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Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo –quasi tutta la massa, volume trascurabile –carica positiva –costituito di protoni e neutroni elettroni.

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Presentazione sul tema: "Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo –quasi tutta la massa, volume trascurabile –carica positiva –costituito di protoni e neutroni elettroni."— Transcript della presentazione:

1 Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo –quasi tutta la massa, volume trascurabile –carica positiva –costituito di protoni e neutroni elettroni –quasi tutto il volume, massa trascurabile –carica negativa

2 Particelle subatomiche protone –massa 1, kg1 u.m.a. –carica +1, C+1 neutrone –massa 1, kg1 u.m.a. –carica 0 elettrone –massa 9, kg0 u.m.a. –carica -1, C-1

3 Nucleo e elettroni nucleo –n. atomico Z = n. di protoni –n. di massa A = n. di protoni + n. di neutroni –n. di neutroni = A - Z –carica elettrica +Z elettroni –Z elettroni –carica elettrica -Z massa totaleA u.m.a. carica totale0

4 La Fisica classica è insufficiente La Terra e i pianeti girano intorno al Sole –il moto inerziale li allontana –l'attrazione gravitazionale li spinge sul Sole –i due effetti si bilanciano Gli elettroni girano intorno al nucleo? NO ! –gli elettroni hanno carica elettrica: se girassero emetterebbero energia Secondo la Fisica classica l'atomo non può esistere

5 La meccanica quantistica gli oggetti non hanno posizione e velocità misurabile non possono avere energia qualsiasi ma solo valori determinati non sono regolati dalle leggi di Newton come F = m a onde e particelle non sono cose diverse

6 EpEp QUANTIZZAZIONE DELL ENERGIA Variazione discretaVariazione continua di energiadi energia

7 La meccanica quantistica l'elettrone è descritto da una funzione matematica ψ (psi) definita in ogni punto dello spazio (funzione d'onda) ψ è calcolabile teoricamente, ma in pratica la matematica è complicata e si usano funzioni approssimate l'elettrone è distribuito in tutto lo spazio con densità proporzionale a ψ 2, in pratica solo dove ψ 2 è grande descrizione ultrasemplificata

8 L'atomo di idrogeno L'atomo di Idrogeno H è il più semplice il nucleo è un protone, niente neutroni Z = 1A = 1 intorno al nucleo c'è un solo elettrone è l'unico atomo per cui sappiamo calcolare esattamente le possibili funzioni d'onda dell'elettrone si usano le ψ esatte dell'idrogeno per fare modelli ragionevoli per gli elettroni degli altri atomi

9 Orbitali Le funzioni d'onda si calcolano sempre a coppie, chiamate orbitali Le due ψ di un orbitale sono identiche per la distribuzione nello spazio Si dice che un orbitale può contenere 1 o 2 elettroni, o essere vuoto (0 elettroni) L'orbitale è una funzione matematica L'orbitale definisce l'energia e la forma (disposizione nello spazio) dell'elettrone

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11 X = c c = velocità di propagazione nel vuoto delle radiazioni elettromagnetiche 2,998 x 10 8 m x s km x s -1 a

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13 Luce e elettroni La luce è fatta di fotoni E = hν costante di Planckh = 6, Js Gli elettroni occupano gli orbitali a energia più bassa Se e - assorbe un fotone passa a un orbitale di energia maggiore di hν Se e - passa a un orbitale a energia più bassa di E, emette un fotone a frequenza ν


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