Chimica - Struttura dell'atomo

introduzione

  • Nel 1900 si scoprì che l'atomo non era una particella semplice e indivisibile, ma piuttosto contiene particelle subatomiche.

  • J.J. Thomson scoperto la particella subatomica, vale a dire ‘electron.’

  • JJ Thomson è stata la prima persona a proporre un file model per la struttura di un atomo.

  • Nel 1886, E. Goldstein scoprì la presenza di nuove radiazioni in una scarica di gas e le nominò canal rays.

  • Un'altra particella subatomica caricata positivamente è stata scoperta con esperimenti sui raggi del canale e l'ha chiamata proton.

Thomson's Model of Atom

  • Thomson ha proposto che un atomo è costituito da una sfera caricata positivamente e gli elettroni (carica negativa) sono incorporati in essa (come mostrato nell'immagine sotto).

  • Inoltre, Thomson ha affermato che le cariche negative e positive sono uguali in grandezza. Pertanto, l'atomo nel suo insieme è elettricamente neutro.

Rutherford's Model of Atom

  • E. Rutherford è popolare come il "padre" della fisica nucleare.

  • Rutherford è ampiamente noto per il suo lavoro sulla radioattività e per la scoperta del nucleus di un atomo con l'esperimento della lamina d'oro (come mostrato nell'immagine sotto.

  • Rutherford ha detto che in un atomo c'è un centro caricato positivamente noto come nucleus.

  • Rutherford ha detto che quasi tutta la massa di un atomo esiste nel nucleo.

  • Secondo Rutherford, gli elettroni ruotano attorno al nucleo in orbite ben definite.

Modello di Atomo di Bohr

  • Neils Bohr ha ulteriormente ampliato il modello di Rutherford e migliorato i suoi svantaggi.

  • Secondo Bohr, solo alcune orbite speciali note come orbite discrete degli elettroni sono consentite all'interno dell'atomo.

  • Bohr ha detto che gli elettroni non irradiano energia mentre ruotano su orbite discrete.

  • Bohr ha chiamato orbite o conchiglie come livelli di energia (come mostrato nell'immagine sotto).

  • Bohr ha rappresentato queste orbite o conchiglie con le lettere K, L, M, N, ... o con i numeri, n = 1,2,3,4, ....

Neutron

  • Nel 1932 J. Chadwick scoprì una nuova particella subatomica, cioè il neutrone.

  • Il neutrone non ha carica e ha una massa quasi uguale a quella di un protone.

  • I neutroni sono presenti nel nucleo di tutti gli atomi, tranne l'idrogeno.

Elettroni distribuiti in diverse orbite (conchiglie)

  • Il numero massimo di elettroni che possono essere presenti in un guscio è dato dalla formula 2n2.

  • ‘n’ è il numero dell'orbita o l'indice del livello di energia, cioè 1, 2, 3,….

  • Secondo la formula data -

    • Prima orbita cioè K-shellsarà = 2 × 1 2 = 2

    • Seconda orbita cioè L-shellsarà = 2 × 2 2 = 8

    • Terza orbita cioè M-shellsarà = 2 × 3 2 = 18

    • Quarta orbita cioè N-shellsarà = 2 × 4 2 = 32

  • Allo stesso modo, il numero massimo di elettroni che possono essere ospitati nell'orbita più esterna è 8.

  • Gli elettroni non sono riempiti in un dato guscio, a meno che i gusci interni non siano riempiti. Significa che i gusci vengono riempiti in modo graduale; partendo dalla calotta interna alla calotta esterna.

Valenza

  • Gli elettroni, quelli presenti nel guscio più esterno di un atomo, sono noti come valence elettroni.

  • Secondo il modello di Bohr-Bury, il guscio più esterno di un atomo può avere un massimo di 8 elettroni.

Numero atomico

  • Il numero totale di protoni, presenti nel nucleo di un atomo, è noto come atomic number.

  • Il numero di protoni di un atomo determina il numero atomico.

  • Il numero atomico è indicato da ‘Z’.

  • Protoni e neutroni sono noti collettivamente come nucleons.

Numero di Massa

  • La somma del numero totale di protoni e neutroni, presenti nel nucleo di un atomo, è nota come mass number.

Isotopi

  • Gli atomi dello stesso elemento, aventi lo stesso numero atomico ma numeri di massa diversi, sono noti come isotopi. Ad esempio, l'atomo di idrogeno ha tre isotopi: protio, deuterio e trizio.

  • Le proprietà chimiche degli isotopi di un atomo sono simili ma le loro proprietà fisiche sono diverse.

Isobars

  • Gli atomi di elementi diversi con numeri atomici diversi, che hanno lo stesso numero di massa, sono noti come isobari. Ad esempio, il numero atomico del calcio è 20 e il numero atomico dell'argon è 18; inoltre, il numero di elettroni in questi atomi è diverso, ma il numero di massa di entrambi questi elementi è 40.