I modelli atomici e la struttura dell'atomo

I modelli atomici da Democrito a Schrödinger

DEMOCRITO 460 a.C.

Cenni storici

Sin dall’antichità si credeva che la materia fosse costituita da particelle piccolissime indivisibili. Il primo a sostenerlo fu il filosofo Democrito (460 a.C. – 370 a.C.) che chiamò queste particelle piccolissime atomi, dalla parola greca "atomos" che significa indivisibile.

La materia è costituita da particelle piccolissime indivisibili chiamate atomi!

Democrito

THOMSON 1897

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Thomson scoprì l’esistenza dell’elettrone mediante l’esperimento del tubo catodico ed ipotizzò un modello atomico a forma di sfera dotata di una carica positiva diffusa, al cui interno erano distribuiti uniformemente gli elettroni. Il modello di Thomson è detto “modello a panettone” dove la pasta gialla del panettone è la carica positiva, mentre l’uvetta e i canditi sono le cariche negative.

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L'atomo è costituito da una nube di carica positiva con all'interno dispersi gli elettroni carichi negativamente!

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Thomson

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IL MODELLO ATOMICO A PANETTONE DI THOMSON

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Il modello di Thomson è detto “modello a panettone” dove la pasta gialla del panettone è la carica positiva, mentre l’uvetta e i canditi sono le cariche negative.

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https://youtu.be/HUf2cyNztC8

RUTHERFORD 1912

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Rutherford scoprì più tardi mediante l’esperimento della lamina d’oro che all’interno dell’atomo vi fosse un nucleo. Il modello planetario di Rutherford sostiene che l’atomo al centro ha un nucleo, costituito da un certo numero di protoni (solo più tardi si scoprì che nel nucleo c’erano anche i neutroni) e intorno al nucleo ci sono gli elettroni in movimento su orbite circolari. Ogni elettrone è sottoposto alla forza elettronica attrattiva che lo tiene vincolato al nucleo e alla forza centrifuga che impedisce ad esso di cadere sul nucleo.

Rutherford

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IL MODELLO ATOMICO PLANETARIO DI RUTHERFORD

https://youtu.be/-u487VRtJnA

BOHR 1913

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Nel 1913 il fisico danese Bohr basandosi sul concetto di quantizzazione dell’energia propose un modello atomico a strati. All’interno di un atomo gli elettroni possono percorrere solo determinate orbite circolari nettamente separate tra loro (orbite stazionarie) e caratterizzate ciascuna da una definita quantità di energia (livello energetico). Di norma occupano il livello energetico più basso (livello fondamentale) e ruotano nella corrispondente orbita senza perdere energia: la struttura dell’atomo è quindi stabile. Quando gli elettroni assorbono energia possono passare da un’orbita stazionaria a minore energia (livello energetico inferiore) a una maggiore energia (livello energetico superiore). Non possono però permanere indefinitamente nello stato eccitato e quindi tornano al livello energetico inferiore emettendo una radiazione di frequenza definita, cioè un quanto (o fotone) di energia. Le singole orbite sono individuate dal numero quantico principale n che può assumere soltanto numeri interi positivi.