Atomic Structure
Chemistry Timeline #1
B.C.
400 B.C. Demokritos and Leucippos use the term "atomos”
1500's
Georg Bauer: systematic metallurgy
Paracelsus: medicinal application of minerals 1600's
Robert Boyle:The Skeptical Chemist. Quantitative experimentation, identification of elements
1700s'
Georg Stahl: Phlogiston Theory
Joseph Priestly: Discovery of oxygen
Antoine Lavoisier: The role of oxygen in combustion, law of conservation of mass, first modern chemistry textbook
Chemistry Timeline #2
1800's
Joseph Proust: The law of definite proportion (composition)
John Dalton: The Atomic Theory, The law of multiple proportions
Joseph Gay-Lussac: Combining volumes of gases, existence of diatomic molecules Amadeo Avogadro: Molar volumes of gases
Jons Jakob Berzelius: Relative atomic masses, modern symbols for the elements Dmitri Mendeleyev: The periodic table
J.J. Thomson: discovery of the electron Henri Becquerel: Discovery of radioactivity 1900's
Robert Millikan: Charge and mass of the electron
Ernest Rutherford: Existence of the nucleus, and its relative size Meitner & Fermi: Sustained nuclear fission
Teoria atòmica de Dalton(1808)
Els àtoms no es poden dividir, crear o destruir Àtoms de diferents elements es combinen en
nombres enters per formar compostos químics.
En les reaccions químiques els àtoms es combinen, es
separen , o es reagrupen.
Tota la matèria està formada per
partícules molt petites anomenades àtoms
Els àtoms d’un determinat element
són idèntics en mida, massa i altres propietats ; àtoms de diferents
elements son diferents en mida, massa i altres propietats
Teoria atòmica moderna
S’han fet alguns canvis en la teoria atòmica de Dalton.
Teoria de Dalton :
Els àtoms d’un determinat element són
idèntics en mida, massa i altres propietats ; àtoms de diferents elements son diferents en mida, massa i altres propietats
Teoria Moderna:
No tots els àtoms d’un determinat element són iguals. Hi ha isòtops
.
Teoria Atòmica Moderna #2
Teoria de Dalton :
Teoria moderna:
Els àtoms no es poden dividir, crear o
destruir
Els àtoms no es poden dividir, crear o
destruir en reaccions químiques ordinàries.
Però, aquests canvis si que poden tenir lloc
en reaccions nuclears
Descobriment de l’electró
El 1897, J.J. Thomson va utilitzar un tub de raigs catòdics per deduir la presencia de partícules
carregades negativament
El tub de raigs catòdics passa electricitat a traves d’un gas a molt baixa pressió.
Model atomic de Thomson
Thomson creia que els electrons eren com panses incrustades en un pudding carregat positivament .
Així es va anomenar “ model de pudding de panses “.
Massa de l’electró
1909 – Robert Millikan va determinar la massa de l’electró.
The oil drop apparatus
La massa de l’electró és
Conclusions de l’estudi de l’electró
Els raigs catòdics tenen les mateixes propietats
independentment de quin element s’hagi utilitzat per produir-los. Tots els elements han de tenir
electrons idèntics.
Els àtoms son neutres, per tant hi ha d’haver
partícules positives a l'àtom per compensar la càrrega negativa dels electrons.
Els electrons tenen una massa tant petita que els
àtoms han de tenir altres partícules que tinguin la major part de la massa.
Experiment de Rutherford
Les partícules alfa són nuclis d’heli
Les partícules es llencen contra una
làmina d’or molt prima
Els impactes de les partícules es recullen
en una pantalla
Resultats de Rutherford
El nucli és petit El nucli és dens
El nucli està carregat positivament La major part de les partícules travessen la
làmina sense desviar-se
Algunes partícules es desvien
MOLT POQUES es desvien fortament
“Like howitzer shells bouncing off of tissue paper!”
Partícules atòmiques
Partícula Càrrega Massa (kg) Massa
relativa Situació
Electró -1 9.109 x 10-31 Molt
petita electrònic Núvol Protó +1 1.673 x 10-27
1 Nucli
Neutró 0 1.675 x 10-27
Escala atòmica
La major part de la
massa d’un àtom es
troba en el nucli
(protons i neutrons)
Els electrons es
troben for a del nucli
(núvol electrònic)
La major part del
volum d’un àtom és
espai buit
Helium-4
Quarks…
Protons i neutrons NO són partícules fonamentals.
Els protons estan fets de dos quarks “up” i un quark “down” .
Els neutrons estan fets de un quark “up” i dos quarks “down”.
Els quarks estan units per “gluons”
Isòtops
Els isòtops son àtoms del mateix element amb diferents masses degut a que tenen diferent nombre de neutrons.
Isòtop Protons Electrons Neutrons Nucli
Hidrogen–1 (proti) 1 1 0 Hidrogen-2 (deuteri) 1 1 1 Hidrogen-3 (triti) 1 1 2
Massa atòmica
Isòtop Símbol Composició del
nucli % a la natura Carboni-12 12C 6 protons 6 neutrons 98.89% Carboni-13 13C 6 protons 7 neutrons 1.11% Carboni-14 14C 6 protons 8 neutrons <0.01%
La massa atòmica és la mitjana ponderada de tots els isòtops de l’element.
