Migliore risposta
Ciao, Samuel. Grazie per lA2A.
Un atomo è la parte più piccola identificabile di un elemento.
Gli atomi che compongono gli elementi sono composti da due parti principali: linterno chiamato nucleo e il fuori chiamato gusci di elettroni. Nel nucleo ci sono due particelle diverse – entrambe della stessa dimensione – ma una con carica elettrica positiva chiamata protone e laltra priva di carica elettrica chiamata neutrone. Gli atomi con un protone nel nucleo saranno sempre un atomo di idrogeno, il primo elemento nella tavola periodica che è un grafico di tutti gli elementi.
Gli atomi con due protoni saranno sempre atomi di elio – il secondo elemento della tavola periodica – e così via. Ogni volta che un altro protone viene aggiunto al nucleo, si forma un nuovo e diverso elemento.
Di solito quando un protone viene aggiunto al nucleo viene aggiunto anche un neutrone. I neutroni sono come la “colla” che tiene insieme tutte quelle cariche positive.
Per ogni protone nel nucleo, viene aggiunto anche un elettrone nei gusci che circondano il nucleo. In questo modo il numero di cariche negative degli elettroni bilancia il numero di cariche positive dei protoni nel nucleo e latomo è elettricamente neutro.
Puoi controllare la tavola periodica qui: Tavola periodica dinamica
È uno strumento affascinante che può rispondere alla maggior parte delle tue domande sugli atomi.
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Gli atomi, nel senso della materia reale con cui interagiamo e di cui siamo costituiti, sono costituiti da due parti principali: un nucleo e una nuvola di elettroni. Il nucleo è il centro densamente imballato di un atomo, costituito da protoni e neutroni. La nuvola di elettroni è composta da elettroni, che orbitano attorno allatomo e gli permettono di reagire con altri atomi.
La migliore visualizzazione per un atomo è quella di immaginare il nucleo come il Sole, una sfera centrale massiccia e il elettroni come pianeti, che orbitano attorno ad esso da grandi distanze. Proprio come il vero Sistema Solare, un atomo è costituito principalmente da spazio vuoto, poiché gli elettroni, sebbene occupino vaste orbite, occupano pochissimo dello spazio di quellorbita in un dato momento.
Ecco un rapido riassunto di ciascuna particella:
- I protoni sono particelle caricate positivamente che sono imballate in un nucleo insieme ai neutroni. Sono responsabili del mantenimento degli elettroni di un atomo vicino ad esso, attraverso lattrazione elettrica.
- I neutroni sono particelle non cariche che compongono anche il nucleo. Agiscono come una sorta di “colla” per il nucleo, poiché solo i protoni caricati positivamente si respingerebbero facilmente a vicenda e non si attaccherebbero mai.
- Gli elettroni sono particelle caricate negativamente che “orbitano” attorno al nucleo (il movimento effettivo è più una sovrapposizione di movimenti casuali ma questo va oltre lo scopo di questa risposta). Possono essere facilmente scambiati tra atomi e il loro movimento è alla base delle interazioni chimiche.
I protoni costituiscono lidentità di un atomo e quanti ce ne sono è effettivamente la base per il modo in cui lo ordiniamo atomi, per due ragioni principali:
- I protoni e gli elettroni sono le uniche parti portatrici di carica di un atomo e la maggior parte delle interazioni interatomiche avvengono sulla base della carica
- I protoni producono fino al nucleo di un atomo e non sono facilmente espulsi da un atomo. Gli elettroni, daltra parte, sono molto più debolmente legati a un atomo in confronto e possono essere facilmente scambiati con atomi vicini. Pertanto, sono spesso inaffidabili nel giudicare lidentità di un atomo.
Ci sono 118 atomi che gli scienziati possono attualmente creare e misurare per periodi di tempo sufficienti. Il più piccolo è lidrogeno, che è costituito da un nucleo protonico e da un elettrone in orbita attorno ad esso. Il più grande è Oganesson, composto da 118 protoni e 176 neutroni e 118 elettroni in orbita attorno ad esso. Tuttavia, questa particella è altamente instabile, poiché i suoi protoni sono troppo respinti luno dallaltro per rimanere insieme in una particella. Inoltre, quando il numero di neutroni inizia ad aumentare, hanno anche poca forza che li lega al nucleo e vorranno anche andarsene.
Andando ancora oltre, protoni e neutroni sono essi stessi costituiti da differenti, particelle ancora più piccole, chiamate quark. I quark sono lo stato di base effettivo della materia e non possono essere ulteriormente suddivisi e sono considerati i mattoni delluniverso. Sebbene ci siano 6 tipi di quark (il termine fisico significa tipo) di quark, solo 2 di essi sono usati per costruire protoni e neutroni: un quark Up con carica +2/3 e un quark Down con carica -1/3.
I protoni sono costituiti da due quark Up e un quark Down, sommati a una carica netta +1. I neutroni sono costituiti da un quark Up e due quark Down, sommando una carica netta pari a 0.Questi quark sono tenuti insieme da qualcosa chiamata “forza nucleare forte”, che è una forza subatomica altamente complessa e non completamente compresa che coinvolge lo scambio di un altro tipo di particella subatomica chiamata mesoni. Gli elettroni sono in realtà uno stato base della materia chiamato leptoni e non possono essere ulteriormente suddivisi.