àTom 1r batx

Click here to load reader

  • date post

    30-Jun-2015
  • Category

    Education

  • view

    495
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Introducció a la teoria atòmica

Transcript of àTom 1r batx

  • 1. TOMS1

2. DESCOBRIMENT DE LELECTR Josep John Thomson 1856 1940 AnglsThomson estudi el pas del correntelctric a travs de gasos a baixapressi, 0,0001 atm, i diferncies depotencial superiors a 10.000 volts. 2Els gasos a pressi normal sn pssims conductors. 3. DESCUBRIMENT DE LELECTRLa utilitzaci de camps elctricsi magntics va permetre aThomson identificar i trobar larelaci entre la crrega i lamassa de lelectr.qecoulombs = 1,758 x108megrams3 4. LA CRREGA DE LELECTR Robert Millikan1868 1953 AmericVa se capa de determinar lacrrega de lelectr i junt amb eltreball de Thomson s determinartamb la massa de lelectr. q = 1,6 x10 19 Coulombs m = 9,1x10 28 grams 4 5. THOMSON PROPOSA EL PRIMER MODEL PER LESTRUCTURADE LTOM . 1904 Un model tipus plum cake 5 6. RAIGS CANALSEls raigs canals o positius estan formats per ions dtoms i, per tant tenen massesmolt ms grans que la de lelectr i, a ms, la seva massa depn del gas que hiha a dintre.Quan el gas que hi ha dintre s hidrogen, es formen ions dhidrogen, que no snaltre cosa que PROTONS. Que, en aquell moment, va ser la partcula positiva mslleugera.6 7. LA RADIOACTIVITATAntoine Henri Becquerel, Francs.En 1896 va descobrir accidentalment que elsminerals durani emeten radiacionsinvisibles, sense estimulaci prvia.Marie Skolodowska (polonesa)i el seu marit, Pierre Curie(francs).Ms tard, van descobr nouselements, com el radi i elpoloni tamb emetienradiacions que anomenarenradioactivitat7 8. TIPUS DEMISSI RADIOACTIVAPropietats de la radioactivitat: Sn molt energtiques.NO sn afectades per RQ. El seu origen ve de canvis que experimenten elsnuclis dtoms inestables.Hi ha tres tipus de radiaci: Radiacions positives. Sn partcules formades per agrupacions de dosprotons i dos neutrons. Sn electrons molt energtics que provenen de la descomposici dalgunneutr. NO tenen crrega ni massa prpia. Sn ones electromagntiques moltenergtiques. 8 9. DESCOBERTA DEL NUCLI DE LTOMErnest Rutherford1871 1937 Nova Zelanda Bombardej amb nuclis heli una finssima lmina dor. Es va trobar com si llancssim tret contra un paper de seda i sorts rebotat. 9 10. DESCOBERTA DEL NUCLI DE LTOM 10 11. MODEL ATMIC DE RUTHERFORDA partir dels estudis sobre comi quant es desviaven lespartcules al bombardejar lalmina dor, Rutherford trob: Rnucli 10 14 m Ratm ic 10 10 mA ms, Rutherford imaginava ltom com el sistema solar, en qu el nuclide ltom positiu, format per protons, era el Sol, i el electrons giraven comels planetes.Malgrat laven que represent el model, no era del tot satisfactori. Entre elsproblemes, els ms importants: NO explicava satisfactriament la massa del toms tan sols amb el protonsen el nucli ni la seva estabilitat. Rutherford mateix va postular lexistnciaduna altra partcula en el nucli de ltom. El model no dna informaci sobre els possibles estats dels electrons dintrede ltom. NO explica els espectres demissi o absorci del toms. 11 12. DESCUBRIMENT DEL NEUTR: James ChadwickAmb les seves experincies Rutherford ja sen va donarcompte que els nuclis dels toms tenien una massasuperior a la que nicament aportaven els neutrons. Hihavia dhaver una altra partcula. James Chadwick en 1932, va idear un procediment que li va permetre trobar el neutr. El muntatge s el de la figura: NEUTRONSBombardej amb partcules alfa una lmina de berilli, aquesta metia unespartcules que, no tenien crrega per que tenien una energia cintica semblant a ladel prot, xocaven contra una lmina de parafina. Aquesta emetia protons que seren detectats pel comptador Geiger.12Chadwick havia descobert el neutr 13. LA LLUM BLANCA La llum que ve del Sol li donem el nom de llum blanca: Si es fa passar la llum blanca per determinats materials transparents sobserva la seva descomposici en els diferents colors tal i com mostra la figura:Aix es deu a que la llum blanca s una ona com el model simplificat que teniu acontinuaci i que representaria fer una foto duna ona, s a dir, fixar el temps:Una ona est caracteritzada per la seva longitud dona, , per la seva amplitud, A, i laseva velocitat de propagaci, v. Per la llum v = c = 300.000 km/s.Tamb es important el concepte de freqncia, f , de lona que dna compte delnmero de crestes que passarien per un punt per segon.13Es compleix sempre que c = . f 14. LA LLUM BLANCAPer la llum que ve del Sol no s tan simple, en realitat: Est formada per la superposici de multitud dones de les quals tan solsalgunes les podem veure. Cada ona est caracteritzada per una longitud dona diferent . En determinats medis, que es diuen dispersius, cada ona (color) es mou ambdiferent