Particelle e atomi: riassunto di chimica

Appunto inviato da francescogavelli
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I fondamenti della struttura atomica, elettroni, protoni e neutroni, e approfondimenti riguardanti isotopi e meccanica quantistica (4 pagine formato doc)

PARTICELLE E ATOMI

Le particelle e la struttura dell'atomo. Gli atomi di tutti gli elementi sono formati da tre particelle fondamentali: protoni, neutroni ed elettroni.
- I protoni hanno carica positiva (+1) e massa pari a 1,007 u.
- I neutroni hanno carica nulla (0) e hanno massa pari a 1,009 u.
- Gli elettroni hanno carica negativa (-1) e massa pari a 5,4 X 10-4 u .
All’insieme di protoni e neutroni si dà il nome di nucleoni; questi, a loro volta sono costituiti da altre particelle, i quark.
L’elettrone fu scoperto dal fisico inglese Thomson che, utilizzando i tubi di Crookes, dimostrò che i raggi catodici che si formavano era costituiti da particelle cariche negativamente (1874); a lui si dove inoltre l’idea dell’atomo costituito da una sfera positiva in cui gli elettroni erano disseminati “come l’uvetta nel panettone’’.
 

Chimica: le particelle elementari e i loro fenomeni

STRUTTURA DELL'ATOMO

In seguito lo scienziato neozelandese Rutherford propose il modello atomico planetario, rimasto valido per poco tempo.
il numero atomico (Z) è il numero di protoni (uguale al numero di elettroni in un atomo neutro); si indica in alto sinistra al simbolo dell’elemento.
- Il numero di massa (A) è la somma del numero di protoni e del numero di neutroni, si indica in basso a sinistra al simbolo dell’elemento.
Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento aventi le stesse proprietà chimiche, steso numero atomico ma diverso numero di massa; quindi posseggono in diverso numero di neutroni.
L’idrogeno ha tre isotopi che formano acqua con l’ossigeno: l’idrogeno (massa 1 u), il deuterio (massa 2 u), usato per formare acqua pesante nei reattori nucleari e il trizio (massa 3u).
Non tutti gli isotopi sono stabili ed emettono spontaneamente una particella trasformandosi nel nucleo di un altro elemento (decadimento radioattivo); si tratta di una trasformazione nucleare e quindi cede l’assunto della teoria di Dalton secondo la quale gli atomi sono indivisibili.
 

LE PARTICELLE DELL'ATOMO

Ciò che permette il decadimento radioattivo, dimostra Rutherford, è l’emissione di tre radiazioni differenti:
- I raggi α (4He2+) costituiti da nuclei di elio privi di due elettroni (2 protoni, 2 neutroni, 2 elettroni), con carica 2+.
Il decadimento α è tipico dei nuclidi con numero di protoni e di neutroni elevati; il nucleo atomico di partenza diminuisce di due unità e il suo numero di massa di quattro unità, perciò il nuovo nuclide risulterà spostato di due unità posizioni indietro nella tavola periodica.
- I raggi β, elettroni veloci, caratteristici dei nuclei troppo ricchi di neutroni che isolati si scindono in un protone, un elettrone e un antineutrino.
Nel decadimento β il numero atomico del nucleo che si forma è superiore di un’unità rispetto al nucleo di partenza, mentre rimane invariato il numero di massa; il nuovo nuclide risulta quindi spostato di una posizione a destra nella tavola periodica,
- Le emissioni γ, che consistono in pacchetti di energia, liberati da un nucleo dopo un’emissione α o β; sia il numero atomico sia il numero di massa del nuclide rimangono invariati.