dispense chimica

I.I.S. CHINO CHINI
DISPENSE DI CHIMICA
Prof. Petrucci Raffaele
A.S. 2011/2012
Ero giovanissimo, avevo l’illusione che l’intelligenza umana potesse arrivare a tutto. E perciò m’ero
ingolfato negli studi oltre misura.
"Enrico Fermi"
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A.S. 2011/2012
SISTEMA INTERNAZIONALE
IL SISTEMA INTERNAZIONALE CLASSIFICA LE GRANDEZZE E LE RISPETTIVE UNITA' DI MISURA
LE GRANDEZZE VENGONO SUDDIVISE IN:
GRANDEZZE FONDAMENTALI
Grandezza
Unità di misura
Massa
Kg (chilogrammo)
Tempo
S (secondo)
Lunghezza
m (metro)
Quantità di materia
GRANDEZZE DERIVATE
Grandezza
Unità di misura
Area
m2 (metro quadro)
Volume
m3 (metro cubo)
Densità
Kg/m3 (chilogrammo su
metro cubo)
mol (moli)
GRANDEZZE INTENSIVE
NON dipendono dalle dimensioni del campione
ESEMPIO DI GRANDEZZA INTENSIVA
E' LA DENSITA'
GRANDEZZE ESTENSIVE
Dipendono dalla dimensioni del campione
ESEMPIO DI GRANDEZZA ESTENSIVA
E' IL VOLUME
LA DENSITA'
La densità si definisce come il numero di particelle di composto contenute in un determinato volume.
questo significa che
più è alto il numero di particelle maggiore è la densità
Se prendo due contenitori in cui metto in uno 100 ml di olio e nell'altro 100 ml d'acqua io avrò una
situazione del genere:
2
molecola d'acqua
molecole d'olio
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come si può vedere le molecole d'acqua sono un numero maggiore di quelle d'olio questo significa che
l'olio è meno denso dell'acqua
La densità di una sostanza può essere determinata mediante una formula:
d = densità
m = massa
V = volume
esempio:
Una sostanza ha una massa di 12 Kg e occupa un volume di 10 l (litri) calcola la densità di tale sostanza
per risolvere questo problema devi seguire i seguenti passaggi:
1) scrivere la formula per calcolare la densità
2) individuare nei dati del problema quanto vale la massa e quanto il volume
m = 12 Kg
V = 10 l (litri)
3) sostituire nella formula per calcolare la densità al posto di m e V i valori corrispondenti
= 1,2 Kg/l (chilogrammo su litro)
LA TEMPERATURA
La temperatura, come abbiamo detto in precedenza, è una grandezza intensiva (cioè non dipende dalla
grandezza del campione) e inoltre è una grandezza fondamentale e nel sistema internazionale ha come
unità di misura il grado Kelvin che si indica con K.
La temperatura espressa in gradi Kelvin si chiama TEMPERATURA ASSOLUTA.
Quando si misura la temperatura di una sostanza con un termometro, il valore che leggiamo è espresso in
gradi centigradi (che si indicano con °C), se vogliamo trasformarlo in gradi Kelvin dobbiamo aggiungere
273.15 cioè:
T(K) = T(°C) + 273.15
se invece dobbiamo passare da gradi centigradi a gradi Kelvin dobbiamo togliere 273.15 cioè:
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T(°C) = T(K) -273.15
il valore 273.15 prende il nome di FATTORE DI CONVERSIONE.
