65
3. L’àtom
+
www
2.2.
Electrons i protons
Els fenòmens d’electrització i els relacionats amb el corrent elèctric, coneguts a finals
del segle
xix
, van posar de manifest que l’
àtom és divisible
i que està format per par-
tícules més menudes que tenen càrrega elèctrica.
Quines creus que són aquestes partícules?
A finals del segle
xix
i principis del
xx
, diversos científics van fer experiments diferents
amb tubs de vidre, com el del dibuix, que contenien un gas a baixa pressió que se sot-
metia a descàrregues elèctriques d’alt voltatge.
Idees clares
❚❚
L’àtom és
divisible.
❚❚
L’àtom conté
càrregues po-
sitives
i
negatives.
❚❚
L’
electró
és la partícula nega-
tiva de l’àtom i el
protó
és la
positiva.
❚❚
El
valor numèric de la càrre-
ga
del protó i de l’electró és
el mateix.
❚❚
Un
àtom neutre
té el mateix
nombre de protons i electrons.
Quantes vegades és més gran la càrrega del protó que la de l’electró? I la massa?
Solució:
1838 vegades més gran
Què tenen en comú el protó i l’electró? Què els diferencia?
Si sabem que la càrrega de l’electró és 1,602
⋅
10
−
19
C, quants electrons calen
per a tenir una càrrega d’1 C?
Solució:
6,242
⋅
10
18
electrons
Quants electrons té en excés un cos que té una càrrega de
−
2C? Quants
electrons falten en un cos que té una càrrega de
+
2C?
8
9
10
11
Aquestes experiències van permetre a
J. J. Thomson
(1856-1940) identificar la partí-
cula responsable de la
càrrega elèctrica negativa,
l’
electró,
i a
E. Goldstein
(1860-
1930), la partícula responsable de la
càrrega elèctrica positiva,
el
protó.
Així mateix,
van servir per a determinar els valors numèrics de les seues càrregues elèctriques i les
seues masses.
Electró
Protó
Càrrega
Negativa
Positiva
Càrrega elèctrica
−
1,602 · 10
−
19
C
1,602 · 10
−
19
C
Massa
9,109 · 10
−
31
kg
1,673 · 10
−
27
kg
Descobriment
J. J. Thomson, 1897
E. Goldstein, 1886
La càrrega de l’electró és la més menuda que hi ha, i per això rep el nom de
càrrega
elèctrica elemental.
Observa que, en valor absolut, és a dir, sense tenir en compte el signe, la càrrega de
l’electró és la mateixa que la del protó. Per tant, podem afirmar que en un
cos elèctri-
cament neutre
el nombre d’electrons ha de ser igual al nombre de protons.
Ja hem identificat les partícules elementals electró i protó. Com estan situades
en l’àtom?
La resposta, ens la donen els diversos
models atòmics
que els científics han anat des-
crivint al llarg del segle
xx
.
+
–
Ànode
Càtode
Tub
de vidre
Feix de partícules negatives
(electrons)
Generador
Tub de descàrrega de gasos..
Identifica la trajectòria que segueixen els electrons en un tub de descàrrega.
7
