L'evoluzione del modello atomico
Chiara Magni 4^a LS
cos'è un modello atomico?
In chimica il modello atomico è un insieme di teorie che tenta di descrivere la struttura atomica.
Quindi il modello atomico si propone di spiegare la struttura e il funzionamento degli atomi.
Modello atomico di Democrito
Modello atomico di Dalton
Gli atomi sono idivisibili e i composti sono combinazioni di diversi tipi di atomo.
Tutta la materia è composta da piccole indivisibili particelle chiamate atomi.
Modello atomico di Rutherford
Modello atomico di Thomson
L'atomo è una sfera, ma le cariche positive e negative sono contenute al suo interno.
Gli elettroni orbitanbo in percorsi prestabiliti e prevedibili intorno a un nucleo fisso e con carica positiva.
Modello atomico di Bohr
Modello atomico di Schrodinger
Le posizioni degli elettroni potrebbero solamente essere descritte come facenti parte di una "nube" attorno al nucleo.
Gli elettroni sono organizzati in orbite circolari specifiche e concentriche intorno al nucleo.
Timeline
1913
1803
1897
V sec a.C.
1911
1926
Modello atomico di Bohr
Bohr, in una serie di scritti, dal 1913 e 1915, sviluppa la sua teoria sulla costituzione degli atomi, applicando al modello atomico proposto da Rutherford la teoria quantizzata della radiazione di Plank e Einstain, introducendo, inoltre, come postulato ad hoc, quanto nel suo modello non era d'accordo con l'elettromagnetismo e la meccanica classica. I postulati di Bohr, per un atomo costituito da un elettrone ruotante attorno al nucleo, sono i seguenti: - Il sistema atomico possiede un numero di stati elettronici in cui non vi è emissione di radazione; in essi, detti stati stazionari, l'elettrone percorre orbite stabili senza irradiare; - Ogni emissione o assorbimento di energia radiante corrisponde a una transizione tra due stati stazionari e quindi al passaggio dell'elettrone da un'orbita stabile a un'altra; -L'equilibrio dinamico tra gli stati stazionari è governato dalle ordinarie leggi di meccanica; esse non valgono per le trasmissioni da uno stato all'altro; - I possibili stati stazionari del sistema, consistente nell'elettrone che ruota a velocità v, su orbite circolari di raggio r, attorno al nucleo, sono legati alla quantizzazione del momento angolare dell'elettrone.
Modello atomico di Democrito
Democrito, IV sec. a.c., deduce l'esistenza di atomi (atomòs = indivisibile) da
un processo logico e puramente teorico attraverso il quale comprende che scomponendo la materia in parti sempre più piccole non si può che arrivare a dei costituenti fondamentali e indivisibili. Attribuisce alla disposizione degli atomi le qualità della materia (colore, forma, odore…) e ipotizza l'esistenza di atomi psichici' cioè dell'anima. L'aria, il vuoto, è considerata assenza di atomi. Per più di 2000 ann nessuno indago' più sulla struttura della materia e l’idea di atomo venne abbandonata. Il Medioevo osteggiò fortemente la concezione materialista della realtà e l’atomismo, la cui vera ripresa avvenne nel XVII secolo.
Modello atomico di Dalton
Nel 1803 J. Dalton analizzò la legge di Lavoisier e la legge di Proust, incrociando i dati ottenuti da questi scienziati con quanto espresso nella legge da lui stesso enunciata, nota oggi come legge di Dalton. Egli intuì che solo immaginando la materia costituita da atomi picolissimi, indivisibili, indistruttibili e non creabili, si possono spiegare le tre leggi sopra indicate e formulò quello che oggi è noto come il modello atomico di Dalton. Il modello atomico di Dalton si fonda sui seguenti postulati: - La materia è formata da particelle indistruttibili, indivisibili e microscopiche chiamate atomi; - Tutti gli atomi di un elemento sono uguali tra loro e hanno la stessa massa; - Dagli atomi di un elemento non è possibile ottenere atomi di un altro elemento; - Gli atomi di un elemento si possono combinare soltanto con un numero intero di atomi di un altro elemento; - In una reazione chimica gli atomi di un elemento non possono nè essere creati nè essere distrutti e si trasferiscono interi formando nuovi composti.
Modello atomico di Schrodinger
Nel 1926 E. Schrödinger propose un modello ondulatorio per la descrizione del comportamento di un elettrone nell’atomo di idrogeno. Egli descrisse il comportamento di un elettrone orbitante attorno al nucleo come quello di un’onda stazionaria. Propose, quindi, un’equazione, detta equazione d’onda con la quale rappresentare l’onda associata all’elettrone.Le soluzioni di questa equazione, dette funzioni d’onda Y, non hanno un definito significato fisico, ma ad esse è associato un ben determinato valore dell’energia da confrontare con i valori ricavati sperimentalmente. Matematicamente esistono infinite soluzioni di tale equazione. Soltanto alcune, finite, soluzioni (autofunzioni) soddisfano determinati requisiti (vincoli) e sono, quindi, accettabili. Il movimento dell’elettrone orbitante attorno al nucleo è tridimensionale, per cui è caratterizzato da tre costanti, dette numeri quantici, indicate con n, l ed m.
