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L’atomo: i modelli del passato
Unità 9
3
La
legge di Coulomb
afferma che l’intensità della forza elettrostatica
di repulsione o di attrazione tra due corpi elettricamente carichi è di-
rettamente proporzionale al prodotto delle loro cariche e inversamente
proporzionale al quadrato della loro distanza.
In simboli,
forza elettrostatica (N)
cariche elettriche (C)
F
k
q
1
q
2
r
2
costante di Coulomb
(N m
2
/C
2
)
distanza (m)
La costante
k
, detta
costante di Coulomb
, dipende dal materiale interposto
tra le cariche; se queste sono nel vuoto (o nell’aria) vale 9,0 10
9
N m
2
/C
2
.
Le cariche elettriche si possono trasferire da un corpo all’altro: se tocchia-
mo un oggetto metallico neutro con un altro elettricamente carico, il primo
assume una carica dello stesso segno del secondo.
Ma le cariche elettriche non si limitano a trasferirsi da un corpo all’altro.
Nel 1800, Alessandro Volta (1745-1827) riuscì a produrre un flusso di ca-
riche elettriche, ossia una
corrente elettrica
, per mezzo di un dispositivo
in cui si verificavano reazioni chimiche: la
pila
(
3
). Successivamente, gli
inglesi William Nicholson (1753-1815) e Humphry Davy (1778-1829) ri-
uscirono a far avvenire, per mezzo dell’elettricità, alcune reazioni chimiche,
come la decomposizione dell’acqua in idrogeno e ossigeno: il processo fu
chiamato
elettrolisi
.
Si fece in tal modo evidente l’esistenza di uno stretto rapporto tra materia
ed elettricità. Ma la materia è costituita da atomi: si doveva quindi supporre
che ogni atomo possedesse una “natura elettrica” e non fosse l’entità ele-
mentare ipotizzata da Dalton?
I
fenomeni elettrici
(elettrizzazione dei corpi, pila, elettrolisi) si posso-
no spiegare immaginando che all’interno degli atomi neutri siano pre-
senti, in ugual numero, particelle dotate di carica elettrica opposta e che
particelle cariche possano trasferirsi da un atomo all’altro.
1.2
La radioattività: atomi in trasformazione
Alla fine del XIX secolo gli studi sulla radioattività portarono prove incon-
futabili a sostegno di una nuova concezione dell’atomo, non più indivisibile,
né inalterabile. Si scoprì infatti che alcuni elementi chimici instabili, come
Figura 3
La pila di Volta.
+
+
+
+ +
+++++
+++++
+++++
+++++
+ +
−−−−−
−−−−−
− −
−
−−
+ +
+
++
bacchetta
di vetro
elettrizzata
bacchetta
di vetro
elettrizzata
bacchetta
di ebanite
elettrizzata
Una bacchetta di vetro elettrizzata
(positiva) esercita una forza attrattiva su
una sfera carica negativamente.
Una bacchetta di vetro elettrizzata
(positiva) esercita una forza repulsiva su
una sfera carica positivamente.
Una bacchetta di ebanite elettrizzata
(negativa) esercita una forza attrattiva su
una sfera carica positivamente.
Figura 2
Due corpi
elettrizzati si
respingono
se la loro
carica è dello
stesso segno,
si attraggono
se è di segno
opposto.
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Lo sviluppo della teoria atomica.
La radioattività
Development of atomic theory.
Radioactivity
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