Diccionari de química (històric complet)

Atmosfera amb una composició que fa que no reaccioni amb cap substància.

Núvol de càrrega que envolta un ió central en una dissolució electrolítica diluïda segons la teoria de Debye-Hückel. Conté un excés d'ions de càrrega contrària a la de l'ió central atrets per forces electrostàtiques de llarg abast, tot i que també conté ions de la mateixa càrrega i molècules del dissolvent. Es considera que l'atmosfera iònica és un medi continu, sense cap estructura definida, i l'ió central és una esfera rígida carregada uniformement amb un diàmetre iònic mitjà, simbolitzat per a (en ), el qual correspon al radi mitjà de l'ió solvatat. L'atmosfera iònica és esfèrica amb un radi efectiu b¹, anomenat longitud de Debye, que correspon a la distància fins on el camp electrostàtic de l'ió s'estén amb força apreciable. El conjunt constituït per l'ió central i la seva atmosfera iònica té una càrrega nul·la en ser la dissolució elèctricament neutra. La densitat mitjana de càrrega elèctrica en l'atmosfera iònica depèn del potencial electrostàtic mitjà creat per l'ió central, complint-se que = e² (_i C_i z_i)/ k T, on e és la càrrega de l'electró, C_i és el nombre mitjà d'ions del tipus i amb càrrega z_i en la unitat de volum de la dissolució, k és la constant de Boltzmann i T és la temperatura absoluta de la dissolució.

Atmosfera amb una composició que fa que no reaccioni amb cap substància.

