Com és la matèria?

1) La matèria està formada per àtoms

Diferents àtoms units formen la matèria

2) Els àtoms d’un mateix element són tots iguals.

Així, per exemple, tots els àtoms de ferro són iguals.

Àtoms de ferro

3) Elements diferents tenen àtoms diferents. L’hidrogen, el carboni, el nitrogen i

l’oxigen, per exemple, són formats per àtoms diferents.

Com són els àtoms?

L’àtom consta de 2 parts:

• El nucli

• L’escorça

•El nucli: És la part central de l’àtom i està format pels protons, que són partícules de càrrega positiva, i els neutrons, que no tenen càrrega elèctrica.

Nucli:

Protons + neutrons

Neutrons (n)

Protons (p+)

•L’Escorça:

És la part exterior de l’àtom. És on es localitzen els electrons, que són partícules de càrrega negativa.

Nucli:

protons + neutrons

Escorça:

electrons

Electrons (e-)

• L’àtom és neutre, per això, el nombre de protons del nucli és igual al nombre d’electrons de l’escorça.

6 electrons6 protons

6 neutrons

6 p+

+ 6 e-

0

Si un àtom perd o guanya electrons, aleshores és un ió:

- Si perd electrons és un CATIÓ- Si guanya electrons és un ANIÓ

Per tant, un ió és un àtom amb càrrega elèctrica

– Si perd electrons queda carregat positivament:

és un catió

Àtom de liti

Li

Catió liti

Li+

- 1 electró

Neutrons= 4

Protons= 3

Electrons= 3

Neutrons= 4

Protons= 3

Electrons= 2

- Si guanya electrons queda carregat negativament:

és un anió

Neutrons= 4

Protons= 3

Electrons= 3

Electrons= 4

Protons= 3

Electrons= 4

Àtom de liti

Li

Àtom de liti

Li-

+ 1 electró

Per tant:

Teories Atòmiques

2- MODEL ATÒMIC DE THOMSON

3- MODEL ATÒMIC RUTHERFORD

4- MODEL ATÒMIC DE NIELS BOHR

5- MODEL ATÒMIC ACTUAL

1- MODEL ATÒMIC DE DALTON

Com a evolucionat el coneixement de l’àtom?

MODEL ATÒMIC DE DALTON

1) La matèria està formada per àtoms.

2) Els àtoms d’un mateix element són tots iguals.

3) Dos elements diferents tenen àtoms diferents.

4) Els àtoms de dos o més

elements poden combinar-se entre

ells per formar

compostos.

5) L’àtom és indivisible.

Àtoms d’hidrogen àtoms d’oxigen àtoms de brom

La matèria està formada per partícules indivisibles

anomenades àtoms

Biografia Dalton

Activitats biografia Dalton

MODEL ATÒMIC DE THOMSON

1) L’àtom és una esfera carregada positivament.

2) Els electrons són partícules carregades negativament i es troben incrustats en l’esfera de càrrega positiva.

3) La càrrega negativa dels electrons compensava la càrrega positiva perquè l’àtom fos neutre.

4) Per tant, l’àtom no és indivisible, conté electrons i massa de càrrega positiva.

Massa de càrrega positiva

electrons

L’àtom és una esfera de càrrega

positiva i els electrons hi estan

incrustats

MODEL ATÒMIC DE RUTHERFORD1) L’àtom està format per

un nucli i una escorça.

2) El nucli és la part central de l’àtom, minúscula i densa. Conté tota la càrrega positiva i gairebé tota la massa.

3) Al voltant del nucli, i a una gran distància, hi ha la càrrega negativa. La regió on hi ha aquesta càrrega s’anomena escorça.

4) Per tant, la major part de l’àtom està buida i els electrons giren al voltant del nucli.

Electrons girant al voltant del nucli

nucli

Al centre de l’àtom hi ha el

nucli amb quasi tota la massa i al seu voltant giren

els electrons.

Experiment de Rutherford

video simulació

http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=endscreen&v=Pc0LWkUWPI8

MODEL ATÒMIC DE NIELS BOHR1) Els electrons es mouen

al voltant del nucli en òrbites situades en nivells ben definits, com si fos un petit sistema solar.

