Struttura atomica e modelli

Questo capitolo approfondisce i risultati dell'esperimento di Rutherford e le sue implicazioni per la comprensione della struttura atomica. L'esperimento di bombardamento della lamina d'oro con particelle alfa ha portato a diverse osservazioni cruciali:

1. La maggior parte delle particelle attraversava la lamina senza problemi.
2. Alcune particelle venivano deviate.
3. Una piccolissima parte veniva respinta indietro con violenza.

Highlight: Queste osservazioni hanno portato a nuove conclusioni fondamentali sulla struttura dell'atomo.

Le principali conclusioni derivate dall'esperimento di Rutherford sono:

1. L'atomo è composto da un nucleo in cui sono concentrate la carica positiva e la massa.
2. Gli elettroni occupano lo spazio vuoto intorno al nucleo e vi ruotano intorno come pianeti.
3. Il diametro del nucleo è centomila volte più piccolo di quello dell'atomo.

Vocabulary: Le particelle subatomiche sono i componenti fondamentali che costituiscono l'atomo, come elettroni, protoni e neutroni.

Questi risultati hanno portato alla formulazione del modello atomico di Rutherford, che ha sostituito il precedente modello "a panettone" di Thomson. Il modello di Rutherford ha gettato le basi per la comprensione moderna della struttura atomica e ha aperto la strada a ulteriori sviluppi nella fisica atomica e nella chimica quantistica.

Definition: I modelli atomici sono rappresentazioni teoriche della struttura dell'atomo basate su evidenze sperimentali e calcoli matematici.

La comprensione della struttura atomica è fondamentale per molti aspetti della chimica e della fisica, inclusi il comportamento chimico degli elementi, le reazioni nucleari e lo sviluppo di tecnologie basate sulle proprietà degli atomi.

La quantità di sostanza in moli

Questo capitolo introduce i concetti fondamentali per comprendere e calcolare la quantità di sostanza in moli. La massa atomica relativa (MA) è definita come il rapporto tra la massa di un singolo atomo di un elemento e l'unità di massa atomica (u). La massa molecolare relativa (MM) è invece la somma delle masse atomiche relative degli atomi presenti nella formula di una molecola.

Definizione: La mole (mol) è l'unità di misura della quantità di sostanza che contiene un numero definito di particelle.

La massa molare (M) di un elemento monoatomico o di un composto è uguale alla sua massa atomica espressa in grammi/mole.

Highlight: La costante di Avogadro stabilisce che una mole di qualsiasi sostanza contiene sempre 6,022 x 10^23 particelle.

Per effettuare calcoli con le moli, si utilizzano le seguenti formule:

• n = m / M (dove n è la quantità di sostanza in moli, m è la massa del campione e M è la massa molare)
• m = n x M
• Np = n x Na (dove Np è il numero di particelle e Na è la costante di Avogadro)

Esempio: Per calcolare la formula empirica minima di un composto, si determina la massa di ciascun elemento in 100 g di composto, si calcola il numero di moli di ciascun elemento e si dividono i risultati per il più piccolo numero di moli ottenuto.