Capa gasosa, de forma sensiblement esferoïdal, que envolta la Terra. La mescla de gasos que la forma rep el nom de aire, que té una massa total de 5,29 · 10⁸ kg. L'atmosfera és un sistema dinàmic molt complex perquè condueix a través seu el balanç energètic del planeta i interacciona amb la superfície terrestre i amb les masses oceàniques. Per a fer l'anàlisi de l'atmosfera, cal considerar-ne l'estructura, l'origen, la composició i la participació en el balanç energètic del planeta. La variació de la temperatura amb l'altura és la característica més destacable de l'atmosfera; per tant, és útil considerar-ne una divisió en cinc capes caracteritzades pel seu diferent comportament tèrmic. La capa immediata a la superfície terrestre és la troposfera, que s'extén fins als 10-16 km; llevat dels dos primers quilòmetres, es constata generalment un descens de 6,5°C per quilòmetre ascendit, a causa de l'allunyament de la superfície i de l'expansió de les masses d'aire cap a zones de pressió inferior. El descens de temperatura s'atura a la tropopausa, que és la capa limítrofa entre la troposfera i l'estratosfera, on és d'uns 53°C. L'altura de la tropopausa varia segons la latitud, l'estació i el temps però, generalment, és d'uns 8-10 km als pols a l'hivern i d'uns 16-18 km a l'equador i als tròpics. A les nostres latituds, entre els 10 i els 22 km d'altura regna una temperatura de 52°C a l'estiu i de 58ºC a l'hivern. Si bé la massa total d'aire a l'atmosfera és d'uns 5,29 10¹⁸ kg, un 75-80% es troba a la troposfera. Hi tenen lloc gairebé tots els fenòmens metereològics i climàtics, així com el cicle hidrològic i el balanç O₂-CO₂ dels éssers vius. Damunt de la troposfera hi ha l'estratosfera, zona més estable, sense pràcticament moviments verticals, en la qual la temperatura creix amb l'altura, primer lentament però més ràpidament després, a conseqüència de l'absorció de calor a l'ozonosfera. El límit superior, l'estratopausa, és a uns 50 km d'altura i la temperatura és de 0ºC. Damunt trobem la mesosfera, en què la temperatura torna a decréixer amb l'altura fins als 80-90 km (on hi ha la mesopausa), en què s'assoleix la mínima temperatura de l'atmosfera, uns -90ºC. La capa següent és la termosfera, amb un límit superior entre els 600 i els 800 km. Per sobre dels 200 km la temperatura creix; els valors màxims assolits depenen de l'activitat solar. L'exosfera s'estén damunt de la termosfera; en aquesta zona les molècules tenen prou energia cinètica per a escapar de la gravetat terrestre. El límit superior de l'atmosfera és indefinit, malgrat que pot considerar-se que és la capa en què la densitat del gas és igual a la del medi interplanetari, és a dir, 100 partícules/cm³; aquest límit se situa a uns 5.000 km d'altura. D'altra banda, per damunt dels 800 km d'altura, l'efecte del camp magnètic terrestre és gairebé predominant. La ionosfera forma part de la termosfera. S'estén dels 60 als 600 km, i conté fortes concentracions d'ions originats per les radiacions ultraviolades. Pel que fa al seu origen, es creu que l'atmosfera primordial, constituïda en formar-se la Terra, es va escapar a l'espai, i que l'atmosfera actual es va originar com a conseqüència de l'activitat volcànica. Una idea del procés de gasificació del planeta ve donada per l'examen dels gasos expel·lits pels volcans actuals. Per exemple, els volcans hawaians contenen un 79% de vapor d'aigua, un 12% de diòxid de carboni, un 0,5% d'hidrogen i un 0,4% de monòxid de carboni, a més de quantitats menors de gasos sulfurosos, clor, argó, nitrogen, amoníac i metà. La descomposició del vapor d'aigua per les radiacions ultraviolades solars van fornir hidrogen, que es va escapar a l'aire, i oxigen, que es va combinar amb el CO per donar CO₂. També es va descompondre l'amoníac, de manera que el nitrogen va restar a les capes baixes com a component majoritari. Es considera que la major part de l'oxigen present a l'atmosfera procedeix de la fotosíntesi efectuada pels microorganismes primitius. D'altra banda, l'augment de la concentració de l'oxigen va originar la capa d'ozó, que va començar a filtrar els raigs X i les radiacions ultraviolades del Sol, pernicioses per al medi ambient actual. La fluctuació de la concentració del CO₂ és interpretada a voltes com la causa de certs canvis climàtics, especialment de les glaciacions. Des del punt de vista de la composició, l'atmosfera es divideix en l'homosfera (fins als 80-100 km d'altura), de composició pràcticament uniforme, i l'heterosfera, de densitat molt baixa (la seva massa és una milionèsima de la massa atmosfèrica total) i amb quatre capes ben diferenciades per la seva composició dels gasos nitrogen, oxigen, heli i hidrogen, que es distribueixen de major a menor densitat. La composició de l'atmosfera no varia gaire amb l'altura, llevat de les quantitats de vapor d'aigua, diòxid de carboni i ozó. El vapor d'aigua és practicament absent per damunt dels 8-18 km; situat a la troposfera, la quantitat depèn de la temperatura i el lloc geogràfic, i és l'origen de la formació dels núvols i de les precipitacions. La quantitat de diòxid de carboni varia a causa de la respiració animal, l'activitat volcànica i l'augment antròpic, que és l'augment del CO₂ que prové de l'ús dels combustibles fòssils (que són font de contaminació) i de la destrucció de les masses forestals, ambdós causats per l'ésser humà. Atès que el CO₂ és transparent a la radiació solar d'ona curta però absorbeix la radiació d'ona llarga emesa per la Terra, un augment de la quantitat de CO₂ a l'atmosfera pot representar un canvi considerable de la temperatura global del planeta: és l'^efecte d'hivernacle^. L'ozó es genera entre els 15-35 km d'altura a partir de l'oxigen atmosfèric. La reacció té lloc a l'estratosfera, on l'energia de la radiació solar es prou energètica per a afavorir la transformació del O₂ en O₃. L'existència d'aquesta ozonosfera és d'una importància crucial, ja que la molècula d'ozó absorbeix la radiació solar ultraviolada compresa entre els 0,2 i 0,3 mm de longitud d'ona, que és la radiació UV-B, letal per a les formes terrestres de la vida. L'expel·lició d'aerosols d'origen industrial o el vol de les aeronaus poden produir una modificació de la concentració de l'ozonosfera, per la qual cosa les seves propietats protectores disminueixen. L'atmosfera conté també partícules en suspensió: fums, sals marines, sorra dels deserts, cendres volcàniques, etc. L'existència de l'atmosfera permet l'equilibri entre la radiació solar rebuda i la radiació terrestre emesa, i assegura l'estabilitat tèrmica del planeta. Mentre que la radiació terrestre és emesa de manera bastant uniforme per tota la superfície, la geometria del moviment orbital de la Terra fa que la radiació solar escalfi desigualment les diferents latituds del globus, i en resulten així diferències de temperatures que s'han de resoldre amb un transport de calor entre les zones més calentes, que són l'equador i els tròpics, i les més fredes, que són els pols. El consegüent moviment de les masses d'aire resulta de les diferències de pressió produïdes, així com de l'efecte de la rotació terrestre, i s'evidencia en forma de moviments verticals d'aire (es tracta d'una convecció tèrmica per acció de la gravetat sobre capes de densitat diferent) i, de manera dominant, de moviments horitzontals (per continuïtat del fluid atmosfèric), i tots ells constitueixen així la circulació general atmosfèrica. L'energia solar incident en l'atmosfera exterior representa una irradiància de 1.390 W/m², que és la constant solar; un 99% de la radiació solar és d'ona curta (amb longituds d'ona entre 0,2 i 5 mm), situada a les zones visibles i infraroja de l'espectre. L'energia solar incident és absorbida, reflectida o transmesa pels núvols i per l'atmosfera clara, així com transmesa directament al terra i reflectida pel sòl; el resultat és que un 43% de la radiació total incident és absorbida pel planeta. Les condicions tèrmiques de la Terra es mantenen gràcies a l'equilibri radioactiu entre la radiació solar rebuda i la radiació solar emesa pel sistema Terra-atmosfera: l'energia tèrmica emesa per la Terra (en l'infraroig) més l'albedo global (que depèn fortament de la reflexió i difusió de l'atmosfera) igualen l'energia rebuda del Sol. La pressió i la densitat de l'atmosfera decreixen exponencialment amb l'altura. Mesurada amb un ^baròmetre^, per convenció es considera que la pressió atmosfèrica mitjana sobre el nivell del mar és aquella que dóna 760 mm d'alçada baromètrica, després de fer la correcció per a una temperatura de 0 ºC. La humitat atmosfèrica és una altra dada d'interès metereològic, que decreix molt ràpidament amb l'altura.

