COM S

1
COM SÓN ELS ATÒMS???

• TEMA 1

2
MODEL ATÒMIC DE DALTON

• ?Al 1808, John Dalton reprèn les antigues teories
  de Demòcrit i enuncia la seva teoria atòmica.
• ?Manté la paraula àtom per a referir-se a la
  partícula elemental i també la considera
  indivisible.
• Es basa en lexperimentació amb reaccions
  químiques.
• Els àtoms dun mateix element químic són tots
  iguals entre sí, en massa, grandària i en
• qualsevol altra propietat física o química.
• Els compostos químics són substàncies formades
  per àtoms diferents combinats en
• proporcions fixes.

3
MODEL ATÒMIC DE THOMSON
?Thomson va idear un nou model dàtom que
permetia explicar els fenòmens elèctrics.
Suposà que làtom estava format per càrregues
elèctriques negatives anomenades electrons (e-)
dins dun fluid amb càrrega positiva de manera
que la suma de totes les càrregues positives
coincidia amb la suma de totes les càrregues
negatives, obtenint així un àtom neutre.
4

MODEL ATÒMIC DE RUTHERFORD

• Imagineu que voleu investigar què hi ha dins
  duna bala de palla i llanceu amb un canó boles
  dacer de la grandària duna pilota de tennis
  contra ella. Si només hi hagués palla, totes les
  boles dacer haurien de travessar-lo en línia
  recta sense desviar-se. Tanmateix, us emporteu
  una sorpresa en fer lexperiment i comprovar que
  algunes daquestes boles es desvien i, fins i tot
  unes poques reboten i tornen cap al canó.a)
  Manteniu la hipòtesi que la bala només conté
  palla i dins no hi ha res?b) Què pot haver-hi
  dins?

5
MODEL ATÒMIC DE RUTHERFORD

• Rutherford disparà amb partícules ? (amb càrrega
  ) una làmina molt fina dor. Esperava que cap
  partícula pogués travessar-la. Va comprovar que
• la majoria de les partícules sí travessaven sense
  desviar-se la làmina dor
• unes quantes, es desviaven de la seva trajectòria
  
• molt poques, tornaven cap a darrere.

6

MODEL ATÒMIC DE RUTHERFORD

• El 1911, Ernest Rutherford interpretà els
  resultats del seu experiment de la següent forma
• La majoria de les càrregues positives passen
  sense desviar-se perquè quasi tot lespai que
  ocupen els àtoms està pràcticament buit
• Algunes es desvien lleugerament perquè passen a
  prop duna zona compacta, anomenada nucli i té
  càrrega positiva. Anomenà protó a les partícules
  amb càrrega positiva del nucli
• Una minoria rebota perquè es dirigeixen
  frontalment cap al nucli i són repellides i
  tornen en sentit oposat
• Descriu làtom com un nucli central compacte que
  conté els protons i una part exterior anomenada
  escorça, que conté els electrons girant en
  òrbites circulars.

7
MODEL ATÒMIC DE
BOHR
Bohr millorà el model de Rutherford perquè
suposà que lescorça de làtom està formada per
capes denergia i és en ella, i no en altre lloc,
on són els electrons. En les capes més
allunyades del nucli i, per tant, les més
externes, es troben els electrons amb major
energia i en les capes internes els de menor
energia. Els electrons externs poden abandonar
làtom si reben una energia exterior, com pot ser
un fregament.

• Partícula subatòmica Càrrega elèctrica
  Massa Posició
• Protó (p) 1,6 10-19 C
  1,67 10-27 kg Nucli
• Electró (e-) -1,6 10-19 C
  9,1 10-31 kg Escorça
• Neutró (n0) 0 C
  1,67 10-27 kg Nucli

8
MODEL MECANICOQUÀNTIC

• Schrödinger va establir lactual model
  atòmic. Substitueix la idea que lelectró se
  situa en determinades capes o nivells denergia
  per la probabilitat de trobar lelectró en una
  certa regió de lespai, anomenada orbital.
• Un
  orbital és una regió lespai en què hi ha la
  probabilitat màxima de trobar
  lelectró.
• La
  forma i la mida dun orbital depenen del nivell
  denergia en què es troba lelectró.

