Ripasso per il compito Teorie atomiche : Thomson, Rutherford

Ripasso per il compito
Teorie atomiche :
Thomson, Rutherford, Bohr
numero atomico, numero di
massa, isotopi
Video consigliati
• Esperimento di Thomson:
http://www.youtube.com/watch?v=NZ4YJWjZ4s&feature=plcp,
http://www.youtube.com/watch?v=UXEEmeXJk5g&fea
ture=plcp
• Modello atomico di Rutherford :
http://www.youtube.com/watch?v=s4rTK3MkmE8&list
=PLbOucZZ989DhMmUtdzVHqYKmQjzCCMGLg&featur
e=plcp
• Bohr :
http://www.youtube.com/watch?v=r9wKjub7x38&feat
ure=plcp
Thomson e I raggi catodici
Determinazione del rapporto carica/
massa per l’elettrone
Conclusioni di Thomson
• 1) all’interno dell’atomo esistono particelle
con carica negativa e massa trascurabile che
chiamò elettroni
• 2) Poiché gli atomi sono neutri , essi devono
contenere anche un ugual numero di
particelle a carica positiva che chiamò protoni
( i protoni non hanno massa trascurabile, ma
hanno massa pari a 1 u)
Ipotesi di Thomson sul modello
atomico
• Protoni ed elettroni sono distribuiti
casualmente all’interno dell’atomo
Rutherford
Il percorso delle particelle alfa
In dettaglio il percorso delle particelle
alfa
Conclusioni di Rutherford
1) Neutroni e protoni si trovano all’interno del
nucleo, il quale occupa un volume piccolissimo
rispetto al volume totale dell’atomo
2) Quando le particelle alfa passano lontano dal
nucleo la loro traiettoria non subisce mutazioni,
quando passano nei pressi del nucleo vengono
deviate ( per la legge di Coulomb particelle con la
stessa carica si respingono!) e infine quando, molto
raramente, passano molto vicine al nucleo vengono
riflesse
Problema del modello atomico di
Rutherford
• Essendo gli elettroni cariche accelerate
perché non perdono energia e non finiscono
con il collassare sul nucleo?
Bohr e i livelli
energetici
1- L'elettrone non si può trovare
ovunque, ma solo su determinate
orbitea certe distanze dal nucleo, le cui
energie aumentano man mano che ci
allontaniamo dal nucleo stesso . Quando
l’elettrone si trova su queste orbite non
perde energia
2- Per ogni orbita Bohr calcola:
Il raggio dell'orbita
la velocità dell'elettrone
l'energia dell'elettrone
3-Un elettrone può passare da un livello
inferiore ad un livello superiore, ma la
differenza di energia deve essergli
fornita.
4- Gli elettroni che sono passati a orbite
superiori assorbendo energia, dopo
poco tempo tornano nella loro orbita
originaria, emettendo la differenza di
energia precedentemente assorbita
Lo stato eccitato di un atomo
Z,A , isotopi, massa atomica
• Numero atomico Z: numero di protoni
• Numero di massa A: somma di protoni e
neutroni
• Isotopi : atomi di uno stesso elemento ( quindi
con uguale numero atomico Z), ma diverso
numero di massa A
• Massa atomica : media pesata degli isotopi di
un elemento considerando le abbondanze
relative presenti in natura
Numero atomico
•Nella tabella periodica gli elementi sono ordinati
per numero atomico crescente, atomi di uno
È il numero di
stesso elemento hanno stesso Z
protoni contenuti
nel nucleo
dell’atomo
Si trova in alto
Il suo simbolo è Z
Numero di massa
è dato dalla somma di protoni e
neutroni , il suo simbolo è A
Negli isotopi il
numero di massa
si scrive in alto,
mentre il numero
atomico si scrive
in basso
Non confondiamoci col fatto che
nelle caselle della tabella
periodica Z si trova in alto
isotopi
Atomi di uno stesso elemento con stesso numero
atomico ma diverso numero di massa
Negli isotopi si scrive A
in alto e Z in basso
A volte trovate scritto solo A
Thomson e I raggi catodici
Determinazione del rapporto carica/
massa per l’elettrone
Conclusioni di Thomson
• 1) all’interno dell’atomo esistono particelle
con carica ………e massa ……….che
chiamò……….
