Teoria Atòmica: Models, Experiments i Lleis Químiques

La Teoria Atòmica de John Dalton

La teoria atòmica de John Dalton estableix:

• La matèria està formada per àtoms molt petits, que són indivisibles i que no poden crear-se ni destruir-se.
• Els àtoms d'un element donat són idèntics, amb la mateixa massa i propietats.
• Els elements químics diferents contenen àtoms de diferent massa i propietats.
• Els compostos químics es formen per la unió d'àtoms de diferents elements, en nombre determinat i sencer.

Models Atòmics

Model Atòmic de Joseph J. Thomson

L'àtom està constituït per una esfera material de càrrega elèctrica positiva, dins de la qual es troben unes partícules de càrrega negativa, anomenades electrons, que es distribueixen de forma diferent en cada element.

Model Atòmic d'Ernest Rutherford

• Tota la càrrega positiva de l'àtom es troba en un espai interior, al que va anomenar nucli.
• Pràcticament tota la massa de l'àtom està continguda en el nucli.
• El nombre de càrregues positives (protons) és aproximadament igual a la meitat de la massa atòmica.
• Els electrons es troben girant al voltant del nucli en òrbites molt grans en comparació amb les dimensions del nucli, a causa de l'atracció electrostàtica d'aquest.

L'Experiment de Rutherford

Quan una font de partícules travessava una fina làmina d'or s'observava en una pantalla fluorescent que la majoria seguien en línia recta, mentre que algunes rebotaven. Això va suggerir un model buit en el qual la majoria de la massa (positiva) es trobava concentrada en un nucli.

Model Atòmic de Niels Bohr

• Els electrons giren al voltant del nucli únicament en òrbites permeses (ràdios quantitzats).
• Cada línia espectral es correspondria amb un salt d'una òrbita a una altra; per a això cal una quantitat exacta d'energia que es correspon amb una determinada freqüència.
• L'energia absorbida per un electró en passar a un nivell superior (àtom excitat) és la mateixa que emet quan torna al seu orbital.

Lleis Ponderals de la Química

• Llei de conservació de la massa (Lavoisier)
• Llei de les proporcions definides (Proust)
• Llei de les proporcions múltiples (Dalton)
• Llei dels gasos que es combinen per reaccionar (Gay-Lussac)

Principis de la Mecànica Quàntica

Dualitat ona-partícula: l'electró és una partícula, però es comporta com una ona.

Principi d'incertesa: no es pot conèixer simultàniament i amb precisió la posició i la velocitat d'un electró.

Equació de Schrödinger: descriu l'electró amb una funció d'ona; la seva resolució permet conèixer els orbitals i nivells d'energia de l'electró.