Particulas atomicas

9.3 LES PARTÍCULES ATÒMIQUES
Fins a final del segle XIX, l’àtom se considerava una minúscula esfera indivisible, però l’estudi de descàrregues elèctriques en tubs plens de gasos a baixes pressions va permetre descobrir l’existència de les partícules subatòmiques carregades elèctricament: els electrons i els protons. L’any 1909, Rutherford va enginyar un experiment que li va permetre obteniruna idea de les dimensions de l’àtom i del seu nucli. Uns anys després, en aquella època l’existència del neutró va ser intuïda, ja que les masses atòmiques presentaven valors més alts dels que correspondrien a un àtom format només per protons. L’any 1932, Chadwick va descobrir el neutró, una partícula sense càrrega elèctrica i de massa semblant a la del protó. Va quedar establert que l’àtomconsta d’un nucli format per protons i neutrons al voltant del qual se situen els electrons.
Partícules constituents dels àtoms:
La càrrega del protó és igual en valor absolut que la càrrega de l’electró, però de signe oposat ( e= 1,6·10-19 C), i una massa una mica més petita que la del neutró de valors: mp= 1,6726·10-27 kg i mn= 1,6750·10-27 kg. Pel que fa a l’electró té una massa molt méspetita que la dels protons i neutrons me= 9,109·10-31kg.
A. COMPOSICIÓ DEL NUCLI ATÒMIC.
El nucli d’un àtom conté: protons i neutrons units mitjançant les interaccions nuclears, que són els nucleons.

NOMBRE ATÒMIC (Z): és el nombre de protons.
NOMBRE MÀSSIC (A): és el nombre de protons i neutrons (nombre de nucleons).
NOMBRE NEUTRÒNIC (N): és el nombre de neutrons.

· El nombremàssic és la suma del nombre atòmic i nombre neutrònic.

Ex. ( Àtom de ferro format per 26 protons i 56-26=30 neutrons.)
A= Z + N
Si suposem que és elèctricament neutre, podem afirmar que conté també 26 electrons a l’estructura externa.
Els electrons es troben adeterminades distàncies del nucli i en diferents estats energètics anomenats orbital.
Estat excitat: Estat en que els electrons, per absorció d’energia, passen a un estat més energètic. Els electrons tornen al seu estat energètic estable emetent energia en forma de fotons. Els electrons més externs de l’àtom poden ser alliberats si se’ls proporciona suficient energia i s’obté un ió positiu. Elsestats electrònics determinen les propietats dels diferents tipus d’àtoms possibles, els anomenats elements químics que es caracteritzen pel seu nombre atòmic (Z).
La taula periòdica és el llistat ordenat dels elements químics segons la seva estructura atòmica i les seves propietats físiques i químiques.

RECORDEM: un ió és un àtom que ha guanyat o ha perdut electrons. Si els guanya: iónegatiu. Si els perd: ió positiu.

ISÒTOPS: àtoms que contenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons.
Ex. 35Cl 37Cl. L’hidrogen té tres isòtops el proti (1H) format per un protó; el deutri (2H) format per un protó i un neutró, i el triti (3H) format per un protó i dos neutrons.
UNITAT DE MASSA ATÒMICA: unitat de massa a escala atòmica, es defineix com la dotzena part de lamassa de l’isòtop 12C és representa per una u.
1u = 1,6605402·10-27kg. mp= 1,007277 u
mn= 1,008665 u
me= 0,000549 u
La massa atòmica d’un element és la mitjana ponderada de les masses dels seus isòtops.
REACCIONS NUCLEARS: sèrie transformacions que pateixen els nuclis atòmics on part de la massa dels nuclis o partícules que participen en la reacció es transforma en energiasegons l’expressió d’Einstein: [E= (∆m) c2] ∆m= variació de la massa produïda en el procés
C= velocitat de la llum (3·108m/s)
En fisica nuclear s’utilitza la unitat d’energia anomenada electronvolt (eV). Que és l’energia cinètica que adquireix un electró quan es mou entre dos punts que tenen una diferència de potencial d’1V i que 1eV equival a 1,6·10-19J.

B. DIMENSIONS DEL NUCLI...