Concetti Chiave
- La materia è composta da molecole, costituite da atomi, rappresentati tramite modelli semplici con sferette di diversi colori e dimensioni.
- Il modello planetario dell'atomo, sviluppato nel XIX secolo, descrive gli atomi come composti da elettroni, protoni e neutroni, con il nucleo centrale che contiene protoni e neutroni.
- Ogni atomo è neutro, poiché ha un numero di protoni uguale a quello dei neutroni, bilanciando così le cariche positive e negative.
- Il numero atomico, che rappresenta il numero di protoni, caratterizza un elemento chimico, mentre il numero di massa è dato dalla somma di protoni e neutroni.
- Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento con lo stesso numero atomico ma diverso numero di neutroni, quindi differente numero di massa.
La materia è formata da molecole, particelle indivisibili a loro volta costituite da particelle ancora più piccole chiamate atomi. Per rappresentare la materia si usano semplici modelli nei quali gli atomi sono raffigurati da sferette di diversi colori e dimensioni e le molecole da insiemi di sferette unite fra loro.
Questo modello elementare ci consente di spiegare gli stati della materia e di comprendere i cambiamenti che le sostanze subiscono durante le reazioni chimiche.
Questa semplificazione, però, non è sufficiente per spiegare altri fenomeni come l’elettricità o il magnetismo e per comprendere fino in fondo la struttura delle molecole e le reazioni chimiche.
Modello planetario dell'atomo
Fino al XIX secolo, gli scienziati compresero che l’atomo non è una particella semplice e indivisibile,come si era creduto fino ad allora, ma ha una struttura complessa.
Per rappresentare la struttura dell’atomo è stato proposto, agli inizi del novecento un modello planetario, secondo il quale l’atomo sarebbe costituito da tre tipi di particelle più piccole.:
• elettroni, con carica negativa
• protoni, con carica positiva
• neutroni, senza carica o elettricamente neutri.
Protoni e neutroni costituiscono la parte centrale dell’atomo, dove si addensa tutta la massa; i neutroni e i protoni sono, infatti, circa 2000 volte più pesanti dell’elettrone, la cui massa si può considerare trascurabile. 
Intorno al nucleo ruotano, relativamente a grande distanza, gli elettroni, un po’ come i pianeti ruotano intorno al sole.
Caratteristiche degli atomi e isotopi
Ogni atomo ha un nucleo con carica positiva e una zona periferica negativa, ma nel complesso è neutro, perché possiede lo stesso numero di protoni e neuroni: ogni carica positiva compensa quella di segno opposto. È per questo che normalmente non ci accorgiamo dell’elettricità nascosta nella materia.
Il numero di protoni che ogni atomo possiede è detto numero atomico e caratterizza l’elemento chimico a cui esso appartiene. Ma vi è un altro numero importante per caratterizzare gli atomi: è il numero di massa, che si ottiene addizionando il numero atomico al numero dei neutroni. Esso pertanto ci fornisce una misura della massa dell’atomo, visto che la massa degli elettroni è considerata trascurabile.
Si potrebbe pensare allora che ogni elemento abbia il suo tipico numero atomico e il suo numero di massa; ma non è così. Infatti, in uno stesso elemento il numero dei neutroni può variare, a parità di numero di protoni, ma diverso numero di neutroni. Ad esempio l’elemento idrogeno è costituito da 3 tipi di atomi: tutti con numero atomico uguale a 1, ma un tipo non ha neutroni, un altro ne ha uno, e il terzo ne ha 2.
Atomi che hanno un ugual numero atomico ma diverso numero di massa si chiamano isotipi.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura fondamentale della materia secondo il testo?
- Come è stato rappresentato l'atomo nel modello planetario?
- Cosa caratterizza un atomo e quali sono i numeri importanti associati?
- Cosa sono gli isotopi e come si differenziano all'interno dello stesso elemento?
La materia è composta da molecole, che a loro volta sono costituite da atomi, particelle indivisibili. I modelli utilizzati per rappresentare la materia mostrano gli atomi come sferette di diversi colori e dimensioni, mentre le molecole sono insiemi di queste sferette unite.
Nel modello planetario dell'atomo, proposto agli inizi del Novecento, l'atomo è composto da elettroni (carica negativa) che orbitano attorno a un nucleo centrale formato da protoni (carica positiva) e neutroni (senza carica). I protoni e i neutroni costituiscono la parte centrale dell'atomo, dove si concentra la massa.
Ogni atomo ha un nucleo con carica positiva e una zona periferica negativa, risultando neutro. Il numero di protoni è chiamato numero atomico e caratterizza l'elemento chimico, mentre il numero di massa si ottiene sommando il numero atomico al numero di neutroni, fornendo una misura della massa dell'atomo.
Gli isotopi sono atomi che hanno lo stesso numero atomico ma un diverso numero di neutroni, quindi un diverso numero di massa. Ad esempio, l'idrogeno ha tre tipi di atomi con numero atomico uguale a 1, ma con 0, 1 o 2 neutroni.
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