2. Esquema de continguts
La matèria: les propietats elèctriques i l’àtom
Fenòmens elèctrics de la matèria L’àtom
Electroscopi
Pèndol elèctric
Models atòmics
Model atòmic
de Rutherford
Model atòmic
de Bohr
Model atòmic
actual
Experiència
de la làmina d’or
Model atòmic
de Thomson
El mètode científic i els models atòmics
Isòtops
Ions
Partícules que formen l’àtom
Radioactivitat Fissió nuclear
Àtoms
Per començar,
experimenta i pensa
3. Per començar, experimenta i pensa
CLICA PER CONTINUAR
És possible que els papers es moguin
dins la capsa sense que la movem?
Com creus que es pot fer, això?
Hem barrejat sal i pebre… Series capaç
de separar-los?
4. Els fenòmens elèctrics de la matèria
FORCES ENTRE CÀRREGUES ELÈCTRIQUES
L’ambre i el vidre s’electritzen amb càrrega diferent quan es freguen amb pell o llana.
Quan s’apropen dos cossos amb electricitat del mateix signe, es repel·leixen.
Quan s’apropen dos cossos amb electricitat de signes diferents, s’atreuen.
Dos trossos d’ambre
electritzats es repel·leixen.
Dos trossos de vidre
electritzats es repel·leixen.
Un tros de vidre
i un tros d’ambre
electritzats s’atreuen.
CLICA PER CONTINUAR
7. Les partícules que formen l’àtom
Microscopi
Atomitzador
Placa carregada
positivament
Placa carregada
negativament
Gas
Gota d’oli
en suspensió
Gotes d’oli
electritzades
Ajustant el voltatge
s’aconsegueix deixar
la gota en suspensió.
+ +
++
Robert Millikan va utilitzar gotes d’oli en
suspensió i en va mesurar la càrrega.
Va trobar que les càrregues de gotes
diferents sempre eren múltiples d’una càrrega
elemental: la càrrega de l’electró, que
és d’1,66 · 10−27
C.
CLICA PER CONTINUAR
8. Els àtoms
Cl17
35
Na
23
11
CLOR SODI
Nombre màssic A
Nombre atòmic Z
Nombre de protons
Nombre d’electrons
Nombre de neutrons
17 11
1117
A – Z = 23 – 11 = 12A – Z = 35 – 17 = 18
CLICA PER CONTINUAR
9. Els isòtops
S’anomenen isòtops els àtoms que tenen el mateix
nombre de protons i es diferencien en el nombre de
neutrons. Per tant, tenen el mateix Z i diferents A.
Gairebé tots els elements químics presenten isòtops. Habitualment, tots els isòtops
d’un element reben el mateix nom; com a excepció hi ha l’hidrogen, que té tres
isòtops, cadascun amb un nom propi.
Hidrogen Deuteri Triti
H1
2
H1
1
H1
3
CLICA PER CONTINUAR
10. Els ions
CATIÓ ANIÓ
Àtom de liti (Li) Àtom d’oxigen (O)
3 +
3 –
Li neutre
8 +
8 –
O neutre
3 +
2 –
Li catió
8 +
10 –
O anió
CLICA PER CONTINUAR
11. El model atòmic de Thomson
Segons Thomson, l’àtom devia ser com una
gran massa de càrrega positiva i, inserits en
aquesta massa, hi devia haver els electrons.
La càrrega negativa dels electrons compensava
la càrrega positiva perquè l’àtom fos neutre.
Càrrega positiva
Electrons (càrrega negativa)
CLICA PER CONTINUAR
12. L’experiència de la làmina d’or
Mineral d’urani
Plom
Làmina d’or
Pel·lícula fotogràfica
Partícules α
La majoria de les partícules alfa
travessava la làmina d’or
sense desviar-se.
Una de cada 10.000 partícules
alfa rebotava quan arribava
a la làmina i tornava enrere.
Una petita proporció
de partícules travessava
la làmina, però experimentava
una petita desviació.
CLICA PER CONTINUAR
13. El model atòmic de Rutherford
L’àtom està format per un nucli molt petit
i una escorça. Al nucli hi ha concentrada tota
la càrrega positiva de l’àtom i gairebé
tota la massa; a l’escorça hi ha els electrons
girant al voltant del nucli.
Nucli
Electrons
Tan sols la petitíssima
proporció de partícules
que xoca contra un nucli
és repel·lida i torna
enrere.
Amb el model de Rutherford queda totalment
explicada l’experiència de la làmina d’or.
La major part de
les partícules alfa que
arriben a la làmina d’or
la travessen sense
desviar-se, ja que no
troben cap obstacle.
Una petita part de
les partícules passa
a prop d’un nucli i es
desvia de trajectòria.
CLICA PER CONTINUAR
14. El model atòmic de Bohr
Segons el model atòmic de Bohr, els electrons
de l’escorça giren al voltant del nucli descrivint
únicament determinades òrbites circulars.
Nucli
Electrons
Àtom de sodi
(Na)
Àtom de fòsfor
(P)
Àtom d’oxigen
(O)
CLICA PER CONTINUAR
15. El model atòmic actual
Un orbital és una regió de l’espai en què hi ha
una probabilitat màxima de trobar l’electró.
x
z
y y
x
z
y
z
x
Orbital 1s Orbital 2s
Orbital 2px Orbital 2py Orbital 2pz
CLICA PER CONTINUAR
16. El mètode científic i els models atòmics
1 Observacions. Thomson i altres científics van fer
un seguit d’experiències que van permetre aïllar
i determinar la massa i la càrrega de les partícules
de l’àtom.
6
2
4
5
7
8
Hipòtesi certa?
Per comprovar la hipòtesi
de Thomson es fan experiències.
3
Hipòtesi. L’àtom deu ser
com una gran massa de càrrega
positiva, i inserits en aquesta
massa hi deu haver els electrons.
(Model atòmic de Thomson.)
Experimentació. Geiger i Marsden van fer l’experiència de la làmina d’or.
Anàlisi de dades.
Van analitzar les empremtes que les partícules
alfa que bomberdejaven la làmina d’or
deixaven sobre la pel·lícula fotogràfica
que envoltava el conjunt.
L’anàlisi de les dades va indicar
que la hipòtesi inicial no era certa.
Nova hipòtesi.
L’àtom està format
per un nucli molt petit, on hi ha
concentrades la càrrega positiva i
gairebé tota la massa de l’àtom,
i una escorça molt més gran, on hi ha
els electrons girant al voltant del nucli.
(Model atòmic de Rutherford.)
Conclusions i publicació.
S’accepta com a vàlid el model
atòmic de Rutherford.
CLICA PER CONTINUAR
18. La fissió nuclear
Alguns nuclis d’isòtops radioactius d’elements
formats per àtoms molt grans es divideixen
per formar nuclis d’àtoms més petits. Aquest
fenomen s’anomena fissió nuclear.
neutró nucli
CLICA PER CONTINUAR
