LA TECNOLOGIA A L'ESO 
            Un Web Personal "d'autor".



ÍNDEX   FÒRUM   XAT   SOBRE L'AUTOR   CON
TACTE

Web personal de Manel Debés

Per començar...una mica d'història ! (Agafa força aire que la lectura és per experts). Parlarem de l'àtom.

Des de l'antiguitat, l'ésser humà s'ha preguntat de què estan fetes les coses. El primer del que tenim notícies va ser un pensador grec, Tales de Mileto, qui al segle VII a.C.(585, aproximadament), va afirmar que tot estava constituït a partir d'aigua, que donava lloc a totes les substàncies conegudes. Amb posterioritat, altres pensadors grecs van suposar que la substància primigènia era una altra. Anaxímenes, al segle VI a. C. creia que era l'aire i Heràclit el foc.
Demòcrit, un pensador grec, en el segle IV a.C., es va preguntar sobre la divisibilitat de la matèria. A simple vista les substàncies son contínues i les podem dividir. ¿Es possible dividir una substància indefinidament?. Demòcrit pensava que no, que arribava un moment en que s'obtenien unes partícules que ja no es podrien dividir més; a aquestes partícules les va anomenar àtoms, que en grec vol dir indivisible. Cada element tenia un àtom amb unes propietats i forma específiques, diferents de les dels àtoms dels altres elements. Les idees de Demòcrit van caure en desús durant més de dos mil anys.
Al segle V, Empèdocles va proposar no una, sinó quatre substàncies primordials, els quatre elements: Aire, aigua, terra i foc. La unió d'aquests quatre elements, en diferent proporció, donava lloc a la vasta varietat
de substàncies que es presenten en la natura. Aristòtels, va afegir a aquests quatre elements un cinquè: l'èter, que formava els estels, mentre que els altres quatre formaven les substàncies terrestres.
Les conquistes dels àrabs al segle VII i VIII van difondre les idees alquimistes per tot el món. El més important alquimista àrab va ésser Yabir (també conegut com a Geber) Geber va descobrir el mercuri i

el sofre. La barreja dels dos, en diferents proporcions, originava tots els metalls.
Tots els esforços dels alquimistes per trobar la pedra filosofal eren vans, el seu treball va portar al
descobriment de l'antimoni, el bismut, el zinc, els àcids forts, les bases o àlcalis i centenars de
compostos químics.
Robert Boyle, al segle XVII, va trencar amb l'alquímia i va definir els elements químics com aquelles substàncies que no podien ser descompostes en altres més simples. Va ésser el naixement d'una nova ciència: La Química.
Durant els segles següents, els químics, aplicant el mètode científic, van descobrir nous e importants principis químics, les lleis que governen les transformacions químiques i els seus principis fonamentals. Al mateix temps es descobrien nous elements químics.

Per tal d'explicar les lleis ponderals, Dalton, al 1808 va proposar una nova
teoria atòmica. Segon aquesta teoria, els elements estaven formats per àtoms, indivisibles e indestructibles, tots iguales entre sí, però distints dels àtoms dels altres elements. La unió dels àtoms donava lloc a la varietat de substàncies conegudes. La ruptura de les unions entre els àtoms per formar noves unions era lorigen de les transformacions químiques.

En aquesta imatge animada de la dreta podem fer-nos una idea més aproximada del que és un àtom. Tot i que és molt més complexe (i desconegut)del que pugui semblar a primera vista. Queda molt per descobrir.

Continuem...

Fou el començament de la formulació i nomenclatura química, que ja havia avançat a finals del segle XVIII Lavoisier.
Conèixer les propietats dels àtoms, i en especial el seu pes, es va transformar en la tasca fonamental de la química i, gràcies a les idees d'Avogadro i Cannizaro, durant la primera meitat del segle XIX, gran part de la
labor química va consistir en determinar els pesos dels àtoms i les formules químiques de molts compostos.

En 1829, un químic alemany, Döbereiner, es va adonar que alguns elements devien guardar cert ordre. Així, el calci, l'estronci i el bari formaven compostos de composició similar i amb propietats similars, de forma que les propietats del estronci eren intermèdies entre les del calci i les del bari. El mateix passava amb el sofre, seleni
i tel·luri (les propietats del seleni eren intermèdies entre les del sofre i el tel·luri) i amb el clor, brom i iode (en aquest cas, l'element intermedi era el brom). El que es coneix com a tríadas de Döbereiner.

El 1864, el químic anglès, Newlands, va descobrir que l'ordenar els elements segons el seu pes atòmic, el vuitè element tenia propietats similars al primer, el novè al segon i així successivament, cada vuit elements, les propietats es repetien, ho va anomenar ley de les octaves, recordant els períodes musicals. Però les octaves
de Newlands no sempre es complien.

