Vorrei sapere quando ed in che modo nacque la consapevolezza della corrispondenza tra numero atomico e numero di elettroni di un atomo, e perchè Bohr, nel suo modello dell’atomo di idrogeno, prevedeva che quest’ultimo potesse contenere un solo elettrone. La ringrazio anticipatamente.

Nei modelli formulati all’inizio del ventesimo secolo, riguardanti la struttura atomica, si ammetteva che gli atomi dovevano essere costituiti da particelle di carica opposta (modelli di Thomson e di Rutherford). Essendo la materia nel suo complesso elettricamente neutra,  la carica negativa portata da un atomo doveva eguagliare quella positiva.

Nel 1913, il fisico H.G.J. Moseley, bombardando diversi metalli con fasci di elettroni (i raggi catodici, come erano denominati all’epoca) osservava emissione di raggi X aventi una frequenza caratteristica, diversa per ogni elemento. Moseley fu in grado di formulare una semplice legge che lega la frequenza di emissione al quadrato di un numero intero (il numero atomico Z) diverso da atomo ad atomo. Il numero atomico così assegnato coincideva con il numero progressivo assegnato ad ogni atomo nella tavola periodica degli elementi costruita dal russo Mendeleev (anzi, gli esperimenti di Moseley servirono anche per riempire i buchi lasciati dallo scienziato russo nella tavola degli elementi).  Z dipendeva poi dalla carica nucleare e la sua variabilità nei diversi atomi faceva pensare che ad ogni nucleo dovesse corrispondere una carica positiva multipla di una carica fondamentale (quella del protone). Di qui era poi relativamente facile definire il numero atomico come il numero di cariche fondamentali (protoni) presenti nel nucleo. La corrispondenza con il numero di elettroni segue poi dall’elettroneutralità, come detto sopra, tenendo anche in considerazione gli esperimenti di Millikan  sulla misura delle cariche elettriche fondamentali (che tra l’altro, stabiliscono l’uguaglianza in valore assoluto delle cariche fondamentali positiva e negativa).

L’idrogeno era l’elemento che già figurava col numero uno nella tavola periodica, quindi doveva avere un solo protone e un solo elettrone.