Particelle atomo
materia
massa
carica elettrica
carica elettrica si misura in columb
elettrone= 9.109 x 10^-31 e carica elettrica= -1.602x10^-19
atomi
neutroni
protoni
elettroni
quark
nucleo nel quale sono confinati i protoni e neutroni
nucleoni
numero di protoni si chiama numero atomico. Il numero di massa è la somma del numero di protoni e del numero di neutroni
gli isotopi sono atomi aventi le stesse proprietà chimiche ma masse diverse, perché contengono un numero diverso di neutroni
idrogeno
prozio: 1 p e 1 e
deuterio: 1 e,1p, 1 n
trizio: 2 n, 1p , 1e
thomson
goldstain
thomson propone un modello continuo: la carica positiva occupa tutto il volume di un atomo (atomo a panettone)
gli studi condotti da Rutherford sulle radiazioni emesse dall'uranio permettono di determinare la natura delle particelle alfa, nuclei positivi di elio 7300 volte più pesanti di un elettrone. Le particelle alfa le utilizza per bombardare gli atomi di un sottilissimo foglio d'oro. Dopo l'urto le particelle sono raccolte da uno schermo in grado di evidenziarne la presenza
i risultati mostrano che
gran parte delle particelle alfa attraversa la lamina senza subire deviazioni
alcune particelle sono deviate di angoli più o meno grandi rispetto la direzione iniziale
una piccolissima frazione è respinta all'indietro e con violenza, come se le particelle avessero colpito un corpo molto denso e carico positivamente
si conclude che
l'atomo è composto da un nucleo centrale , in cui sono concentrate tutta la carica positiva e la massa dell'atomo
il diametro del nucleo deve essere centomila volte più piccolo del diametro dell'atomo
gli elettroni ruotano attorno al nucleo
per calcolare la massa atomica media moltiplichiamo la massa di ciascun isotopo per la sua abbondanza , sommiamo i vari prodotti e dividiamo per 100
il campione dell'elemento è prima vaporizzato e poi sottoposto a scarica elettrica . I suoi atomi perdono elettroni e si trasformano in ioni positivi. Gli ioni acquistano velocità. L'applicazione successiva consente di suddividere in più fasci il raggio ionico iniziale. Il segnale ottenuto viene convertito in un grafico che riporta in ascissa le masse atomiche degli isotopi e in ordinata l'abbondanza di ciascun isotopo
il decadimento radioattivo è un processo che trasforma il nucleo di un elemento nel nucleo di un elemento diverso, il processo di emissione di radiazione è chiamato radioattività
rutherford dimostra che le radiazioni emesse dal nucleo di un elemento radioattivo sono di 3 tipi differenti
i raggi alfa le radiazioni respinte da un elettrodo carico positivamente e sono costituiti da nuclei di elio
i raggi beta sono fasci di elettroni veloci
i raggi gamma sono radiazioni elettromagnetiche
è descritto da un equazione nucleare ed è bilanciata quando: 1 la somma dei numeri di massa dei reagenti è uguale alla somma dei numeri di massa dei prodotti
2 la somma dei protoni dei reagenti è uguale alla somma dei protoni dei prodotti
decadimento alfa: nuclei con un numero atomico > 83 e numero di massa >220 decadono emettendo particelle alfa positive. Il numero di massa diminuisce di 4 unità, mentre z diminuisce di 2 unità. Il nuclide risulta spostato di 2 posizioni indietro nella tavola periodica
il decadimento beta è caratterizzato da nuclei con troppi neutroni rispetto ai protoni, tali nuclei devono aumentare il numero di protoni per stabilizzarsi .Essi decadono emettendo raggi beta elettroni veloci
un neutrone quando è instabile tende a generare un protone, un elettrone e un antineutrino. Questo porta con se solo energia, rendendo più stabili i nuclei . Il nuovo nuclide risulta spostato di una posizione a destra nella tavola periodica
l'emissione di elettroni positivi o la cattura di elettroni avviene quando il numero di protoni è troppo elevato rispetto ai neutroni. Un protone può trasformarsi in neutrone emettendo una particella equivalente in massa all'elettrone ma con carica opposta o assorbendo un elettrone orbitante tra quelli più vicini al nucleo
la trasformazione del protone in neutrone produce un atomo con numero atomico Z diminuito di un'unità, mentre il numero di massa resta uguale. Il nuovo nuclide risulta spostato di una posizione a sinistra nella tavola periodica
dopo un emissione alfa o beta viene liberata energia dal nucleo, in forma di raggi gamma. Nell'emissione gamma restano invariati sia numero atomico sia il numero di massa
affinché i nuclei instabili si trasformano in altri stabili è necessario un periodo di tempo. Tutti i processi di decadimento sono descritti in una curva di decadimento. A intervalli uguali corrisponde la stessa percentuale di sostanza radioattiva che decade
il tempo di dimezzamento è il tempo occorrente per ridurre alla meà la quantità di un isotopo radioattivo