Geografia solurilor

Notiuni elementare de chimie intrebuintate in pedologie

Atomii sunt cele mai mici particule care alcatuiesc corpurile simple. Masa, dimensiunea si comportarea chimica a atomilor unui element sunt identice.

Atomul este particula limita a unei substante, indistructibila prin mijloace chimice obisnuite. Miscarea permanenta a atomilor si moleculelor este cauza fenomenelor chimice (desfacerea moleculelor si recombinarea atomilor), precum si a celor fizice.

Componentele atomului. In 1897 s-a stabilit ca atomii sunt particule foarte mici si stabile, sunt sisteme compuse din doua parti:

1. nucleul central, incarcat pozitiv, greu, astfel incat in el este concentrata aproape intreaga masa a atomului;

2. electronii, care se misca in jurul nucleului, incarcati negativ, cu o masa mult mai mica decat a nucleului si intr-un astfel de numar incat sarcinile lor negative sa compenseze sarcinile pozitive ale nucleului.

Structura atomilor este lacunara, extrem de afanata, deoarece diametrul nucleului si al electronilor este de 10 000 de ori mai mic decat al atomilor.

Nucleul concentreaza aproape intreaga masa, intrucat masa electronului este de cca 2000 de ori mai mica decat masa atomului de H. Nucleul este incarcat pozitiv, numarul de sarcini pozitive fiind egal cu numarul de electroni din invelisul de electroni al unui atom neutru si coincizand cu numarul de ordine Z al elementului din sistemul periodic. In componenta nucleului intra doua tipuri de particule elementare denumite nucleoni:

1. protonii, nucleoni cu sarcina pozitiva;

2. neutronii, nucleoni cu sarcina nula.

Un nucleu atomic este definit de urmatoarele variabile:

- numarul atomic Z (numar de ordine, numar protonic), care este dat de numarul protonilor sau numarul sarcinilor pozitive elementare dintr-un nucleu atomic;

- numarul de masa A (numar nucleonic) este dat de suma nucleonilor (protoni + neutroni) dintr-un nucleu atomic, fiind foarte apropiat ca valoare de masa atomica a elementului;

1

- numarul neutronilor (N = A - Z ) este egal sau mai mare decat numarul protonilor, in afara de nucleul de H care este alcatuit dintr-un singur proton;

- numarul izotopic, indica excesul de neutroni in raport cu protonii intr-un nucleu si este dat de relatia N - Z.

Specia de atomi care are acelasi numar atomic Z se numeste element (v. Tabelul periodic al elementelor). Izotopii sunt specii de atomi care au acelasi numar atomic Z, dar numere de masa A diferite, din cauza numarului de neutroni diferit.

Electronii sunt asezati in jurul nucleului, pe anumite orbite (K, cea mai apropiata de nucleu, L, M, N, O, P si Q cea mai indepartata de nucleu), energia lor crescand cu indepartarea de nucleu.

In fenomenele chimice nu se modifica nucleele atomilor ci invelisurile lor electronice, astfel ca prin pierderea sau castigarea mai multor electroni, atomii se transforma in particule instabile din punct de vedere energetic, particule care poarta numele de ioni.

In 1834 M. Faraday introduce termenul de ion (ion in lb. greaca -> a merge) pentru a desemna particulele (atomi, molecule sau o grupare de atomi) cu exces de sarcini electrice pozitive sau negative, particule ce au un rol foarte important in realizarea legaturilor chimice. Ionii cu sarcina electrica negativa poarta numele de anioni, iar cei cu sarcina electrica pozitiva, cationi, acestia din urma avand un rol foarte important in procesele pedogenetice.

Moleculele sunt particule limita care mai pastreaza compozitia chimica, structura si proprietatile substantelor pe care le compun. Moleculele sunt sisteme materiale formate din mai multi atomi, identici (in cazul substantelor simple; ex. O2) sau diferiti (in cazul substantelor compuse; ex. H2O). In molecule atomii sunt legati intre ei prin legaturi chimice. Moleculele substantelor simple, care in conditii normale se gasesc in stare gazoasa sunt biatomice (ex. O2, H2). Daca centrul de greutate al sarcinilor pozitive coincide cu cel al sarcinilor negative molecula este nepolara. Cand centrul sarcinilor pozitive si cel al sarcinilor negative se gasesc in doua puncte diferite molecula se va comporta, din punct de vedere electric, ca un dipol, deci va fi o molecula polara (ex. molecula de apa).

Un lucru important de stiut este acela ca intre atomi, ioni si molecule apar legaturi chimice, legaturi care inlesnesc de fapt formarea substantelor din natura. Un rol important in aceste legaturi chimice il are valenta elementelor, care reprezinta