Concetti Chiave
- L'atomo è composto da protoni, neutroni ed elettroni, particelle submicroscopiche con cariche e masse diverse.
- Il nucleo dell'atomo è formato da neutroni e protoni, mentre gli elettroni esistono attorno ad esso, in uno spazio prevalentemente vuoto.
- Il modello atomico di Thomson descriveva gli elettroni come dispersi in una carica positiva diffusa, mentre Rutherford dimostrò la concentrazione della massa in un nucleo centrale.
- L'esperimento di Rutherford con particelle alfa rivelò che la maggior parte attraversa senza deviazioni, ma alcune vengono deviate, suggerendo un nucleo denso e carico positivamente.
- Il numero atomico corrisponde al numero di protoni nel nucleo, uguale al numero di elettroni in un atomo neutro.
Struttura dell'atomo
L’atomo è formato da: protoni, neutroni ed elettroni, ovvero particelle submicroscopiche. L’elettrone (e-) ha una carica negativa (-1,602 x 10-19 C), ed ha una massa pari a 9,109 x 10-31kg. Il protone (e+) ha una carica positiva (-1,602 x 10-19 C), ed una massa 1836 volte maggiore di quella dell’elettrone. Il neutrone è una particella submicroscopica priva di carica elettrica con una massa 1839 maggiore dell’elettrone. Nonostante neutroni e protoni siano particelle submicroscopiche, non sono particelle elementari: sono a loro volta composti dai quark. Ogni atomo contiene un nucleo formato da neutroni e protoni, e gli elettroni esistono attorno a questo nucleo - è errato dire che elettroni ruotano in orbita al nucleo -; il nucleo è una zona molto piccola e densa composta dai nucleoni - neutroni e protoni -.
Modello atomico di Thomson
Secondo Thomson la carica positiva occupava tutto il volume dell’atomo, gli elettroni invece sono dispersi in modo regolare. Qualche anno dopo, con gli studi sulla radioattività si capisce che gli atomi sono bersagli, e le particelle radioattive i proiettili. Rutherford, invece, condusse degli studi sulle radiazioni emesse dall’uranio che permettevano di determinare la natura delle particelle alfa (α), nuclei positivi di elio. Rutherford utilizza le particelle α sono proiettilo ideali per bombardare gli atomi di un foglio d’oro - il foglio aveva uno spessore di 0,01 mm -; i risultati dell’esperimento dimostrano che: la maggior parte delle particelle α attraversa la lamina senza subire deviazioni, alcune particelle, invece, vengono deviate, 1/20000 di particelle sono respinte all’indietro e con violenza, come se avessero colpito un corpo molto denso, e carico positivamente.
Conclusioni di Rutherford
Rutherford concluse che:
- l’atomo è composto da un nucleo centrale in cui è concentrata la massa dell’atomo e la carica positiva
- gli elettroni occupano lo spazio vuoto attorno al nucleo
- il diametro del nucleo è 100.000 volte più piccolo del diametro dell’atomo.
- gli elettroni esistono attorno al nucleo, e sono in un numero tale da riuscire a bilanciare esattamente la carica positiva del nucleo.
Conoscendo che i nucleoni occupano uno spazio enormemente ridotto rispetto al volume complessivo dell’atomo, e che l’atomo ha una struttura vuota nella quale esistono gli elettroni: il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo, si chiama numero atomico, ma se l’atomo è neutro, allora questo numero è uguale a quello degli elettroni.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali particelle che compongono un atomo e le loro caratteristiche?
- Qual è la conclusione principale degli esperimenti di Rutherford riguardo alla struttura dell'atomo?
- Come si definisce il numero atomico e quale relazione ha con la neutralità dell'atomo?
L'atomo è composto da protoni, neutroni ed elettroni. Gli elettroni hanno carica negativa e massa molto ridotta, mentre i protoni hanno carica positiva e massa 1836 volte maggiore di quella degli elettroni. I neutroni, privi di carica, hanno una massa 1839 volte quella degli elettroni.
Rutherford concluse che l'atomo ha un nucleo centrale denso e carico positivamente, attorno al quale si trovano gli elettroni. Il nucleo è molto più piccolo rispetto all'intero atomo, con un diametro 100.000 volte inferiore.
Il numero atomico è il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo. Se l'atomo è neutro, questo numero è uguale al numero di elettroni, bilanciando così la carica positiva del nucleo.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
