Concetti Chiave
- Gli atomi sono composti da un nucleo centrale, formato da protoni e neutroni, attorno al quale orbitano gli elettroni.
- I protoni hanno carica positiva e massa simile a quella dei neutroni, che sono neutri, mentre gli elettroni hanno massa trascurabile e carica negativa.
- I modelli atomici storici, come quelli di Thomson, Rutherford e Bohr, hanno evoluto la comprensione della struttura atomica e del comportamento degli elettroni.
- Il numero atomico rappresenta il numero di protoni in un atomo, mentre il numero di massa è la somma di protoni e neutroni.
- Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento con lo stesso numero atomico ma diverso numero di massa e presentano proprietà fisiche differenti.
Struttura dell'atomo
Le particelle che costituiscono le molecole sono gli atomi.
Per molto tempo si è pensato che l’atomo fosse indivisibile.
Oggi si sa che tutti gli atomi sono costituiti da un piccolissimo nucleo centrale, attorno al quale ruotano particelle ancora più piccole, gli elettroni.
Il nucleo è costituito da due tipi di particelle: i protoni, dotati di carica elettrica positiva, e i neutroni, privi di carica elettrica (neutri).
La massa dell’atomo è concentrata soprattutto nel nucleo.
I protoni hanno una massa di 1,67 x 10 -27 Kg e una carica positiva (+1,6 x 10 -19 C) alla quale viene attribuito valore +1.I neutroni sono privi di carica ma hanno una massa uguale a quella dei protoni.
Gli elettroni hanno massa trascurabile(9,1 x 10-31 Kg).
Hanno una carica elettrica negativa
(-1,6 x 10-19C) alla quale viene attribuito valore -1.In un atomo il numero di elettroni e quello dei protoni è uguale per cui l’atomo è elettricamente neutro.
Modelli atomici storici
Modello di Thomson (1903): secondo Thomson l’atomo era una sfera omogenea carica positivamente, all’interno della quale si trovano gli elettroni, carichi negativamente, senza una disposizione spaziale definita.
Modello di Rutherford (1909-1912): secondo questo modello le cariche positive (protoni) sono concentrate nel nucleo, mentre le cariche negative (elettroni) girano attorno al nucleo (modello planetario). La forza centrifuga, dovuta al moto di rotazione dell’elettrone, bilancerebbe la forza di attrazione elettrostatica impedendo la caduta degli elettroni nel nucleo.
Teoria di Bohr
Modello di Bohr (1913): il modello di Rutherford non teneva conto del principio secondo cui una particella carica in movimento perde continuamente energia e produce uno spettro continuo. Ciò in realtà non succede. Bohr per superare questa incongruenza ipotizzò che gli elettroni ruotano attorno al nucleo in orbite ben precise , con una quantità di energia ben definita, dette livelli energetici.
Tali livelli sono detti anche orbite stazionarie perché hanno una ben definita quantità di energia. Fin quando l’elettrone ruota nella sua orbita non perde né acquista energia, quando l’elettrone acquista energia passa da un livello di energia inferiore (stato fondamentale) a un livello di energia superiore (stato eccitato).
Quando l’elettrone perde energia passa di nuovo nel livello inferiore liberando l’energia sotto forma di radiazione luminosa (spettro luminoso) che dipende dal salto energetico fatto dall’elettrone
Numero atomico e isotopi
Il numero atomico (Z) corrisponde al numero dei protoni (e quindi degli elettroni) dell’atomo di un elemento (uguale in tutti gli atomi di quell’elemento).
numero atomico (Z) = numero di protoni
Il numero di massa corrisponde al numero di protoni sommato al numero di neutroni.
numero di massa (A) = num. protoni + num. neutroni
A = Z + N
Sono chiamati isotopi gli atomi che hanno lo stesso numero atomico (e quindi di protoni, sono pertanto dello stesso elemento chimico) ma diverso numero di massa (hanno un diverso numero di neutroni).
Isotopi diversi dello stesso elemento presentano proprietà fisiche diverse.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura fondamentale di un atomo?
- Qual è la struttura fondamentale di un atomo?
- Come si differenziano i modelli atomici storici?
- Come si differenziano i modelli atomici storici?
- Cosa rappresenta il numero atomico e come si calcola?
- Cosa rappresenta il numero atomico e come si calcola?
- Cosa sono gli isotopi e quali differenze presentano?
- Cosa sono gli isotopi e quali differenze presentano?
Un atomo è composto da un nucleo centrale, costituito da protoni e neutroni, attorno al quale ruotano gli elettroni. La massa dell'atomo è concentrata principalmente nel nucleo, dove i protoni hanno carica positiva e i neutroni sono neutri.
Un atomo è composto da un nucleo centrale, costituito da protoni e neutroni, attorno al quale ruotano gli elettroni. La massa dell'atomo è concentrata principalmente nel nucleo, dove i protoni hanno carica positiva e i neutroni sono neutri.
Il modello di Thomson descriveva l'atomo come una sfera carica positivamente con elettroni all'interno, mentre il modello di Rutherford posizionava i protoni nel nucleo e gli elettroni in orbita attorno ad esso. Il modello di Bohr ha introdotto orbite stazionarie per gli elettroni, con livelli energetici definiti.
Il modello di Thomson descriveva l'atomo come una sfera carica positivamente con elettroni all'interno, mentre il modello di Rutherford posizionava i protoni nel nucleo e gli elettroni in orbita attorno ad esso. Il modello di Bohr ha introdotto orbite stazionarie per gli elettroni, con livelli energetici definiti.
Il numero atomico (Z) rappresenta il numero di protoni in un atomo e determina l'identità chimica dell'elemento. Si calcola come il numero di protoni, che è uguale anche al numero di elettroni in un atomo neutro.
Il numero atomico (Z) rappresenta il numero di protoni in un atomo e corrisponde anche al numero di elettroni, rendendo l'atomo elettricamente neutro. Si calcola come il numero di protoni presenti nel nucleo.
Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento chimico che hanno lo stesso numero atomico ma un diverso numero di massa, a causa di un diverso numero di neutroni. Questi isotopi possono presentare proprietà fisiche diverse.
Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento chimico che hanno lo stesso numero atomico ma un diverso numero di massa, dovuto a un diverso numero di neutroni. Questi isotopi possono presentare proprietà fisiche diverse.
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