Atomo: struttura elettronica

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La struttura elettronica dell'atomo da Rutherford alle ultime teorie sulla quantizzazione (principio di Heisenberg) (3 pagine formato doc)

ATOMO: STRUTTURA ELETTRONICA

La struttura elettronica dell'atomo. Dall'atomo di Rutherford all'atomo di Bohr. Abbiamo visto come il modello atomico planetario di RUTHERFORD fosse inadeguato a descrivere la struttura dell'atomo, in particolare perchè non riusciva a spiegare la stabilita', in quanto l'elettrone, ruotando attorno al nucleo, avrebbe emesso  ENERGIA ELETTROMAGNETICA a scapito della sua ENERGIA CINETICA, fino a precipitare sul nucleo stesso, annullandosi. (1910)
Negli stessi anni il mondo scientifico cominciava appena ad assimilare alcune idee straordinarie che erano maturate nel trascorso decennio.
La PRIMA IDEA implicava che la luce, e, in generale, qualunque forma di energia elettromagnetica o radiante, non fosse un'entita' continua (ONDA ELETTROMAGNETICA), come si era sempre ritenuto, ma in analogia con la materia, possedesse una struttura discontinua, granulare: cioè andava pensata costituita come da una successione di quantita' minime non frazionabili a granuli energetici elementari detti QUANTI di energia (P. BLANK). Percio' si puo' concludere che la luce è quantizzata, cioè costituita da un flusso di "particelle di energia" o "quanti di luce".

Atomo: struttura e definizione


STRUTTURA DELL'ATOMO SCUOLA MEDIA

La SECONDA IDEA, diretta conseguenza della prima, fu che i QUANTI si potessero assimilare a CORPUSCOLI MATERIALI (in seguito chiamati FOTONI), ciascuno dotato di una quantita' elementare di energia: cio' riproponeva  la teoria corpuscolare della luce, che si opponeva alla teoria ondulatoria della luce.
Nel  1913 fu Bohr a sottolineare l'inadeguatezza del modello di Rutherford.
Se un atomo, nel passare da uno stadio energetico ad un altro , emette o assorbe  soltanto radiazioni di una determinata frequenza, significa che per quell'atomo sono possibili soltanto determinate variazioni di energia.
Cio' lo indusse a pensare che gli elettroni si muovono nello spazio soltanto in orbite circolari di ben definita energia (ORBITE CIRCOLARI O LIVELLI ENERGETICI), il che spiegherebbe gli scambi osservati.

L'atomo: riassunto breve


LA STRUTTURA DELL'ATOMO CHIMICA

Da qui al primo postulato che afferma che l'elettrone puo' percorrere attorno al nucleo alcune orbite circolari senza perdere energia.
I raggi di tali orbite soddisfano tutti la relazione dove n è la massa dell'elettrone, V è la velocita' dell'elettrone, h è la costante di Blanck, che vale    6,626  10     j+s, n è un numero intero che puo' assumere tutti i valori da 1 all'infinito, a cui diede il nome di NUMERO QUANTICO PRINCIPALE.
Il modello atomico di Bohr, pur mantenendo la struttura planetaria gia' suggerita da Rutherford, impone che l'elettrone non possa girare ad una distanza qualsiasi dal nucleo.
Le orbite possibili, le quantita' di energia che un elettrone può possedere, sono ben definite. Il  secondo postulato afferma che l'energia assorbita da un elettrone ne consente la transizione dall'orbita in cui si trova normalmente, detta ORBITA FONDAMENTALE, ad una delle orbite di energia quantizzata maggiore. In queste orbite, dove l'elettrone si trova in uno stato detto "eccitato", esso rimane per una frazione di tempo brevissima (10 secondi), per poi tornare allo stato energetico FONDAMENTALE.