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I MODELLI ATOMICI DI DALTON, THOMSON, RUTHERFORD E BOHR

chimica


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I MODELLI ATOMICI DI DALTON, THOMSON, RUTHERFORD E BOHR

§         DALTON: L'idea di atomo come costituente fondamentale della materia fu proposta e sostenuta in termini scientifici da Dalton, il quale riprese 727b15h il termine utilizzato dal filosofo greco Democrito di 2000 anni prima. La teoria atomica di Dalton si articolava su 4 punti fondamentali:

1)      la materia è costituita da atomi, particelle di materia    indistruttibili e indivisibili. (falsa)

2)      un elemento chimico è costituito da atomi tutti uguali tra loro. Cioè un oggetto di rame è costituito da soli atomi di rame. (Vera)



3)      elementi diversi sono costituiti da atomi diversi per volume, massa e proprietà. (vera)

Es: L' H è 1 elemento molto piccolo ed è poco elettronegativo (l'elettronegatività è la tendenza di un atomo ad acquistare elettroni e quindi a caricarsi negativamente); invece l'O è molto più grande rispetto all'H ed è molto elettronegativo (infatti l'O è l'elemento più elettronegativo dopo il fluoro che però è molto raro).

              4)atomi ugualio diversi possono unirsi tra loro per formare                                                                              

                  composti   chimici. (vero)

§         THOMSON: nel 1897 Thomson identificò gli elettroni, particelle subatomiche con carica elettrica negativa e con massa 2000 volte più piccola della massa dell'atomo di idrogeno. Quindi la teoria atomica di Dalton fu messa in discussione. Thomson poi propose il primo modello di atomo in cui si facesse riferimento a particelle subatomiche, cioè a particelle più piccole dell'atomo:

EGLI IPOTIZZò CHE L'ATOMO FOSSE UNA SFERETTA CARICA POSITIVAMENTE ALL'INTERNO DELLA QUALE ERANO DISPOSTI GLI ELETTRONI IN MODO TALE DA NEUTRALIZZARE LA CARICA POSITIVA.

Il modello di Thomson rappresentò un importante passo avanti, ma non era del tutto convincente: infatti se c'erano delle particelle subatomiche negative dovevano esserci anche delle subparticelle positive.

§         RUTHERORD: gli studi di Rutherford erano concentrati sulle radiazioni α (cioè atomi di elio caricati positivamente). Rutherford "bombardò" una sottilissima lamina d'oro (dello spessore di circa 200 atomi quindi 200u) con un fascio di radiazioni α, ponendo un evidenziatore dietro la lamina.

Alla prima osservazione sembrò che quasi tutte le particelle α attraversassero  la lamina; ma osservazioni  più accurate dimostrarono però che un numero molto piccolo veniva deviato e che un numero molto molto più piccolo veniva persino riflesso. Il fatto che quasi tutte le particelle attraversassero gli atomi di oro significava che non incontravano ostacoli, quindi o incontravano spazi vuoti o elettroni. Mentre le particelle che venivano deviate sfioravano i nuclei degli atomi e le particelle che venivano riflesse si scontravano con i nuclei degli atomi. Rutherford immaginò  che l'atomo fosse come un piccolo sistema solare cioè un atomo planetario con un nucleo come sole ed elettroni come pianti, quindi ogni elettrone si muoveva lungo una precisa orbita. Ma De Broglie avanzò l'ipotesi che se l'elettrone si muoveva lungo una precisa orbita si poteva calcolare sia la velocità che lo spazio percorso; perciò l'elettrone poteva essere considerato come un'onda elettromagnetica. L'idea di elettrone onda fu accettata, però a questo punto non si riusciva più a localizzarlo. Con il famoso Principio di Indeterminazione di Heisenberg, con cui dichiarava l'impossibilità di conoscere in pratica le caratteristiche del movimento dell'elettrone, si risolse il problema.




§         BOHR: i fisici del tempo di Eistein contrastavano molto Rutherford perché l'elettrone girando velocemente perde energia e quindi alla fine la sua carica elettrica doveva annullarsi. Inoltre sostenevano che la struttura dell'atomo non era planetaria. Ma Bohr (contemporaneo di Einstein), grazie l'uso degli spettri), ipotizzò un'altra struttura atomica in contrasto con quella di Rutherford.

Se si prende la luce bianca del sole e la si fa passare attraverso 1 prisma di vetro, essa si scompone e può essere notata su una lastra fotografica: a questo punto si vede la scomposizione della luce bianca nei suoi colori. Ma Bohr studiò in particolare lo spettro dell'H2. Esso si portò all'incandescenza e fecero passare la sua luce attraverso un prisma. Si notarono 5 bande di colori diversi con lo sfondo nero. Bohr accettò l'ipotesi di Rutherford che l'atomo fosse formato da un nucleo (con all'interno i nucleoni) e da elettroni che si trovavano su livelli energetici. Questi poi furono chiamati orbite ma poi dato che l'elettrone (che è sia onda che particella) si muove intorno al nucleo con un moto impossibile da definire si deve parlare di possibilità, cioè di orbitale.

Secondo Bohr i livelli energetici sono quantizzati, cioè ogni livello energetico ha una quantità di energia diversa, per esempio la quantità di energia n=1 è maggiore di n=2; quindi a mano a mano che ci si allontanava dal nucleo la quantita di energia diminuisce. Questa quantità di energia è detta Quanto. Precisamente il quanto di energia è definito come l'energia necessaria all'elettrone per far passare l'elettrone stesso da un livello energetico ad un altro. Se invece vogliamo far passare un elettrone da n=3 a n=1 bisogna togliere energia.

Bohr calcolò anche il raggio dell'orbità:

                r=53n(al quadrato) pm







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