MODELS ATÒMICS - Representacions de la realitat basada en hipòtesis científiques
-
340
Model atòmic de Demòcrit
-Els àtoms són eterns (no es destrueixen), indivisibles, invisibles, incompressibles.
-Àtom vol dir indivisible.
-Els àtoms es diferencien en mida, però no en qualitats internes.
-Les propietats de la matèria varien segons les agrupacions d'àtoms.
PD: la data és 340 aC -
Teoria raigs catòdics - Thomson
- Els raigs catòdics estan formats per partúcles amb naturalesa negativa i que estan presents en tota la matèria, per tant són partícules fundamentals de la matèria i les va anomenar electrons.
- Planteja que l’àtom està format per una gran massa de càrrega positiva que té incrustats els electrons.
-
Model atòmic de Dalton
-Els elements estan constituïts per àtoms, que són partícules indivisibles.
-Els àtoms del mateix element són iguals en massa i propietats.
-Els àtoms de diferents elements tenen massa i propietats diferents.
-Per formar compostos, els àtoms s'uneixen entre si amb una relació numèrica senzilla formant agrupacions d'àtoms o àtoms compostos, els quals tenen les mateixes propietats. -
Experiment raigs catòdics - William Crookes
Experiències dels raigs catòdics
- A la banda de l’ànode (+) apareix una ombra, s’observa una radiació, que ve del càtode (-).
- Els raigs catòdics tenen naturalesa elèctrica, càrrega negativa.
- Si situem una pala giratòria al mig (0:18 al vídeo), gira. És a dir, que aquests raigs estan formats per partícules en moviment amb massa.
- La relació entre la càrrega i la massa d’aquestes partícules era la mateixa independentment del gas. -
Espectre d'absorció i emissió
L’espectre d’emissió d’un element és la radiació emesa pels àtoms d’aquest element en estat gasós quan se li comunica prou energia.
L’espectre d’absorció és la radiació que l’element absorbeix i es calcula fent incidir radiació en un element i després es quantifica la que no ha estat absorbida.
Els espectres dels elements són discontinus, és a dir, que només emeten radiació en unes freqüències determinades i cada espectre és característic de l’element.
(L'únic espectre continu és el de la llum) -
Teoria quàntica de la llum - Max Planck
La teoria diu que quan un cos se sotmet a una temperatura prou alta emet energia de forma discontínua com a radiació electromagnètica, que consisteix en un conjunt de paquets d’energia anomenats quàntums, per això és discontínua.
Diu que l’energia d’una radiació és l’energia de cadascun dels seus quàntums, per tant, la intensitat de la radiació ve determinada pel nombre de quàntums que la integren. E=h·v. Com més gran és la freqüència, més gran és l'energia cinètica dels electrons. -
Teoria de l'electromagnetisme - Maxwell
Maxwell diu que la llum es comporta com radiació d’ones electromagnètiques, és a dir, que transporten tan electricitat com magnetisme.
Les components d’aquestes ones són:
• Període
• Longitud d’ona (λ)
• Freqüència (v)
• Nombre d’ona
La velocitat de propagació d’una ones és igual a la seva longitud d’ona per la seva freqüència. Se li assigna un valor constant - C=3.108 m/s C= λ.v -
Robert A. Milikan
Va descobrir la càrrega i la massa de l’electró.
m = 9,11 ·10^(-31)kg
c = 1,6 · 10^(-19) Colombs -
Experiment de Geiger i Marden
Experiment
En aquest video, s'explica i es representa l'experiment que van fer junt amb explicacions d'un físic.
A partir de l'experiment, van treure les següents conclusions:
-Passen perquè hi ha un gran espai buit.
-Passen molt a prop d’una zona amb càrrega positiva (poca) i es repeleixen. El seu volum és molt petit respecte al volum total de l’àtom.
-Les que reboten, rebotaven perquè és un punt massis. -
Model atòmic de Rutherford
Va fer aquest model a partir de l'experiment de Geiger i Mandel. Va extreure les següents conclusions:
-Espai buit més gran del que es pensava.
-Carrega positiva concentrada amb molta massa al nucli.
-Part negativa orbitant-lo
-(Veure imatge) -
Model atòmic de Bohr
Video explicació del model de Bohr
-Aquest model es basa en la teoria quàntica de Plank
-És capaç d’explicar perquè els aspectres d’emissió dels elements son discuntinus. En el vídeo adjunt s'expliquen els 3 postulats d'aquest model i com va desenvolupar-lo -
Model atòmic de Rutherford
Rutherford arriba a la conclusió que ha d’haver alguna cosa més al nucli, ja que amb els seus experiments descobreix que hi deu d’haver el doble de massa. Això vol dir que ha d’existir una partícula que estigui al nucli i que no tingui càrrega perquè no s’ha detectat en els experiments i a més ha de tenir una massa molt similar a la dels protons. -
Interpretació de Rutherford
A partir de l'experiment de Geiger i Mandel, va extreure aquestes conclusions.
Rutherford teoritza que al nucli hi ha més massa que la que tenen els protons. Per tant, ha d’haver-hi una altra partícula que no tingui càrrega (neutre) i que tingui una massa similar a la del protó.
Aquestes hipótesis es confirmen al 1932, amb el descobriment del neutró. Mitjançant reaccions nuclears descobreix una partícula les características de la qual coincideixen amb el que havia teoritzat Rutherford. -
Model atòmic de Schrodinger
El model de Bohr té dos inconvenients:
a) només explica el cas específic de l’Hidrogen.
b) Quan es va augmentar la radiació es va veure que la línia estava desdoblada, per tant, això no acabava d’explicar bé el model anterior.
- Principi de dualitat ona corpúscle de Louis Victor de Broglie (1923)
- Principi d’incertesa de Werner Heinserberg (1927). -
Model atòmic de Schrodinger II
Nombres quàntics
Schrodinger elaborà una equació que va permetre conèixer la probabilitat en una regió determinada de l’espai. Els resultats que va obtenir els va anomenar nombres quàntics. Aquests defineixen el comportament de l’electró. Hi ha quatre tipus, com es veu en el vídeo. -
Principi de dualitat ona corpúscle - Louis Victor de Broglie
Aquest principi diu que tota partícula en moviment porta associada una ona. -
Werner Heiserberg
Principi d’incertesa de Werner Heinserberg (1927): és impossible determinar en un mateix instant la posició i velocitat d’un electró. Això suposa que es passi del concepte d’òrbita al d’orbital.
Un orbital: regions de l’espai dins d’un àtom on hi ha la màxima probabilitat de trobar un electró(normalment 95% o més). -
James Chadwick
Les hipòtesis de Rutherford sobre l’existència d’alguna altra partícula es confirmen el 1932 quan es descobreix el neutró per part de James Chadwick mitjançant experiments nuclears. Troba una partícula, les característiques de la qual coincideixen amb les que havia teoritzat Rutherford al 1920. Aquesta partícula l’anomena neutró i la situa al nucli on està concentrada amb els protons.
