Chimica per il liceo/La tavola periodica e i primi modelli atomici: differenze tra le versioni

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[[File:Isotope NiCuZn.svg|miniatura|Esempi di isotopi: in nero quelli stabili, in rosso e blu quelli radioattivi]]
 
[[File:Hydrogen Deuterium Tritium Nuclei Schmatic-en.svg|sinistra|miniatura|Gli isotopi dell'idrogeno]]L’atomo è l’unità fondamentale della materia e tutti gli atomi sono formati dalle stesse categorie di subparticelle: il nucleo è costituito da '''protoni''' (particelle dotate di massa e carica positiva) e '''neutroni''' (particelle neutre dotate di una massa paragonabile a quella dei protoni); nello spazio perinucleare si muovono gli '''elettroni''' (particelle con carica negativa e massa trascurabile rispetto a quella di un protone o di un neutrone). Il numero di elettroni eguaglia il numero di protoni: l’atomo, infatti, è, per definizione, una entità neutra. Il '''numero di protoni''' (e, quindi, di elettroni) viene indicato come '''numero atomico'''.
[[File:Hydrogen Deuterium Tritium Nuclei Schmatic-en.svg|sinistra|miniatura|Gli isotopi dell'idrogeno]]
 
Le varie specie atomiche differiscono, in primo luogo, per il numero atomico e sono ordinate in tavola periodica secondo il numero atomico crescente.
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I neutroni svolgono un ruolo determinante nella costituzione del nucleo in quanto si interpongono tra i protoni impedendo loro di respingersi: sono i neutroni, quindi, a conferire al nucleo compattezza e densità e a consentire allo stesso di essere il depositario della massa dell’intero atomo (Gli elettroni incidono in misura trascurabile sulla massa dell’atomo ma circoscrivono e determinano il volume dell’atomo in toto; per comprendere le proporzioni volumetriche tra il nucleo e l’intero atomo potremmo esprimerci in questi termini: se il nucleo avesse le dimensioni di un nocciolo di ciliegia, l’intero atomo sarebbe grande quanto il duomo di Milano).
 
E’ intuibile che all’aumentare del numero dei protoni cresce in misura pressoché proporzionale anche il numero dei neutroni: se, però, il numero dei protoni è esclusivo di una determinata specie atomica, il <u>numero dei neutroni può variare nell’ambito della stessa specie atomica</u>.
 
A conferma di quanto ho affermato, possiamo verificare che in Tavola periodica viene riportato in modo evidente il numero atomico mentre non riusciamo a individuare in alcun modo il numero dei neutroni. Bisogna subito chiarire che piuttosto che considerare il numero assoluto di neutroni appartenenti all’atomo di una determinata specie in una particolare circostanza costitutiva, si è preferito considerare la '''somma di protoni e neutroni''', ovvero il cosiddetto '''numero di massa'''. Ribadisco: se il numero atomico è caratteristico di una specie atomica, il numero di neutroni può essere diverso di qualche unità nell’ambito della stessa specie atomica e determinare più numeri di massa per la stessa specie atomica. Sarebbe ingombrante quanto inutile e superfluo riportare in tavola periodica tutti i possibili numeri di massa di una determinata specie, dal momento che, come vedremo in seguito, troviamo “traccia” del numero di massa in una fondamentale grandezza denominata massa atomica, necessariamente riportata in tavola periodica.
 
'''Atomi della stessa specie con diverso numero di massa vengono denominati isotopi''' (dal greco ίσος τόπος, stesso luogo).
 
Vengono di seguito rappresentati gli isotopi dell’idrogeno (vedi disegno accanto) e quelli del carbonio.
 
Il nucleo dell’idrogeno è, di fatto, un protone e, quindi, nella sua costituzione non dovrebbe rientrare alcun neutrone: in natura, tuttavia, esiste una piccola percentuale di deuterio e trizio che presentano rispettivamente un neutrone e due neutroni.
 
'''<sup>1</sup><big>H</big>''' idrogeno propriamente detto    '''<sup>2</sup><big>H</big>''' deuterio    '''<sup>3</sup><big>H</big>''' trizio
 
Il numero in alto a sinistra rispetto al simbolo rappresenta il numero di massa, comprensivo, come si è detto, del numero atomico, che per l’idrogeno è uno: possiamo, quindi, verificare che l’idrogeno propriamente detto non presenta alcun neutrone a costituire il proprio nucleo, il deuterio ne presenta uno e il trizio due.
 
'''<sup>12</sup><big>C</big>'''             '''<sup>13</sup><big>C</big>'''                '''<sup>14</sup><big>C</big>'''
 
Il carbonio - 12 ha un nucleo costituito da sei protoni e sei neutroni, il carbonio – 13 ha sette neutroni mentre il carbonio - 14 presenta otto neutroni: quest’ultimo è l’isotopo più pesante del carbonio ed è radioattivo{{Clear}}
 
== La Tavola periodica moderna e le proprietà periodiche ==
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