Atomoaren Egitura eta Teoria Atomikoen Garapena

Atomoaren Kontzeptu Historikoa

Leuzipo eta Demokrito (Ikuspegi Etena)

Materia partikula oso txiki eta zatiezinez osatuta zegoen (hau da, atomoz osatua), eta partikula horiek hutsean barrena higitzen ziren.

Aristoteles (Ikuspegi Jarraitua)

Aristotelesek ukatu egiten zituen atomoaren ideia eta hutsaren existentzia. Haren ikuspegi jarraituaren arabera, materia lau elementu presokratikoak konbinatuta osatzen zen: lurra, ura, airea eta sua. Lau elementu horiek betetzen zuten espazioa, eta mundu materialaren berezko izaera eta ezaugarriak eratzen zituzten.

Daltonen Teoria Atomikoa

Daltonen Postulatuak

1. Materia partikula txiki, bereizi eta zatiezinez osatuta dago, eta atomo esaten zaie partikula horiei.
2. Elementu beraren atomo guztiek masa eta propietate berdinak dituzte.
3. Elementu desberdinen atomoek masa eta propietate desberdinak dituzte.
4. Elementu desberdinen atomoak kopuru finkotan elkartu daitezke, konposatuak osatzeko.
5. Erreakzio kimikoetan, atomoak substantzia batetik bestera aldatzen dira, baina elementu baten inongo atomorik ez da desagertzen, ezta beste elementu baten atomo bihurtzen ere.

Thomsonen Eredu Atomikoa

• Atomoaren masaren zati handiena karga positiboari dagokio, eta horrek hartzen du atomoaren bolumen zati handi bat.
• Atomoa karga positiboko materiaz osatutako esfera trinkoa da.
• Elektroiak uniformeki banatuta daude atomoaren barnealdean.
• Karga positiboak negatiboak orekatzen baditu, atomo elektrikoki neutroa lortzen da.
• Atomoak elektroiak gal ditzake, eta positiboki kargatuta gera daiteke.
• Askatutako elektroiek izpi katodikoak eratzen dituzte, eta horiek arduratzen dira elektrizitatea eroateaz.

Rutherforden Eredu Atomikoa

Urrezko Xaflaren Esperimentuaren Ondorioak

• Urrezko xafla zeharkatu zuten partikula gehienak oso gutxi desbideratu ziren, edo ez ziren batere desbideratu.
• Partikula bat nukleotik hurbil igarotzen zenean, alderapen-indarra jasaten zuen, eta nabarmen desbideratzen zen.
• Gaur egun badakigu partikula horiek, alfa partikula izenekoak, bi protoiz eta bi neutroiz osatuta daudela.
• Atomoak ez dira trinkoak; haien zati handiena hutsa da.

Ereduaren Mugak

• Atomoaren egonkortasuna: Biraka dagoen kargak energia galduko luke eta nukleoaren gainean erori, atomoa suntsituz.
• Atomoaren espektroa: Atomoak tenperatura oso altuan berotzean edo deskarga aplikatzean balio jakinetako energia igortzen dute.

Bohrren Eredu Atomikoa

Rutherforden ereduan oinarritu zen, eta Max Planckek garatutako mekanika kuantikoaren printzipioak eta Albert Einsteinek urte batzuk lehenago aurkitutako efektu fotoelektrikoa erantsi zizkion.

Bohrren Postulatuak

1. Elektroiek nukleoaren inguruan bira egiten dute, erradio jakineko orbita zirkularretan edo energia-mailetan. Orbita geldikorrak dira, eta haietan ez da energiarik igortzen edo xurgatzen.
2. Orbita bakoitzean elektroi-kopuru jakin bat bakarrik egon daiteke, energia jakin batekin, kasu bakoitzean.
3. Elektroi bat orbita baimendu batetik beste batera aldatzeko, ezinbestekoa da energia-kantitate jakin bat igorri edo xurgatzea.

Atomoa kuantizatuta dago, hau da, elektroiak orbita jakin batzuetan bakarrik ibil daitezke biraka, maila energetikoaren arabera.

Elektroi batek maila batetik bestera igarotzeko xurgatzen edo igortzen duen energiari quantum deritzo. Horrela azaltzen zen zergatik izan ditzaketen elektroiek orbita egonkorrak nukleoaren inguruan.

