Principio di indeterminazione e l’atomo di Heisenberg

Il principio di indeterminazione e l’atomo di Heisenberg

Il modello atomico quantistico, essenzialmente fondato sulla natura corpuscolare dell’elettrone, venne in parte superato e perfezionato grazie agli studi del fisico francese L. de Broglie, che attribuì alle particelle materiali e agli elettroni anche proprietà ondulatorie.
La teoria che definiva la natura dualistica, corpuscolo-onda, dell’elettrone consentì nel 1927 al fisico tedesco W. Heisenberg di tracciare una nuova configurazione elettronica dell’atomo. Egli fondò il nuovo modello sul principio di indeterminazione, secondo cui è impossibile conoscere contemporaneamente sia l’esatta posizione che l’esatta velocità di una particella elementare e quindi dell’elettrone.
L’ipotesi di definite orbite percorse dagli elettroni fu così superata.
Gli elettroni, che si trasmettono dunque anche come onde, non percorrono orbite definite: vi sono regioni intorno al nucleo, ove maggiore è la probabilità di individuare queste particelle.
Tali regioni vengono definite orbitali o nubi di probabilità e vengono rappresentate come aree punteggiate, la cui densità è proporzionale alla probabilità che vi sia l’elettrone.

Le molecole

Dalla configurazione elettronica derivano le proprietà chimiche e la capacità di ciascun atomo di combinarsi in maniera caratteristica con un altro o con più atomi nella formazione della molecola.
Quando ad aggregarsi sono atomi della stessa natura si formano molecole di un elemento; se invece gli atomi sono di natura diversa, si formano le molecole dei composti. Due atomi di ossigeno, ad esempio, costituiscono una molecola dell’elemento ossigeno, O2; un atomo di carbonio e due di ossigeno costituiscono una molecola del composto, CO2, biossido di carbonio o anidride carbonica.