L'atomo e la sua storia

Facendo semplici esperimenti, ci si può rendere conto del fatto che la materia è carica elettricamente...

...quindi saranno  carichi elettricamente 
    anche gli ATOMI che compongono la materia.


Oggi sappiamo che l’ATOMO è costituito da CARICHE ELETTRICHE. 

Le prime particelle scoperte all'interno dell'atomo furono gli ELETTRONI e dopo furono scoperti anche i PROTONI e i NEUTRONI 

Nel corso della storia  però ci sono state anche altre teorie sugli ATOMI 
Prima di arrivare al “modello atomico” che conosciamo oggi ci sono voluti molti anni .


La chimica è una scienza “giovane” 
(nasce e si sviluppa “tardi”, intorno al 1700).

LE TEORIE sull’ ATOMO  

1)  Già nell’antica Grecia, un filosofo di nome Democrito aveva 
     sostenuto che la realtà fosse composta da ATOMI 
    (anche se li intendeva in modo molto diverso da oggi ). 

2) Nella prima metà del 1800 J. Dalton
    definì l’ATOMO come la più piccola particella di un elemento che possiede le proprietà chimiche di quell’elemento.  
Dalton però non parlò ancora di Elettroni, Protoni e Neutroni (che noi oggi chiamiamo particelle sub atomiche)

3) Nella seconda metà del 1800 venne proposto un nuovo modello da 
      J. J. Thomson. ( modello a panettone )  .
     Già prima di  Thomson si era scoperto che all’interno degli atomi 
     vi erano delle cariche elettriche. 
      J. J. Thomson provò a ordinare queste cariche all’interno dell’atomo:

• Nell’atomo ci doveva essere  una diffusione generale di   carica positiva all'interno della quale erano inserite le cariche negative. 
• Nel complesso L'ATOMO risultava  quindi  ELETTRICAMENTE NEUTRO.

LE PARTICELLE SUBATOMICHE

Thomson e altri studiosi determinarono le proprietà degli:

ELETTRONI:

•  particelle con carica negativa. 
•  all’elettrone si assegna convenzionalmente carica -1
• La massa dell’elettrone, determinata da Thomson è pari a 9, 1 x  10ˉ31 (31=potenza,sarebbe 10 alla meno trentunesima) g  
•  sono piccolissimi 

PROTONI :

•  particelle con carica positiva 
• All’elettrone si assegna convenzionalmente carica +1
• La massa dell’elettrone, determinata da Thomson. e W.Wien, è pari a 1, 673  x  10ˉ27  27(27=potenza,sarebbe 10 alla meno ventisettesima)  g  
• Un protone ha una massa 1836 volte più grande di un elettrone 

4) Un fisico inglese (Chadwich)  nel 1932 scoprì  una particella che aveva 
     una massa molto simile a quella del PROTONE.
     Poiché non aveva carica venne chiamato NEUTRONE (carica neutra) si indica con la lettera n 

Nel NUCLEO di ciascun atomo abbiamo PROTOMI e NEUTRONI, nel resto dell'ATOMO ruotano gli ELETTRONI. Elettroni,protoni e neutroni sono chiamati PARTICELLE SUBATOMICHE (che sono presenti nell'atomo)

5) Nel 1896  un fisico francese (Becquerel) scoprì che l’URANIO era “ RADIOATTIVO”, cioè in grado di emettere spontaneamente delle RADIAZIONI

Alcuni anni dopo i coniugi Pierre e Marie Curie isolarono 2 elementi (il RADIO e il POLONIO) che dimostrarono di avere una RADIOATTIVITA’ molto più elevata dell’ URANIO 

Si scoprì poi che le RADIAZIONI possono essere di 3 TIPI : 

1. Alfa α
2. Beta β
3. Gamma γ

6) Queste radiazioni vennero utilizzate in esperimenti grazie ai quali si capì com’era fatto un ATOMO 

Nel 1910 per studiare la struttura dell’ATOMO, E. Rutherford, bombardò una lamina d’oro molto sottile con raggi α. 
    
QUESTO MODELLO VOLEVA RIPRODURRE QUELLO CHE SUCCEDEVA ALL’INTERNO di UN ATOMO e vedere come si comportavano all'interno i protoni e gli elettroni



La sua teoria smentisce quella di Thomson :

dimostravano che la maggior parte della superficie dell’atomo è occupata da uno spazio vuoto 

dimostravano che dovesse esserci una zona di massa (oltre il 99% di tutto l'atomo) che costituiva il “NUCLEO” dell’ atomo, concentrata in una zona piccola
E. Rutherford scoprì che il NUCLEO di un atomo è elettricamente POSITIVO perchè formato da PROTONI.
Infine gli elettroni (che si era scoperto fossero molto piccoli ) dovevano ruotare intorno al nucleo,
ad una certa distanza. 
il numero degli elettroni è uguale al numero di protoni, in questo modo l'atomo è elettricamente neutro!

Quando si scoprirono  i NEUTRONI, vennero collocati all’interno del NUCLEO,
insieme ai PROTONI e legati a questi ultimi da forze molto intense dette “forze nucleari”.  

secondo Rutherford è costruito in maggior parte da spazio vuoto occupato dagli elettroni che si muovono in modo velocissimo attorno al nucleo

QUANTI PROTONI E ELETTRONI IN UN ATOMO?
IL NUMERO ATOMICO e IL NUMERO DI MASSA
Solo nel 1913 un fisico inglese ( H. Moseley) calcolò per ogni elemento il numero dei PROTONI. 


ogni carica positiva in un nucleo(quindi la carica dei PROTONI) corrisponde a un ELETTRONE nell'atomo, perchè ogni atomo di un elemento viene considerato neutro (cariche positive=cariche negative)
es.: l'atomo neutro dell'idrogeno (H) possiede un elettrone perchè il suo numero atomico è uguale a 1. Quindi quanti elettroni possiede l'atomo neutro dello zolfo sapendo che il suo numero atomico è 14?..............

E’ bene ricordare che : 


LA MASSA DEGLI ATOMI INDIVIDUALI 


Abbiamo visto che gli ATOMI sono molto piccoli . 
Per questo non conviene esprimere la loro massa in g o Kg. 

 si utilizza un’UNITA’ di  MISURA specifica: l’UNITA’ DI MASSA ATOMICA ( u. m. a. )

E’ stata stabilita in modo convenzionale: 


Si è stabilito che l’ U valga 
1/ 12 della massa del    12C


LA MASSA MOLECOLARE: si calcola sommando la massa atomica di ogni atomo.
Esempio: la massa molecolare di H2O si calcola:
massa atomica H x 2 + massa atomica O x 1