Struttura atomica

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaModello schematico dei gusci e modello di conteggio dei sottogusci secondo Aufbau per i primi 20 elettroni

Fai clic su un protone o un neutrone per aggiungere quel nucleone. Fai clic su un elettrone per esaminarne il guscio, oppure ruota l’intero atomo.

3D

Trascina l’apparato per regolarlo. Trascina lo sfondo per ruotarlo. Scorri per ingrandire o ridurre.

Quaderno delle misurazioni

Modifica la configurazione, verifica una previsione e salva il risultato. Vengono conservate fino a 12 istantanee.

Informazioni su questo esperimento

Costruisci un atomo modificando i suoi protoni, neutroni ed elettroni. Usa un diagramma di conteggio rotante per collegare la carica nucleare, il numero di massa dell’isotopo, la carica ionica e le popolazioni dei gusci.

Obiettivi di apprendimento

  • Distingui i ruoli di protoni, neutroni ed elettroni.
  • Costruisci atomi neutri e ioni e calcolane le cariche.
  • Collega le popolazioni dei gusci a una semplice configurazione dei sottogusci nello stato fondamentale.

Come si usa

  1. 1Inizia con il carbonio-12 ed esamina i suoi due gusci occupati.
  2. 2Aggiungi un neutrone e confronta il numero di massa con la configurazione elettronica, che rimane invariata.
  3. 3Aggiungi un protone mantenendo neutro l’atomo e identifica il nuovo elemento.
  4. 4Disattiva la modalità neutra e rimuovi un elettrone; annota la carica e le popolazioni dei gusci.

Il modello

Il numero di massa conta i nucleoni; la carica netta confronta protoni ed elettroni.
Le occupazioni dei sottolivelli sommate danno il numero di elettroni visualizzato.

Ipotesi

  • Fino a un massimo di 20 elettroni, si riempiono solo 1s, 2s, 2p, 3s, 3p e 4s, in quest’ordine.
  • I punti in movimento sugli anelli dei gusci servono per contare; non rappresentano orbite elettroniche classiche né densità di probabilità quantistiche. Le lunghezze nucleari ed elettroniche usano scale visive indipendenti.
  • La stabilità nucleare, le energie di legame e la questione se un qualsiasi ione negativo sia legato esulano da questo modello. Il numero di massa non è una massa atomica misurata.

Provalo in classe

  1. Q1Perché l’aggiunta di un neutrone cambia l’isotopo ma non l’elemento?
  2. Q2Che cosa rimane invariato quando un atomo neutro perde un elettrone?

Domande frequenti

Gli elettroni sono davvero minuscoli pianeti su queste orbite circolari?

No. Gli stati quantistici non assegnano quelle traiettorie. L’animazione serve solo a contare gli elettroni nei gusci.

Ogni nucleo costruito qui esiste come isotopo stabile?

No. Il numero di protoni e neutroni può essere variato come esercizio di conteggio. Non se ne deducono né la stabilità né il decadimento radioattivo.