Atomo, numero di valenza
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Atomo, numero di valenza

Cos'è l'atomo? Protoni e neutroni, il caso dell'isotopo. Definizione di numero atomico. Le diverse orbite degli elettroni. Il numero di valenza dell'atomo. Definizione e unità di misura di: numero atomico, numero di massa, mole

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Atomo, numero di valenza

L'atomo è la particella elementare della materia. Ossia l'elemento costitutivo più piccolo, dotato di tutte le caratteristiche di un dato elemento. Nell'atomo distinguiamo: il nucleo, a sua volta costituito da neutroni e protoni; e gli elettroni che vi ruotano attorno.

Neutroni, protoni ed elettroni, sono le particelle subatomiche più importanti per le proprietà degli elementi.

Il numero di protoni (a carica +) è sempre uguale al numero di elettroni (carica -) in modo che l'atomo risulti neutro.

Il numero dei neutroni è generalmente uguale a quello dei protoni, potendo differire soprattutto in atomi instabili o di grandi dimensioni.

Quando il numero di neutroni differisce dal numero di protoni, siamo in presenza di un isotopo. Ad esempio, il Carbonio (C), normalmente presenta 6 protoni e 6 neutroni, Ha quindi una massa atomica pari a 12 (12C). Uno dei suoi isotopi ha un numero di neutroni pari a 8. Pertanto si tratta dell'isotopo 14C (il carbonio 14).

Gli isotopi instabili sono anche detti radioattivi.

Ciascun atomo è caratterizzato dal numero atomico, pari al numero dei protoni contenuti, e dalla massa atomica, data da protoni + neutroni.

Nella maggior parte dei casi (essendo protoni e neutroni in misura uguale) il numero atomico sarà = alla ½ della massa atomica.

Quando la massa atomica è maggiore rispetto al numero atomico x 2 siamo in presenza di un atomo il cui numero di neutroni è maggiore rispetto al numero si protoni. Ne è un esempio il titanio.

Se (numero atomico) x 2 = massa atomica, allora protoni = neutroni
Se (numero atomico) x 2 < massa atomica, allora protoni < neutroni

La massa di un e- è tramutabile in energia e viceversa secondo la formula E=mc2, motivo per cui la sua osservazione è impossibile e, la sua posizione intorno al nucleo atomico, è solo ipotizzabile mediante modelli matematici che ne descrivono l'orbita.

Tra le varie orbite che può assumere citiamo l'orbita di tipo s (sferica) e di tipo p (simile a due gocce d'acqua unite ai vertici). Queste orbite possono rispettivamente contenere 2 e 6 e-. Le varie orbite possono a loro volta trovarsi a livelli energetici differenti (n) e, la collocazione degli e- nelle varie orbite, è detta configurazione elettronica.

Il numero atomico è il riferimento per la disposizione degli elettroni. Nel caso del carbonio, avente numero atomico 6 avremo C = 1s2 2s2 2p2.

Il numero di valenza

Il numero di valenza di un atomo determina la sua possibilità di legarsi con altri atomi, ed è imputabile agli elettroni presenti nelle orbite dell'ultimo livello energetico n. Ogni elettrone di valenza può creare un legame e, nel caso del carbonio, questi sono i due presenti nell'orbita 2s + i 2 presenti nell'orbita 2p pari a 4 elettroni di valenza = numero di valenza 4.

Numero di valenza: esempio

Sodio Na11 1s2 2s2 2p6 3s1 numero di valenza = 1 pari all'unico elettrone presente nell'orbita 3s

Definizioni e unità di misura

Numero Atomico
Numero dei protoni di un atomo, indicato con Z
Numero di Massa
Numero di protoni + elettroni di un atomo, indicato con A. La nomenclatura è la seguente ZXA, nel caso del carbonio avremo 6C12
Mole
la mole rappresenta una unità di misura del SI. Una mole di una data sostanza è costituita da una quantità in grammi della sostanza stessa, pari al suo peso atomico o, nel caso di una molecola, pari al suo peso molecolare dove, per peso molecolare, si intende semplicemente la somma aritmetica del peso atomico di tutti gli atomi che costituiscono una molecola. L'unità di misura è la mole con i sottomultipli
  • Millimole (mmol) 10-3 mol
  • Micromole (mol) 10-6 mol
  • Nanomole (nmol) 10-9 mol
  • Picomole (pmol) 10-12 mol