Model Atòmic: Bohr, Espectres i Mecanoquàntica

Àcids i Orbitals

Exemples d'àcids:

• Àcid ortobòric: H₃BO₃
• Àcid metabòric: HBO₂
• Àcid ortosilícic: H₄SiO₄
• Àcid ortofosfòric: H₃PO₄
• Àcid metafosfòric: HPO₃

Principis de la Configuració Electrònica

Els electrons es distribueixen al voltant del nucli en orbitals. Aquests orbitals tenen diferents nivells i subnivells d'energia, definits pels nombres quàntics (n, l, m), i formen núvols d'electrons.

Principi d'Exclusió de Pauli

En un mateix àtom, no hi pot haver dos electrons amb els quatre nombres quàntics iguals. Per tant, en cada orbital només hi poden haver dos electrons, un amb m_s = +1/2 i un altre amb m_s = -1/2.

Principi d'Aufbau (Principi de Construcció)

Els orbitals s'omplen en ordre creixent d'energia, començant pels de menor energia.

Propietats Periòdiques

Radi Atòmic

El radi atòmic es defineix com la meitat de la distància entre dos nuclis d'un mateix element units per un enllaç covalent. Depèn de:

• Nombre de capes (n): A més capes, més gran és el radi.
• Atracció del nucli: A més protons, més força d'atracció sobre els electrons, i el radi disminueix.

En baixar per un grup de la taula periòdica, el radi augmenta perquè augmenta el nombre de capes. En avançar per un període, el radi disminueix perquè augmenta el nombre de protons i l'atracció és més gran.

Energia d'Ionització (E.I.)

L'energia d'ionització (E.I.) és l'energia mínima necessària per arrencar un electró d'un àtom en estat fonamental i gasós. La primera energia d'ionització depèn de:

• Càrrega nuclear efectiva: Com més gran sigui, més energia caldrà per arrencar l'electró.
• Mida i tipus d'orbital: Els electrons en orbitals més allunyats o amb menys atracció són més fàcils d'arrencar.

Electronegativitat

L'electronegativitat és la tendència dels àtoms a atraure cap al seu nucli els electrons compartits quan s'uneixen per formar molècules o xarxes iòniques. Depèn de la càrrega nuclear i de la mida de l'àtom: com més petita és la mida i més gran la càrrega, més electronegatiu és l'àtom.

Espectres Atòmics

L'espectre d'una radiació és el conjunt de les radiacions simples que la formen, mostrades d'una manera ordenada.

Espectre d'Emissió

Si s'escalfen gasos o s'apliquen descàrregues elèctriques a l'interior d'un tub de descàrrega, es pot aconseguir que emetin radiació electromagnètica. Aquesta, en descompondre's mitjançant un prisma, dona lloc a l'espectre d'emissió, que es caracteritza per una sèrie de línies de colors separades per espais foscos.

Espectre d'Absorció

Si es fa passar una radiació electromagnètica a través d'un gas, aquest absorbeix part de la llum. En descompondre la llum restant mitjançant un prisma, s'observa l'espectre d'absorció, en el qual falten algunes línies.

Resultats clau:

1. Cada àtom només absorbeix/emet radiació de determinades freqüències.
2. Cada element mostra sempre el mateix espectre d'absorció/emissió.

Explicació dels Espectres: Model de Bohr

Els electrons només poden ocupar òrbites determinades al voltant del nucli. Quan un electró guanya energia, salta a una òrbita més allunyada. Quan perd energia, salta a una òrbita més propera, alliberant-la en forma de radiació (llum). Aquesta energia emesa és específica per cada salt, cosa que explica la discontinuïtat en les línies espectrals i demostra que els electrons no poden estar en qualsevol òrbita, sinó en distàncies concretes.

Àtom de Bohr i Espectres Atòmics

Bohr proposa un model que introdueix nivells energètics. Els seus tres postulats principals són:

1. Els electrons giren al voltant del nucli en òrbites estacionàries circulars, on no perden energia.
2. Només són possibles òrbites amb energies determinades, anomenades nivells energètics, representats per la lletra n (el nivell més baix és 1). Com més lluny estigui el nivell del nucli, més energia té.
3. Els electrons poden saltar entre nivells absorbint o emetent fotons, amb una energia igual a la diferència entre els dos nivells.

Model Mecanoquàntic de l'Àtom

Aquest model descriu els electrons com ones estacionàries i no com partícules amb una posició fixa. No prediu la ubicació exacta d'un electró ni la seva trajectòria, però estableix zones de probabilitat anomenades orbitals atòmics. Els orbitals tenen diferents nivells i subnivells d'energia, definits per nombres quàntics (n, l, m), i formen núvols d'electrons al voltant del nucli.