esempio:
trasformare in 50 °C in gradi K (Kelvin)
T(K) = 50 +275.15 = 323.15
trasformare 560 K in °C
T(°C) = 560 - 273.15 = 286.85
CALORE
Il calore è una forma di energia chiamata energia termica, in chimica il calore è molto importante in quanto
quasi tutte le reazioni chimiche si possono dividere in due grandi gruppi:
REAZIONI
CHIMICHE
CHE
AVVENGONO REAZIONI CHIMICHE CHE AVVENGONO CEDENDO
ASSORBENDO CALORE DALL'AMBIENTE
CALORE ALL'AMBIENTE
REAZIONI ENDOTERMICHE
Il calore può essere calcolato tramite la formula: q = m * c * ΔT
REAZIONI ESOTERMICHE
si pronuncia delta T
q è il calore; m è la massa; c è il calore specifico; ΔT è la differenza di temperatura
•
•
•
il calore (q) ha come unità di misura la caloria (cal) o il Joule (J).
la massa m viene espressa in grammi (g)
Il calore specifico c è una grandezza specifica per ogni sostanza, cioè
ogni sostanza chimica possiede un proprio calore specifico.
Il calore specifico viene definito come: LA QUANTITA' DI CALORE ASSORBITA O CEDUTA DA
UN GRAMMO DI CAMPIONE PER INNALZARE O ABBASSARE LA SUA TEMPERATURA DI UN
GRADO CENTIGRADO.
l'unità di misura del calore specifico nel sistema internazionale è
;
cioè Joule
su grammo per grado Kelvin oppure Joule su grammo per grado centigrado.
Il calore specifico è stato determinato sperimentalmente per ogni singolo materiale ed è
riportato in una tabella, sono riportati di seguito alcuni esempi:
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Calori specifici
Sostanza
cal/g × °C
J/g × °C
Alluminio
0.21
0.896
Argento
0.057
0.239
Rame
0.092
0.385
Zinco
0.096
0.389
Piombo
0.031
0.129
Ferro
0.108
0.450
Stagno
0.057
0.239
Bronzo
0.091
0.380
Invar (lega di acciaio al 36% di Ni)
0.11
0.460
Ottone
0.091
0.380
Oro
0.031
0.129
Mercurio
0.033
0.139
Carbone vegetale
0.263
1.2
Zolfo
0.175
0.732
Ghiaccio ( a 0 °C)
0.488
2.04
Acqua ( a 0 °C)
1.01
4.218
1
4.18
Acqua di mare
0.95
3.925
Glicerolo
0.572
2.39
Etanolo
0.581
2.43
Benzina
0.536
2.24
Olio lubrificante
0.443
1.850
Petrolio
0.455
1.9
Aria
0.24
1.005
Idrogeno
3.397
14.280
Ossigeno
0.291
0.917
Azoto
0.248
1.038
Biossido di carbonio
0.20
0.836
Vapore d'acqua ( a 100 °C)
0.464
1.940
Acqua
Il ΔT può essere determinato sperimentalmente attraverso uno strumento chiamato CALORIMETRO che
mi permette di misurare la temperatura iniziale e la temperatura finale di una reazione chimica; cioè con
tale strumento posso determinare la temperatura prima che avvenga la reazione cioè la temperatura
iniziale (TINIZIALE) e la temperatura subito dopo la fine della reazione cioè la temperatura finale (TFINALE).
Facendo la sottrazione tra temperatura finale e temperatura iniziale mi trovo il ΔT .
ΔT = TFINALE - TINIZIALE
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esempio:
calcola la quantità di calore necessaria per riscaldare 20g di alluminio da 250 °C a 320°C.
1) prima di tutto devo trovare nella tabella il valore del calore specifico corrispondente al materiale che è
indicato nel problema, in questo caso l'alluminio. Dalla tabella sopra riportata si può vedere che l'alluminio
ha un calore specifico di 0.21 cal/g*°C oppure 0.896 J/g*°C. Posso prendere il primo o il secondo valore
indifferentemente, devo fare attenzione però a quale sarà alla fine l'unità di misura della temperatura,
perché se prendo il primo valore (cioè 0.21) avrò il calore espresso in cal se predo il secondo valore (cioè
0.869) avrò il calore espresso in J.
