La Materia

La struttura della materia, come tutti sappiamo, è composta da atomi.
Ogni atomo di elementi diversi ha una sua struttura particolare, ma tutti sono composti da un nucleo, di carica positiva, e da elettroni, di carica negativa, che possiamo immaginare girare in orbite concentriche attorno ad esso. Il nucleo di ogni atomo poi, fatta eccezione per quello dell'idrogeno, è composto da protoni, che portano la carica positiva, e da neutroni che, come dice il nome stesso, è privo di carica.

La carica di un elettrone e di un protone sono uguali di valore ma di segno opposto, quindi, in condizioni normali, l'atomo si può definire neutro in quanto la carica totale positiva dei protoni e quella totale negativa degli elettroni è uguale.

Fig.1: Un atomo

Gli elettroni, ruotando intorno al nucleo, subiscono l'attrazione delle cariche positive. Più sono lontani dal nucleo, più piccola sarà l'attrazione, e di conseguenza, più facile sarà "strapparli" dall'atomo. Quando poi gli atomi sono raggruppati uno vicino all'altro, come ad esempio nel caso dei metalli, gli elettroni più esterni, oltre all'attrazione del nucleo dell'atomo di cui fanno parte, subiscono anche l'attrazione da parte dei nuclei limitrofi in modo tale che un elettrone può facilmente muoversi da un atomo all'altro. Questi elettroni vengono definiti elettroni liberi o di conduzione.

Un atomo che ha acquisito o perso un elettrone viene chiamato ione, che è negativo nel caso di acquisizione o positivo nel caso di perdita.

Ogni atomo ha comunque la tendenza a completare l'orbita più esterna (fatta eccezione per la prima, stabile con due) con un ottetto di elettroni. Ne consegue che, se per esempio un atomo si compone di tre orbite rispettivamente con due, otto e cinque elettroni, esso tenderà ad aquisire altri tre elettroni per completare l'ottetto esterno. Viceversa però, se le orbite sono composte rispettivamente da due, otto e due elettroni, l'atomo tenderà a perdere quei due elettroni e non ad aquisirne altri sei. In quest'ultimo caso si dice che il materiale è conduttore, proprio perchè le cariche si staccano con facilità dall'atomo e possono "vagare" liberamente, mentre nel primo caso siamo di fronte ad un materiale isolante.

Fig.2: Struttura atomica di un materiale conduttore, l'Alluminio: -nucleo: 13 protoni -1a orbita: 2 elettroni -2a orbita: 8 elettroni -3a orbita: 3 elettroni

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