Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo elettroni

Presentazione sul tema: "Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo elettroni"— Transcript della presentazione:

1 Struttura dell'atomo L'atomo è costituito da: nucleo elettroni
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 1,673•10-27 kg 1 u.m.a. carica +1,60•10-19 C +1 neutrone massa 1,675•10-27 kg 1 u.m.a. carica 0 elettrone massa 9,11•10-31 kg 0 u.m.a. carica -1,60•10-19 C -1

3 Nucleo e elettroni nucleo elettroni massa totale A u.m.a.
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 totale A u.m.a. carica totale 0

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 QUANTIZZAZIONE DELL’ ENERGIA
Ep Variazione discreta Variazione continua di energia di energia

7 La meccanica quantistica
descrizione ultrasemplificata 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 ψ2, in pratica solo dove ψ2 è grande

8 L'atomo di idrogeno L'atomo di Idrogeno H è il più semplice
il nucleo è un protone, niente neutroni Z = 1 A = 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 c = velocità di propagazione nel vuoto
 X  = c c = velocità di propagazione nel vuoto delle radiazioni elettromagnetiche 2,998 x 108 m x s-1 km x s-1

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13 costante di Planck h = 6,6310-34 Js
Luce e elettroni La luce è fatta di fotoni E = hν costante di Planck h = 6,6310-34 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