Storia dell'atomo fino all'età moderna, Appunti di Chimica

Scarica Storia dell'atomo fino all'età moderna e più Appunti in PDF di Chimica solo su Docsity! La teoria atomica Le particelle che compongono l’atomo sono: protoni, neutroni ed elettroni. Già dai tempi antichi si sapeva che la materia possedeva una proprietà elettrica, provocata da particelle che posseggono delle cariche negative o positive. La prima particella fondamentale ad essere scoperta fu l’elettrone, di carica negativa. Questo ha una massa di 9,11 x 10 alla -31 kg e una carica elettrica pari a -1,60 x 10 C (coulomb). Il protone ha una carica elettrica identica a quella dell’elettrone ma di segno opposto. La sua massa corrisponde a 1,67 x 10 alla -27 kg. Il neutrone è privo di carica elettrica e ha una massa di 1,675 x 10 . Protoni e neutroni sono composti da altre particelle chiamate quark. Ogni atomo contiene un nucleo, cioè una zona piccola e densa dove si trovano i protoni e i neutroni. Queste particolari particelle prendono il nome di nucleoni. Le diverse teorie Secondo Dalton l’atomo era indivisibile, tuttavia questa sua convinzione fu smentita. Le prime osservazioni furono possibili grazie all’invenzione del tubo di Crookes. Il gas veniva chiuso all’interno di questo tubo, alle cui estremità erano poste delle placche metalliche, una negativa (catodo) e una positiva (anodo). Il flusso di elettricità del gas provocava emissione di luce. Quando la pressione del gas all’interno del tubo era dell’ordine di un milionesimo di atmosfera si creava una luminescenza sulla parete di fronte al catodo. Per spiegare questi fenomeni si ipotizzò che dal catodo venissero emessi raggi di natura ignota che andavano a colpire la parete di vetro. A questi raggi, di carica negativa, Thomson nel 1897 diede il nome di elettroni. Riuscì inoltre a dimostrare che la massa delle particelle all’interno del tubo non variava al cambiare del gas. Goldstein Egli rilevò il flusso opposto. Il gas, sottoposto a cariche elettriche, veniva decomposto in particelle: nel primo caso negative, nel secondo positive. Le particelle private degli elettroni erano i protoni. Goldstein sosteneva che le parti positive dell’atomo hanno masse diverse in base ai gas che si utilizzano. Questi raggi venivano definiti anodici. I modelli di Thomson e Rutherford Thomson suggerì l’idea che l’atomo fosse costituito da una nube di carica positiva in cui gli elettroni erano disposti come l’uvetta nel panettone. Questo modello venne definito atomo a panettone. Un aiutante di Thomson, Rutherford, esaminò la teoria del maestro e individuò delle incongruenze. Egli fece un esperimento: prese una lamina d’oro e la bombardò con una radiazione di particelle alfa di carica positiva. Dopo l’urto con gli atomi d’oro, le particelle alfa venivano raccolte da uno schermo capace di evidenziare la loro presenza. I risultati furono questi: 1. La maggioranza delle particelle attraversava la lamina 2. Alcune particelle venivano respinte Egli arrivò alla sua teoria: l’atomo è composto da un nucleo centrale in cui è concentrata la carica positiva. Gli elettroni, di carica negativa, girano intorno al nucleo come pianeti intorno al Sole. Chiamò infatti questi movimenti orbite. Scoprì inoltre che c’era un bilanciamento di carica: cariche positive bilanciate da cariche negative. LA LUCE Tutto ciò che viene scoperto sull’atomo è grazie alle onde luminose, grazie cioè alla luce. Inizialmente la luce veniva pensata come un’onda elettromagnetica e solo in un secondo momento si scoprì che è anche un corpuscolo. Queste teorie sono definite teoria ondulatoria e teoria corpuscolare, non in contrasto tra loro in quanto la luce può presentarsi in un modo o nell’altro. Onde La luce è un particolare tipo di onda elettromagnetica che nasce da una rapida oscillazione di cariche elettriche. Questa onda è infatti costituita da due tipi di perturbazione: una elettrica e una magnetica. L’insieme delle onde elettromagnetiche costituisce lo spettro elettromagnetico. La luce va da 400 (violetto) a 700 nanometri (rosso). Nello spettro elettromagnetico posso trovare: • Raggi X • Ultravioletto • Raggi infrarossi • Microonde • Onde radio Che hanno lunghezze diverse. Quelli che noi vediamo, vanno dai raggi infrarossi agli ultravioletti. Le caratteristiche che distinguono tali onde l’una dall’altra sono la frequenza (v- si misura in hertz) e la lunghezza d’onda ( - si misura in nanometri o Armstrong). Queste sono inversamente proporzionali: aumenta una e diminuisce l’altra. Ciò che le accomuna è la velocità (c) con cui viaggiano nel vuoto, pari a 3,00 x 10 alla 8 m/s C = lunghezza d’onda x frequenza La diffrazione La prova più evidente del fenomeno ondulatorio della luce è la diffrazione. Questo fenomeno si verifica quando un fascio di luce giunge su un foro molto piccolo. Il fascio non si propaga più in linea retta ma, dopo l’ostacolo, esso si allarga formando zone chiare e scure alternate, dette frange di interferenza. Effetto fotoelettrico Scoperto da Lenard, questo effetto mette in mostra la seconda natura della luce: quella corpuscolare. Se noi colpiamo un metallo con una fonte energetica, questo si eccita e gli elettroni al suo interno passano a uno stato di eccitazione. Per tornare al loro