Configurazione elettronica: i segreti della struttura dell'atomo

Configurazione elettronica: i segreti della struttura dell'atomo
Configurazione elettronica: i segreti della struttura dell'atomo
Anonim

Nell'autunno del 1910, Ernst Rutherford, sopraffatto dai pensieri, cercò dolorosamente di comprendere la struttura interna dell'atomo. I suoi esperimenti sulla dispersione delle particelle alfa da parte di varie sostanze hanno dimostrato in modo convincente che all'interno dell'atomo c'è un corpo massiccio fino a quel momento inesplorato. Nel 1912 Rutherford lo chiamò il nucleo atomico. Migliaia di domande turbinavano nella testa dello scienziato. Che carica ha questo corpo sconosciuto? Quanti elettroni sono necessari per dargli peso?

Configurazione elettronica
Configurazione elettronica

Nel maggio 1911, Rutherford pubblica un articolo sulla struttura dell'atomo, che è preceduto da un avvertimento molto significativo che la stabilità della struttura atomica dipende probabilmente dalle sottigliezze della struttura interna dell'atomo e dal movimento di particelle cariche, che sono la sua importante componente strutturale. È così che è nata la configurazione elettronica: il modello atomico nucleare-elettronico. Questo modello era destinato a svolgere un ruolo inestimabile nella fisica nucleare.

Configurazione elettronica di un atomo
Configurazione elettronica di un atomo

Elettronicala configurazione è l'ordine in cui gli elettroni sono distribuiti nelle orbite atomiche. Grazie alla mente curiosa e alla perseveranza di Ernst Rutherford, che riuscì a difendere la sua idea, la scienza si arricchì di nuove conoscenze, il cui valore non può essere sopravvalutato.

La configurazione elettronica dell'atomo è la seguente. Al centro dell'intera struttura si trova il nucleo, che consiste in un numero diverso di neutroni e protoni per ciascuna sostanza. Cosa causa la carica positiva del nucleo. Gli elettroni si muovono attorno ad esso lungo le corrispondenti orbite concentriche - particelle elementari caricate negativamente. Queste orbite atomiche sono anche chiamate conchiglie. L'orbita esterna di un atomo è chiamata orbita di valenza. E il numero di elettroni su di esso è valenza.

Ogni configurazione elettronica degli elementi differisce per il numero di elettroni che contiene. Ad esempio, un atomo della sostanza più semplice dell'universo - l'idrogeno - contiene un solo elettrone, un atomo di ossigeno - otto e la configurazione elettronica del ferro ha ventisei elettroni.

Ma il valore determinante nel modello elettronico dell'atomo non è affatto il numero di elettroni, ma ciò che li tiene uniti e fa funzionare correttamente l'intero sistema: il nucleo e la sua composizione. È il nucleo che conferisce alla sostanza le sue qualità e caratteristiche individuali. Gli elettroni a volte lasciano il modello atomico e quindi l'atomo acquisisce una carica positiva (a causa della carica del nucleo). In questo caso, la sostanza non cambia le sue proprietà. Ma se cambi la composizione del nucleo, sarà una sostanza completamente diversa con qualità diverse. Non è facile farlo, ma è comunque possibile.

Configurazione elettronica degli elementi
Configurazione elettronica degli elementi

Poiché la configurazione elettronica è impossibile senza il suo principale elemento strutturale - il nucleo atomico, dovrebbe essere prestata particolare attenzione. È questo elemento centrale del modello atomico che forma le proprietà e le caratteristiche individuali di qualsiasi sostanza chimica. I protoni, che infatti conferiscono al nucleo una carica positiva, sono 1840 volte più pesanti di qualsiasi elettrone. Ma la forza della carica di un protone è uguale a un valore simile di qualsiasi elettrone. In uno stato di equilibrio, il numero di protoni in un atomo è uguale al numero di elettroni. In questo caso, il nucleo è portatore di carica zero.

Un' altra importante particella del nucleo atomico è chiamata neutrone. È stato questo elemento, che non ha carica, a rendere possibile la reazione nucleare a catena. Quindi è semplicemente impossibile sopravvalutare il valore del neutrone.

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