2) calcolo il ΔT sapendo che Tiniziale = 250 °C e la Tfinale = 320 °C basta applicare la formula:
ΔT = TFINALE - TINIZIALE = 320 - 250 = 70 °C
3) si applica la formula per calcolare il calore:
q = m * c * ΔT =20 * 0.21 * 70 = 294 cal
se al posto di 0.21 avessi usato 0.896 il calore sarebbe espresso i J
q = m * c * ΔT =20 * 0.896 * 70 = 1254.4 J
ESERCIZI
1) SCRIVI LA DEFINIZIONE DI SISTEMA INTERNAZIONALE
2) FAI DUE ESEMPI DI GRANDEZZE FONDAMENTALI E DUE DI GRANDEZZE DERIVATE E SCRIVI ACCANTO LA
RISPETTIVA UNITA' DI MISURA
3) SCRIVI LA DEFINIZIONE DI DENSITA'
4) CALCOLA LA DENSITA' DI UNA SOSTANZA CHE HA MASSA DI 50 Kg E OCCUPA UN VOLUME DI 20 l (LITRI)
5) CALCOLA LA DENSITA' DI UNA SOSTANZA CHE HA MASSA DI 98.56 Kg E OCCUPA UN VOLUME DI 23.1 l
(LITRI)
6) COME SI CHIAMA IL NUMERO 273.15 CHE SERVE PER CONVERTIRA LA TEMPERATURA DA GRADI KELVIN
A GRADI CENTIGRADI E VICEVERSA?
7) TRASFORMA IN GRADI KELVIN (K) LE SEGUENTI TEMPERATURE ESPRESSE IN GRADI CENTIGRADI (°C):
56.3 °C
86.23°C
456 °C
8) TRASFORMA IN GRADI CENTIGRADI (°C) LE SEGUENTI TEMPERATURE ESPRESSE IN GRADI KELVIN(K):
569 K
895.6 K
358.15 K
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9) CALCOLA IL CALORE CHE OCCORRE FORNIRE A 15 g DI PIOMBO PER INNALZARE LA PROPRIA
TEMPERATURA DA 236 °C A 698 °C. CALCOLA IL CALORE SIA IN J (JOULE) CHE IN cal (CALORIE)
10) CALCOLA IL CALORE IN cal DI 10g DI ZOLFO CHE BRUCIANO SAPENDO CHE LA VARIAZIONE DI
TEMPERATURA (ΔT) E' UGUALE A 56°C.
LA MATERIA
La materia è tutto ciò che ci circonda che ha una massa e occupa uno spazio. Gli stati fisici della materia
sono tre SOLIDO, LIQUIDO E GASSOSO.
Le proprietà dei vari stati fisici della materia si possono riassumere con la seguente tabella:
VOLUME
FORMA
DENSITA'
PRESSIONE ESERCITATA
SOLIDO
Proprio (significa che il
solido se viene messo
all'interno di un
contenitore non occupa
tutto il volume del
contenitore ma occupa
solo il volume delimitato
dalla sua forma)
Propria
Alta
Se si applica una
pressione la materia allo
stato solido non cambia
ne forma ne volume ne
stato fisico, si dice
quindi che è
INCOMPRIMIBILE
LIQUIDO
Proprio (significa che il
liquido se viene messo
all'interno di un
contenitore non occupa
tutto il volume del
contenitore ma occupa
solo il volume delimitato
dalla sua forma)
Assume la forma del
recipiente che lo
contiene
Media
Se si applica una
pressione la materia allo
stato liquido non cambia
ne forma ne volume ne
stato fisico, si dice
quindi che è
INCOMPRIMIBILE
GASSOSO
Occupa tutto il volume
ad esso disponibile
Assume la forma del
recipiente che lo
contiene
Bassa
Se si applica una
pressione la materia allo
stato gassoso cambia
volume, forma e stato
quindi si dice che è
COMPRIMIBILE
In chimica la materia si definisce anche sostanza e si divide in:
SOSTANZA PURA: cioè costituita da un solo tipo di elemento chimico
MISCUGLI: sostanza formata da più tipi di elementi chimici
i miscugli a loro volta sono suddivisi in:
MISCUGLI ETEROGENEI: cioè costituiti da due o più sostanze messe insieme ma che non si mischiano tra di
loro (Esempio: ACQUA E OLIO; ACQUA E SABBIA) si dice formati da due o più FASI
MISCUGLI OMOGENEI: cioè costituiti da due o più sostanze messe insieme che si mischiano tra loro
(Esempio: ACQUA E SALE; ACQUA E ZUCCHERO; VINO) si dice formati da una sola FASE
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La FASE in chimica individua UNA PORZIONE DI MATERIA FISICAMENTE DISTINGUIBILE CHE HA UN VOLUME
DEFINITO, LE CUI MOLECOLE O ATOMI CHE LA COSTITUISCONO HANNO LE STESSE PROPRIETA'.
