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Period: 460 BCE to
La conoscenza della materia
Linea del tempo riguardante le scoperte scientifiche nell'ambito della materia -
400 BCE
La teoria atomica della materia
La teoria atomica della materia nasce con
Democrito, filosofo greco (460-370 a.C.), che intuì
che la materia è formata atomi che si muovono
incessantemente nel vuoto. -
La carica elettrica
Charles Du Fay identifica due tipi di carica elettrica: resinosa e vetrosa. Cariche elettriche dello stesso tipo si respingono, mentre quelle di tipo diverso si attraggono. -
Teoria di Boyle
E’ un elemento o corpo semplice ogni sostanza
che non può essere scomposta in sostanze più
semplici per mezzo di operazioni chimiche; ogni
sostanza scomponibile in corpi più semplici,
invece, non è un elemento. -
Teoria corpuscolare della luce
Isaac Newton sosteneva che la luce fosse costituita da particelle materiali. -
Teoria ondulatoria della luce
Christian Huygens sosteneva che la luce fosse fatta da onde. -
Forza di Coulomb
La costante detta forza di Coulomb misura la forza elettrica tra due cariche. -
LA PRIMA LEGGE PONDERALE: Lavoisier e la legge di conservazione della massa
IN UNA REAZIONE CHIMICA, LA MASSA DEI REAGENTI È
ESATTAMENTE UGUALE ALLA MASSA DEI PRODOTTI. -
LA SECONDA LEGGE PONDERALE: Proust e la legge delle proporzioni definite.
IN UN COMPOSTO,IL RAPPORTO TRA LE MASSE DEGLI ELEMENTI CHE LO COSTITUISCONO È DEFINITO E COSTANTE. -
Teoria atomica di Dalton
Dalton fu il primo scienziato ad elaborare una vera e propria teoria atomica, che spiega le leggi ponderali ed è articolata in 5 punti principali. Ecco il primo:
1. Tutti gli elementi sono costituiti da piccolissime particelle indivisibili dette atomi. Gli atomi non possono essere né creati né distrutti durante le reazioni chimiche. -
Esperimento di Young
Thomas Young effettuò l'esperimento della doppia fessura e dimostrò la natura sotto forma di onde della luce. Prese una lamina con due fessure e uno schermo e fece passare la luce attraverso la lamina. La luce forma un fenomeno detto interferenza; c'è l'unione dei due fasci di luce, che provocano delle zone di luce ed ombra ad onde -
LA TERZA LEGGE PONDERALE: Dalton e la legge delle proporzioni multiple.
LE DIVERSE QUANTITÀ DI MASSA DI UN ELEMENTO, CHE SI
COMBINANO CON UNA STESSA QUANTITÀ DI UN ALTRO
ELEMENTO PER FORMARE COMPOSTI DIVERSI, STANNO TRA LORO IN RAPPORTI ESPRESSI DA NUMERI INTERI, PICCOLI. -
Diatriba scientifica tra Dalton e Gay-Lussac
Gay-Lussac ha la meglio su Dalton e formula la seguente legge:
I gas sono costituiti da molecole formate da due o più atomi:
- Se gas semplici: molecole fatte da due atomi uguali
- Se gas composti: molecole fatte da due atomi diversi. -
La Legge di Avogadro
Volumi uguali di gas differenti, nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole.
Con questa legge si può passare dal mondo MACROSCOPICO a quello MICROSCOPICO. -
L'atomo è divisibile
La prima ipotesi che l’atomo è divisibile fu fatta da Faraday in seguito all'osservazione degli esperimenti sull'elettricità. -
Avogadro e Cannizzaro: la massa atomica e molecolare relativa.
Questi due scienziati formularono delle leggi importanti per quanto riguarda la massa atomica e molecolare relativa: la costante del numero di Avogadro e la regola di Cannizzaro.
Grazie a tutte queste leggi oggi siamo riusciti a definire il concetto di mole. -
James Clerk Maxwell
Maxwell sostenne l'ipotesi di Huygens in seguito all'esperimento con doppia fessura, creando la teoria matematica dell'elettromagnetismo. Afferma con delle equazioni che la luce è una radiazione elettromagnetica. -
Goldstein e il tubo catodico
La parte subatomica fu studiata per la prima volta da Goldstein con l'esperimento del tubo catodico o tubo di Crooke. -
La scoperta degli elettroni
J.J. Thomson, attraverso gli esperimenti col tubo catodico, scoprì gli elettroni, le particelle subatomiche di carica negativa. Gli elettroni hanno una massa molto più piccola rispetto al resto dell'atomo. -
Costante di Planck
La costante di Planck (h) serve per calcolare l'energia della luce sotto forma di onda. -
Il modello atomico a panettone
Thomson ideò il modello atomico a panettone. Gli elettroni sono come i canditi dell'atomo e sono dispersi in una massa positiva, poiché l'atomo deve essere complessivamente neutro. -
L'effetto fotoelettrico
L'effetto fotoelettrico fu scoperto da Einstein ed affermò la natura anche corpuscolare della luce, che è formata da particolari particelle chiamate fotoni. Una lastra metallica colpita da uno o più fotoni con un'energia sufficiente emette un particolare tipo di elettroni, i fotoelettroni. -
Il modello atomico planetario o modello di Rutherford
Rutherford,alunno di Thomson, confutò il modello atomico del maestro mentre cercava di dimostrarne la veridicità con un esperimento. Prese delle particelle alfa, scoperte da poco, e le fece passare attraverso una lamina d'oro. Alcune particelle venivano respinte, alcune deviate e altre no. Creò un nuovo modello atomico,che aveva: un piccolo nucleo positivo che costituiva la quasi totalità della massa al centro, una grande quantità di spazio vuoto e gli elettroni che orbitavano attorno al nucleo. -
Modello atomico di Bohr
Gli elettroni possono occupare solo delle orbite specifiche, dette stazionarie e quantizzate. L'orbita è definita dal numero quantico principale n. Se l'atomo si trova nello stato fondamentale, gli elettroni occupano le orbite più interne e meno energetiche, ma se stimolato esternamente l'atomo passa allo stato eccitato. Gli elettroni assorbono l'energia necessaria e compiono un salto quantico; faranno poi il processo inverso. Così Bohr riesce a spiegare gli spettri di alcune sostanze. -
La scoperta dei protoni
Rutherford scoprì l'esistenza dei protoni, particelle subatomiche di carica positiva, attraverso degli esperimenti che prevedevano l'utilizzo dei raggi anodi o raggi canale. -
Abbandono del modello di Bohr
De Broglie afferma che tutte le particelle dotate di massa hanno una natura dualistica come la luce. Heisenberg con il principio di indeterminazione afferma che non si possono conoscere sia la posizione che la velocità dell'elettrone. Inoltre Schrodinger scopre delle equazioni e delle funzioni matematiche molto complesse. -
Modello ad orbitali
Ogni orbitale possiede: una forma caratteristica, una dimensione, un contenuto energetico e un orientamento spaziale. E' definito da 4 numeri quantici (3+1).
-n=numero quantico principale (da 1 a 7)
-l=numero quantico secondario (da 0 a n-1)
-m=numero quantico magnetico (da -l a +l)
-m/s=numero quantico magnetico di spin (+1/2 o -1/2)
Ogni orbitale è occupato da un massimo di due elettroni. -
La scoperta dei neutroni
Cadwick scoprì i neutroni, particelle subatomiche neutre, a causa di alcune incongruenze tra le masse degli atomi. I neutroni e i protoni si trovano nel nucleo dell'atomo e costituiscono la quasi totalità della massa.
