Chimica generale/Teoria atomica: differenze tra le versioni

{{quote|era come se si sparasse con un cannone contro un foglio di carta ed il proiettile rimbalzando colpisse lo sperimentatore|E.Rutherford}}
 
L'esperienza di Rutherford portò alla dimostrazione che la carica positiva e la massa dell'atomo erano concentrate in un nucleo centrale, ad elevata densità e carica. In questo contesto Rutherford previde un'altro tipo di particelle oltre gli elettroni e i protoni, ovvero i neutroni.
 
I risultati di questi esperimenti portarono Rutherford a concepire l'atomo come un sistema solare. Il Sole è rappresentato dal nucleo centrale ed i pianeti dagli eletroni ruotanti su certe orbite. L'elettrone non cade sul nucleo in quanto la forza attrattiva tra il nucleo e l'elettrone è bilanciata dalla forza centrifuga del moto di rivoluzione dell'elettrone attorno al nucleo.
In un primo momento la spiegazione di Rutherford sembrò soddisfacente, ma i fisici obiettarono dicendo che un modello che prevedesse cariche di segno opposto non potrebbe esistere, in quanto l'elettrone ruotante perderebbe man mano energia e si annichilerebbe sopra il nucleo.
 
Nel 1913 il danese Nils Bohr rielaborò il modello atomico applicando la teoria dei quanti di Max Planck, consistente nel fatto che l'energia oltre non è divisibile oltre una quantità minima chiamata ''quanto''. Egli realizzò che l'elettrone poteva trovarsi solo su determinate orbite di diametro differente. Egli calcolò il raggio dell'orbita più piccola, fissandola a 0,053 nm.
 
Il modello di Bohr postula inoltre che finché l'elettrone gira su una qualunque orbita permessa, la sua energia è costante ('''quantizzata'''). Esso, però, può assorbire o cedere definite quantità di energia ('''quanta'''): l'assorbimento è il salto di un elettrone da un'orbita più interna ad una più esterna; la cessione sarà il processo inverso. Quindi, più l'orbita è interna, più il livello energetico è basso. L'orbita più piccola è detta '''stato normale o fondamentale'''; le altre orbite sono chiamatate '''eccitate'''.
 
Bohr arrivò a sviluppare la sua teoria quantitativamente quando calcolò i raggi delle orbite consentite. Secondo Bohr, i raggi delle orbite permesse all'elettrone, indicati con <math>r</math>, sussistono alla relazione <math>r = n^2r_0</math>, dove <math>r_0</math> è il raggio dell'orbita allo stato normale ed <math>n</math> assume qualsiasi valore intero positivo ed è chiamato '''numero quantico principale'''.
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