FASE
FASE
I miscugli omogenei sono chiamati SOLUZIONI.
Le SOLUZIONI sono formate da una parte chiamate SOLUTO e dall'altra chiamata SOLVENTE.
Il SOLUTO è la sostanza che si trova in minore quantità all'interno della soluzione
Il SOLVENTE è la sostanza che si trova in maggiore quantità all'interno della soluzione
Il solvente scioglie il soluto
Le soluzioni quindi sono formate da un soluto e un solvente.
La quantità di soluto che si trova all'interno di una soluzione è definita CONCENTRAZIONE DELLA
SOLUZIONE.
Vi sono più formule matematiche per determinare la concentrazione di una soluzione, quella che
prenderemo in considerazione e la formula che ci permette di determinare il volume di soluto presente
all'interno di una soluzione che viene chiamato PERCENTO IN VOLUME:
V(soluto) = volume di soluto in millilitri (ml)
V(solvente) = volume di solvente in millilitri (ml)
esempio
Una soluzione è preparata sciogliendo 80 ml di alcool etilico in sufficiente acqua per avere 250 ml di
soluzione. Quale è il percento in volume di alcool nella soluzione?
1) Si individuano nel testo il volume del soluto e quello della soluzione. Il volume del soluto è sempre quello
più piccolo, in questo caso 24 ml, il volume del solvente è sempre quello più grande, in questo caso 250 ml.
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2) si sostituiscono nella formula per calcolare il percento in volume, in questo caso si ha:
ESERCIZI
1) COSA E' UN MISCUGLIO OMOGENEO?
2) COSA SI INTENDE PER FASE?
3) DA COSA SONO COSTITUITE LE SOLUZIONI?
4) DAI LA DEFINIZIONE DI MATERIA
5) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO SOLIDO?
6) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO LIQUIDO?
7) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO GASSOSO?
8)UNA SOLUZIONE E' PREPARATRA AGGIUNGENDO 40 ml DI ALCCOL ETILICO A SUFFICIENTE ACQUA PER
AVERE 150 ml DI SOLUZIONE. QUALE E' IL PERCENTO IN VOLUME DI ALCOOL ETILICO NELLA SOLUZIONE?
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ELEMENTI, MOLECOLE E COMPOSTI
ELEMENTI : sono la parte più piccola della materia chimica (sostanza), possono essere formati da uno o più
atomi i quali possiedono stesse proprietà e stessa massa. Gli elementi sono tutti classificati nella TAVOLA
PERIODICA DEGLI ELEMENTI e sono indicati con l'iniziale del proprio nome latino.
il nome in latino del potassio è KALIUM e il simbolo nella tavola periodica è K
MOLECOLE: derivano dall'unione di due o più atomi dello stesso tipo, ad esempio l'ossigeno (che viene
indicato con la lettera O) in natura non si trova come singolo atomo ma unito con un'altro atomo di
ossigeno (O-O) cioè due atomi di ossigeno legati insieme o ancora più precisamente una molecola di
ossigeno e si indica mettendo un numerino in basso a destra del simbolo dell'elemento che mi indica quanti
elementi uguali sono uniti tra loro per formare la molecola.
