In questa sezione del nostro blog ProgettoSani ti portiamo informazioni su: Cosa sono i modelli atomici e a cosa servono.
Un modello atomico è la rappresentazione grafica della dimensione atomica di una data materia, per analizzare più facilmente gli atomi da uno schema che ne mostri le proprietà e il comportamento.
Questi modelli sono stati sviluppati dalle origini più antiche della scienza nella Grecia classica e sono stati adattati alle concezioni che ogni epoca aveva di come è composta la materia.
Tipi di modello atomico
Dal modello di Democrito nel 450 aC agli studi quantistici di Schrödinger, è passato più di un millennio in cui si sono formati diversi tipi di modelli atomici. Passando da Bohr, che ha disegnato il modello che spiegava come gli elettroni orbitano attorno al nucleo atomico, ma basandosi sulle equazioni che spiegano questo fenomeno e non sulla rappresentazione fisica dell’atomo.
Il modello atomico di Democrito
Il V secolo aC è stato chiamato “l’età dell’oro” a causa della proliferazione della scienza e delle arti nella Grecia classica. Tra i principali filosofi che si occuparono di studiare l’universo e le sue componenti, troviamo Democrito, che propose l’idea di un mondo fatto di minuscole particelle indivisibili: gli atomi, che secondo questo modello erano eterni, con forme e dimensioni diverse, ma con funzionamento identico e incomprensibile per l’essere umano. Epicuro In seguito avrebbe affermato che gli atomi possono muoversi in modo casuale. Inoltre, secondo Democrito, il raggruppamento degli atomi era ciò che determinava le proprietà della materia.
La teoria atomica di Dalton
All’inizio del XIX secolo, John Dalton ha proposto un nuovo modello che, sebbene superato, costituisce un altro punto di riferimento storico: La materia è costituita da atomi, che continuano ad essere indivisibili, ma ora solo quelli appartenenti allo stesso elemento sono identici.
Inoltre, gli atomi di Dalton erano indistruttibili, anche durante le reazioni chimiche, sebbene in tali casi gli atomi potessero legarsi tra loro, creando composti chimici.
D’altra parte, ha postulato l’esistenza del peso atomico relativo, che è stato calcolato confrontando la massa di ciascun elemento con quella dell’idrogeno.
Il modello atomico di Thomson
Prima di conoscere l’esistenza di protoni e neutroni, JJ Thompson propose un modello atomico che contemplava l’esistenza degli elettroni. Secondo questo modello, gli atomi erano formati da una sfera caricata positivamente in cui erano incorporati elettroni caricati negativamente. La forma di questi atomi ha fatto guadagnare a questa teoria il nome di “Modello di budino di lode”.
Il modello atomico di Rutherford
questa teoria è venuto a confutare il precedente dimostrando che elettroni e protoni ruotano realmente attorno al nucleo atomico in cui, secondo Ernest Rutherford, è concentrata quasi tutta la massa e la sua carica positiva.
Il modello atomico di Bohr
Questo modello del 1913 è considerato una transizione tra la fisica classica e la fisica quantistica e può essere riassunto in tre argomenti: che gli elettroni orbitano attorno al nucleo in modo circolare e senza irradiare energia. Che le orbite consentite sono quelle che hanno un momento angolare multiplo intero del valore, essendo h=6.6260664×10-34 e n=1, 2, 3…. E, infine, che, passando da un’orbita all’altra, gli elettroni irradiano o attraggono energia, che genera un fotone, che rappresenta la differenza di energia tra le due orbite.
Modello atomico di Sommerfeld
Questo modello, creato da Arnold Sommerfeld, è basato su La teoria della relatività di Albert Einstein e sorse per coprire le carenze del modello di Bohr. Vale a dire: le orbite degli elettroni sono diventate ellittiche come quelle dei pianeti; che gli elettroni erano ormai considerati portatori di piccole dosi di corrente elettrica; e che solo dal secondo livello di energia ci sono due o più sottolivelli.
Il modello atomico di Schrödinger
anche chiamando “modello di onda quantistica”, È il modello ancora valido oggi, anche se ha ricevuto piccole aggiunte. È stato proposto dal noto Erwin Schrödinger (lo stesso del paradosso del gatto e della scatola) basato sui due modelli precedenti, ma intendendo gli elettroni come ondulazioni della materia, da cui il nome.
Questa concezione ha permesso Massimo Nato formulare il interpretazione probabilistica della funzione d’onda, che è una grandezza che descrive la probabilità di trovare una particella nello spazio. Questo è legato al Principio di indeterminazione di Heisenberg, il che indica che, probabilisticamente, è possibile capire la posizione di un elettrone o il suo momento, ma non entrambi allo stesso tempo.
