Di Walt Pickut | Aggiornato il 24 marzo 2022
I modelli atomici illustrano i tre componenti chiave di un atomo:il nucleo, costituito da protoni e neutroni, e gli elettroni che orbitano attorno al nucleo. Il modello classico di Bohr, riconosciuto dal premio Nobel Niels Bohr nel 1922, raffigura gli elettroni in orbite fisse. Sebbene la moderna meccanica quantistica descriva le nuvole di probabilità degli elettroni, il modello di Bohr rimane un modo chiaro e pratico per trasmettere la struttura atomica a studenti e hobbisti.
Fai riferimento a una tavola periodica o a un testo di chimica attendibile per determinare il numero di protoni, neutroni ed elettroni dell'elio. L'isotopo naturale più comune, 4He , ha 2 protoni, 2 neutroni e 2 elettroni. Gli isotopi meno comuni differiscono solo nel numero di neutroni e decadono in pochi secondi, quindi modelleremo l'atomo stabile di 4He.
Dipingi o colora sei sfere (0,5–1 pollice di diametro) in tre colori distinti:un colore per i protoni (P), un secondo per i neutroni (N) e un terzo per gli elettroni (e). Etichetta ciascuna sfera con un pennarello indelebile:"P", "N" o "e".
Infila le due sfere di elettroni su un filo rigido da 24 pollici, piega il filo in un cerchio perfetto e incolla le sfere sui lati opposti del circuito. Questo anello rappresenta l'orbita elettronica condivisa.
Incolla insieme le due sfere di protoni e due di neutroni in una disposizione quadrata. Assicurarsi che la colla sia solida prima di procedere.
Pratica un foro da ¼ di pollice attraverso gli angoli diagonali del nucleo in modo che possa passare un tassello.
Inserisci il tassello nei fori del nucleo, adagialo e lascialo scollato per ora.
Posiziona la spira elettronica in modo che il nucleo sia posizionato centralmente. Ruota l'anello in modo che le sfere di elettroni si trovino a sinistra e a destra dell'asse del tassello. Fai scorrere il tassello lungo il diametro dell'anello fino a quando un'estremità tocca appena il bordo interno dell'anello. Applica la colla su ciascun punto di contatto:tra il tassello e il nucleo e tra il tassello e l'anello.
Pratica un foro da ¼ di pollice al centro di un blocco di legno da 4" × 4" × 1". Fissa l'estremità incollata del tassello in questo foro, consentendo al modello di stare in piedi. Il tuo modello di atomo di elio è ora pronto per essere esposto o per uso didattico.
Costruisci un modello di atomo di elio alto 18 pollici con un'orbita elettronica di 8 pollici. La stessa tecnica si adatta ad altri elementi mantenendo la precisione proporzionale.
Indossare occhiali di sicurezza durante la foratura e maneggiare la colla a caldo con cura. Assicurati che tutti i legami di colla siano saldi prima di passare al passaggio successivo.