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Il modello atomico di Thomson
Jhon Thomson è stato un fisico britannico che nel 1896 dimostrò, attraverso una serie di esperimenti, che i raggi catodici erano costituiti da piccole particelle cariche negativamente che egli chiamava “corpuscoli”. Thomson ne definì la carica e la massa e solo successivamente questi “corpuscoli” furono chiamati elettroni.
Subito dopo la scoperta dell’elettrone, Thomson, nel 1904, propose un modello atomico che fu definito modello a panettone, in cui l’atomo veniva rappresentato come una distribuzione di carica positiva diffusa, contenente delle cariche negative disposte in maniera regolare, in anelli rotanti.
Se consideriamo un panettone, i canditi rappresentano gli elettroni immersi in una pasta carica positivamente.
Questo modello propone quindi che le cariche negative siano in grado di neutralizzare la presenza delle cariche positive in cui sono immerse, stabilendo che l’atomo è neutro.
Thomson, così, rappresenta l’atomo non più come qualcosa di indivisibile, in quanto costituito da particelle subatomiche, più piccole dell’atomo stesso.
Modello atomico di Rutherford
Gli studi di Rutherford sull'atomo si concentravano sulle radiazioni α (cioè atomi di elio caricati positivamente). Rutherford “bombardò” una sottilissima lamina d’oro (dello spessore di circa 200 atomi quindi 200u) con un fascio di radiazioni α, mettendo un evidenziatore dietro la lamina.Alla prima osservazione sembrò che quasi tutte le particelle α attraversassero la lamina, ma osservazioni più accurate dimostrarono che un numero molto piccolo veniva deviato e che un numero ancora più piccolo veniva persino riflesso. Il fatto che quasi tutte le particelle attraversassero gli atomi di oro significava che non incontravano ostacoli. Le uniche due possibilità erano che incontrassero o spazi vuoti o elettroni. Di contro, le particelle che venivano deviate sfioravano i nuclei degli atomi e le particelle che venivano riflesse si scontravano con i nuclei degli atomi. Rutherford immaginò che l’atomo fosse come un piccolo sistema solare, un atomo planetario con un nucleo come sole ed elettroni come pianeti, dove ogni elettrone si muoveva lungo una precisa orbita.
I MODELLI ATOMICI
Chiara Magni
Created on November 1, 2023
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L'evoluzione del modello atomico
Chiara Magni 4^a LS
cos'è un modello atomico?
In chimica il modello atomico è un insieme di teorie che tenta di descrivere la struttura atomica.
Quindi il modello atomico si propone di spiegare la struttura e il funzionamento degli atomi.
Modello atomico di Democrito
Modello atomico di Dalton
Gli atomi sono idivisibili e i composti sono combinazioni di diversi tipi di atomo.
Tutta la materia è composta da piccole indivisibili particelle chiamate atomi.
Modello atomico di Rutherford
Modello atomico di Thomson
L'atomo è una sfera, ma le cariche positive e negative sono contenute al suo interno.
Gli elettroni orbitanbo in percorsi prestabiliti e prevedibili intorno a un nucleo fisso e con carica positiva.
Modello atomico di Bohr
Modello atomico di Schrodinger
Le posizioni degli elettroni potrebbero solamente essere descritte come facenti parte di una "nube" attorno al nucleo.
Gli elettroni sono organizzati in orbite circolari specifiche e concentriche intorno al nucleo.
Timeline
1913
1803
1897
V sec a.C.
1911
1926
Modello atomico di Bohr
Bohr, in una serie di scritti, dal 1913 e 1915, sviluppa la sua teoria sulla costituzione degli atomi, applicando al modello atomico proposto da Rutherford la teoria quantizzata della radiazione di Plank e Einstain, introducendo, inoltre, come postulato ad hoc, quanto nel suo modello non era d'accordo con l'elettromagnetismo e la meccanica classica. I postulati di Bohr, per un atomo costituito da un elettrone ruotante attorno al nucleo, sono i seguenti: - Il sistema atomico possiede un numero di stati elettronici in cui non vi è emissione di radazione; in essi, detti stati stazionari, l'elettrone percorre orbite stabili senza irradiare; - Ogni emissione o assorbimento di energia radiante corrisponde a una transizione tra due stati stazionari e quindi al passaggio dell'elettrone da un'orbita stabile a un'altra; -L'equilibrio dinamico tra gli stati stazionari è governato dalle ordinarie leggi di meccanica; esse non valgono per le trasmissioni da uno stato all'altro; - I possibili stati stazionari del sistema, consistente nell'elettrone che ruota a velocità v, su orbite circolari di raggio r, attorno al nucleo, sono legati alla quantizzazione del momento angolare dell'elettrone.
