie). Totes les partícules es poden comportar com a ones i al revés.

Model atòmic Shrödinger (model actual)

THOMSON (1856-1940)

Els àtoms no són indivisibles. Idees:

• L'àtom és una efera compacta de càrrega positiva.
• Incrustades a l'esfera hi ha petites partícules (electrons) de càrrega negativa.
• Es compensen les càrregues --> àtom neutre.

Model atòmic de Thomson "Pudding"

EXPERIMENT THOMSON

Tubs de raigs catòdics

- S'aplica un alt voltatge a un extrem del tub --> feix de partícules des del càtode (-) fins a l'ànode (+). - Per veure-hi les propietats, col·loca dues plaques de càrrega oposada al voltant del raig catòdic (s'apropa a la placa amb càrrega positiva). - 2na comprovació amb imants (el raig també es desvia). Hi ha partícules carregades negativament.

ALBERT EINSTEIN (1879-1955)

L'efecte fotoelèctric

A partir de les idees de Planck

Efecte fotoelèctric: emissió d'electrons en un material quan s'hi incideix radiació electromagnètica. Aquesta energia depèn de la seva longitud d'ona i freqüència, tal i com va dir Planck (E=h x freqüència). Així doncs, Einstein va estudiar quina era la quantitat mínima d'energia per alliberar o arrancar un electró (freqüència llindar).

MAX PLANCK (1858-1947)

Quàntums

Els objectes quan s'escalfen (absorbeixen radiació electromagnètica) l'emeten en petites quantitats d'energia (quàntums). Això ho va posar a prova a l'experiment de la radiació del cos negre. Més endavant va formular la Constant de Planck (càlcul de l'energia d'un fotó --> partícula de radiació que transporta un quàntum d'energia). Posteriorment ja va escriure la llei de Planck (l'Energia de cada quant = la freqüència de la radiació x la constant de Planck).

• L'energia és proporcional a la freqüència.

WERNER HEISENBERG (1901-1976)

Principi d'incertesa

Aquest principi diu que no és possible saber alhora i amb total precisió el valor de certes variables observades, així com la posició i la quantiat de moviment d'una partícula (electrons).

• Orbital: probabilitat de troibar-hi un electró.
• El producte dels dos errors (les incerteses de posició i moviment) és més gran o igual a la constant de Plank entre 2.