La matèria:les propietats elèctriques i l’àtom4

PER COMENÇAR

ESQUEMA

INTERNET

ANIMACIONS

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

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?

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

L’electroscopi

Làmines metàl·liques

Barra metàl·lica

Bola metàl·lica

Tap de suro

L’electroscopi és un aparell que serveix per detectar cossos carregats.

Per inducció

Per contacte

Vareta carregada

Vareta carregada

+++

++

Vareta carregada

Si toquem el clip amb una barra metàl·lica, l’electroscopi es descarrega.

CLICA PER CONTINUAR

El pèndol elèctric

++ + +

++ + +

+

++

+

++

+

++

+

ATRACCIÓ ATRACCIÓREPULSIÓ REPULSIÓ

Coulomb

CLICA PER CONTINUAR

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

Els àtoms

Cl17

35

Na23

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

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 TritiH1

2H1

1H1

3

CLICA PER CONTINUAR

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

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

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

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

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

El model atòmic actual

Un orbital és una regió de l’espai en què hi ha

una probabilitat màxima de trobar l’electró.

x

zy y

x

zy

z

x

Orbital 1s Orbital 2s

Orbital 2px Orbital 2py Orbital 2pz

CLICA PER CONTINUAR

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

Placa d’alumini

Formigó

La radioactivitat

La pèrdua o el guany d’algunes partícules subatòmiques és el fenomen de la radioactivitat.

Raigs α Raigs β Raigs γ

CLICA PER CONTINUAR

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

Enllaços d’interès

L’experiència de Rutherford

PASSA AL WEB

Ciència nuclear

PASSA AL WEB

ANIMACIONS

Els models atòmics

OBRE