2) A cada nivell, als electrons els hi correspon una determinada energia, que és més gran com més allunyats estiguin del nucli.

3)A cada nivell hi ha un nombre màxim d’electrons:

- nivell 1: 2 electrons - nivell 2: 8 electrons - nivell 3: 11 electrons - nivell 4: 18

electrons...

L’electró només pot girar al voltant del

nucli en determinades òrbites. I emet

energia al passar d’una òrbita

superior a una inferior.

1) És l’anomenat mecanicoquàntic.

2) L’electró no se situa en capes o nivells com deia Bohr.

3) L’electró es troba en una regió de l’espai que anomena orbital.

4) En aquests orbitals és on hi ha la probabilitat màxima de trobar l’electró.

5) Si representem amb punts les diferents posicions que va ocupant l’electró, obtenim els diferents orbitals.

MODEL ATÒMIC ACTUALL’electró no gira al voltant del nucli, sinó que es troba deslocalitzat en

zones anomenades orbitals.

Resum

vídeo resum models atòmics

Resum models atòmics

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm

Activitats 1

2

Nombre atòmic i nombre màssic

Nombre atòmic (Z): El nombre atòmic d’un element és el nombre de protons que hi ha al nucli i es representa amb la lletra Z. Cada element té un nombre atòmic diferent. Per exemple el Sofre (S) té nombre atòmic 16 perquè te 16 protons.

Nombre màssic (A): El nombre màssic és el nombre total de partícules que hi ha al seu nucli, és a dir, el nombre de protons (Z) més el nombre de neutrons (N). A = Z + N

Àtom de liti Àtom d’heli

3 protons4 neutrons

Nombre atòmic (Z) = 3

Nombre màssic (A) = 3 + 4 = 7

2 protons2 neutrons

Nombre atòmic (Z) = 2

Nombre màssic (A) = 2 + 2 = 4

Àtom A Z Protons Neutrons Electrons

Sodi 23 11 11 23-11=12 11

Alumini 27 13

Carboni 6 6

Sofre 32 16

Bor 5 5

Nitrogen 7 7

Oxigen 8 8

Fluor 19 9

Potassi 39 19

Beril·li 9 4

Heli 4 2

Magnesi 24 12

Àtom A Z Protons Neutrons Electrons

Sodi 23 11 11 23-11=12 11

Alumini 27 13

Carboni 6 6

Sofre 32 16

Bor 5 5

Nitrogen 7 7

Oxigen 8 8

Fluor 19 9

Potassi 39 19

Beril·li 9 4

Heli 4 2

Magnesi 24 12

13 13

6

16 16

5

7

8

9

19 19

44

2 2

12 12

14

612

16

5

7

8

9

10

14

16

10

20

5

2

12

13 14 1313 14

12

1313 14

Àtom A Z Protons Neutrons Electrons

Sodi 23 11 11 23-11=12 11

Alumini 27 13

Carboni 6 6

Sofre 32 16

Bor 5 5

Nitrogen 7 7

Oxigen 8 8

Fluor 19 9

Potassi 39 19

Beril·li 9 4

Heli 4 2

Magnesi 24 12

6

Representació dels àtomsQuan representem un àtom, ho fem utilitzant el símbol del

seu element , i aquests dos nombres Z i A.

Nombre màssic

Nombre atòmic

Activitat Nombre atòmic i nombre màssic:http://www.genmagic.net/fisica/jq1.swf

Activitat construir àtoms:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/construir.htm

Activitats

1

2

A veure què en saps!!!!

1. Què conté la matèria?2. Quines són les parts de l’àtom?3. Què conté el nucli d’un àtom?4. Què conté l’escorça d’un àtom?5. Quina càrrega tenen els electrons?6. Quina càrrega tenen els protons?7. Hi ha més protons que electrons dins l’àtom?8. Com es diu l’àtom que perd electrons?9. Com es diu l’àtom que guanya

electrons?10. Quina càrrega tenen els neutrons?11. És neutre l’àtom?12. Com s’anomena la part exterior de

l’àtom?13. Com s’anomena la part central de

l’àtom?14. On es troben els electrons?15. On es troben els protons?16. On es troben els neutrons?17. Com es diu l’àtom que ha perdut o

guanyat electrons?