Es.
La molecola di ossigeno è formata da due atomi di ossigeno legati insieme e si indica O2
La molecola dell'azoto (che nella tavola periodica è indicato con la lettera N) è formata da due atomi di
azoto legati insieme e si indica N2
La molecola dell'ozono è formata da tre atomi di ossigeno legati insieme e si indica con O3
10
COMPOSTI: derivano dall'unione di due o più elementi diversi. Nel linguaggio scientifico anche i composti
si chiamano molecole (non si dice un composto d'acqua ma una molecola d'acqua).
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Es.
L'acqua è un composto perché e formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno H2O (il numerino in
basso a destra del simbolo dell'elemento chimico indica quanti atomi di quell'elemento sono presenti, se in
basso a desta del simbolo chimico non viene indicato nessun numero significa che è presente solo un
atomo di quell'elemento).
H2 O
due atomi di idrogeno
un atomo di ossigeno
RAPPRESENTAZIONE DEGLI ELEMENTI MOLECOLE E COMPOSTI
Gli elementi si rappresentano con il simbolo corrispondente al nome (tutti i simboli degli elementi con i
rispettivi nomi sono scritti nella tavola periodica degli elementi)
Le molecole sono indicate con il simbolo dell'elemento da cui sono formate e in basso a destra del simbolo
dell'elemento si indica il numero di atomi dell'elemento che forma la molecola. Tale numero prende il
nome di INDICE STECHIOMETRICO.
O2
simbolo dell'elemento
che costituisce la molecola
indice stechiometrico
L' indice stechiometrico indica il numero di atomi dell'elemento presenti nel la molecola
I composti sono indicati con i simboli degli elementi che le compongono e i rispettivi indici stechiometrici
(come nelle molecole ma in questo caso i simboli degli elementi sono più di uno in quanto i composti sono
costituiti da elementi diversi). Se ci sono più composti dello stesso tipo questi si indicano mettendo un
numero davanti alla formula.
Es.
Se sono presenti due molecole d'acqua si scrive 2H2O
se sono presenti 3 molecole di anidride carbonica si scrive 3CO2
Il numeri scritto davanti alla formula del composto si chiama COEFFICIENTE STECHIOMETRICO
3CO2
coefficiente stechiometrico
QUESTE RAPPRESENTAZIONI PRENDONO IL NOME DI FORMULE CHIMICHE
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DISPENSE DI CHIMICA
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GLI ELEMENTI NELLA TAVOLA PERIODICA
Tutti gli elementi chimici che si trovano in natura sono rappresentati nella tavola periodica degli elementi.
La struttura della tavola periodica, cioè la posizione che occupano gli elementi nella tavola periodica, è ben
precisa in funzione delle loro caratteristiche. Una prima divisione viene fatta tra METALLI, NON METALLI E
SEMIMETALLI.
TUTTI QUELLI CHE SI TROVANO NELLA PARTE
SINISTRA DELLA TAVOLA PERIODICA SONO METALLI
GLI ELEMENTI CHE SI TROVANO A CAVALLO
DELLA LINEA GIALLA SONO SEMIMETALLI
GLI ELEMENTI CHE SI
TROVANO NELLA PARTE
DESTRA DELLA TAVOLA
PERIODICA SONO NON
METALLI
CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI (METALLI, NON METALLI E SEMIMETALLI)
METALLI
SEMIMETALLI
NON METALLI
Si trovano tutti allo stato solido Si trovano tutti allo stato solido
tranne il mercurio che è liquido
Si trovano per la maggior parte
allo stato solido e gassoso tranne
il bromo che è liquido
Sono ottimi conduttori sia di Sono ottimi conduttori sia di Non sono conduttori ne di calore
calore che di elettricità solo in ne di elettricità
calore che di elettricità
alcune condizioni
Sono duttili (resistenti a forze Sono poco duttili (resistenti a
come trazione e compressione) e forze
come
trazione
e
malleabili (si possono lavorare compressione) e poco malleabili
(si possono lavorare senza
Non sono duttili (resistenti a
forze
come
trazione
e
compressione) ne malleabili (si
possono
lavorare
senza
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DISPENSE DI CHIMICA
senza provocarne la rottura)
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provocarne la rottura)
provocarne la rottura)
LE REAZIONI CHIMICHE
Le reazioni chimiche o trasformazioni chimiche (come già studiato precedentemente) cambiamo la
conformazione atomico-molecolare della materia. Questo vuol dire, in linea generale, che si parte da una
materia formata da alcune molecole e dopo che è avvenuta la reazione chimica si arriva a una materia
formata da molecole completamente differenti.