• 2) Poiché gli atomi sono neutri , essi devono
contenere anche un ugual numero di
particelle a carica ……….che chiamò ……..( i
protoni non hanno massa trascurabile, ma
hanno massa pari a……….)
Ipotesi di Thomson sul modello
atomico
• ……………………………………..
Rutherford
Il percorso delle particelle alfa
Conclusioni di Rutherford
1) Neutroni e protoni si trovano all’interno
del………………….., il quale occupa un volume
…………………………rispetto al volume totale
dell’atomo
2) Quando le particelle alfa passano lontano dal
nucleo la loro traiettoria……….., quando passano
nei pressi del nucleo vengono ………( per la legge di
Coulomb particelle con la stessa carica si……….!) e
infine quando, molto raramente, passano molto
vicine al nucleo vengono ………….
Problema del modello atomico di
Rutherford
• Essendo gli elettroni cariche accelerate
perché…………………………………?
Bohr e i livelli
energetici
1- L'elettrone non si può trovare
ovunque, ma solo……………., le cui
energie ………….man mano che ci
allontaniamo dal nucleo stesso . Quando
l’elettrone si trova su queste orbite
non…………………………
2- Per ogni orbita Bohr calcola:
Il raggio dell'orbita
la velocità dell'elettrone
l'energia dell'elettrone
3-Un elettrone può passare da un livello
inferiore ad un livello superiore, ma la
differenza di energia deve…………………….
4- Gli elettroni che sono passati a orbite
superiori assorbendo energia, dopo
poco tempo…………………….,
…………………..la differenza di energia
precedentemente assorbita
Z,A , isotopi, massa atomica
• Numero atomico Z:……………………………
• Numero di massa A:…………………………..
• Isotopi : atomi di uno stesso ……………( quindi
con uguale…………..), ma diverso…………………
• Massa atomica : media …………..degli
……………..di un elemento considerando le
…………………………relative presenti in natura
ESERCIZI
La massa del protone è uguale a quella dell'elettrone, mentre le
cariche sono le stesse ma di segno contrario:
 vero  falso
Completa la frase utilizzando una o più volte le parole elencate sotto:
“Il modello atomico di_____________ prevede che tutta la carica
____________ e la massa dell'atomo siano concentrate all'interno di un
___________ centrale, che gli elettroni di carica _____________ e
leggerissimi ruotino intorno al ____________ e che gran parte del
volume atomico sia occupato da ________________”
nucleo, atomo, spazio vuoto, positiva, negativa, neutra, elettroni, protoni,
neutroni, Thomson, Rutherford, Bohr
Numero atomico e numero di massa
• Indicare la formula per l’atomo o ione che
contiene 16 neutroni e 18 protoni:
•
•
•
•
16O28
34Ar
18
18S
16
32S216
ISOTOPI
• PER I SEGUENTI ISOTOPI INDICARE : 1)NUMERO
TOTALE DI ELETTRONI, 2)NUMERO DI PROTONI,
3)NUMERO DI NEUTRONI
• 126C, 42He, 147N
Rutherford
• Cosa sono le particelle alfa ?
• Quale materiale radioattivo emette particelle
alfa e beta?
• Come possono essere separate le particelle
alfa dalle particelle beta?
• Di quale materiale era fatto lo schermo
utilizzato da Rutherford?
Thomson
• Perche i raggi catodici vengono deviati da un
campo elettrico?
• In quale maniera Thomson determinò il
rapporto carica / massa per l’elettrone?
Bohr
• Quali elettroni possiedono più energia, quelli
più vicini o quelli più lontani dal nucleo?
• Secondo te un elettrone deve assorbire più
energia per passare dal primo al secondo
livello o per passare dal quarto al quinto
livello?
• Le distanze tra le orbite come cambiano
all’aumentare del livello energetico?