El 1870, el químic alemany Meyer, va estudiar els elements de forma gràfica, representant el volum de
cada àtom en funció del seu pes, obtenint una gràfica en ones cada vegada majors. Fou el descobriment
de la llei periòdica, però va arribar un any massa tard.
El 1869, Mendeleiev va publicar la seva taula periòdica. Havia ordenat els elements seguint el seu pes
atòmic. No va fixar el període de repetició de propietats, sinó que ho va ampliar a mesura que augmentava
el pes atòmic. Va invertir l'ordre d'alguns elements perquè encaixessin les seves propietats amb les dels
elements adjacents i va deixar forats, indicant que corresponien a elements encara no trobats.

En tres dels forats, va predir les propietats dels elements que haurien de descobrirse (donant-li els noms de ekaboro, ekaaluminio i ekasilicio), quan anys més tard es van descobrir l'escandi, el gal·li i el germani, les propietats dels quals es corresponien amb les predites per Mendeleiev, i es va descobrir un nou grup
d'elements (els gasos nobles) que encaixava en la taula de Mendeleiev, es va posar de manifest no tan
sols la veracitat de la llei periòdica, sinó la importància i la utilitat de la taula periòdica.

El 1800 l'italià Alessandro Volta va aconseguir la pila elèctrica i els químics van tenir una font continua d'electricitat amb la qual cosa es van descobrir molts nous elements. També es va esbrinar que algunes substàncies, com la sal, en dissoldre a l'aigua, podien transmetre l'electricitat, mentre que d'altres com
el sucre, no ho feien.
El físic i químic inglés Faraday, a la primera meitat del segle XIX, va demostrar l'existència de partícules elèctriques a la matèria i va establir les lleis de l'electroquímica.
A finals del segle XIX Crookes, demostraria que l'àtom no era indivisible, estava format per partícules.
El físic inglés Thomson, va creure que l'àtom estava format per una esfera de càrrega positiva amb els
electrons enganxats.
Rutherford va descobrir que tota la càrrega positiva de l'àtom i casi tota la seva massa es trobava en un
reduït espai, el nucli atòmic, i que els electrons negatius estaven molt lluny d'ell, girant al seu voltant, de
forma que la major part de l'àtom estava buit (a escala, si l'àtom tingues la grandària d'una plaça de bous,
el nucli tindria el d'un gra de sorra). Posteriors investigacions determinaren que el nucli atòmic estava
format per dos tipus de partícules, els protons, de càrrega positiva, i els neutrons, sense càrrega elèctrica.

El 1860, els físics alemanys Bunsen i Kirchhoff van descobrir que cada àtom, al ser escalfat emet una llum
de colors característica, els espectres atòmics. Fent ús d'aquesta propietat, es va descobrir l'heli al Sol,
abans que a la Terra.

El físic danès Bhor, al 1913, va explicar l'existència dels espectres atòmics suposant que els electrons no
giren al voltant del nucli atòmic de qualsevol forma, sinó que les òrbites dels electrons estan quantitzades mitjançant 3 nombres:

  El nombre quàntic principal, n, que determina la distancia al nucli.
  El radi de l'òrbita; el nombre quàntic azimutal, l, que determina l'excentricitat de l'òrbita;
  El nombre quàntic magnètic, m, que determina la seva orientació a l'espai. Amb posterioritat es va
afegir un quart nombre quàntic, el nombre quàntic d'espín, s, que indica la rotació de l'electró sobre si
mateix.

Un àtom emetia o absorbia llum quan un electró passava d'una òrbita a una altra i no podien existir dos
electrons en el mateix àtom, amb els quatre nombres quàntics iguals.
A la dècada de 1920 es va proposar, gràcies als esforços de Schrödinger, Heisenberg i el propi Bhor, la
teoria de la mecànica cuàntica, que dona explicació del comportament dels electrons i àtoms
individualment, en compostos i en les transformacions químiques...

Ha estat una lectura molt pesada? En el món de la ciència poques són les vegades que un científic
descobreix quelcom en aquell moment. El que és normal és el fruit d'un primer investigador, després un
altre, i un altre, fins que arriba (o no) aquell que dóna amb les claus del descobriment. Una vegada vaig
sentir dir a un professor universitari i investigador (Carl Seagan, sèrie de tv, "Cosmos") que l'home té
veritables problemes de comprensió amb les coses més grans com l'Univers i amb les coses més petites:
l'àtom. De totes maneres desconeixem encara moltes altres coses.Et proposo que facis un cop d'ull a la

TAULA PERIÒDICA D'ELEMENTS. Aqui estan tots els àtoms -no mol.lècules- que coneixem. També hi
ha de creats per l'home. Amb aquests àtoms podem crear infinitat de nous materials. No aprofundirem
en aquest aspecte ja que més endavant faràs química i apareixerà de nou.

    

Per escriure els noms de les substàncies, els primers químics utilitzaben un sistema de símbols: els alquimistes.
Com pots veure a la imatge de la dreta, els símbols tenien molta fantasia perquè estaven influenciats per l'astrologia

Un cop ens hem introduït en aquest apassionant món de l'àtom, caldrà centrar-nos en el motiu que dóna peu a aquest tema. Com s'origina l'electricitat? Si vols saber-ne més clica aquí.



Si us plau, indiqueu la font d'on obteniu la informació.