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Sezione C
L’atomo da Dalton a Bohr
10
8. Protoni, elettroni, neutroni: le proprietà
che ne derivano
Le tre particelle fondamentali, protone, elettrone, neutrone, determinano nel
loro insieme le caratteristiche e il comportamento degli elementi.
Protone e neutrone presentano massa molto simile (1,673
?
10
-
24
g e rispettiva-
mente 1,675
?
10
-
24
g, ambedue pari a circa 1 u), ma mentre il primo possiede
la più piccola carica elettrica positiva esistente (
+
1,602
?
10
-
19
C), indicata per
convenzione con
+
1, il secondo non ha carica.
Il numero dei protoni presenti in un nucleo ne rappresenta il
numero atomico
, indi-
cato con Z, che caratterizza i diversi elementi.
Un atomo per il quale Z
=
2 ha due protoni ed è un atomo di elio (He).
Poiché in un atomo neutro il numero dei protoni è uguale a quello degli elet-
troni, il suo numero atomico indica anche i suoi elettroni. Ciò è molto impor-
tante, poiché le proprietà chimiche di un elemento dipendono dal numero
degli elettroni che possiede.
La massa dell’elettrone vale 9,11
?
10
-
28
g e la sua carica (
-
1,602
?
10
-
19
C) è la
più piccola carica elettrica negativa esistente, indicata con
-
1.
I neutroni tengono uniti i protoni nel nucleo e determinano la massa dell’atomo.
Il numero dei neutroni (N) presenti in un atomo
non
è caratteristico di un elemento.
Ciò significa che, conoscendo soltanto il numero di neutroni di un atomo, non
è possibile identificare l’elemento a cui appartiene.
Il numero totale di particelle presenti nel nucleo, generalmente dette nucleoni,
viene definito
numero di massa
e indicato con A.
In base a quanto già conosciamo, possiamo affermare che:
A
=
N
+
Z
Per descrivere completamente un atomo è dunque necessario conoscere quanti
protoni e quanti neutroni contiene il suo nucleo. Per rappresentare un elemen-
to (E) con il suo numero atomico (Z) e il suo numero di massa (A), si utilizza
il simbolo (
Figura 19
):
Z
A
E
Molto frequentemente, il numero atomico degli elementi più
usati viene memorizzato e questa simbologia viene espressa
in modo più sintetico:
A
E
Pertanto un atomo di ossigeno, caratterizzato da 8 neutroni
e 8 protoni e quindi con Z
=
8 e A
=
16, viene rappresentato:
8
16
O
o, più sinteticamente,
16
O
Con questa simbologia sottintendiamo anche che sono pre-
senti 8 elettroni.
Nella
Tabella 1
sono riassunte le informazioni più significative
su protoni, neutroni ed elettroni. Come si può vedere, la mas-
Tabella 1
Caratteristiche delle particelle
sub-atomiche
protoni
neutroni
elettroni
protoni
neutroni
elettroni
protoni
neutroni
elettroni
Nome
protone
neutrone
elettrone
Simbolo
p
n
e
-
, ß
-
Massa (g)
1,673
?
10
-
24
1,675
?
10
-
24
9,11
?
10
-
28
Massa (u)
≈
1
≈
1
trascurabile
Carica (C)
+
1,602
?
10
-
19
0
-
1,602
?
10
-
19
Carica
+
1
0
-
1
relativa
Figura 19
Rappresentazione atomica di boro e
azoto.
5
11
B
protone
neutrone
elettrone
7
14
N
protone
neutrone
elettrone
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