Teoria At Mica

TEORIA ATÒMICA
Introducció

1 L'ESTRUCTURA ATÒMICA DE LA MATÈRIA
Una de les grans preocupacions dels homes de ciència ha estat saber com està constituïda la
matèria. Ja els filòsofs de l'antiga Grècia van imaginar que la matèria és discontínua, és a dir
que està formada per petites partícules que van anomenar àtoms, que vol dir indivisible.
John Dalton va desenvolupar, a començaments del segleXIX, la teoria de la naturalesa
atòmica de la matèria per poder explicar raonadament les lleis de la combinació química.
A finals del segle XIX i fins a meitat el segle XX es van realitzar una
sèrie de descobriments que indiquen que les partícules últimes que
constitueixen la matèria no són esferes compactes i indivisibles, com
havia imaginat Dalton, sinó que en els àtoms hi ha altres partícules,fonamentalment, els electrons, els protons i els neutrons, anomenades partícules subatòmiques. Així, doncs, els àtoms posseïxen una
determinada estructura interna.
El descobriment de l'electró l'any 1897 per J.J. Thomson, el del protó
John Dalton
l'any 1906 per E. Goldstein i el del nucli de l'àtom, l'any 1911 per Geiger
i Marsden, constitueixen tres fites fonamentals que mar caren el punt departida de la
química moderna. A més del descobriment dels isòtops
(F.W. Aston) va demostrar que no tots els àtoms d'un mateix element posseeixen la mateixa
massa tal com creia Dalton i va conduir a la idea que els àtoms són divisibles.
Els diferents models atòmics proposats, fins arribar al model actual, mostren com es treballa
segons el mètode científic: a partir d'uns fets experimentalss'estableixen unes hipòtesis, que
són acceptades o rebutjades en funció de nous descobriments.
1

2 DESCOBRIMENTS
L'existència de l'electró, així com la mesura de la seva càrrega i de la seva massa, es va
verificar, principalment, amb tres fenòmens:
●

●

●

L'electròlisi: l'any 1833, M. Faraday va postular l'existència d'una partícula amb càrrega
elèctrica.
Les descàrregues elèctriques en un tub de gasenrarit: l'any1897, J.J. Thompson, va
provar experimental de l'existència de l'electró.
La radioactivitat natural: descoberta l'any 1896 per H. Becquerel va confirmar l'existència de l'electró.

Posteriorment, l'estudi dels espectres atòmics de substàncies elementals en fase gasosa va
permetre d'establir la manera com estaven distribuïts els electrons en l'àtom, és a dir, la seva
estructuraelectrònica.
2.1 Experiments i descobriments
Els gasos són aïllants gairebé perfectes de l'electricitat, tanmateix, a finals del segle XIX es va
observar que si a un gas dins d’un tub de vidre a baixa pressió se li aplicava una diferència de
potencial elevada aquest es tornava conductors. El dispositiu s'anomena tub de descàrrega.
En el tub de descàrrega s’observava una
lluminositat a la paret oposada alcàtode,
per això, es va pensar que la lluminositat
era deguda a la presència d'unes emissions
que partien del càtode, per la qual cosa es
van anomenar raigs catòdics.

Ànode

A la bomba de buit
Càtode

−

+
Alt voltatge
(≈ 5000 V)

P < 0,1 Pa

2

●

Raigs catòdics

Diversos estudis van permetre de conèixer la naturalesa d'aquest fenomen.
●

●

●

Els raigs catòdics es propaguen en línia recta, talcom
queda demostrat per l'ombra que es projecta a l'ànode en
el tub. L'ombra indica la propagació rectilínia dels raigs
catòdics.
Els raigs catòdics es desvien en aplicar un camp elèctric o
un camp magnètic, la qual cosa significa que es tracta de
partícules carregades elèctricament i que és negativa,
perquè es desvien cap a la zona positiva del camp
elèctric. La naturalesa elèctrica dels raigscatòdics es
demostra pel fet que són desviats quan s’apliquen camps
elèctrics o magnètics.
Estan formats per partícules que presenten moment
lineal, ja que en impactar contra les aspes d'un moli-net
fan que aquest giri. Les partícules que formen els raigs
catòdics presenten moment lineal, que es pot observar en
fer girar les aspes.

ombre

Ànode (+)
Ànode (+)

+

Càtode (-)
Càtode (-)

−

plaques...