Come sono sistemate le particelle all’interno dell’atomo? Sono tre i modelli atomici principali: Modello atomico di Thomson (1897) Modello atomico di Rutheford (1909) Modello atomico di Bohr (1913)

Il modello atomico di Thomson: modello a panettone L’atomo è concepito come una sferetta con la massa e la carica positiva uniformemente distribuita, con gli elettroni in numero tale da rendere la struttura complessivamente neutra Gli elettroni oscillano attorno a posizioni di equilibrio determinate dalle forze di attrazione verso il baricentro delle cariche positive e le forze di repulsione tra gli elettroni.

Il modello atomico di Rutherford: modello planetario Ricostruzione schematica dell’esperienza di Rutherford. Per studiare la struttura dell’atomo, Rutherford bombardò una lamina di oro molto sottile con raggi . Era come bombardare un foglio di carta velina con una palla di cannone

COSA VI ASPETTERESTE??? I risultati sperimentali furono spiegati da Rutherford ipotizzando che la maggior parte della massa di un atomo è concentrata in una zona piccolissima, il nucleo, che presenta carica positiva. Gli elettroni ruotano attorno al nucleo, a una certa distanza. Gli atomi sono costituiti, prevalentemente, da spazio vuoto.

Il protone e la particella incognita (ipotizzata ma non ancora individuata) formano un corpo compatto (nucleo), mentre gli elettroni ruotano attorno al nucleo su orbite circolari o ellittiche (nuvola elettronica)

Le basi per un nuovo modello Limite del modello di Rutheford Interpretazione dello spettro dell’atomo di idrogeno Per risolvere il problema Bohr, seguendo le idee proposte da Planck e Einstein propose la Quantizzazione dell’energia: mentre nella meccanica classica l'energia è un continuo, la meccanica quantistica prevede la possibilità che ci siano solo certi valori dell'energia accessibili al sistema. Infatti Bohr ipotizzò che gli elettroni potessero trovarsi solo su determinati livelli energetici e potessero muoversi dall'uno all'altro solo per passi discreti

Limiti del modello di Rutheford Un tale atomo sarebbe instabile, perché gli elettroni sono cariche in moto e come tale dovrebbero emettere onde elettromagnetiche. Questo fenomeno comporterebbe la diminuzione della loro energia così che gli elettroni collasserebbero sul nucleo

Interpretazione dello sprettro elettromagnetico dell’idrogeno SPETTRO CONTINUO SPETTRO DISCRETO (con valori discontinui)

Il modello atomico di Bohr: 3 postulati Primo: Ogni elettrone può muoversi solo su determinate orbite (livelli energetici), che si trovano a distanze ben precise dal nucleo e a cui corrispondono determinati valori di energia (nello stato stazionario l’elettrone non assorbe né emette energia) STATO STAZIONARIO

Secondo: Per saltare da un livello energetico a energia più bassa (più vicino al nucleo) ad un altro a energia più alta, l’elettrone deve assorbire energia (SOLO se assorbe un "pacchetto" di energia (un quanto) esattamente pari alla differenza di energia delle orbite) STATO ECCITATO

Terzo: Per passare da un livello energetico a energia più alta (più lontana dal nucleo) ad un altro a energia più bassa, l’elettrone cede energia