Concetti Chiave
- Il modello atomico di Dalton descrive gli atomi come particelle indivisibili che compongono la materia, con atomi dello stesso elemento considerati uguali.
- L'elettrizzazione è il fenomeno in cui materiali come ambra e vetro acquisiscono cariche elettriche tramite strofinamento, mostrando interazioni tra cariche simili e opposte.
- La legge di Coulomb stabilisce che le particelle cariche si attraggono se vicine e si respingono se lontane, evidenziando l'importanza della distanza nelle interazioni elettriche.
- J.J. Thomson scoprì gli elettroni nel 1897, dimostrando che i raggi catodici erano costituiti da particelle cariche negative, rivoluzionando la comprensione della struttura atomica.
- Il modello atomico di Rutherford descrive l'atomo come una nube elettronica negativa attorno a un nucleo positivo, emerso da esperimenti sui raggi alfa e la scoperta di spazio vuoto nell'atomo.
Indice
Modello atomico di Dalton
Atomi: fino al 800 sono considerati porzioni di materia, secondo il modello atomico di Dalton (1808):
- atomi formano materia e sono particelle piccole indivisibili;
- atomi dello stesso elemento sono uguali;
- atomi di elementi diversi, hanno massa e proprietà diverse;
- trasformazioni chimiche avvengono tra atomi interi;
- atomi diversi possono combinarsi tra loro in rapporti diversi.
Elettrizzazione e cariche elettriche
Antichi greci trovavano sulle spiagge l’ambra, che strofinavano con un panno di lana (come noi con la penna e i pezzettini di carta). Il panno porta o lascia cariche tutte dello stesso tipo. Questo fenomeno veniva chiamato elektron.
L’elettrizzazione, che vale per l’ambra come per il vetro e altri materiali, è stata considerata una curiosità per diversi secoli.
Dal XVII secolo viene studiato questo fenomeno e si ammette l’esistenza di cariche elettriche.
La materia è neutra perché ha lo stesso numero di cariche negative e positive.
La lana porta via o lascia elettroni, non atomi.
Strofinando il vetro con la lana, la lana porta via cariche, quindi il vetro diventa carico positivo.
Invece con la bachelite, la lana lascia cariche, quindi la bachelite diventa carica negativa.
Quindi bachelite e bachelite strofinate si respingono perché hanno cariche uguali, mentre bachelite e vetro si attirano perché hanno cariche opposte.
Legge di Coulomb: le particelle più sono vicine più si attirano, più sono lontane meno si attirano.
Scoperte di Volta e Thomson
1799 A. Volta produce elettricità attraverso reazioni chimiche, con una pila.
Tubo di Thomson.
Raggio che parte da catodo e va verso anodo.
rende fluorescente l’estremità.
(raggi catodici) ma succede solo dopo i 20000 V.
Con vicino una calamita il raggio viene deviato.
perchè è una carica elettrica in movimento.
Dopo molti esperimenti si conclude che i raggi catodici:
- creano ombra, si propagano in linea retta;
- sono deviati verso piastra positiva, hanno carica elettrica negativa;
- muovono palette, hanno una certa massa.
Thomson capisce che si tratta di un fascio di particelle che chiama elettroni (1897).
Quindi pensa che gli atomi hanno all’interno gli elettroni, perché gli elettrodi non possono venire da altre parti se non dagli atomi del catodo.
Determina quindi il rapporto tra carica e massa.
Modello atomico di Thomson
E. Goldstein scopre i raggi anodici, ma nel tubo ci devono essere dei gas rarefatti.
Modello atomico di Thomson: come se l’atomo fosse un panettone, nella “pasta” carica positiva ci sono delle “palline” cariche negative (elettroni).
Nel frattempo viene scoperta la radioattività: sali di uranio e radio emettono raggi differenti.
Si classificano i raggi:
- alfa, atomi di elio privati di elettroni (carica -, massa atomo di H);
- beta, elettroni molto veloci (carica +);
- gamma, radiazioni elettromagnetiche superiori ai raggi x.
Scoprono che i raggi alfa passano attraverso sottili lamine di metallo.
Vengono indirizzati i raggi alfa su una lamina d’oro e delle lastre fotografiche rilevano le direzioni delle particelle.
Si aspettano che tutte le particelle passano attraverso la lamina senza deviazioni, tranne alcune piccolissime e rare.
Invece scoprono che molte passano, alcune sono deviate e alcune addirittura rimbalzano e tornano indietro.
Modello atomico planetario di Rutherford: atomo è formato da una nube elettronica negativa e da un nucleo positivo.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principi fondamentali del modello atomico di Dalton?
- Come avviene l'elettrizzazione dei materiali secondo il testo?
- Qual è la scoperta principale di Thomson riguardo ai raggi catodici?
- Come viene descritto il modello atomico di Thomson?
- Quali risultati emersero dagli esperimenti di Rutherford con i raggi alfa?
Il modello atomico di Dalton, proposto nel 1808, afferma che gli atomi sono particelle piccole e indivisibili, che gli atomi dello stesso elemento sono identici, e che gli atomi di elementi diversi hanno massa e proprietà diverse. Le trasformazioni chimiche avvengono tra atomi interi e atomi diversi possono combinarsi in rapporti variabili.
L'elettrizzazione avviene quando materiali come l'ambra o il vetro vengono strofinati con la lana, che porta via o lascia cariche elettriche. Questo fenomeno è stato studiato dal XVII secolo, rivelando che la materia è neutra grazie all'equilibrio tra cariche positive e negative.
Thomson scoprì che i raggi catodici, deviati da un campo elettrico, sono costituiti da particelle cariche negativamente, che chiamò elettroni. Questa scoperta portò alla conclusione che gli elettroni sono presenti all'interno degli atomi.
Il modello atomico di Thomson è paragonato a un panettone, dove la "pasta" rappresenta la carica positiva e le "palline" rappresentano gli elettroni carichi negativamente. Questo modello è stato sviluppato dopo la scoperta degli elettroni nel 1897.
Gli esperimenti di Rutherford rivelarono che, contrariamente alle aspettative, molte particelle alfa non solo passavano attraverso una lamina d'oro, ma alcune venivano deviate e altre rimbalzavano indietro, portando alla formulazione del modello atomico planetario, che descrive l'atomo come composto da una nube elettronica negativa e un nucleo positivo.
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