- Cosa sono i modelli atomici?
- Modello atomico di Democrito (450 aC)
- Il modello atomico di Dalton (1803 d.C.)
- Il modello atomico di Lewis (1902 d.C.)
- Il modello atomico di Thomson (1904 d.C.)
- Il modello atomico di Rutherford (1911 d.C.)
- Il modello atomico di Bohr (1913 d.C.)
- Il modello atomico di Sommerfeld (1916 d.C.)
- Il modello atomico di Schrödinger (1926 d.C.)
Spieghiamo cosa sono i modelli atomici e come si sono evoluti, dai tempi antichi ai tempi moderni.
Questi modelli cercano di spiegare sostanzialmente di cosa è fatta la materia.Cosa sono i modelli atomici?
I modelli atomici sono conosciuti come le diverse rappresentazioni grafiche del struttura e il funzionamento del atomi. I modelli atomici sono stati sviluppati nel corso della storia di umanità dalle idee che in ogni epoca si maneggiavano in merito alla composizione del questione.
I primi modelli atomici risalgono all'antichità classica, quando filosofi e naturalisti si avventurarono a pensare e dedurre la composizione delle cose che esistono, cioè della materia.
Modello atomico di Democrito (450 aC)
La "Teoria atomica dell'universo" è stata creata dal filosofo greco Democrito insieme al suo mentore, Leucippo. A quel tempo il conoscenza non sono stati raggiunti attraverso sperimentazione, ma attraverso il ragionamento logico, basato sulla formulazione e discussione di idee.
Democrito propose che il mondo fosse fatto di particelle piccolissime e indivisibili, di esistenza eterno, omogeneo e incomprimibile, le cui uniche differenze erano nella forma e nelle dimensioni, mai nel funzionamento interno. Siamo particelle furono battezzati come "atomi", parola che deriva dal greco atémnein y significa "indivisibile".
Secondo Democrito, proprietà della materia erano determinati dal modo in cui gli atomi erano raggruppati insieme. filosofi successivi come Epicuro aggiunto alla teoria the movimento casuale di atomi.
Il modello atomico di Dalton (1803 d.C.)
Il primo modello atomico con basi scientifiche nasce all'interno del chimica, proposto da John Dalton nei suoi "Postulati Atomici". Sosteneva che tutto era fatto di atomi, indivisibili e indistruttibili, anche per mezzo di reazioni chimiche.
Dalton propose che gli atomi dello stesso elemento chimico fossero uguali tra loro e avessero lo stesso massa e proprietà uguali. Propose invece il concetto di peso atomico relativo (il peso di ciascun elemento rispetto al peso dell'idrogeno), confrontando le masse di ciascun elemento con la massa dell'idrogeno. Ha anche proposto che gli atomi possano combinarsi tra loro per formare composti chimici.
La teoria di Dalton aveva alcuni difetti. Sosteneva che i composti chimici si formassero utilizzando il minor numero possibile di atomi dei loro elementi. Ad esempio, la molecola di AcquaSecondo Dalton, sarebbe HO e non H2O, che è la formula corretta. D'altra parte, ha detto che gli elementi in stato gassoso Erano sempre monoatomici (costituiti da un singolo atomo), ciò che sappiamo non è reale.
Il modello atomico di Lewis (1902 d.C.)
Detto anche "Modello dell'atomo cubico", in questo modello Lewis proponeva la struttura degli atomi distribuiti sotto forma di cubo, nei cui otto vertici si trovavano i elettroni. Ciò ha permesso di progredire nello studio del valenze atomica e legami chimici, soprattutto dopo il suo aggiornamento da parte di Irving Langmuir nel 1919, dove elevò "l'atomo dell'ottetto cubico".
Questi studi sono stati alla base di quello che oggi è conosciuto come il diagramma di Lewis, uno strumento molto utile per spiegare il legame covalente.
Il modello atomico di Thomson (1904 d.C.)
Proposto da J. J. Thomson, scopritore dell'elettrone nel 1897, questo modello è anteriore alla scoperta del protoni sì neutroni, quindi ipotizzò che gli atomi fossero costituiti da una sfera carica positivamente e che gli elettroni caricati negativamente fossero incorporati in essa, come l'uvetta nel budino. beatitudine metafora Ha dato al modello l'epiteto "Raisin Pudding Model".
Questo modello ha fatto una previsione errata della carica positiva sull'atomo, poiché affermava che era distribuita in tutto l'atomo. Successivamente questo è stato corretto nel modello di Rutherford in cui è stato definito il nucleo atomico.
Il modello atomico di Rutherford (1911 d.C.)
Ernest Rutherford ha realizzato una serie di esperimenti nel 1911 da foglia d'oro. In questi esperimenti ha determinato che l'atomo è composto da un nucleo atomico caricato positivamente (dove è concentrata la maggior parte della sua massa) e da elettroni, che ruotano liberamente attorno a questo nucleo. In questo modello viene proposta per la prima volta l'esistenza del nucleo atomico.
Il modello atomico di Bohr (1913 d.C.)
Questo modello inizia nel mondo di fisico ai postulati quantistici, quindi è considerata una transizione tra la meccanica classica e quantistica. Il fisico danese Niels Bohr ha proposto questo modello per spiegare come gli elettroni potrebbero avere orbite stabili (o livelli energetici stabili) che circondano il nucleo. Spiega anche perché gli atomi hanno spettri di emissione caratteristici.
Negli spettri effettuati per molti atomi si è osservato che elettroni dello stesso livello energetico avevano energie diverse. Questo ha mostrato che c'erano errori nel modello e che ci devono essere sottolivelli di energia ad ogni livello di energia.
Il modello di Bohr è riassunto in tre postulati:
- Gli elettroni tracciano orbite circolari attorno al nucleo senza irradiarsi Energia.
- Le orbite consentite per gli elettroni sono quelle con un certo valore di momento angolare (L) (quantità di rotazione di un oggetto) che è un multiplo intero del valore, dove h = 6.6260664 × 10-34 e n = 1, 2, 3 ….
- Gli elettroni emettono o assorbono energia quando saltano da un'orbita all'altra e così facendo emettono un fotone che rappresenta la differenza di energia tra le due orbite.
Il modello atomico di Sommerfeld (1916 d.C.)
Questo modello è stato proposto da Arnold Sommerfield per cercare di coprire le carenze del modello di Bohr.
Si basava in parte sui postulati relativistici di Albert Einstein. Tra le sue modifiche c'è l'affermazione che le orbite degli elettroni erano circolari o ellittiche, che gli elettroni avevano flusso elettrico minuscolo e che dal secondo livello di energia c'erano due o più sottolivelli.
Il modello atomico di Schrödinger (1926 d.C.)
Proposto da Erwin Schrödinger dagli studi di Bohr e Sommerfeld, concepì gli elettroni come ondulazioni della materia, cosa che permise la successiva formulazione di un'interpretazione probabilistica della funzione d'onda (grandezza che serve a descrivere la probabilità trovare una particella nello spazio) di Max Born.
Ciò significa che puoi studiare probabilisticamente la posizione di un elettrone o la sua quantità di movimento ma non entrambi allo stesso tempo, a causa del principio di indeterminazione di Heisenberg.
Questo è il modello atomico in vigore all'inizio del XXI secolo, con alcune aggiunte successive. È noto come il "modello quantistico-ondulatorio".