La reazione chimica in generale può essere schematizzata in questo mode:
A+B
materia di partenza formata da
due diverse molecole A e B (le
lettere indicano due molecole
qualsiasi)
le molecole di partenza sono
chiamate REAGENTI
C +D
materia di arrivo formata da
due diverse molecole C e D (le
lettere indicano due molecole
qualsiasi)
le molecole di arrivo sono
chiamate PRODOTTI
Possiamo quindi concludere che una reazione chimica parte dai REAGENTI per formare i PRODOTTI.
Inoltre i REAGENTI e i PRODOTTI sono formati da molecole con struttura completamente diversa e con
proprietà completamente diverse.
STRUTTURA DELL'ATOMO
L'atomo è formato da tre tipi di particelle: PROTONO, NEUTRONI ed ELETTRONO, queste tre particelle
essendo prendono il nome do particelle subatomiche cioè più piccole dell'atomo.
PROTONI
NEUTRONI
ELETTRONI
Protoni e neutroni hanno masse simili e si trovano in una zona molto Gli elettroni hanno una massa
molto piccola tanto da poter
piccola e molto densa al centro dell'atomo chiamata NUCLEO
essere considerata trascurabile
rispetto a quelle dei protoni e
neutroni. Gli elettroni si muovono
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DISPENSE DI CHIMICA
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intorno al nucleo con orbite ben
definite
I
protoni
sono
positivamente (+)
carichi I neutroni non hanno carica, si Gli elettroni
dice quindi che sono neutri
negativa (-)
hanno
carica
NUMERO ATOMICO E NUMERO DI MASSA
NUMERO ATOMICO: si indica con la lettera Z ed esprime il numero di protoni presenti nell'atomo
Il numero atomico, cioè il numero di protoni presenti nell'atomo, si scrive in basso a sinistra del simbolo
dell'elemento.
Es.
6C
indica che l'atomo di carbonio ha numero atomico 6 cioè ha 6 protoni.
Quando gli elementi sono neutri cioè il numero di protoni e quello degli elettroni sono uguali il numero
atomico oltre ad indicare il numero di protoni esprime anche quello degli elettroni presenti nell'atomo.
Quindi 6C indica che il carbonio ha 6 protoni e 6 elettroni.
NB. Nella tavola periodica degli elementi è indicato il numero atomico di ogni elemento in alto a sinistra del
quadratino dove è scritto il simbolo dell'elemento.
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A.S. 2011/2012
numero atomico
Come si può vedere osservando la tavola periodica tutti gli elementi sono ordinati orizzontalmente in base
al numero atomico crescente. Quindi si può concludere che gli elementi nella tavola periodica sono ordinati
in base:
1. alle proprie caratteristiche di metalli, semimetalli e non metalli
2. al loro numero atomico cioè al numero di protoni presenti nell'atomo.
NUMERO DI MASSA: si indica con la lettera A ed esprime il risultato della somma del numero dei neutroni
e dei protoni presenti nell'atomo.
Il numero di massa, cioè il risultato della somma dei protoni e dei neutroni, si scrive in alto a sinistra del
simbolo dell'elemento.
Es.
