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L’atomo è formato da tre tipi di particelle

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L\'ATOMO. L’atomo è formato da tre tipi di particelle. +. PROTONI = p. Formano il NUCLEO. NEUTRONI = n. -. Formano la NUBE ELETTRONICA che gira intorno al nucleo. ELETTRONI = e. GLI ELETTRONI HANNO CARICA NEGATIVA. e. e. e. e.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
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L\'ATOMO

L’atomo è formato da tre tipi di particelle

+

PROTONI = p

Formano il NUCLEO

NEUTRONI = n

-

Formano laNUBE ELETTRONICA

che gira intorno al nucleo

ELETTRONI = e

  • GLIELETTRONIHANNOCARICA NEGATIVA

e

e

e

e

  • IPROTONIHANNOCARICA POSITIVA

e

N

e

  • INEUTRONINONHANNO CARICA

e

n

e

p

e

e

e

e

In ogni atomo gli elettroni sono tanti quanti sono i protoni, perciò l’atomo è ELETTRICAMENTE NEUTRO.

e

e

e

Muratori Maria Antonietta – I. C. “C. Colombo” - Fiumicino

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LE FORZE DELL\'ATOMO

Sono forze che attirano cariche di segno opposto

Tengono insieme gli elettroni (negativi), al nucleo (positivo).

FORZE ELETTRICHE

p +

e-

Sono le forze più potenti che esistono in natura

perché tengono insieme il nucleo, formato da cariche dello stesso segno (protoni positivi), che normalmente dovrebbero respingersi.

FORZE NUCLEARI

p +

p +

I neutroni, nel nucleo, collaborano attenuando la repulsione tra i protoni.

Muratori Maria Antonietta – I. C. “C. Colombo” - Fiumicino

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MASSA ATOMICA

PROTONIe NEUTRONI hanno uguale massa

gli ELETTRONI hanno massa circa 1860 volte più piccola dei protoni

p + n

e

La massa dell’atomo coincide perciò con la massa del solo nucleo

La massa, espressa in Daltons, di un atomo di un elemento si chiama PESO

ATOMICO dell’elemento e si indica con P.A.

ES: Un atomo di carbonio (C) ha 6 protoni e 6 neutroni nel nucleo + 6 elettroni.

Un atomo di carbonio peserà 12 Daltons e diremo che il peso atomico del

carbonio è 12 (C = P.A. 12 )

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NUMERO ATOMICO

Il NUMERO ATOMICO è il numero dei PROTONI presenti nel nucleo di un atomo e si indica con N.A.

ES:se nel nucleo di un atomo vi sono 20 protoni, diremo che

quell’atomo ha numero atomico uguale a 20.

Poiché un atomo è elettricamente neutro, il numero dei protoni ci dice anche quanti elettroni avrà l’atomo.

P.A.(l’uranio ha 92 protoni e 146 neutroni)

238

URANIO

U

92

N.A. (l’uranio ha 92 protoni)

Un atomo che non è elettricamente neutro si chiama IONE.

IONE POSITIVO se l’atomo ha perso un elettrone

IONE NEGATIVO se l’atomo ha acquistato un elettrone

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Gli isotopi

Alcuni atomi, pur avendo stesso N.A. , hanno un diverso P.A.

N.A. = 1 (1 protone)

P.A.= 1 (1 protone)

IDROGENO

H

N.A. = 1 (1 protone)

P.A.= 2 (1 protone + 1 neutrone)

DEUTERIO

D

N.A. = 1 (1 protone)

P.A.= 3 (1 protone + 2 neutroni)

TRIZIO

T

DEUTERIOeTRIZIOsi diconoISOTOPIdell’IDROGENO

ISOTOPI=atomi di uno stesso elemento che

differiscono per la massa atomica

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Esempi di isotopi

ISOTOPI DELL’IDROGENO

H e = 1 p= 1 n= 0

D e = 1 p= 1 n= 1

T e = 1 p= 1 n= 2

1

1

1

H

D

T

1

2

3

ISOTOPI DELL’URANIO

U e = 92 p= 92 n= 146

U e = 92 p= 92 n= 143

U e = 92 p= 92 n= 142

238

235

234

U

U

U

238

92

92

92

235

234

ISOTOPI DEL CARBONIO

C e = 6 p= 6 n= 6

C e = 6 p= 6 n= 8

12

14

C

C

6

6

12

14

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LE RADIAZIONI E ...

Quando il nucleo di un atomo è molto grande le forze nucleari non sono più in grado di tenerlo unito e quindi il nucleo si spezza in nuclei più piccoli, spontaneamente o se urtato, per raggiungere la stabilità. Questo fenomeno si chiama DECADIMENTO.

+ RADIAZIONI

Spezzandosi il nucleo emette RADIAZIONI che possono essere di 3 tipi:

α=2 n e 2p cioènuclei di ELIOpoco penetranti

β=elettronimediamente penetranti

γ= simili ai raggi Xmolto penetranti

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... LA RADIOATTIVITA\'

  • La capacità di emettere RADIAZIONI, tipica di molti ISOTOPI, si chiama
  • RADIOATTIVITA’
  • Il tempo che un elemento impiega perché la metà dei suoi atomi perda

la RADIOATTIVITA’ si chiama TEMPO DI DIMEZZAMENTO

235

8 x 108 anni (800 milioni di anni)

U

238

U

4500 milioni di anni

Ra

Radio 4 giorni

Pb

Piombo 27 minuti

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LA FISSIONE NUCLEARE

Consiste nella SCISSIONE di 1 atomo in 2 atomi, con perdita di MASSA

La MASSA perduta si è trasformata in ENERGIA in base

all’EQUAZIONE DI EINSTEIN

m = massa

c = velocità della luce (300.000 km/sec)

E = m x c2

235

Per la fissione nucleare si utilizza l’ISOTOPO DELL’URANIO

che, bombardato con neutroni, si spezza in due atomi, il

Kripto e il Bario. La somma delle masse di questi due

atomi è inferiore alla massa dell’uranio di partenza.

U

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93

Kr

36

235

+ 3 n + E

U

+ 1 n

92

140

Ba

56

MASSA KRIPTO + BARIO=93+140 =233

MASSA URANIO=235

233 < 235

La massa perduta, sebbene piccola, moltiplicata per un numero molto grande

(300.0002), diventerà una grande quantità di energia.

La reazione libera neutroni che andranno a bombardare altri atomi di uranio innescando una reazione a catena che, se non rallentata con barre di materiali che assorbono neutroni, diventerà esplosiva (bomba atomica).

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LA FUSIONE NUCLEARE

Consiste nell’ UNIONE di 2 atomi per formarne uno di MASSA inferiore

La MASSA perduta si è trasformata in ENERGIA

Per la FUSIONE si utilizzano gli ISOTOPI dell’ IDROGENO

1

1

4

D

+

T

H

+

n

+

E

2

3

2

DEUTERIO + TRIZIO diventano ELIO + neutroni + ENERGIA

  • La FUSIONE avviene spontaneamente nelle STELLE, cui fornisce l’ENERGIA
  • La fusione richiede milioni di gradi perché gli isotopi dell’idrogeno si uniscano, per cui è stata realizzata solo una fusione incontrollata, perciò esplosiva, nella BOMBA H (in cui le alte temperature sono fornite da piccole esplosioni di bombe atomiche)
  • In laboratorio, poiché non si conoscono ancora materiali in grado di non fondere alle temperature necessarie per la fusione, è stata realizzata per brevissimo tempo, in reattori sperimentali, solo la FUSIONE A FREDDO.

Muratori Maria Antonietta – I. C. “C. Colombo” - Fiumicino

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