Nozioni e lezioni, Elementi di Chimica

LA STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA

Tutta la materia è composta di atomi; lo si è verificato sperimentalmente.

• gli atomi sono a loro volta composti di particelle ancora più piccole e quindi sono dotati di una struttura complessa.

I PRIMI MODELLI ATOMICI

1. J. Dalton (1803) → atomo come sfera indivisibile di materia compatta
2. Scoperta dell'elettrone (1890) → era la prima particella subatomica, scoperta coi tubi di Crookes

Con una grande d.d.p. dal catodo si generano dei raggi che creano una fluorescenza nel fondo del tubo grazie a una sostanza

• raggi catodici → raggi escono dal catodo
• erano in grado di far girare un mulinello, avevano quindi massa propria
• sono particelle vere e proprie e le hanno chiamate elettroni

3. J. J. Thompson (1904) → secondo modello atomico basato sulla scoperta dell'elettrone.
   • atomo come sfera carica positivamente; la natura della carica era ignota, gli elettroni erano all'interno dell'atomo (modello plumcake)
4. Esperienze di Rutherford (1911) → chiarisce la natura della carica ignota degli atomi:
   • bombarda con particelle α dei sottili fogli metallici.
   • Le particelle α hanno carica positiva doppia rispetto a quella dell'elettrone.

LA STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA

Tutta la materia è composta di atomi; lo si è verificato sperimentalmente.

Gli atomi sono a loro volta composti di particelle ancora più piccole e quindi sono dotati di una struttura complessa.

I PRIMI MODELLI ATOMICI

1. J. Dalton (1803) - atomo come sfera indivisibile di materia compatta era la parte più piccola della materia.

2. Scoperta dell'elettrone (1890) - era la prima particella subatomica, scoperta con i tubi di Crookes.

   • Con una grande D.D.P. dal catodo si generano dei raggi che creano una fluorescenza nel fondo del tubo grazie a una sostanza.
   • Raggi catodici -> Raggi escono dal catodo emi erano in grado di far girare un mulinello, avevano quindi massa propria.
   • Erano particelle vere e proprie e le hanno chiamate elettroni.

3. J. J. Thompson (1904) - secondo modello atomico basato sulla scoperta dell'elettrone.

   • Atomo come sfera carica positivamente, la natura della carica era ignota, gli elettroni erano all'interno dell'atomo (modello plumcake).

4. Esperienze di Rutherford (1911) - chiarisce la natura della carica ignota degli atomi.

   • Bombarda con particelle α dei sottili fogli metallici.
   • Le particelle α hanno carica positiva doppia rispetto a quella dell'elettrone.

alcune particelle trapassavano il foglio, mentre altre rimbalzavano.

Altre ancora colpivano il foglio e passavano oltre deviate.

Secondo Rutherford le particelle deviate colpivano qualcosa cioè il nucleo, che conteneva cariche positive.

Quelle che passavano oltre incontravano degli spazi vuoti, occupati dagli elettroni.

• terzo modello atomico
• modello di Rutherford
• modello planetario

Dagli angoli di deviazione, attraverso laboriosissimi calcoli, è riuscito a determinare il numero di protoni presenti nei nuclei dei vari elementi.

Tuttavia il n^o dei protoni è gli elettroni non coincidono con la massa totale dell'atomo.

• mancavano i neutroni!

5^o J. Chadwick (1932) → scopre i neutroni.

Tutte le specie chimiche con lo stesso numero di elettroni hanno lo stesso comportamento chimico.

Z = n^o atomico = n^o di protoni contenuti nel nucleo

Z = n^o di elettroni (negli atomi neutri).

NUCLIDI ED ISOTOPI

Un nuclide è una specie chimica caratterizzata da una ben determinata composizione del nucleo. Il nuclide si rappresenta con il simbolo dell'elemento, accompagnato da due indici (A e Z):

_Z^AX = m^o di massa

A = m^o di massa = somma tra i neutroni e i protoni

_Z = m^o atomico

Vengono chiamati isotopi i nuclidi di uno stesso elemento caratterizzati da uno stesso numero atomico ma aventi un diverso numero di massa.

Gli isotopi occupano la stessa posizione nella tavola periodica di Mendeleev di un elemento naturale presenti in natura secondo l'abbondanza isotopica naturale.

Tutti gli isotopi di un dato elemento hanno le stesse proprietà chimiche e fisiche, fauno eccezione solamente gli atomi di idrogeno.

¹H₂O ↓acqua normalebolle a 100°Cfonda a 0°C

²H₂O ↓acqua deuteratabolle a 104,1°Cfonda a 3,82°C

Si chiamano isotopi i nuclei che hanno diverso n° atomico ma uguale n° di massa.

– ³⁴₂₆Fe– ³⁶Cl– ⁵⁶Cl

UNITÀ DI MASSA ATOMICA

Le masse degli atomi