Modello atomico di Democrito
Democrito, IV sec. a.c., deduce l'esistenza di atomi (atomòs = indivisibile) da un processo logico e puramente teorico attraverso il quale comprende che scomponendo la materia in parti sempre più piccole non si può che arrivare a dei costituenti fondamentali e indivisibili. Attribuisce alla disposizione degli atomi le qualità della materia (colore, forma, odore…) e ipotizza l'esistenza di atomi psichici' cioè dell'anima. L'aria, il vuoto, è considerata assenza di atomi. Per più di 2000 ann nessuno indago' più sulla struttura della materia e l’idea di atomo venne abbandonata. Il Medioevo osteggiò fortemente la concezione materialista della realtà e l’atomismo, la cui vera ripresa avvenne nel XVII secolo.
Modello atomico di Dalton
Nel 1803 J. Dalton analizzò la legge di Lavoisier e la legge di Proust, incrociando i dati ottenuti da questi scienziati con quanto espresso nella legge da lui stesso enunciata, nota oggi come legge di Dalton. Egli intuì che solo immaginando la materia costituita da atomi picolissimi, indivisibili, indistruttibili e non creabili, si possono spiegare le tre leggi sopra indicate e formulò quello che oggi è noto come il modello atomico di Dalton. Il modello atomico di Dalton si fonda sui seguenti postulati: - La materia è formata da particelle indistruttibili, indivisibili e microscopiche chiamate atomi; - Tutti gli atomi di un elemento sono uguali tra loro e hanno la stessa massa; - Dagli atomi di un elemento non è possibile ottenere atomi di un altro elemento; - Gli atomi di un elemento si possono combinare soltanto con un numero intero di atomi di un altro elemento; - In una reazione chimica gli atomi di un elemento non possono nè essere creati nè essere distrutti e si trasferiscono interi formando nuovi composti.
Modello atomico di Schrodinger
Nel 1926 E. Schrödinger propose un modello ondulatorio per la descrizione del comportamento di un elettrone nell’atomo di idrogeno. Egli descrisse il comportamento di un elettrone orbitante attorno al nucleo come quello di un’onda stazionaria. Propose, quindi, un’equazione, detta equazione d’onda con la quale rappresentare l’onda associata all’elettrone.Le soluzioni di questa equazione, dette funzioni d’onda Y, non hanno un definito significato fisico, ma ad esse è associato un ben determinato valore dell’energia da confrontare con i valori ricavati sperimentalmente. Matematicamente esistono infinite soluzioni di tale equazione. Soltanto alcune, finite, soluzioni (autofunzioni) soddisfano determinati requisiti (vincoli) e sono, quindi, accettabili. Il movimento dell’elettrone orbitante attorno al nucleo è tridimensionale, per cui è caratterizzato da tre costanti, dette numeri quantici, indicate con n, l ed m.
Watch
Il modello atomico di Thomson
Jhon Thomson è stato un fisico britannico che nel 1896 dimostrò, attraverso una serie di esperimenti, che i raggi catodici erano costituiti da piccole particelle cariche negativamente che egli chiamava “corpuscoli”. Thomson ne definì la carica e la massa e solo successivamente questi “corpuscoli” furono chiamati elettroni. Subito dopo la scoperta dell’elettrone, Thomson, nel 1904, propose un modello atomico che fu definito modello a panettone, in cui l’atomo veniva rappresentato come una distribuzione di carica positiva diffusa, contenente delle cariche negative disposte in maniera regolare, in anelli rotanti. Se consideriamo un panettone, i canditi rappresentano gli elettroni immersi in una pasta carica positivamente. Questo modello propone quindi che le cariche negative siano in grado di neutralizzare la presenza delle cariche positive in cui sono immerse, stabilendo che l’atomo è neutro. Thomson, così, rappresenta l’atomo non più come qualcosa di indivisibile, in quanto costituito da particelle subatomiche, più piccole dell’atomo stesso.
Modello atomico di Rutherford
Gli studi di Rutherford sull'atomo si concentravano sulle radiazioni α (cioè atomi di elio caricati positivamente). Rutherford “bombardò” una sottilissima lamina d’oro (dello spessore di circa 200 atomi quindi 200u) con un fascio di radiazioni α, mettendo un evidenziatore dietro la lamina.Alla prima osservazione sembrò che quasi tutte le particelle α attraversassero la lamina, ma osservazioni più accurate dimostrarono che un numero molto piccolo veniva deviato e che un numero ancora più piccolo veniva persino riflesso. Il fatto che quasi tutte le particelle attraversassero gli atomi di oro significava che non incontravano ostacoli. Le uniche due possibilità erano che incontrassero o spazi vuoti o elettroni. Di contro, le particelle che venivano deviate sfioravano i nuclei degli atomi e le particelle che venivano riflesse si scontravano con i nuclei degli atomi. Rutherford immaginò che l’atomo fosse come un piccolo sistema solare, un atomo planetario con un nucleo come sole ed elettroni come pianeti, dove ogni elettrone si muoveva lungo una precisa orbita.