Partícula més petita d'un element, indivisible per mitjans químics. Un àtom està format per un nucli, carregat positivament, i un núvol d'electrons que l'envolta. En una primera aproximació, el nucli està constituït per dos tipus de partícules subatòmiques, els neutrons, sense càrrega elèctrica, i els protons, amb càrrega elèctrica positiva. Com que els electrons tenen la mateixa càrrega que els protons però amb signe oposat, en un àtom elèctricament neutre el nombre d'electrons del núvol iguala el nombre de protons del nucli. La massa d'un àtom oscil·la entre els 10⁻²⁷ kg i els 10⁻²⁵ kg, i el seu diàmetre, entre els 10⁻¹⁰ m i els 10⁻⁹ m. El nucli conté gairebé tota la massa de l'àtom (99,9 %) però només n'ocupa una part ínfima (10⁻⁵ vegades les seves dimensions). Tots els àtoms d'un element tenen el mateix ^nombre atòmic^ però poden diferir en el ^nombre de massa^, en aquest cas es parla d'^isòtops^. Les propietats químiques d'un element estan determinades tant pel nombre d'electrons com per la seva ^estructura electrònica^, que s'estudia mitjançant la química quàntica. Una classificació dels elements d'acord amb el nombre atòmic evidencia una periodicitat de propietats. Els àtoms rarament es troben lliures, independents, com és el cas del gasos nobles, sinó que tendeixen a agrupar-se formant molècules, cristalls iònics o estructures metàl·liques. Vegeu també ^taula periòdica^.

Àtom present en la superfície d'un cristall, que pot ser considerat com l'oposat d'un buit de la superfície.

Àtom d'un complex que s'uneix als lligands per mitjà d'enllaços covalents i així ocupa una posició centrada dins del complex.

L'àtom del lligand que s'enllaça directament al metall central d'un complex.

Àtom de carboni que constitueix un ^centre quiral^.

Àtom format per un nucli que conté un o varis protons i un núvol d'un sol electró que l'envolta. És el tipus d'àtom més simple que existeix. L'àtom d'hidrogen n'és un cas particular i l'únic que és neutre. La resta d'àtoms hidrogenoides són cations d'altres elements que s'han quedat amb un electró. Segons la química quàntica, els estats estacionaris d'un àtom hidrogenoide, que són els estats del seu electró, vénen descrits per una funció d'ona constituida pel producte d'una funció orbital i una funció de spin. Aquesta funció d'ona està caracteritzada per quatre nombres quàntics, que són el ^nombre quàntic principal^, el ^nombre quàntic orbital^, el ^nombre quàntic magnètic^ i el ^nombre quàntic de spin^. En l'àtom hidrogenoide l'energia de l'electró només depèn del nombre quàntic principal segons l'expressió E = −Z²/(2 n²)· e²/(4π ε₀ a), en què Z és el nombre atòmic (1 per a l'hidrogen), e és la càrrega elèctrica elemental, ε₀ és la permitivitat elèctrica en el buit i la constant a ve definida per a = 4πε₀<i><constant de Planck reduïda></i>/(μe²), en què <i><constant de Planck reduïda></i> és la constant de Planck reduïda i μ és la massa reduïda de l'àtom. L'estat fonamental de l'àtom correspon al valor n = 1. Vegeu també ^orbital hidrogenoide^.