velocitat dintre del material i fa un recorregut diferent. Aquesta s lacausa de la descomposici de la llum.Aix s el que es veu a la pantalla: 14 15. LNIES ESPECTRALSLa llum que emeten els toms en estat gass i excitats, no s blanca i tan solssobserva que emeten llum de determinats colors ,, i que per cada tom sndiferents. Les ratlles que es veuen sobre la pantalla es diuen espectres.15 16. MOMENT HISTRIC: PRIMERS PASOS DE LA MECNICA QUNTICA 1900 Planck explica un fenomen no explicat fins el moment relacionat amb la radiaci que emeten els cossos. Planck utilitza una nova idea, en espais limitats, les partcules i ones tan sols poden tenir determinats valors de lenergia i, per tant, tan sols poden emetre o absorbir energia en paquets denergia de valor: E= h.f on f s la freqncia de lona. 1905 Einstein confirma la hiptesi de Planck explicant amb ella lefecte fotoelctric. 1913 Bohr proposa el seu model atmic que explica els espectres demissi i absorci dels toms. 16 17. MODEL ATMIC DE BOHR PER LHIDROGEN Niels Bohr, dans 1885 1962, aplica la teoriaquntica per explicar ltom dhidrogen i enparticular les seves lnies espectrals. Hiptesi de Bohr:1. Lelectr es pot estar en determinats nivells energtics en els quals no emetenergia.2. Lelectr dintre de ltom tan sols pot tenir certs valors de lenergia.3. Quan lelectr passa dun nivell denergia a un altre de ms energia, ho faabsorbint un fot denergiaEfinal- Einicial= h.f ; h = 6,624 x1034 J .sQuan es dedueixen possibles valorsde lenergia de lelectr dintre deltom trobem:2,18 x10 18 En = (J )n217 18. INTERPRETACI DE LESPECTRE DE LHIDROGEN(a) Un electr absorbeix un fot amb lenergia necessria per passar de E1 a E2.(b) Lelectr retorna al nivell fonamental emetent un fot igual al anterior i que ve donat per:E1 E 2 = h . f(c) Si la transici fos entre E3E1, hi ha dos possibilitats com les que mostra la imatge.Desprs de la conferncia sobre el LASER, sabeu tamb que s possible quepassi el segent:Emissi estimulada:Un fot idoni pot provocar labaixada de lelectr obtenint aixdos fotons idntics.18 19. ABSORCI I EMISSI DE RADIACIONSMolts toms en estat gass absorbeixen i emeten radiacionsque queden dintre del visible.Gas Gas 19 20. RATLLES ESPECTRALS1eV = 1,60x1019 J 20 21. ELS VALORS I EL SIGNE DE LENERGIA. POU DE POTENCIALTots els cossos o partcules lligades a unes altres, tenen energies potencials i aquestes snnegatives. En la imatge de lesquerra podem veure que lenergia dun electr en el seu esta fonamental s -10,4 eV. Aix vol dir que si volem alliberar aquest electr li hem de subministrar exactament 10,4 eV. En canvi si tan sols volem pujar-lo al primer estat excitat s suficient donar-li 4.9 eV.La quantificaci de lenergiaapareix en espai limitats, perexemple dintre de ltom, fora deltom, qualsevol valor de lenergias possible i lenergia s positiva.El planetes lligats al Sol tambestan dintre dun pou de potencialgravitatori i, per tant, tenenenergia potencial negativa. 22. LLIGUEM CAPS 1:Aix, un tom pot emetre electrons de diferents llos i amb diferents energies, tal i com mostralesquema segent:Emissi delectrons dun tomLLUMLLUM: Un fot amb prou energia potionitzar un tomCALOR:Tamb es pot subministrar aquesta energia enforma de calorRADIOACTIVITAT: El nucli emet un electr sense que shagi desubministrar energia de cap tipus.Aprofitem per repassar que ltom pot emetre fotons de diferents procedncies i diferentsenergies. 23. LLIGUEM CAPS 2:Emissi de fotons dun tomEmissi de fotons per part de ltom En el model atmic de Bohr,Ellum= EEstat final EEstat inicial Espectres demissi o dabsorci. Raigs X: Transicions electrniques en toms grans. Raigs Gamma:Transicions nuclears de nivell energtic. 10 24. TEORIA MECANICA - ONDULATRIA1924 De Broglie proposa que les partcules elementals,com els electrons, protons i dems, tamb es comportencom ones en determinades circumstncies. 1925 Schrdinger desenvolupa les matemtiques dela mecnica ondulatria de lelectr. Ara elcomportament de lelectr dins ltom ve descrit per unaona que tan sols ens informe dels llocs on s msprovable trobar lelectr.Les conseqncies daquesta teoria sn:1. Es perd la idea de trajectria per a lelectr. No es pot precisar on estroba. Tan sols podem parlar de zones on s ms provable trobar lelectr.2. Les zones on s ms provable trobar lelectr reben el nom dorbitals.3. Aquests orbitals queden determinats per 4 nmeros, que diem quntics.Aquests nmeros tan sols poden tenir certs valors. Els orbitals reben elnom de: s, p, d i f , segons la seva forma i aquesta depn dels nmerosquntics.4. A ms, lelectr, t propietats magntiques prpies que es poden atribuir aun moviment de rotaci sobre ell mateix, que rep el nom despn. Tamb 24lespn tan sols pot tenir certs valors. 25. ALGUNES FORMES DELS ORBITALS 25 26. ELS ELECTRONS DINS LTOM26