struttura atomica della materia

Com’è fatta la materia? Come ormai sappiamo, tutta la materia è composta dagli stessi elementi costitutivi: gli atomi. Un atomo è composto da due elementi principali, ossia il nucleo, che contiene i protoni (carica positiva) e i neutroni (privi di carica), e la nuvola elettronica formata da elettroni con carica negativa. La maggior parte del volume di un atomo è costituito dalla nuvola elettronica.

La carica di un protone è uguale per grandezza e opposta nel segno rispetto a quella di un elettrone; inoltre è importante sapere che in un atomo neutro il numero degli elettroni è uguale a quello dei protoni che si trovano nel nucleo. Questa quantità è chiamata numero atomico ed è unica per ogni elemento.

Facciamo un esempio: il carbonio ha numero atomico 6, quindi ha 6 elettroni e 6 protoni.

Oltre agli atomi neutri ci sono anche gli ioni con carica:

• Uno ione caricato positivamente prende il nome di catione ed ha meno elettroni rispetto alla sua forma neutra
• Uno ione caricato negativamente prende il nome di anione ed ha più elettroni rispetto alla sua carica neutra.

Abbiamo delle variazioni anche per quanto riguarda il  numero di neutroni tramite le quali vengono individuati gli isotopi, ossia atomi dello stesso elemento che variano per numero di neutroni.

Un altro parametro utile è il numero di massa, dato dalla somma di neutroni e di protoni (chiaramente il numero di massa negli isotopi varia). Il peso atomico è invece la media pesata di tutti gli isotopi di un certo elemento ed ha come unità di misura l’unità di massa atomica (uma).

Gli elementi (più di 100)  si ritrovano all’interno della tavola periodica, “schema” preciso che raggruppa elementi con proprietà simili; gli elementi sono posizionati in ordine crescente rispetto al numero atomico e sono organizzati in periodi (righe) e gruppi (colonne).

Le proprietà periodiche variano all’interno di un gruppo o di un periodo e sono in grado di fornirci numerosi informazioni rispetto al raggio atomico, l’elettronegatività, energia di ionizzazione e affinità elettronica.

Raggio atomico: è il raggio di un atomo espresso in nm ed equivale alla metà della distanza tra il nucleo dell’atomo considerato e il nucleo di un altro atomo uguale. All’interno di un gruppo il raggio atomico aumenta andando verso il basso mentre all’interno del periodo il raggio atomico diminuisce andando verso destra.

Elettronegatività: è il potere di attrazione che un atomo ha nei confronti degli elettroni di valenza di un altro atomo. Dipende sia dall’energia di attrazione che dall’affinità elettronica e all’interno del gruppo aumenta dall’alto verso il basso mentre all’interno del periodo aumenta da sinistra verso destra.

Energia di ionizzazione: è l’energia necessaria ad allontanare un elettrone da un atomo neutro allo stato gassoso. Nella tavola periodica aumenta dal basso verso l’alto all’interno dei gruppi e da sinistra verso destra all’interno dei periodi.

Affinità elettronica: è l’energia liberata quando un elettrone si lega ad un atomo neutro (gassoso) formando un anione. L’affinità elettronica è tanto maggiore quanto è minore il volume dell’atomo in questione, questo perché più piccolo è l’atomo, più l’elettrone si posizionerà vicino al nucleo, liberando maggiore quantità di energia. Nella tavola periodica l’affinità elettronica aumenta dal basso verso l’alto nei gruppi e da sinistra verso destra nei periodi.

Questa era la struttura atomica della materia!

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