12
C
indica che la somma tra il numero dei protoni e quella dei neutroni presenti nell'atomo di carbonio (C) è 12.
Per determinare il numero di neutroni (il numero di neutroni si indica con la lettera N) presenti nell'atomi
di un elemento chimico basta fare la differenza tra il numero di massa e il numero atomico:
Es.
Determinare il numero di neutroni che si trovano nel seguente elemento
numero di massa ( protoni + neutroni) A
15
numero atomico (protoni) Z
il numero di neutroni (N) si ricava dalla differenza tra il numero di massa e il numero atomico:
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N = A - Z =63-29 =34 il numero di neutroni presenti nell'atomo di rame (Cu) è 34
GLI ISOTOPI
Gli ISOTOPI sono atomi dello stesso elemento che hanno un numero differente di neutroni
Es.
L'atomo di idrogeno (H) può avere nel nucleo solo un protone, un protone e un neutrone oppure un
protone e due neutroni. Questi sono tre atomi sono isotopi dello stesso elemento cioè dell'idrogeno e si
chiamano Deuterio e Trizio.
IDROGENO
DEUTERIO
TRIZIO
IL NUCLEO DELL'ATOMO DI IL NUCLEO DELL'ATOMO DI IL NUCLEO DELL'ATOMO DI
IDROGENO E' FORMATO SOLO DA IDROGENO E' FORMATO DA UN IDROGENO E' FORMATO DA UN
UN PROTONE
PROTONE E UN NEUTRONE
PROTONE E DUE NEUTRONI
IL NUMEO ATOMICO
NUMERO DI MASSA
UGUALI A 1
E IL IL NUMERO ATOMICO VALE 1 MA IL NUMERO ATOMICO VALE 1 MA
SONO IL NUMERO DI MASSA VALE 2
IL NUMERO DI MASSA VALE 3
A=2
Z=1
A=3
Z=1
A=1 Z=1
N= A-Z = 1-1 =0
N= A-Z = 2-1 =1
N= A-Z = 3-1 =2
Significa che nel nucleo non sono
presenti neutroni
Significa che nel nucleo è
presente un solo neutrone
Significa che nel nucleo sono
presenti due neutroni
P =protoni
e = elettroni
P =protoni
n = neutroni
e = elettroni
P =protoni
n = neutroni
e = elettroni
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DISPENSE DI CHIMICA
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MASSA ATOMICA (M.A.)
La massa di ogni singolo elemento chimico viene chiamata massa atomica e si abbrevia con M.A., essa è
riportata nella tavola periodica degli elementi ed è calcolata facendo la media delle masse di tutti gli isotopi
di quell'elemento.
massa atomica
La massa atomica è troppo piccola per essere espressa in grammi (g), quindi si adopera un'altra unità di
misura: UNITA' DI MASSA ATOMICA (SI ESPRIME CON IL SIMBOLO u).
Quindi possiamo dire che il Litio (Li) ha una massa atomica di 6.941 u, l'idrogeno ha una massa atomica di
1.00794 u e così via.
MASSA MOLECOLARE (M.M.)
La massa molecolare è la somma delle masse di tutti gli elementi che costituiscono una molecola o un
composto e si abbrevia con M.M.
Es.
la massa molecolare dell'acqua che ha formula chimica H2O si calcola seguendo questo procedimento:
1. Dalla formula chimica della molecola si determinano gli elementi che la compongono, nel caso
dell'acqua sono idrogeno (H) e ossigeno (O)
2. Si ricavano le masse atomiche di ogni singolo elemento dalla tavola periodica
M.A. (H) = 1.0079 u
M.A. (O) = 15.9994 u
3. Si moltiplica la massa di ogni elemento per l'indice stechiometrico indicato nella formula chimica, in
questo caso l'indice stechiometrico dell' H è 2 mentre quello dell'O è 1 poi si sommano.
