Fondamenti della teoria atomica e delle leggi chimiche

Le basi della teoria atomica

John Dalton arrivò a studiare che ciascun tipo di atomo deve avere proprietà sue, e soprattutto una massa caratteristica.

I composti che possono essere trasformati in due o più nuove sostanze devono contenere due o più diversi tipi di atomi.

Queste sue idee potevano essere usate per interpretare i fenomeni chimici.

Studiò che:

- tutta la materia è costituita da atomi

- tutti gli atomi di un elemento sono uguali sia nella massa che nelle proprietà, - - atomi di elementi diversi hanno masse e proprietà diverse

- gli atomi sono le unità delle trasformazioni chimiche.

Una reazione chimica può dare una combinazione, non separazione; ma gli atomi non si creano, non si distruggono, ne vengono trasformati in altri tipi di atomi.

Leggi fondamentali della chimica

Legge della Conservazione della Materia: Lavoiser fece un'esperimento, dove erano pesati accuratamente i reagenti prima della reazione chimica e poi dopo i prodotti di reazione; egli non trovò nessuna variazione nelle masse dopo la reazione.

Legge della Composizione Costante: Proust scoprì che un composto, dopo essere stato purificato, conteneva sempre gli stessi elementi nel medesimo rapporto di massa.

Struttura e composizione degli atomi

Comunque anche dopo le varie scoperte degli scienziati, oggi si sa che gli atomi hanno una loro struttura, e questo è importante perchè permette di capire come e perchè gli atomi si uniscono per formare le molecole.

L'elettrolisi è il passaggio della corrente elettrica attraverso la soluzione di un composto, può causare una reazione chimica, come per esempio la deposizione di oro o argento sulla superficie di un altro metallo o la produzione di cloro a partire da cloruro di sodio.

Esperimenti e scoperte sugli atomi

Furono effettuate molte prove, per affermare che gli atomi sono composti da particelle ancora più piccole; gli esperimenti venivano fati attraverso dei tubi di vetro dove era stata tolta la maggior parte di aria e che avevano un pezzo di metallo, che venne chiamato elettrodo, che era stato sigillato in entrambe le estremità.

Quando agli elettroni gli fu data una differenza di potenziale molto alta, un fascio di particelle (raggio catodico), uscì dall'elettrodo carico negativamente (catodo), e andò verso l'elettrodo positivo (anodo).

I raggi catodici viaggiano in linea retta, formando delle ombre nette, rendono luminosi i gas e le sostanze fluorescenti.

Quando i raggi catodici colpiscono uno schermo fluorescente, si forma una luce sotto forma di piccoli lampi.

Un raggio catodico è un fascio di particelle cariche negativamente, dove ognuna produce un lampo di luce quando colpisce uno schermo fluorescente.

Caratteristiche e composizione del nucleo atomico

Visto che gli atomi sono privi di carica, in un atomo il numero di protoni deve essere uguale al numero degli elettroni.

I neutroni sono privi di carica elettrica, e hanno una massa simile a quello di un protone.

Il nucleo contiene la maggior parte della massa e tutta la carica positiva.

Protoni e neutroni costituiscono il nucleo, gli elettroni carichi negativamente occupano la maggior parte del volume di un atomo, ma contribuiscono molto poco alla sua massa.

Visto che l'atomo è privo di carica elettrica, il numero di elettroni esterni al nucleo deve essere uguale al numero di protoni interni al nucleo.

Dettagli sulla struttura atomica

L'atomo è costituito da:

- protoni: hanno carica positiva, ma non una loro massa;

- elettroni: carica negativa, massa molto piccola;

- neutroni: sono stabili, hanno una massa propria, carica neutra.

I protoni e i neutroni si trovano all'interno del nucleo; gli elettroni ruotano intorno ad esso tracciando delle traiettorie ellittiche.

I protoni hanno lo stesso numero degli elettroni.

Il nucleo è costituito da protoni e neutroni.

Per un atomo che non ha carica elettrica netta, il numero di elettroni carichi negativamente intorno al nucleo è uguale al numero di protoni carichi positivamente nel nucleo.

Concetti di numero atomico e massa

Numero Atomico (Z): indica quanti elettroni e quanti protoni possiede l'atomo.

Peso Atomico: è la somma degli elettroni e dei protoni.

Numero di Massa (A): è la somma del numero di protoni e neutroni.

Gli elettroni sono cosi leggeri che anche un gran numero di essi non influenza la massa dell'atomo.

Quindi basta solo sommare il numero di protoni e dei neutroni di un atomo per stimare la sua massa.