9
En resum

• Dalton ? Partícula elemental ( bola)
• Thomson? Massa positiva plena de partícules
  negatives
• Rutherford? Nucli compacte positiu amb càrregues
  negatives al voltant girant en òrbites
• Bohr?Nucli positiu amb càrregues negatives
  distribuïdes en capes, girant al voltant.
• Schrödinger? Electrons disposats en orbitals

10
REPRESENTACIÓ DELS ORBITALS

• Si representem amb punts les diferents posicions
  que va ocupant un electró en el seu moviment al
  voltant del nucli, obtindrem orbitals dels tipus
  següents

11
Com sexpressa una probabilitat?

• És una relació matemàtica FUNCIÓ
• Y 4X36
• Y 4X² 4X-6
• Es pot representar gràficament Y( X)

12
EQUACIÓ D SCHRÖDINGER
MATEMÀTICAMENT
GRÀFICAMENT
13
RESOLEM LEQUACIÓ DIFERENCIAL

• n ens dona el volum de lorbital ( energia)
• l ens indica la forma de lorbital
• m ens dóna la orientació a lespai
• ms indica el gir de lelectró sobre sí mateix

14
SEGONS EL VALOR DE n
15
SEGONS EL VALOR DE l
16
SEGONS EL VALOR DE m
17
SEGONS EL VALOR DE mS
18
COM SOMPLEN ELS ORBITALS?

• A CADA ORBITAL 2 ELECTRONS MÀXIM
• A LA PRIMERA CAPA NOMÉS 2 ELECTRONS
• ?SEGÜENTS CAPES MÀXIM 8 ELECTRONS
• ?OMPLIR PER ORDRE CREIXENT DENERGIA

19
QUANTS ELECTRONS?
2 ELECTRONS
6 ELECTRONS
10 ELECTRONS
14 ELECTRONS
20
Diagrama de Moeller
21
EXEMPLE

• COM ÉS EL LITI (Z 3 ) ?
• COM ÉS EL BOR (Z 5 ) ?
• COM ÉS EL SILICI (Z 14)?

22
QUÈ CARACTERITZA ELS ÀTOMS?

• NOMBRE ATÒMIC
• És el nombre de protons qué té làtom en
  el nucli. Es representa amb la lletra Z
• NOMBRE MÀSSIC
• És el nombre de protons (Z) més el
  nombre de neutrons (n) que té un àtom. Es
  representa amb la lletra A
• REPRESENTACIÓ DÀTOMS
• Sescriu el seu símbol (X) acompanyat
  pel nombre màssic (A) i el nombre atòmic (Z)
  daquesta manera ZA X

23
QUÈ CARACTERITZA ELS ÀTOMS?

• ISÒTOPS
• Són àtoms amb el mateix nombre de protons i un
  nombre diferent de neutrons, és a dir, idèntic
  nombre atòmic i diferent nombre màssic.
• Isòtops de lhidrogen
• 1H o hidrogen-1  hidrogen amb un protó i
  cap neutró, Z1, A1, també anomenat proti.
• 2H o hidrogen-2  hidrogen amb un protó i un
  neutró, Z1, A2, també anomenat deuteri.
• 3H o hidrogen-3 hidrogen amb un protó i dos
  neutrons, Z1, A3, també anomenat triti.

24
QUÈ CARACTERITZA ELS ÀTOMS?

• IONS
• Es formen quan els àtoms dels diferents elements
  químic deixen de
• ser neutres i passen a tenir càrrega elèctrica.
• Quan un àtom perd electrons, adquireix càrrega
  positiva i es
• converteix en un ió positiu o catió.
• Quan un àtom guanya electrons, adquireix càrrega
  negativa i es
• converteix en un ió negatiu o anió.

25
QUÈ CARACTERITZA ELS ÀTOMS?

• MASSA DUN ELEMENT QUÍMIC
• La majoria dels elements químics presenten
  isòtops.
• Per determinar-ne la massa haurem de tenir
  en compte la massa de cada isòtop i la seva
  abundància.
• MASSA MOLECULAR DUN COMPOST QUÍMIC

• És la massa d'una molècula expressada en la
  unitat del sistema
• internacional, UMA ( unitats de massa
  atòmica).
• MOL
• És la quantitat de substància que conté 6,02
  1023 partícules.
• Aquest nombre sanomena constant dAvogadro,
  i es representa
• per NA o L.

26
AMPLIACIÓ 1

• QUINS SÓN ELS ESTATS ELECTRONICS FONAMENTALS EN
  QUE PODEM TROBAR UN ÀTOM ?

27
SOLUCIÓ 1

• ESTAT EXCITAT NO COMPLEIX MÍNIMA ENERGIA I MÀXIM
  DESAPARALLEMENT
• ESTAT PROHIBIT SPINS PARALLELS
• ESTAT FONAMENTAL MÍNIMA ENERGIA I MÀXIM
  DESAPARALLEMENT POSSIBLE
• ESTAT IONITZAT PERD ELECTRONS