Chimica - la struttura atomica

Struttura dell'atomo

Ipotesi atomica di Dalton

L'ipotesi atomica di Dalton è la base della teoria atomica moderna.

Modello a panettone di Thompson

Il modello a panettone di Thompson rappresenta l'atomo come una sfera carica positivamente con elettroni incastonati all'interno.

Modello di atomo nucleare di Rutherford

Il modello nucleare di Rutherford, noto anche come modello planetario, descrive l'atomo con un nucleo centrale denso attorno al quale gli elettroni orbitano.

Questo modello presentava incongruenze con le onde elettromagnetiche e gli spettri atomici osservati.

Equazione di Planck

Secondo Planck, l'energia non si trasferisce in maniera continua, ma in quanti: E = h v = h c / λ.

Modello atomico di Bohr

Nel modello atomico di Bohr, gli elettroni orbitano attorno al nucleo in orbite sferiche e determinate. Gli elettroni hanno energie determinate e possono passare da orbite più vicine al nucleo a orbite più lontane, emettendo radiazione elettromagnetica: E = h c / λ. Questo è valido solo per l'atomo di idrogeno.

Einstein e l'effetto fotoelettrico

Einstein ha dimostrato il dualismo onda/corpuscolo della materia. Quando irradiamo un metallo, in alcuni casi, otteniamo l'emissione di elettroni, possibile solo quando un fotone (radiazione elettromagnetica con caratteristiche corpuscolari) ha energia sufficiente e colpisce un elettrone nel metallo, che viene così emesso. L'energia cinetica con cui l'elettrone si allontana è proporzionale alla frequenza e pari a 1/2(mv²).

De Broglie e caratteristiche ondulatorie

De Broglie ha proposto che qualsiasi elemento ha caratteristiche ondulatorie e corpuscolari. A tutti gli oggetti è possibile associare una lunghezza d'onda: quanto più è piccolo, tanto maggiore è la lunghezza d'onda associata: λ = h/(mv).

Principio di indeterminazione di Heisenberg

Il principio di indeterminazione di Heisenberg afferma che proprietà accoppiate di un elettrone, come posizione e momento (velocità), o energia e tempo di permanenza in un dato volume, non possono essere determinate simultaneamente con precisione infinita. Questo costituisce un limite invalicabile alla conoscenza contemporanea della quantità di moto e della posizione di un oggetto.

Concetto di orbitale

La posizione di un elettrone è meno precisa, e l'orbita non è determinata accuratamente. L'equazione di Schrödinger fornisce ψΔV, che esprime la probabilità che la particella si trovi nel volume infinitesimo ΔV intorno a un punto nello spazio.

Orbitale atomico

Un tentativo di dare una forma all'atomo è l'orbitale atomico, la regione di spazio intorno al nucleo delimitata da una superficie all'interno della quale c'è il 99% di probabilità di trovare un elettrone.

Numeri quantici

Gli elettroni nell'atomo hanno energie quantizzate, e le funzioni d'onda dell'elettrone sono tridimensionali.