Estructura atómica

UNITAT DIDÀCTICA 1. Estructura atòmica i classificació periòdica dels elements.

ESTRUCTURA ATÒMICA

1. Revisió històrica de l'evolució dels models atòmics:
1.1. De Demòcrit a Dalton
La teoría de l’atomisme de Demòcrit es basava en els principis següents: un àtom és un cos simple etern i immutable, els àtoms es mouen en el buit i és l’atzar el que provoca que xoquin i es combinin entreells, els àtoms només tenen 3 propietats (forma,mida i moviment), l’àtom no es pot observar empíricament. Un cos observable és sempre un conjunt d’àtoms
1.2. Model atòmic de Dalton. Limitacions.
Fonaments: permet explicar les lleis fonamentals de la química, àtom indivisible, els elements estan formats per àtoms iguals en massa i totes les altres propietats, els àtoms d’elements diferents tenenmassa i propietats diferents, els compostos es formen per unió d’àtoms en relació numérica senzilla. Limitacions: l’àtom es divisible, existencia d’isòtops d’un element
1.3. Model atòmic de Thompsom. Limitacions.
Fonaments: l’àtom no és indivisible, l’àtom està format almenys per materia carregada positivament i partícules de càrrega negativa, els electrons. Limitacions: diferenciació entre nucli iescorça, tota la massa de l’àtom i la seva càrrega positiva estan concentrades en el nucli.
1.4. Model atòmic de Rutherford. Limitacions.
Fonaments: la major part de la massa i tota la càrrega positiva es concentren en el nucli, l’àtom inclou l’escorça electrónica, àtoms formats per protons neutrons i electrons, els àtoms del mateix element tenen el mateix nombre de protons però pot tenir massadiferent, l’atom és neutre perquè hi ha els mateixos protons que electrons. Limitacions: no pot explicar l’existència de les ratlles dels espectres atòmics, no explica per què l’electró no va perdent energía i cau cap al nucli.

2. Constituients bàsics de l'àtom. Ions i isòtops.
Anió: un àtom que guanya electrons. Catió: un àtom que perd electrons. Isòtop: són àtoms amb el mateix nombre deprotons i distint nombre de neutrons.

3. Origen de la Teoria quàntica.
3.1. Radiació del cos negre( és la radiació electromagnética que emet un cos sotmes a altes temperatures). Està formada per radiacions de diferents longituds d’ona( la distancia de dos punts d’ona en el mateix instant) i amb diferents energies associades. Aquesta radiació discontínua d’energia suposava l’absorció o emissiód’energia de manera contínua. Max Planck va proposar que cada àtom oscil·lava amb una freqüència determinada i que l’energia emesa era proporcional a la freqüència d’oscil·lació. E = h · v (h =6,63 · 10 J·s)
3.2. Efecte fotoelèctric
El 1888 Heinrich Hertz va descubrir que quan una llum incideix sobre certes superficies metàl·liques, aquestes emeten electrons. Aquesta emessió compleix un seguit decaracterístiques: L’emissió d’e només es produeix quan s’arriba a una freqüència mínima denominada freqüència llindar, la velocitat dels e depén de la freqüència de la radiació incident, no hi ha un temps de retard entre la radiació incident i l’emissió d’e.
3.3. Espectres atòmics (espectre: radiació electromagnética visible o no que absorbeix una substància)
Espectre continu: banda contínua decolors que corresponen a totes les longituds d’ona que la componen, des del roig fins al violeta.
Espectre discontinu: per identificar substàncies.
Espectre discontinu d’emissió: un gas a baixa P i T se sotmet a una descàrrega eléctrica i la llum emesa es descompon a través d’un prisma, vorem certs colors en forma de línies sobre un fons fosc. Cada una d’aquestes línies correspon a una longitudd’ona diferent. Espectre d’H: compost per una sèrie de bandes repartides en les distintes zones d’espectre. Cada banda rep el nom del seu descobridor: ultraviolada (Lyman), visible (Balmer), infraroja (Paschen,Brackett i Pfund)

4. Model atòmic de Bohr. Limitacions.
1r Postulat: l’e es mou fent òrbites circulars al voltant del nucli sense emetre energía.
2n Postulat: l’energia de l’e dins...