I componenti della materia

Quali sono i componenti della materia? Da che cosa è composta la materia?

Agli inizi del ‘900 si credeva che l’atomo era una particella indivisibile formata da un nucleo. Col passare del tempo venne scoperto che l’atomo è formato da:

• Protone: costituisce la carica positiva dell’atomo. Di massa 1,67×10⁻²⁴ gr.

• Elettrone: talmente piccolo tale da essere considerato privo di massa ma presenta una carica negativa di intensità pari a quella del protone.

• Neutroni: privo di carica ma presenta una massa pari a quella del protone.

Le dimensioni di un atomo si misurano in ångström (Å) che corrisponde a 10^-7 mm. Il diametro medio di un atomo misura tra gli 1 e i 5 Å. Tutta la materia dell’atomo è concentrata in una parte centrale detta nucleo. Intorno a esso si muovono gli elettroni il cui numero è pari a quello dei protoni. Questa configurazione venne abbozzata per la prima volta da Bohr, nella sua teoria quantistica, che però commise l’errore di considerare le orbite degli elettroni come circolari. In realtà però solo la teoria ondulatoria fu capace di dare un modello fedele della struttura dell’atomo e sopratutto degli orbitali rotazionali degli elettroni. Secondo questa teoria infatti a causa dell’elevata velocità di rotazione degli elettroni essi non definiscono una traiettoria circolare bensì è possibile individuare solo una probabile zona dove si possono trovare gli elettroni. La regione di spazio dove è possibile trovare l’elettrone è stata definita orbitale. Gli orbitali si distinguono in base a quattro numeri quantici. Vediamo quali sono i numeri quantici: 

1. n detto numero quantico principale ed individua gli strati degli orbitali. Attualmente i suoi valori possono variare da 1 a 7.

2. l detto numero quantico secondario individua i singoli orbitali presenti nei livelli. Una volta fissato n esso può assumere valori che vanno da zero a n-1.

3. m detto numero quantico magnetico che una volta fissato l esso può assumere valori tra -1 e +1. indica l’orientamento dell’orbitale nello spazio.

4. s è il numero quantico di spin ed indica il verso secondo il quale ogni elettrone gira su se stesso.

In uno stesso atomo non possono coesistere due elettroni che hanno tutti e quattro i numeri quantici uguali.