17
(H) = 1.0079 x 2 = 2.0158 u
(O) = 15.9994 x 1 = 15.9994 u
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DISPENSE DI CHIMICA
A.S. 2011/2012
M.M. (H2O) = 2.0158 + 15.9994 = 18.058 u (questa è la massa molecolare dell'acqua)
GLI IONI
Gli atomi degli elementi sono formati come abbiamo detto da tre particelle: protoni, neutroni ed elettroni.
I protoni sono carichi positivamente (+), gli elettroni sono carichi negativamente (-) mentre i neutroni non
hanno carica.
Tutti gli atomi degli elementi che si trovano in natura, se non soggetti a trasformazione chimica, hanno lo
stesso numero di protoni ed elettroni, e siccome queste due particelle hanno cariche opposte (cioè i
protoni ( +) e i neutroni ( -)) se si sommano tutte le cariche all'interno dell'atomo il risultato è uguale a
zero, si dice allora che l'atomo è NEUTRO.
Nel caso in cui il numero di elettroni e protoni sono diversi, si dice che l'atomo è in forma ionica o meglio è
uno IONE.
Gli ioni si dividono in:
ANIONI nel caso in cui gli elettroni sono in numero maggiore rispetto ai protoni, quindi se si sommano
le cariche positive e quelle negative presenti nell'atomo si avrà un valore negativo o meglio uno IONE
NEGATIVO
CATIONI nel caso in cui gli elettroni sono in numero minore rispetto ai protoni quindi se si sommano le
cariche positive e quelle negative presenti nell'atomo si avrà un valore positivo o meglio uno IONE
POSITIVO
Possiamo riassumere gli ioni con questo schema:
IONE
CARICO NEGATIVAMENTE
ANIONE
CARICO POSITIVAMENTE
CATIONE
ESERCIZI PER CASA:
1) QUALE E' LA DIFFERENZA TRA ELEMENTI, MOLECOLE E COMPOSTI?
2) DOVE SONO CLASSIFICATI TUTTI GLI ELEMENTI ESISTENTI IN NATURA?
3) COME VENGONO SUDDIVISI GLI ELEMENTI NELLA TAVOLA PERIODICA?
4) DOVE SI TROVANO NELLA TAVOLA PERIODICA I METALLI, I SEMIMETALLI E I NON METALLI?
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5) QUALI SONO LE PARTICELLE CHE COSTITUISCI L'ATOMO?
6) QUALI SONO LE CARICHE DELLE PARTICELLE CHE COSTITUISCONO L'ATOMO?
7) QUALE PATICELLE CHE COSTITYISCONO L'ATOMO HANNO MASSE SIMILI?
8) DOVE SI TROVANO NELL'ATOMO I PROTONI E I NEUTRONI?
9) DOVE SI TROVANO NELL'ATOMO GLI ELETTRONI?
10) COSA INDICA IL NUMERO DI MASSA?
11) COSA INDICA IL NUMERO ATOMICO?
12) SCRIVI AFFIANCO AD OGNI ELEMENTO CHIMICO SOTTO INDICATO IL NUMERO DI PROTONI , DI
NEUTRONI E IL NOME DEL COPMPOSTO (USA LA TAVOLA PERIODICA)
13) COSA SONO GLI IONI?
14) COSA INDICA L'INDICE STECHIOMETRICO?
15) COSA INDICA IL COEFFICIENTE STECHIOMETRICO?
16) QUALE è LA DIFFERENZA TRA ANIONI E CATIONI?
17) DETERMINA LA MASSA MOLECOLARE DEI SEGUENTI COMPOSTI E SCRIVI QUALE E' L'INDICE
STECHIOMETRICO DI OGNI SINGOLO ELEMENTO CHE COSTITUISCE IL COMPOSTO
H2O , NO3, HBr, H2SO4, HNO3
18) COME E' STATA CALCOLA LA MASSA ATOMICA DEGLI ELEMENTI INDICATA NELLA TAVOLA PERIODICA?
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