Modelli atomici

L'atomo e i vari modelli atomici

La denominazione di atomo fu introdotta da Democrito: "l’atomo è quella parte della materia non divisibile". L’atomo è spesso definito "la parte più piccola della materia". Questa definizione non è corretta, dal momento che esso è costituito da particelle più piccole: protoni (p), neutroni (n) ed elettroni (e) che, a loro volta, sono formati da particelle più piccole, i "quark".

Il numero atomico (Z) è il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo, cui corrisponde un egual numero di elettroni, in modo che l’atomo sia neutro. Il numero di massa (A) indica il numero totale di protoni e neutroni.

Modelli atomici

Thomson

Scientificamente il suo modello non ha avuto vita, è stato subito annullato da quello di Rutherford. La sua importanza è legata alla scoperta dei raggi catodici: essi sono raggi emessi dal catodo e attratti dall’anodo. Osservando l’emissione di radiazioni a carico degli elettrodi, Thomson notò che essi presentavano lo stesso comportamento indipendentemente dal tipo di elettrodo utilizzato e capì che le emissioni erano parte integrante della materia. I raggi catodici altro non sono che gli elettroni. In seguito alla scoperta degli elettroni, propose un modello atomico detto "a panettone" o "a cocomero": l’atomo presenta delle cariche negative, gli elettroni (semi), collocati in posizioni d’equilibrio. La forza di repulsione tra le cariche negative è bilanciata dalla presenza di cariche positive, i protoni, distribuiti in tutto l’atomo.

Millikan

Accanto agli esperimenti di Thomson sui raggi catodici, si ricordi l’esperimento di Millikan. Egli studiò il comportamento di gocce d’olio in una macchina chiusa. Osservò il movimento delle gocce dall’alto verso il basso, sia per l’azione della forza di gravità, sia per la presenza di poli positivi e negativi. Le gocce dovevano essere microlizzate in modo che gli elettroni fossero da esse assorbiti, affinché Millikan, da un foro, studiasse il tempo in cui le gocce si muovevano. Combinando una serie di espressioni matematiche, arrivò a determinare la massa dell’elettrone (ordine di 10^-28). L’elettrone ha una massa molto più piccola di quella del protone, mentre protoni e neutroni hanno la stessa massa ma differiscono per la carica: positiva i primi, neutra i secondi. Millikan dedusse che, se i protoni si fossero trovati da soli nel nucleo atomico, avrebbero portato l’atomo alla degenerazione, a causa delle numerose e potenti forze di repulsione.