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La struttura atomica e i suoi componenti

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L'evoluzione della teoria atomica è stata segnata da scoperte fondamentali come il modello atomico di Thomson e gli esperimenti di Rutherford. Questi studi hanno portato alla comprensione del nucleo atomico e alla definizione del numero atomico, che identifica univocamente gli elementi chimici. Gli isotopi e il loro ruolo nelle proprietà fisiche e reazioni nucleari sono anch'essi aspetti cruciali di questa teoria.

La Rivoluzione dei Modelli Atomici: Thomson e Rutherford

La nostra comprensione della struttura atomica ha subito una trasformazione radicale grazie ai contributi di eminenti scienziati come J.J. Thomson e Ernest Rutherford. Nel 1897, Thomson scoprì l'elettrone, una particella subatomica con carica negativa, e propose un modello atomico in cui gli elettroni erano immersi in una sfera di carica positiva uniformemente distribuita, simile a un "panettone" o "plum pudding". Tuttavia, questo modello fu rivoluzionato dagli esperimenti di Rutherford nel 1911, che dimostrarono l'esistenza di un nucleo atomico denso e positivamente carico. Rutherford dedusse ciò osservando che alcune particelle alfa, sparate contro una sottile lamina d'oro, venivano deflesse o rifratte, mentre la maggior parte passava attraverso senza subire deviazioni significative. Questo portò alla formulazione del modello nucleare dell'atomo, in cui gli elettroni orbitano attorno a un nucleo centrale, contrariamente alla distribuzione uniforme di carica positiva del modello di Thomson.
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Il Numero Atomico e l'Identità degli Elementi

Il numero atomico (Z) è un parametro cruciale nella definizione della struttura atomica, corrispondente al numero di protoni nel nucleo di un atomo. In un atomo neutro, il numero di elettroni è uguale al numero atomico, garantendo l'equilibrio elettrico. Il numero atomico è unico per ogni elemento chimico e determina la sua identità. Per esempio, il carbonio ha sempre sei protoni, mentre l'azoto ne ha sette. Gli atomi possono diventare ioni guadagnando o perdendo elettroni, risultando in una carica netta positiva o negativa. Ad esempio, il cloro (Z=17) diventa uno ione cloruro (Cl-) acquisendo un elettrone, mentre il magnesio (Z=12) forma uno ione magnesio (Mg2+) perdendo due elettroni. Questi processi di ionizzazione non modificano il numero atomico, che rimane la firma inconfondibile dell'elemento.

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00

Scoperta dell'elettrone

1897, J.J. Thomson identifica l'elettrone, particella subatomica con carica negativa.

01

Modello 'panettone' di Thomson

Elettroni immersi in sfera di carica positiva, distribuzione uniforme.

02

Esperimento lamina d'oro di Rutherford

Particelle alfa deflesse da nucleo denso, la maggior parte passa dritta, nucleo positivo.

Q&A

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