Struttura dell'Atomo e Ioni

L'Atomo

La struttura dell’atomo

L’atomo è divisibile in particelle subatomiche che sono invisibili: protoni, neutroni e elettroni. Nell’atomo il numero di Protoni è uguale al numero degli Elettroni, avendo questi una carica quantitativamente uguale ma opposta (i protoni hanno una carica positiva, gli elettroni una carica negativa). I neutroni non hanno carica, ovvero, sono neutri. Possiamo quindi dire che l’atomo non ha carica (nel senso che al suo interno le cariche positive sono equilibrate dalle cariche negative). I protoni sono molto più grandi degli elettroni, mentre protoni e neutroni hanno la stessa massa. Il nucleo di un atomo è costituito da protoni e neutroni, mentre gli elettroni orbitano intorno al nucleo.

u.m.a. = unità di massa atomica: è l’unità di misura delle particelle subatomiche.

Particelle α (alpha)

Sono particelle grandi, caricate positivamente (carica = +2) con massa pari a 4 u.m.a. (ci sono due protoni e due neutroni). Queste particelle sono emesse in natura soltanto da alcuni elementi come per esempio il Polonio e il Plutonio.

Il Nucleo di un Atomo

Il nucleo dell’atomo è formato da particelle che si chiamano nel loro complesso nucleoni (protoni o p+, e neutroni o n). Questi si trovano legati tra loro all’interno dell’atomo: i p+ avendo la stessa carica, si respingerebbero a vicenda se non ci fossero i n che con la loro carica neutra li tengono insieme smorzando la forza repulsiva delle cariche positive e permettendo di stabilizzare il nucleo.

Nel nucleo il numero dei neutroni è sempre uguale o maggiore (di 1 o 2 al massimo) rispetto al numero dei p+. Il nucleo è quindi dotato di carica positiva.

Numero Atomico (Z) = è il numero di protoni presenti nel nucleo, ovvero il numero di cariche elettriche positive del nucleo, e pertanto è anche il numero degli elettroni (essendo questi presenti in ugual numero rispetto ai protoni). Ogni elemento differisce da un altro per il numero di protoni e, quindi, per il numero atomico.

Numero di Massa (A) = la massa dell’atomo coincide con la somma delle masse dei costituenti del suo nucleo, ovvero di protoni e neutroni, essendo gli elettroni di massa trascurabile. Quindi il numero di massa è il numero totale di p+ e n presenti in un atomo.

Peso Atomico = è la media ponderata tra il numero dei neutroni di un atomo e degli isotopi dello stesso elemento. Un ISOTOPO è un atomo che ha lo stesso numero di p+ e e- degli altri atomi dello stesso elemento, ma pesa di più perchè ha un diverso numero di neutroni (1 o 2 al massimo). Se in un atomo cambia il numero di n, l’unica cosa che cambia è il peso dell’atomo stesso. Questo atomo, dello stesso elemento (perchè ha lo stesso numero di protoni) è un isotopo di quell’elemento (perchè ha un diverso numero di neutroni). Il Peso Atomico solitamente è un numero con la virgola, se invece è un numero intero vuol dire che di quell’elemento non sono presenti isotopi, come nel caso di elementi sintetizzati in laboratorio.

Un atomo può essere stabile oppure tendere a cedere o acquistare elettroni. Per cedere o acquistare elettroni serve energia. L’energia influisce sulla stabilità per cui gli atomi poco stabili e molto energetici tendono ad aumentare la stabilità diminuendo l’energia e per fare questo scambiano elettroni.

Gli atomi che ricevono o perdono un elettrone sono chiamati ioni.

Gli Isobari sono atomi con lo stesso peso, ma con diversa affinità chimica perchè il numero dei protoni, e quindi anche quello degli elettroni, è diverso.

Confrontando due atomi si può capire se:
Sono Isotopi → stesso Z (numero atomico - numero di protoni), diverso A (numero di massa - numero di protoni e neutroni) e diverso Peso Atomico
Sono Ioni → diverso numero di elettroni, cambia la carica.
Sono isobari → stesso A (numero di massa), diverso Z (numero atomico).