Scopri dove sono gli elettroni in un ATOMO

Gli elettroni sono particelle subatomiche che ruotano attorno al nucleo atomico in una nuvola di elettroni chiamata corteccia elettronica. In questa lezione di un INSEGNANTE vedremo dove sono gli elettroni? all'interno della struttura atomica, nonché il comportamento degli elettroni nei diversi stati degli atomi (stato fondamentale e di eccitazione), quando gli atomi si formano ioni monoatomici e quando gli elettroni non sono legati a nessun atomo particolare.

Indice

1. Cosa sono gli elettroni e dove si trovano?
2. Come fai a sapere cosa sono gli elettroni di valenza?
3. Elettroni di un atomo: stato fondamentale e in stato di eccitazione
4. Guadagno o perdita di elettroni: formazione di ioni monoatomici
5. Elettroni in movimento: corrente elettrica

Il elettroni lo so trova dentro del atomiquali sono le unità più piccole che compongono la materia. Gli atomi sono indivisibili e la loro struttura e composizione determinano le caratteristiche dei materiali.

Gli atomi sono formati da tre tipi di particelle subatomiche:

• protoni: sono particelle con massa e carica positiva
• neutroni: sono particelle con massa e senza carica elettrica
• elettroni: Sono particelle prive di massa e cariche negativamente.

Protoni e neutroni fanno parte del nucleo dell'atomo, per cui il nucleo atomico concentra tutta la massa e la carica positiva dell'atomo.

Gli elettroni, invece, ruotano attorno al nucleo in orbite definite, formando una nuvola di elettroni chiamata corteccia elettronica. Il guscio elettronico dell'atomo concentra tutta la carica negativa e non ha massa.

orbite degli elettroni

Le orbite che gli elettroni descrivono attorno al nucleo atomico sono determinate orbite predefinite. Cioè, i percorsi degli elettroni attorno al nucleo atomico non sono casuali. All'interno del guscio elettronico ci sono solo poche orbite possibili per gli elettroni; mentre altre orbite sono vietate. è definito come orbitale atomico quell'area intorno al nucleo in cui la probabilità di trovare un elettrone è maggiore del 90%.

In ciascuno di questi possibili orbitali, l'elettrone che lo attraversa acquisisce una certa energia che aumenta man mano che gli orbitali si allontanano dal nucleo. Gli orbitali sono raggruppati in diversi livelli di energia (n) o strati, ci sono un totale di 7 livelli di energia, dove n = 1 è il livello di energia più basso e il più vicino al nucleo dell'atomo. In ciascuno dei livelli di energia o strato ci sono diversi tipi di orbitali (orbitali s, p, d e f)

La disposizione in cui gli elettroni sono distribuiti nei diversi livelli energetici e orbitali in un atomo è nota come configurazione elettronica.

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Le caratteristiche fisiche e chimiche degli atomi sono definite dalla loro composizione e, soprattutto, dalla configurazione elettronica della loro strato più esterno (strato di valenza).

Gli elementi chimici sono i diversi tipi di atomi che esistono e sono definiti dal loro numero atomico (Z) e dal loro numero di massa (A).

• Numero atomico (Z): numero di protoni di un elemento atomico, che è uguale al numero di elettroni se l'atomo è neutro.
• Numero di massa (A): numero di particelle con massa di un elemento atomico, cioè la somma delle particelle del nucleo atomico (protoni più neutroni).

Ad ogni elemento è assegnato un simbolo chimico che lo rappresenta e l'insieme di tutti loro è consegnato nel documento scientifico che il ordina secondo il loro numero atomico e li raggruppa secondo le loro caratteristiche in famiglie e gruppi di affini: Tavola periodica.

Nel stato fondamentale, che è definito come lo stato di minima energia e massima stabilità di un atomo; gli elettroni non sono distribuiti casualmente nei diversi orbitali atomici, ma occupano i diversi orbitali in modo ordinato, riempiendo sempre in primo luogo, gli orbitali liberi a più bassa energia.

In questo stato, l'atomo ha lo stesso numero di elettroni dei protoni e le cariche positive e negative si compensano, quindi l'atomo nel suo insieme è neutro (non ha carica netta).

Tuttavia, gli elettroni può saltare da un orbitale all'altro cedere o assorbire energia. Quando gli elettroni di un atomo non riempiono ordinatamente gli orbitali, si dice che l'atomo è in stato eccitato. Nello stato di eccitazione, uno o più elettroni occupano orbitali di maggiore energia lasciando vuoti altri di minore energia. Nello stato eccitato gli atomi sono altamente instabili e tendono a ritornare rapidamente allo stato fondamentale.

Quando si cambia orbitale l'elettrone emette o assorbe energia. Se l'elettrone salta da un'orbita a energia inferiore a un'orbita a energia superiore, l'atomo assorbirà energia; mentre se il salto viene effettuato nella direzione opposta (da un orbitale di maggiore energia ad uno di minore energia), l'atomo rilascerà energia.

Gli elettroni nel guscio più esterno della corteccia elettronica (chiamato guscio di valenza) sono elettroni che possono lasciare l'atomo o possono essere incorporati per questo. In questo modo un atomo può guadagnare o perdere elettroni.

In un atomo neutro il numero di protoni presenti nel nucleo è uguale a quello degli elettroni che compongono il suo guscio elettronico. Cioè, il numero di cariche positive è uguale al numero di cariche negative. Quando c'è guadagno o perdita di elettroni, gli atomi si formano ioni monoatomici.

Tipi di ioni monoatomici

In base alla carica dello ione si distinguono due tipi:

• Cationi monoatomici: atomi che hanno perso uno o più elettroni, per cui parte della carica positiva del nucleo non viene compensata. Pertanto l'atomo acquisisce una carica netta positiva.
• Anioni monoatomici: atomi che hanno acquisito uno o più elettroni in modo che il numero di elettroni sia maggiore del numero di protoni nel nucleo in modo che l'atomo acquisisca una carica netta negativa.

Quando gli elettroni non sono legati ad alcun atomo in particolare si muovono attraverso lo spazio libero tra gli atomi. Questo movimento indipendente di elettroni forma un flusso di carica elettrica che può viaggiare attraverso determinati materiali (materiali conduttivi e semiconduttori).

Questo per esempio è quello che succede nel caso di corrente elettrica che fornisce energia a edifici, veicoli, ecc.

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Alejandrina Gallego Picó, Rosa Mª Garcinuño Martínez, Mª José Morcillo Ortega, Miguel Ángel Vázquez Segura. (2018) Chimica di base. Madrid: Uned