| Referate chimie | Bac 2008 chimie| Recomanda unui prieten

1. Generalităţi

Orice material este compus din particule mici numite atomi. Acestea sunt atât de mici încât încap cu milioanele pe vârful unui ac. Gruparea mai multor atomi formează molecule; cele mai mari grupări de acest gen conţin mai multe mii de atomi.
Ideea că orice material se compune din particule mici a apărut încă din vremea Grecei Antice. În jurul anului 420 i.e.n. filozoful Democrit a ajuns la concluzia că materia se compune din particule mici indivizibile. Aceste particule se numesc şi astăzi atomi, după cuvântul grecesc atomos, adică indivizibil.
Alţi filozofi aveau teorii diferite. În secolul IV î.e.n. Aristotel era de părere că fiecare material se compune din patru elemente de bază: pământ, aer, foc, apă -, numai că în cantităţi diferite. Aceasta a fost o teorie acceptată pe larg până la început secolului XVII. Obiectivul alchimiei a fost crearea “elixirului vieţii”, o băutură care ar da viaţă eternă omului. Un alt obiectiv a fost îmbogăţirea prin transformarea metalelor obişnuite în aur. Mulţi alchimişti s-au lăudat că au rezolvat aceste probleme, dar în realitate nici unul nu a avut succes.

2. Teoria revoluţionară a lui Dalton

Câţiva oameni de ştiinţă au rămas în continuare de părere că materia se compune din atomi, însă până la începutul anilor 1800 nu a existat nici o dovadă ştiinţifică care să susţină această teorie. Un chimist şi scriitor englez, John Dalton, a realizat experienţe cu gaze, mai precis a cercetat modul de combinare între ele. A determinat de exemplu, că hidrogenul şi oxigenul se combină întotdeauna în acelaşi raport de greutate spre a forma apa. La rezultate similare au ajuns şi alţi cercetători, însă Dalton a fost primul care a înţeles implicaţiile acestora. El a concluzionat că materiile sunt compuse din atomi şi că atomii unei substanţe primare au toţi aceeaşi greutate. Daca două substanţe primare se combină între ele atunci atomii se unesc întotdeauna în acelaşi raport cantitativ. Teoria de atom daltoniana a explicat cauza din care atomii se combină întotdeauna în acelaşi raport cantitativ şi a creat un punct de plecare pentru alţi cercetători spre examinarea în detaliu a materiei.
Materia se compune deci din atomi, dar oare atomii din ce se compun? Primele indicii în acest sens au apărut spre sfârşitul anilor 1800, când cercetătorii au examinat trecerea electricităţii prin aerul rarefiat dintr-un tub de sticlă. Tubul a emis din când în când lumina verde, în momentele în care s-a aplicat o tensiune înaltă pe cele două plăcuţe de metal, introduse în gaz, sau altfel spus electrozi.
Această luminozitate era produsă de radiaţia invizibilă care pornea de pe electrodul negativ şi se lovea de peretele tubului de sticlă.
În anii 1890 fizicianul britanic J.J. Thomson a arătat că aceste raze catodice, după cum se numeau în acea vreme, sunt de fapt curenţi de particule purtătoare de sarcini negative. În acea vreme s-a presupus că electronii sunt smulşi într-un mod oarecare din atomi, dar nu era de loc clară organizarea lor din interiorul atomului. Ipoteza lui Thomson era că atomii seamănă într-un fel cu o budinca de stafide: mai multe particule cu sarcina negativa- electronii, sunt incorporate intr-o materie voluminoasa dar uşoara, de forma sferică. Experienţele elaborate şi realizate ulterior pentru clarificarea structurii interne a atomului au infirmat teoria lui Thomson.

3. Modelul Rutherford

În 1911, un coleg al lui Thomson, Ernest Rutherford, născut în Noua Zeelandă, dar care a lucrat în Marea Britanie, a schiţat o nouă structura atomică, care a dat răspuns la fenomenele observate în experimente. În conformitate cu aceasta, mijlocul atomului sau altfel spus nucleul, are sarcina pozitivă şi este relativ greu. În jurul lui se rotesc electronii: particule foarte mici şi uşoare, purtătoare de sarcină negativă.
Rutherford nu a realizat însă că nucleul atomic se compune de regula din mai multe tipuri de particule: unele cu sarcina pozitiva şi altele fără sarcină. Existenta particulelor cu sarcina pozitivă - a protonilor – s-a dovedit în jurul anului 1920. Particulele fără sarcină electrică au fost descoperite în 1932 de Sir James Chadwick, care le-a denumit neutroni. Prin aceasta s-a completat modelul de atom prin care putem înţelege comportamentul materiei.

4. Elemente

Elementele sunt acele substanţe, în care fiecare atom are acelaşi număr de protoni. Acest număr comun de protoni indica numărul atomic al elementului. Exista în totalitate un număr de 92 de elemente în natură. În atomii lor, numărul protonilor poate varia de la 1 la 92. Prin intermediul unor echipamente speciale, numite acceleratoare de particule se pot produce alte câteva elemente care sa conţină mai mulţi protoni.
În multe substanţe, atomii formează grupări numite molecule. Gazul de hidrogen este format tot din molecule, fiecare moleculă fiind compusă din doi atomi de hidrogen. Şi apa este o compoziţie: molecula de apă conţine doi atomi de hidrogen şi un atom de oxigen. Există numeroase molecule care conţin un număr mult mai mare de atomi: proteinele din organismele vii sunt compuse din molecule sofisticate, numărul atomilor ajungând la ordinul miilor.