Modello atomico di Thomson: spiegazione e postulati

Quando Joseph John Thomson (1856-1940) fece un esperimento con un tubo a raggi catodici nel 1897, riuscì a determinare l’esistenza di particelle negative all’interno dell’atomo, che chiamò elettroni.

Thomson riteneva che poiché l’atomo è neutro, dovrebbe esserci una parte positiva che contrasta le cariche negative dell’elettrone, ecco perché il suo modello considera l’atomo come una sfera di materia positiva e gli elettroni in esso contenuti come uvetta in un budino.

Il modello atomico di Thomson è anche conosciuto come il modello del budino all’uvetta, dove sono presenti una serie di particelle negative incorporate in un mare di carica positiva, una scoperta con cui fu scartato il primo postulato di Dalton, poiché da quel momento in poi è considerato divisibile all’atomo.

Dalton riteneva, come Democrito, nel IV secolo aC, che l’atomo fosse indivisibile e indistruttibile, una teoria che fu mantenuta fino al XIX secolo.

Allo stesso modo, Thomson, che ha ricevuto il premio Nobel per la fisica nel 1906, è riuscito a dimostrare la relazione tra la massa e la carica dell’elettrone, basandosi sulla sua scoperta dell’elettrone, e deducendo che i raggi catodici erano costituiti da particelle negative, così dedusse che i raggi catodici non erano carichi, né erano atomi, quindi erano frammenti di atomi o particelle subatomiche, che chiamò elettroni.

Thomson è anche accreditato della scoperta degli isotopi, nonché dell’invenzione dello spettrometro di massa.

Qual è il modello atomico di Thomson?

Il modello atomico di Thomson fu sviluppato nel 1904, quando fu scoperta la prima particella subatomica e furono scoperte particelle caricate negativamente attraverso l’esperimento di cui sopra.

Questa scoperta ha prodotto risultati straordinari per la scienza, perché fino a quel momento non c’erano prove che l’atomo potesse avere un nucleo. Thomson riteneva che gli elettroni fossero immersi in una sostanza che aveva una carica positiva che annullava la carica negativa degli elettroni, quindi gli atomi avevano una carica neutra.

Nel modello atomico di Thomson, gli elettroni sono chiamati corpuscoli ed erano considerati localizzati in modo non casuale; Tuttavia, è attualmente noto che sono disposti sotto forma di anelli rotanti, e che ciascuno degli anelli ha un particolare livello di energia e che perdendo energia l’elettrone si sposta a un livello superiore, cioè si separa dal nucleo dell’atomo.

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Caratteristiche del modello atomico Thomson

Alcune caratteristiche principali del modello atomico di Thomson sono le seguenti:

  • Un atomo ha la forma di una sfera con materia caricata positivamente ed elettroni (particelle caricate negativamente) che si trovano all’interno della sfera; all’interno della sfera ci sono elettroni e materia caricata positivamente.
  • Entrambe le cariche hanno la stessa proporzione, il che significa che l’intero atomo non ha carica, ma è neutro dal punto di vista elettrico.
  • Gli elettroni devono essere immersi in un ambiente caricato positivamente affinché l’atomo abbia una carica neutra, da qui il confronto con l’uvetta come se fossero elettroni e il resto del budino che sarebbe spazio con carica positiva.
  • Quando Thomson ha prodotto il suo modello, ha rinunciato alla sua ipotesi preliminare sull ‘”atomo nebuloso”, che si basava sul fatto che “gli atomi erano composti da vortici immateriali”, ma, essendo uno scienziato di fama, si è costretto a stabilire il suo modello atomico, sulla base degli esperimenti rilasciati per quel periodo.

Il modello atomico di Thomson postula

I postulati del modello atomico di Thomson sono semplificati nelle seguenti affermazioni:

  • L’atomo è costituito da elettroni che sono caricati negativamente e sono incorporati in una sfera caricata positivamente, che ha chiamato un “budino all’uvetta”.
  • Gli elettroni sono distribuiti uniformemente attorno all’intero atomo.
  • L’atomo è caricato in modo neutro in modo che le cariche negative sugli elettroni siano compensate dalla carica positiva.

Errori e limitazioni del modello atomico Thomson

Il modello atomico di Thomson non spiega la stabilità di un atomo e non spiega come viene mantenuta la carica sugli elettroni all’interno dell’atomo. Questa teoria inoltre non fa riferimento al nucleo dell’atomo.

Neutroni e protoni non erano ancora stati scoperti, quindi Thomson, essendo un rinomato scienziato, fece la sua spiegazione con gli elementi scientificamente provati fino a quel momento.

Oggi è noto che il nucleo fa parte dell’atomo, combinato con neutroni e protoni e ruotano a diversi livelli di energia.

Impatto del modello atomico Thomson

Dal modello atomico di Thomson, gli scienziati hanno dedotto che gli atomi erano costituiti da unità più piccole e che interagivano tra loro attraverso forze ed energie diverse.

Vale a dire, è stato il primo modello a postulare l’esistenza di particelle subatomiche, così importanti nella vita di tutti i giorni, poiché tutto ciò che ci circonda sono particelle, siano esse costituite da elettroni, neutroni e protoni.

D’altra parte, i corpuscoli a cui si riferiva Thomson non sono altro che elettroni, le particelle fondamentali caricate negativamente dell’atomo.

Per il momento, il modello atomico di Thomson è riuscito a spiegare molto bene come si comportavano chimicamente le sostanze, oltre a spiegare correttamente i fenomeni che si verificavano nel tubo a raggi catodici.

Nonostante le carenze del modello atomico di Thomson e il suo impatto fugace, il modello “pudding di uva passa” ha rappresentato un progresso considerevole nello sviluppo della teoria atomica, poiché incorporava particelle subatomiche e altre nuove scoperte, come la presenza di elettroni, e ha introdotto la nozione dell’atomo come massa divisibile e non inerte.

Anche il modello atomico di Thomson ha contribuito in modo significativo a gettare le basi per i modelli che gli sono riusciti ad avere più successo, poiché attraverso questo modello sono stati condotti vari esperimenti che hanno portato a nuovi postulati che stavano portando allo sviluppo della fisica conosciuta nel presente.

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