18. Si un àtom té 9 electrons, quants protons té?

19. Si un àtom té 8 protons, quants electrons té?

20. Són iguals tots els àtoms d’un mateix

element?21. Són iguals tots els àtoms de

l’element CARBONI?22. Què és l’escorça d’un àtom?23. Què és el nucli d’un àtom?24. Què és un electró?25. Què és un protó?26. Què és un Catió?27. Què és un Anió?28. Per què es diu que l’àtom és buit?29. Quina és la partícula de l’àtom que

té càrrega positiva?30. Quina és la partícula de l’àtom que

té càrrega negativa?

ISÓTOPS

Els isòtops són àtoms d’un mateix element i els seus nuclis atòmics tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons.

+ 1 neutró + 1 neutró

Z=1

A=1

Z=1

A=2

Z=1

A=3

Z=6

A=12

Z=6

A=13

Z=6

A=14

+ 1 neutró + 1 neutró

Isòtops de l’hidrogen

Isòtops del Carboni

Per tant:

ISÒTOPS D’UN MATEIX ELEMENT

TENEN IGUAL NOMBRE DE PROTONS Per tant tenen mateix nombre atòmic ZTENEN DIFERENT NOMBRE DE NEUTRONS Per tant tenen diferent nombre màssic A

PROPIETATS DELS ISÒTOPS

• Les propietats químiques dels isòtops d'un mateix àtom són les mateixes. En canvi, les propietats físiques dels nuclis atòmics poden ser molt diferents. Per exemple, el temps de vida mitjana dels isòtops 12 i 14 del carboni és molt diferent.

• Si la relació entre el nombre de protons i de neutrons no és l'apropiat per a obtenir l'estabilitat nuclear, l'isòtop és inestable, i per tant radioactiu.

Radioactivitat

• La radioactivitat és un fenomen físic natural que presenten certes substàncies amb nuclis atòmics inestables, aquestes substàncies radioactives inestables perden energia emetent radiacions en forma de partícules per tal d'assolir uns nuclis atòmics més estables.

Nucli d’un àtom radioactiu

Perd una partícula

Es forma un nucli amb 2 protons i 2 neutrons menys

Poder de penetració de les radiacions

alfa

gamma

beta

Emissió d’una partícula alfa

Emissió d’una partícula beta

Emissió d’una partícula gamma

Simulació fissió nuclear Simulació fissió controlada i descontroladaVídeo simulació fissió

Com es col·loquen els electrons?

Els electrons es col·loquen en capes electròniques o nivells, de manera que a cada nivell hi poden haver-hi un nombre determinat d’electrons:

Nivell (n) Nombre màxim d’electrons

1 2

2 8

3 18

4 32

Nivell 1= 2 electrons Nivell 2= 4 electrons

Carboni

Nombre atòmic: 6 Nombre de protons: 6Nombre d’electrons: 6

2n2

Per saber el nombre d’electrons per nivell: Nivell 2: 2 x (2x2) = 8

Nivell 3: 2 x (3x3) = 18

Element Z Electrons al primer nivell

Electrons al segon nivell

Electrons al tercer nivell

Electrons al quart nivell

Clor 17

Nitrogen 7

Magnesi 12

Potassi 19

Sofre 16

Carboni 6

Alumini 13

Or 79

Fluor 9

Liti 3

Calci 20

Element Z Electrons al primer nivell

Electrons al segon nivell

Electrons al tercer nivell

Electrons al quart nivell

Clor 17

Nitrogen 7

Magnesi 12

Potassi 19

Sofre 16

Carboni 6

Alumini 13

Or 79

Fluor 9

Liti 3

Calci 20

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

8

5

8

8

8

8

8

8

4

7

1

7

2

9

6

3

18

10

32

La taula periòdica

• Cada classe d’àtom diferent s’anomena element químic. Dels elements químics, n’hi ha més de 110 diferents (dels quals 90 són naturals i la resta s’han creat artificialment). Aquests elements estan ordenats a la taula periòdica.