Nonostante la materia che ci circonda sembri continua, ovvero divisibile in porzioni sempre più piccole, se continuiamo questa divisione all’infinito, emerge un paradosso difficilmente accettabile dai nostri sensi. Ovvero: se il processo di divisione della materia dovesse andare avanti all’infinito, le cose si dissolverebbero nel nulla? Questo vuole dire che la parte più piccola della materia sarebbe ‘il nulla? Per cercare di dare una risposta a tutto questo, verso la fine del V secolo a.C., i filosofi greci Leucippo e Democrito immaginano la materia che ci circonda come discontinua, costituita da particelle molto piccole ” finite”, indivisibili, libere di muoversi in spazi vuoti. Già nel 450 a.C. Leucippo, celebre filosofo di Mileto, sosteneva che “la materia non è continua come sembra ma è formata da particelle piccolissime”.
Il suo allievo Democrito, considerato in seguito l’iniziatore di una corrente detta Atomismo, affermò poi: ”In verità esistono solo atomi e il vuoto”. Da questa frase si deduce come la struttura atomica fosse già dunque ipotizzata da Democrito secondo il quale la materia si presentava come costituita da minuscole particelle, diverse tra loro, dotate di moto proprio, la cui unione dà origine a tutti i corpi materiali. Queste particelle, definite dai filosofi stessi con il nome di “atomi” (ὰτωμος, ossia indivisibile) erano ritenuti i costituenti più piccoli della realtà e, pertanto, non potevano essere ulteriormente scissi in corpi più piccoli. Le teorie atomistiche furono avversate da Aristotele (384 – 322 a. C.); il grande filosofo greco pensò la materia composta da quattro elementi – terra, aria, fuoco e acqua – omogenei, suddivisibili all’infinito in particelle sempre più piccole e uguali tra loro senza mai arrivare a particelle unitarie.
L’idea di atomo come costituente fondamentale della materia fu in seguito proposta e sostenuta in termini scientifici da Dalton, il quale riprese il termine utilizzato dal filosofo greco Democrito di 2000 anni prima.
La teoria atomica di Dalton si articolava in 4 punti fondamentali:
1) la materia è costituita da atomi, particelle di materia indistruttibili e indivisibili. (falsa)
2) un elemento chimico è costituito da atomi tutti uguali tra loro; ad esempio un oggetto di rame è costituito da soli atomi di rame. (vero)
3) elementi diversi sono costituiti da atomi diversi per volume, massa e proprietà. (vero). Ad esempio l’idrogeno è un’ elemento piccolo e poco elettronegativo (l’elettronegatività è la tendenza di un atomo ad acquistare elettroni e quindi a caricarsi negativamente); invece l’ossigeno è molto più grande rispetto all’idrogeno ed è molto elettronegativo (infatti l’O è l’elemento più elettronegativo dopo il fluoro che però è molto raro).
4) atomi uguali o diversi possono unirsi tra loro per formare composti chimici. (vero)
Nel 1897 Thomson identificò gli elettroni, particelle subatomiche con carica elettrica negativa e con massa 2000 volte più piccola della massa dell’atomo di idrogeno. Quindi la teoria atomica di Dalton fu messa in discussione.
Thomson poi propose il primo modello di atomo in cui si facesse riferimento a particelle subatomiche, cioè a particelle più piccole dell’atomo: egli ipotizzò che l’atomo fosse una sferetta carica positivamente all’interno della quale erano disposti gli elettroni in modo tale da neutralizzare la carica positiva. Il modello di Thomson rappresentò un importante passo avanti, ma non era del tutto convincente: infatti se c’erano delle particelle subatomiche negative dovevano esserci anche delle subparticelle positive.
Successivamente Rutherford si concentrò sulle radiazioni α (cioè atomi di elio caricati positivamente). Rutherford “bombardò” una sottilissima lamina d’oro (dello spessore di circa 200 atomi, quindi 200u) con un fascio di radiazioni α, ponendo un evidenziatore dietro la lamina. Alla prima osservazione sembrò che quasi tutte le particelle α attraversassero la lamina; ma osservazioni più accurate dimostrarono che un numero molto piccolo veniva deviato e che un numero molto molto più piccolo veniva persino riflesso. Rutherford immaginò che l’atomo fosse come un piccolo sistema solare cioè un atomo planetario con un nucleo come sole ed elettroni come pianeti, dove ogni elettrone si muoveva lungo una precisa orbita.
Oggi si sa che l’atomo non è indivisibile, ma è esso stesso costituito da particelle: si definisce atomo la più piccola parte di materia che ne conserva inalterate le proprietà chimico-fisiche.
Democrito immagina gli atomi come enti geometrici di forme differenti che si muovono nel vuoto spontaneamente seguendo la regola che il simile attrae il simile.
Ianeselli Nicole