Chimica generale

CHIMICA

Faraday e la sua intuizione sulla natura elettrica degli atomiLo studio sulla natura elettrica degli atomi fu portato avanti nel 1833 da Faraday mediante i suoi esperimenti sull’elettrolisi. Le sue scoperte possono essere riassunti in due enunciati:

• una stessa quantità di elettricità deposita ad un elettrodo una massa costante di una data sostanza
• le masse di diverse sostanze depositate, sviluppate come gas o portate in soluzione ad un elettrodo da una data quantità di elettricità, è proporzionale alla massa molare equivalente delle sostanze

Le conseguenze degli esperimenti di Faraday vennero evidenziate da Stoney che per primo parlò di elettroni.

Elettrone, protone e neutrone

L’atomo è formato da: elettroni, protoni e neutroni. I principali esperimenti sul carattere degli elettroni vennero effettuati in tubi di vetro riempiti di gas rarefatti, all’interno dei quali veniva fatta avvenire una scarica elettrica tra i due elettrodi, si generavano dunque i raggi catodici, che uscivano dal catodo (polo negativo) per entrare nell’anodo (polo positivo).Thomson dimostrò che i raggi erano carichi negativamente ed indipendenti dalla natura del gas contenuto nel tubo.A queste entità venne dato il nome di elettroni.Sottoponendo i raggi catodici ad un campo magnetico, il fascio subisce una deflessione per la forza Hev che agisce sull’elettrone e deve essere pari alla forza centrifuga mv²/r dunque:

H_ev = mv²/r

Per determinare la velocità v, si applica un campo elettrico e la forza del campo elettrico che agisce sull’elettrone è: EeE:intensità del campo elettrico

CHIMICA

Faraday e la sua intuizione sulla natura elettrica degli atomi

Lo studio sulla natura elettrica degli atomi fu portato avanti nel 1833 da Faraday mediante i suoi esperimenti sull’elettrolisi. Le sue scoperte possono essere riassunti in due enunciati:

• una stessa quantità di elettricità deposita ad un elettrodo una massa costante di una data sostanza
• le masse di diverse sostanze depositate, sviluppate come gas o portate in soluzione ad un elettrodo da una data quantità di elettricità, è proporzionale alla massa molare equivalente delle sostanze

Le conseguenze degli esperimenti di Faraday vennero evidenziate da Stoneyche per primo parlò di elettroni.

Elettrone, protone e neutrone

L’atomo è formato da: elettroni, protoni e neutroni. I principali esperimenti sul carattere degli elettroni vennero effettuati in tubi di vetro riempiti di gas rarefatti, all’interno dei quali veniva fatta avvenire una scarica elettrica tra i due elettrodi, si generavano dunque i raggi catodici, che uscivano dal catodo(polo negativo) per entrare nell’anodo(polo positivo).

Thomson dimostrò che i raggi erano carichi negativamente ed indipendenti dalla natura del gas contenuto nel tubo.

A queste entità venne dato il nome di elettroni. Sottoponendo i raggi catodici ad un campo magnetico, il fascio subisce una deflessione per la forza Hevche agisce sull’elettrone e deve essere pari alla forza centrifuga mv²/r dunque:

Hev = mv²/r e/m:

Per determinare la velocità v,si applica un campo elettrico e la forza del campo elettrico che agisce sull’elettrone è: EeE:intensità del campo elettrico

Hev = Ee        v = E/H   dunque e/m = E/ H²r

Thomson si rese conto del rapporto carica/massa e ne potè calcolare il valore numerico pari a -1,76*10¹¹(Coulomb/kg).

L’esperimento di Millikan

Nel 1911 Millikan determinò la carica dell’elettrone.

In un contenitore in condizioni di estrema rarefazione separato da due piastre metalliche, da destra è immesso un flusso di raggi x che ionizzano il gas strappando elettroni. Gli elettroni sono catturati da goccioline di olio che immesse dall’alto vengono trascinate verso il basso dalla forza peso F_p=m*g. Caricando positivamente la lastra superiore è possibile equilibrare la particella di olio in modo tale che la forza elettrica F_e=E*q sia pari alla forza peso. Attraverso l’uguaglianza è possibile risalire alla carica q.

Osservando la caduta di molte gocce, Millikan ricavò una serie di valori della carica multipli di -1,6*10^-19C, dunque suppose che doveva trattarsi della carica elementare di una particella costante, l’elettrone.

Essendo noto il valore del rapporto carica/massa, fu possibile stabilire anche la massa pari a 9*10^-31kg.

Thomson aveva dimostrato mediante i suoi esperimenti che un atomo conteneva particelle ancora più piccole, caratterizzate da una carica negativa. Poiché gli atomi risultano essere elettricamente neutri era evidente che avrebbero dovuto cont