ATOMO
la materia possiede, oltre alla massa, anche una seconda proprietà: la CARICA ELETTRICA
si può osservare strappando una striscia di nastro adesivo ad un'altra: la prima striscia si elettrizzerà e e sarà attratta dalla mano
CARICA POSITIVA (+)
CARICA NEGATIVA (-)
si respingono se hanno lo stesso segno, si attraggono se sono di segno opposto
Benjamin Franklin (1706-1790) teorizza l'esistenza di un fluido elettrico costituito da particelle reciprocamente repulsive distinte in elettricità positiva ed elettricità negativa
Jons Jacob Berzelius (1779-1848) suggerisce l'idea che in ogni atomo sono presenti entrambi i tipi di carica, e, quando si combinano, si neutralizzano le cariche
PARTICELLE SUBATOMICHE
per studiare il passaggio della corrente elettrica in un gas, si può prendere un tubo di vetro alle cui estremità sono fissati due placche metalliche dette elettrodi
Placca negativa=ANODO
Placca positiva:CATODO
se si riduce la pressione del gas all'interno del tubo collegandolo ad una pompa a vuoto, al passaggio di corrente si diffonde una luce colorata
se la pressione viene ulteriormente ridotta fino ad un millesimo di atmosfera, non si ha più alcuna emissione di luce ma invece si osserva, di fronte all'anodo, una macchia fluorescente dovuta ad una particolare radiazione proveniente dal catodo, i RAGGI CATODICI
grazie a questo esperimento, nel 1897 il fisico Joseph John Thomson (1856-1940), grazie a tubi di vetro progettati dal collega William Crookes (1832-1919), riesce a dimostrare che queste radiazioni consistono di particelle cariche negativamente, che nomina ELETTRONI
Eugene Goldstein (1850-1930) conduce esperimenti simili, ma aggiunge un catodo forato. Ciò gli permette di identificare particelle diverse dagli elettroni, che si muovono verso il polo negativo formando RAGGI ANODICI.
queste particelle saranno identificate come PROTONI (carica positiva) nel 1920 da Ernest Rutherford (1871-1937)
successivamente verranno scoperti i NEUTRONI (carica neutra) nel 1932 dal fisico James Chadwick (1891-1974)
L'unità di misura è il C (coulomb)
in seguito verranno scoperte altre particelle, come i quark
Ogni atomo contiene un NUCLEO, dove sono confinati protoni e neutroni (denominati appunto nucleoni)
il numero di protoni presenti in un nucleo si chiama NUMERO ATOMICO (Z)
la somma di protoni (Z) e neutroni (n) è denominato NUMERO DI MASSA (A)
A=Z+n
un nucleo di cui si conoscono protoni e numero di massa è chiamato NUCLIDE
gli ISOTOPI sono atomi dello stesso elemento aventi le stesse proprietà chimiche ma masse diverse, dovuto ad un numero diverso di neutroni
Es. IDROGENO: Prozio (1 protone), Deuterio (1 protone - 1 neutrone) e Trizio (1 protone - 2 neutroni) sono isotopi dell'idrogeno.
MODELLI ATOMICI
Thomson: la carica positiva occupa tutto il volume dell'atomo mentre gli elettroni sono dispersi in modo regolare (Atomo a panettone)
Ernest Rutherford: studia l'atomo con le particelle alfa, usando suddette particelle come proiettili contro l'atomo
bombarda gli atomi di un sottilissimo foglio d'oro (spessore 0,01mm) e, dopo l'urto, le particelle alfa sono raccolte da uno schermo in grado di visualizzarne la presenza
nota che alcune particelle sono deviate di angoli più o meno grandi rispetto alla direzione iniziale
nota che una piccola frazione di particelle è respinta all'indietro con violenza, come se avessero colpito qualcosa di denso e carico positivamente
modello Rutherford
l'atomo è composto da un nucleo centrale, dove sono concentrate la carica positiva e la massa
gli elettroni occupano lo spazio vuoto intorno all'atomo
il diametro del nucleo deve essere centomila volte più piccolo del diametro di un atomo
gli elettroni ruotano intorno al nucleo come pianeti intorno al sole e sono in numero tale da bilanciare la carica positiva dell'atomo
MASSA ATOMICA MEDIA: moltiplicare la massa di ciascun isotopo per l'abbondanza percentuale, dividerli per cento e infine sommarli
si trovano in basse percentuali in natura
si misura con uno strumento chiamato SPETTROMETRO DI MASSA
gli atomi del campione sono trasformati in ioni positivi, poi accelerati da un campo elettrico e deviati da un campo magnetico
DECADIMENTO RADIOATTIVO
processo che trasforma il nucleo di un elemento nel nucleo di un altro elemento diverso
l'emissione di radiazione è chiamato radioattività
ALFA
BETA NEGATIVO
BETA POSITIVO
GAMMA
avviene nei nuclei con numero atomico superiore a 83 e massa superiore a 220, ed emettono nuclei di Elio
descritto da una equazione nucleare, che è bilanciata quando:
la somma dei numeri di massa (A) dei reagenti è uguale alla somma dei numeri di massa dei prodotti
la somma dei protoni dei reagenti è uguale alla somma dei protoni dei prodotti
avviene nei nuclei troppo ricchi di neutroni rispetto ai protoni. Per stabilizzarsi, devono aumentare il numero di protoni
la massa diminuisce di 4, mentre Z diminuisce di 2
la massa rimane invariata, Z aumenta di 1
un neutrone stabile ed isolato può disintegrarsi spontaneamente, originando un protone, un elettrone e un antineutrino
avviene quando il numero di protoni nel nucleo è troppo elevato rispetto ai neutroni. Per stabilizzarsi, deve trasformare dei protoni in neutroni o assorbendo un elettrone tra quelli più vicini al nucleo
la massa rimane invariata, Z diminuisce di 1
consiste nel rilascio di energia sotto forma di raggi Gamma a seguito di un'emissione Alfa o Beta
massa e Z rimangono entrambi invariati
TEMPO DI DIMEZZAMENTO o EMIVITA
è il tempo necessario per ridurre una certa quantità di un isotopo radioattivo a metà (es. Trizio= 12 anni e 3 mesi)
LEGAME COVALENTE
i legami covalenti sono legami chimici in cui due atomi condividono delle coppie di elettroni
ciò avviene per raggiungere la stabilità data dall'ottetto
PURO
si forma tra atomi appartenenti allo stesso elemento, quindi uguali
POLARE
DI COORDINAZIONE O DATIVO
la differenza di elettronegatività nulla o minore di 0,4
si forma tra atomi diversi, in cui la differenza di elettronegatività è compresa tra 0,4 e 1,9.
le coppie di elettroni condivise si spostano verso l’atomo più elettronegativo
si forma quando una coppia di elettroni viene messa a disposizione da un solo atomo
l'altro atomo non utilizza elettroni propri ma sfrutta la coppia condivisa dal primo atomo
prendono il nome di SINGOLO, DOPPIO o TRIPLO a seconda del numero di coppie di elettroni condivise