1

Caldrà recordar l’estructura atòmica de la matèria i que els elements químics no es troben purs a la natura (excepte en molt contades ocasions) sinó que es barregen entre ells i formen molècules i compostos. També caldrà recordar que l’estructura cristal·lina és tan important com la composició química a l’hora de decidir les propietats d’una substància.

La matèria es tot allò que constitueix l’univers físic, tot el que l’ésser humà pot tocar o sentir és matèria. Aquesta pot ser molt dura o sense forma i que no es vegi. Això depèn de com siguin les forces d’atracció dels àtoms que la constitueixen. Per poder parla d’això abans hem de saber què és l’àtom, la seva constitució i com ha anat evolucionant.

L’àtom es la porció més petita de la matèria. El primer que va utilitzar aquest terme va ser Demòcrit, un filòsofs grec. La va anomenar així perquè ell pensava que era la partícula més petita per la qual estàvem formats tots els organismes i era indivisible, el significat de àtom en grec.

Al llarg de la història s’han anat fent descobriments i han anat apareixent teories que cada vegada donaven una millor visió de com és l’àtom.

Actualment ja no pensem en l’àtom com a partícula indivisible, dins d’ell hi ha tres partícules subatòmiques anomenades:

• Protó: partícula elemental amb una càrrega positiva de 1,602 · 10^{-19 Coulombs} i amb una massa de m=1.673 · 10^-24 g.

• Neutró: partícula elemental amb càrrega elèctrica neutra y amb una massa lleugerament superior a la del protó m=1.675 · 10^-24 g.

• Electró: partícula elemental amb càrrega elèctrica negativa de 1,602 · 10^-19 Coulombs i massa igual a 9,1093 · 10^-28 g.

L’àtom esta constituït per un nucli, que conté els protons i els neutrons, i una escorça en la qual estan els electrons en continu moviment. L’espai que separa el nucli dels electrons no hi ha res.

Com he dit abans, al llarg de la història el nostre concepte del que era l’àtom ha anat canviant i trobem diverses teories que han anat evolucionant.

El primer home que va anunciar una teoria sobre la constitució de l’àtom va ser John Dalton, qui amb la seva teoria anomenada Teoria de Dalton (1803-1808) deia que cada element químic està compost per partícules diminutes i indestructible denominades àtoms. Els àtoms d’un element són semblants en massa i altres propietats, però els àtoms de un element són diferents dels de la resta d’elements. Els compostos es formen per la unió de àtoms dels elements corresponents en una relació numèrica.

El següent model va ser Model Atòmica THOMPSON, el qual deis que l’àtom està format per una esfera amb càrrega positiva i en el seu interior estan els electrons en número suficient per a neutralitzar la seva càrrega.

Un altre model que va sortir i ja separant el nucli i l’escorça de l’àtom és el Model Atòmic de Rutherford. En aquest model l’àtom està formant per una esfera en la qual es concentra gairebé tota la massa del sistema (protons i neutrons) i al voltat de la qual giren el electrons. Els protons del nucli carregats positivament i el electrons negativament.

Després per Borh al centre de l’àtom se situa el nucli, petita regió de l'àtom on resideixen la quasi totalitat de la seva massa i la càrrega positiva. El nombre de càrregues positives del nucli (protons) coincideix amb el nombre atòmic de l'element.

Entorn del nucli giren els electrons (en nombre igual al de protons i al nombre atòmic), portadors de la càrrega negativa, descrivint òrbites circulars.

En el Model atòmic d'orbitals (Schroedinger i Heisemberg) L'electró es comporta com una ona i com un corpuscle. No és possible predir la trajectòria de l'electró (principi d'incertesa de Heisemberg). Diuen que cal abandonar la idea d'òrbita i parlar d'orbitals que són les zones on és més probable trobar l'electró. A la primera òrbita no pot haver més de dos electrons. Hi ha diverses classes de orbitals que es diferencien en la seva forma i orientació (s, p, d, f). A cada nivell hi ha un nombre determinat d’orbitals.

El elements químics que formen aquest àtoms, la gran majoria, no es troba en estat pur a la natura, sinó que ens els trobem en forma de compostos i barrejats els uns amb els altres. Això es deu a que hi ha àtoms que no són estables per si sols en la última òrbita, anomenada òrbita de valència. En aquestos casos pot haver una manca o un excedent de electrons, aquest elements químics es barregen amb altres que tinguin uns electrons compatibles amb els de ells per poder assolir la estabilitat. Hi ha molt pocs que siguin estables per si mateixos.

Per una altra banda es important tenir en compte l'estructura física dels sòlids, que és conseqüència de la disposició dels àtoms, molècules o ions en l'espai, així com de les forces d'interconnexió de les partícules. Podem trobar-los de dues formes:

• Estat amorf: Les partícules components del sòlid s'agrupen a l'atzar.

• Estat cristal·lí: Els àtoms (molècules o ions) que componen el sòlid es disposen segons un ordre regular. Les partícules se situen ocupant els nusos o punts singulars d'una xarxa espacial geomètrica tridimensional.

Aquest estat cristal·lí és molt important tenir-lo en compte pel fet que una element químic serà molt més resistent i estable en aquest estat i tindrà unes característiques concretes molt útils.