Bohrren ereduak espektro atomikoen existentzia azaltzen zuen. Hauek argi ikusgai gisa edo erradiazio infragorri edo ultramore gisa ageri diren erradiazio elektromagnetikoak dira, atomoak igorriak edo xurgatuak. Atomo bakoitzak igorpen eta xurgapen-espektro bereizgarria du.

Gaur Egungo Eredu Atomikoa (Mekanika Kuantikoa)

1932: Neutroiaren aurkikuntzak eredu atomikoa osatu zuen.

Atomoaren Egitura

• Nukleoa: Atomoaren erdigunea; bertan daude protoiak eta neutroiak.
• Azala: Atomoaren kanpoko aldea; elektroiak ditu, nukleoaren inguruan biraka dabiltzanak orbita eliptikotan.

Orbitalen Kontzeptua

Alde batera uzten da orbita geldikor kontzeptua, ezin delako zehaztasunez jakin elektroi batek une jakin batean duen kokapen zehatza. Elektroiek ez dituzte orbita zehaztuak egiten; aitzitik, orbitalak banatzen dira.

Orbitalak nukleoaren inguruan dauden eskualdeak dira, eta horietan oso handia da energia-kantitate zehatz bat duen elektroi bat aurkitzeko probabilitatea.

Orbitalak energia-mailatan multzokatuta daude. Maila horiek 1etik 7ra zenbakitzen dira, elektroiak duen energiaren arabera, goranzko ordenan. Hala, 1. maila energia txikienekoa da, eta 7.a, aldiz, handienekoa.

Zenbaki Atomikoa eta Masa-Zenbakia

• Zenbaki Atomikoa (Z): Atomo batek nukleoan duen protoi-kopurua da, eta elementuaren ezaugarri bereizgarria da.
• Masa-Zenbakia (A): Atomo baten nukleoan dauden protoi eta neutroi guztien batura da.

Notazioa:

  Masa Zenbakia (A) → A
                       X ← Elementuaren Sinboloa
  Zenbaki Atomikoa (Z) → Z

Konfigurazio Elektronikoa

• Orbitalak energia-azpimailatan eta mailatan taldekatuta daude.
• Maila bakoitzean azpimaila-kopuru jakin bat dago. Azpimailek s, p, d eta f dute izena. Era berean, azpimaila bakoitzean orbital-kopuru jakin bat dago.
• Maila bakoitzeko s orbital bat izaten da beti; p orbitalak, maila bakoitzeko hiru dira; d orbitalak, bost; eta f orbitalak, zazpi. Maila guztiek ez dituzte mota orotako orbitalak.
• Edozein motatakoa izanda ere, orbital bakoitzak bi elektroi izan ditzake, gehienez.

Elementuen Sailkapena

Elementu Kimikoen Definizioa

Metodo kimikoen bidez substantzia bakunagoetan deskonposatu ezin diren substantziak dira elementu kimikoak.

XIX. mendearen erdialdean 60 elementu ezagutzen zituzten. Gaur egun, 118 elementu ezagutzen ditugu, eta horietatik 92 naturalak dira. Gainerako 26ak modu artifizialean sortu dira, erreakzio nuklearren bidez, eta ez dira naturako elementuak.

Propietate Periodikoak

Balentzia-Orbitala

Elementu baten balentzia-orbitala elementu horretan elektroiren bat duen energia-maila handieneko orbitala da. Balentzia-orbitaleko elektroi-kopuruari erreparatuta, elementua zer taldetakoa den jakin dezakegu, trantsizio-metaletan izan ezik. Trantsizio-metaletan, d orbitalean dagoen elektroi-kopuruak zehazten du taldea.

Izaera Metalikoa

Elementuen izaera metalikoak zerikusia du elektroiak galdu edo irabazteko joerarekin eta, hortaz, ioi negatiboak edo positiboak eratzeko joerarekin.

Izaera metalikoa areagotu egiten da, periodo batean ezkerrerantz eta talde batean beherantz egin ahala.

Erradio Atomikoa

Handitu egiten da periodo batean ezkerrerantz eta talde batean beherantz egin ahala.