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.