Scoperta struttura atomica

Alicegi
di Alicegi
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Sapiens
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Scopri la struttura atomica attraverso gli esperimenti di Thomson, Millikan e Rutherford. Analizza il rapporto carica-massa dell'elettrone e l'evoluzione del modello atomico, rivelando la complessità della materia e la sua composizione fondamentale.

Concetti Chiave

  • La teoria atomica di Dalton, formulata nel 1808, sostiene che la materia è composta da atomi indivisibili e che ogni atomo di un elemento possiede proprietà uniche.
  • Thomson ha dimostrato che la massa dell'elettrone è trascurabile rispetto all'idrogeno e ha stabilito il rapporto carica-massa utilizzando un tubo catodico e un campo magnetico.
  • Millikan ha determinato la carica dell'elettrone attraverso un esperimento con gocce d'olio, scoprendo che la carica è sempre un multiplo di un valore specifico, definito come carica elementare.
  • Rutherford ha scoperto il nucleo atomico attraverso l'esperimento con particelle alfa, evidenziando che l'atomo contiene una parte centrale massiva, contrariamente al modello a panettone.
  • Esperimenti successivi hanno dimostrato che gli atomi non sono indivisibili, ma composti da un nucleo di protoni e neutroni circondato da elettroni.
La teoria atomica di Dalton formulata nel 1808 affermava che:
    - La materia è formata da atomi indivisibili
    - Gli atomi non sono trasformabili
    - L'atomo di un determinato elemento ha proprietà uniche
    - I composti si formano con uno specifico rapporto di diversi elementi
Tuttavia esperimenti successivi portarono alla conclusione che gli atomi fossero indivisibili non fosse corretta infatti ad oggi sappiamo che l'atomo è formato da un nucleo contenente neutroni e protoni e risulta circondato da elettroni.

Thomson- rapporto carica/massa

l'esperimento di Thomson permise di determinare il rapporto carica- massa dell'elettrone.
Tramite l'utilizzo di un tubo catodico che emette fasci di elettroni fu in grado di determinare che confrontandola con H(idrogeno) la massa dell'elettrone è praticamente trascurabile.
Alla fine del tubo catodico utilizzò uno schermo al fosforo che si illuminava quando veniva colpito da un elettrone. Fece passare il fascio di elettroni all'interno di un campo magnetico e sullo schermo misurò una deflessione rispetto alla posizione centrale sullo schermo da ciò potè determinare che il fascio era composto da un qualcosa dotato di carica (elettroni. ponendo successivamente un campo elettrico e studiando la deviazione dal fascio al cambiare del campo elettrico fu in grado di determinare il segno di questa carica (-).
Utilizzò inoltre catodi di materiali diversi ottenendo sempre lo stesso risultato da ciò dedusse che non vi era una dipendenza dal materiale.

Millikan-misura dalla carica

Grazie a questo esperimento Millikan fu in grado di detrminare il valore della carica dell'elettrone e questo valore sperimentale non risultò molto distante dal valore che ad oggi utilizziamo
[math](1,602 * 10^{-19})[/math]
.
In un recipiente venne nebulizzato dell'olio, viene posta una sorgente di raggi x che libera elettroni nell'aria, questi elettroni si uniscono alle gocce d'olio caricandole.
Successivamente pose un campo elettrico regolabile in modo da poter la goccia sospesa .
Dalla misura del campo elettrico ricavò la carica associata alle gocce e si accorse che questa era sempre un multiplo di un certo valore ovvero quella che venne successivamente definita come la carica elementare dell'elettrone

Rutherford- scoperta nucleo atomico

Il "modello a panettone" teorizzato da rutherford prevedeva che la carica fosse uniformemente distribuita nell'atomo così come la massa.
Rutherford tramite il suo esperimento si aspettava di ottenere delle conferme sperimentali che avvalorassero questa teoria.
Per questo esperimento egli sparò verso una lamina d'oro delle particelle
[math]\alpha[/math]
(nuclei di elio) che avrebbero dovuto attraversare la lamina senza problemi, invece alcune di queste particelle notò che tornavano indietro, da ciò dedusse che l'unica motivazione possibile fosse che queste colpissero qualcosa di estremamente massivo ovvero il nucleo
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Domande da interrogazione

  1. Quali sono i principi fondamentali della teoria atomica di Dalton?

    2. La teoria atomica di Dalton, formulata nel 1808, affermava che la materia è composta da atomi indivisibili, che gli atomi non sono trasformabili, che ogni atomo di un elemento ha proprietà uniche e che i composti si formano in specifici rapporti di diversi elementi.

  2. Qual è stata la scoperta principale di Thomson riguardo agli elettroni?

    3. Thomson, attraverso il suo esperimento con il tubo catodico, determinò il rapporto carica-massa dell'elettrone, scoprendo che la massa dell'elettrone è praticamente trascurabile rispetto all'idrogeno e che gli elettroni possiedono una carica negativa.

  3. Come ha contribuito Millikan alla comprensione della carica dell'elettrone?

    4. Millikan, attraverso il suo esperimento con gocce d'olio caricate, riuscì a misurare la carica dell'elettrone, trovando un valore che corrispondeva a circa \(1,602 \times 10^{-19}\) coulomb, dimostrando che la carica è sempre un multiplo di un valore fondamentale.

  4. Qual è stata la scoperta di Rutherford riguardo alla struttura dell'atomo?

    5. Rutherford, con il suo esperimento sulla lamina d'oro, scoprì che l'atomo ha un nucleo massivo, poiché alcune particelle \( \alpha \) venivano deflesse, contrariamente alle aspettative del modello a panettone, suggerendo che la carica e la massa non sono uniformemente distribuite.

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