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THOMSON - RUTHERFORD

chimica



THOMSON ipotizzò che l'atomo fosse costituito da una sfera omogenea carica di elettricità positiva, in cui gli elettroni erano distribuiti in modo uniforme e senza 1 disposizione spaziale particolare.

RUTHERFORD,in seguito all'esperimento di irradiazione con un fascio di luce una lamina d'oro, osservò che la maggior parte delle particelle§ attraversava la lamina indisturbata (passavano negli spazi vuoti), alcune ne venivano deviate (passavano nelle vicinanze del nucl 717i82h eo) e altre riflesse (colpivano i protoni). Egli ipotizzò 1 nuovo modello atomico, in cui tutta la carica positiva e la massa dell'atomo erano concentrate in 1 piccola regione dell'atomo (nucleo), mentre gli elettroni si trovavano nello spazio intorno. Paragonato a un minuscolo sistema planetario, in cui gli elettroni ruotano intorno al nucleo descrivendo orbite circolari.

BOHR suggerì che per creare un modello atomico preciso si doveva quantizzare l'energia totale associata a un elettrone, cioè questo poteva assumere solo determinati valori. Di conseguenza a ogni elettrone veniva assegnata una determinata energia, tale da consentirgli di percorrere traiettorie circolari privilegiate, orbite stazionarie, ognuna delle quali appartiene a 1 dato livello nergetico o guscio, individuato da un n° progressivo 1,2,3,.. (n° quantico principale). Quando gli elettroni dallo stato eccitato ritornano a quello fondamentale restituiscono l'energia assunta sotto forma di radiazione, la cui frequenza nello spettro dipendono dalla struttura che gli atomi dei vari elementi possiedono.



QUANTO, la + piccola porzione che può essere ottenuta dal processo di suddivisione dell'energia. In tutti i processi fisici l'energia può essere emessa o assorbita solo in quanti o multipli di esso.

PRINCIPIO D'INDETERMINAZIONE di Heisenberg (1927), dichiarava l'impossibilità di misurare e conoscere contemporaneamente, con la massima precisione, la posizione e la velocità istantanea dell'elettrone. Questa teoria è chiamata meccanica ondulatoria, che è la base concettuale su cui si fonda tutt'oggi la teoria della struttura dell'atomo.

GLI SPETTRI ATOMICI derivano dallo studio delle radiazioni luminose emesse dagli atomi eccitati. Lo studio di tali radiazioni sono legati alla natura ondulatoria della luce, cui sono riconducibili fenomeni della diffrazione e interferenza. Un'onda può essere geneticamente definita come un sistema di trasferimento dell'energia attraverso lo spazio o un mezzo in cui si verifica 1 perturbazione periodica. Un'onda è caratterizzata da un'ampiezza, che misura la distanza dal punto di equilibrio alla cresta; dalla lunghezza d'onda,la distanza che separa 2 creste;dalla frequenza, la rapidità con cui le onde si succedono nell'unità di tempo.

NUMERO QUANTICO PRINCIPALE (n), che indica il livello energetico dell'elettrone. Nel modello ondulatorio servono a esprimere in termini matematici l'energia, la dimensione, la forma e l'orientamento. n=1,2,3,4,..

NUMERO QUANTICO SECONDARIO l), indica i sottolivelli energetici e la loro forma. Può assumere tutti i valori che vanno da 0 a n-1, a ognuno dei quali corrisponde 1 sottolivello d'energia.

NUMERO QUANTICO MAGNETICO (m), indica il n° di orbitali che possono coesistere in un determinato sottolivello. Hanno la stessa forma e energia, ma sono orientati diversamente nello spazio(m=(2l

IL PRINCIPIO DI ESCLUSIONE di Pauli afferma che 2 elettroni possono coesistere in uno stesso orbitale solo se dotati di Spin opposti. In realtà questo non è dovuto al bilanciamento tra le interazioni elettrostatiche (repulsive) e quelle magnetiche (attrattive) tra i 2 elettroni, ma scaturisce dal principio di simmetria della natura che vieta a 2 particelle identiche di Spin semintero di trovarsi nello stesso stato quantico.

IL MODELLO ATOMICO A LIVELLI può essere descritto: 1) l'atomo è costituito da 1 nucleo contenente protoni e neutroni intorno al quale ruota un n° di elettroni uguale a quello dei protoni; 2) gli elettroni sono distribuiti attorno al nucleo in livelli energetici ben definiti, fino a un massimo i 7; 3) ogni livello può accogliere un numero massimo ben definito di elettroni; 4) gli elettroni di un atomo si dispongono nei vari livelli in funzione della loro energia e non andranno mai a occupare un livello superiore se prima non sarà completato il livello precedente.

LA TAVOLA PERIODICA di Mendleev si basava sugli studi delle analogie tra le proprietà fisiche e chimiche dei gruppi di elementi noti; quindi le proprietà degli elementi si ripetono periodicamente se esse vengono ordinate in base alla loro massa atomica.

IL VOLUME ATOMICO o raggio atomico è occupato per la maggior parte dagli elettroni, che determinano 1 nube elettronica assimilabile a 1 sfera il cui volume rappresenta il volume atomico. Esso può aumentare o diminuire a seconda della sua trasformazione, ossia se diventa uno ione positivo diminuisce, mentre se diventa uno ione negativo aumenta.

L'ENERGIA DI IONIZZAZIONE l'atomo tende sempre a raggiungere la perfezione energetica e a completare tutti gli orbitali della propria configurazione, così questo può acquistare o cedere energia, trasformandosi in ione positivo (catione) o in ione negativo (anione). Si definisce energia di prima ionizzazione di un atomo l'energia richiesta x allontanare l'elettrone + esterno dell'atomo allo stato gassoso. Si definisce energia di seconda e terza ionizzazione l'energia richiesta x allontanare rispettivamente il secondo o terzo atomo. Nella tavola periodica il suo andamento dipende dall'andamento del volume atomico: in senso orizzontale sappiamo sperimentalmente che verso sinistra aumenta di volume,quindi l'energia di ionizzazione diminuisce; mentre in senso verticale la distanza degli elettroni dal nucleo aumenta all'aumentare del livello atomico, quindi l'energia di ionizzazione aumenta.

L'AFFINITÀ ELETTRONICA è la quantità di energia di ionizzazione ceduta quando un atomo neutro gassoso acquista un elettrone. Quindi l'affinità elettronica segue lo stesso andamento dell'energia di ionizzazione, in quanto la quantità di energia da cedere risulta relativamente uguale.

ELETTRONEGATIVITÀ l'energia di ionizzazione e l'affinità elettronica sono grandezze che indicano la tendenza che ha ogni atomo a cedere o acquistare elettroni e da esse si può prevedere il comportamento chimico degli elementi che dipende dagli elettroni esterni. Si considerano tali proprietà in un'unica scala arbitraria, scala dell'elettronegatività, dove gli elementi sono classificati in funzione della capacità dei loro atomi di attrarre elettroni, quando sono legati nei composti.    H Cl

I METALLI sono quelli che posseggono basse energie di ionizzazione, basse affinità elettroniche, e di conseguenza bassa elettronegatività.

I NON METALLI sono quelli che presentano alta tendenza ad acquistare  elettroni. Essi hanno alta affinità elettronica e alta energia di ionizzazione.

I SEMIMETALLI o METALLOIDI sono quelli che presentano valori intermedi di affinità elettronica e di energia di ionizzazione.




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