Come determinare il numero di elettroni in un nucleo

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Gli elettroni insieme ai neutroni e ai protoni sono gli elementi principali che compongono un atomo. Dai loro nomi si evince che i primi hanno una carica elettrica (negativa), mentre i protoni sono positivi, e i neutroni l’hanno invece neutra. La massa che compone gli elettroni è molto piccola, a cospetto di neutroni e protoni, che in un nucleo sono quindi in maggioranza, ed equamente distribuiti. In questa guida focalizzando il nostro interesse sugli elettroni, vediamo dunque come determinare il loro numero in un atomo.

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Innanzitutto è importante avere a disposizione la cosiddetta tavola periodica degli elementi che è strutturata in modo tale da descrivere ogni singolo elemento chimico determinando per ognuno massa e peso atomico, oltre che la definizione per sigla. Questo importante strumento di studio, lo possiamo facilmente trovare nelle prime pagine dei testi scolastici di chimica, cosi come sul web, digitando semplicemente: tavola degli elementi, sulla barra di ricerca di un qualsiasi browser.

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A questo punto per iniziare a cercare il numero di elettroni presenti in un atomo, bisogna innanzitutto trovare il valore dello ione dell’elemento che stiamo studiando e che è presente anch’esso sulla suddetta tavola. Gli elettroni come accennato poc’anzi variano nonostante protoni e neutroni rimangano costanti, quindi siccome gli elettroni hanno una carica negativa predefinita, rimuovendoli si ottieni uno ione di tipo positivo, mentre aggiungendoli, la carica diventa negativa. In riferimento a ciò ecco un esempio: se lo ione N3- possiede una carica negativa (-3) e Ca2+ una carica positiva (+2), per individuare il numero di elettroni basta sottrarre la carica dal numero atomico. Quando uno ione ha una carica positiva, l'atomo perde gli elettroni.

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Per calcolare quindi il numero esatto di quelli che restano è necessario sottrarre anche il valore della carica dal numero atomico descritto nella tavola degli elementi. In questo caso l’esempio ci dice che: se il calcio (Ca2+) possiede una carica +2, significa che ha perso 2 elettroni rispetto all'atomo che si trova invece in uno stato neutro. Il numero atomico del calcio nello specifico è 20, per cui lo ione alla fine è composto da un numero esatto pari a 18 elettroni.

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Per concludere questa guida su come determinare il numero di elettroni in un atomo, possiamo quindi aggiungere che se invece di sottrarre la carica del numero atomico la sommiamo, allora, l’esempio lo possiamo descrivere asserendo che lo ione a cui abbiamo fatto riferimento fino ad ora ovvero il calcio, con il suo numero atomico 20, gli elettroni per somma diventano 22. La stessa procedura si attua quindi per tutti gli elementi presenti nella tavola periodica, e in base alle nostre esigenze di studio, possiamo conoscere con precisione il numero di elettroni presente in ogni singolo atomo.

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