Elementi di chimica: i mattoni della materia http://www.youtube.com/watch?v=Q4KI1FA4YJ0 PROF. ALFONSO ANGUILLA ELEMENTI DI CHIMICA: I MATTONI DELLA MATERIA 1 Elementi di chimica: i mattoni della materia Gli elettroni ruotano intorno al nucleo, trattenuti dalla loro carica elettrica DENTRO LA MATERIA negativa, che attrae la carica elettrica positiva dei neutroni. Per questo motivo vanno ad alta velocità senza mai lasciare la propria orbita, che si La materia è formata da particelle piccolissime: gli ATOMI. chiama GUSCIO ELETTRONICO . Fino a qualche anno fa si pensava che gli atomi fossero particelle indivisibili ATOMO Oggi sappiamo che gli atomi sono costituiti da particelle ancora più piccole (subatomiche = dentro l'atomo): PROTONI - ELETTRONINEUTRONI. PROTONI (CARICA ELETTRICA POSITIVA +) massa molto grande NEUTRONI (NON HANNO CARICA ELETTRICA) ELETTRONI (CARICA ELETTRICA NEGATIVA -) Nel nucleo si trovano protoni e massa molto piccola (2000 volte più piccola di protoni e neutroni) RICORDA 1. neutroni NUMERO DI PROTONI + NUMERO NEUTRONI = NUMERO DI MASSA DELL'ATOMO. 2. IN OGNI ATOMO IL NUMERO DEI PROTONI E' UGUALE AL NUMERO DEGLI ELETTRONI, QUINDI GLI ATOMI SONO ELETTRICAMENTE L'atomo ha una struttura a guscio ed è quasi vuoto perchè le particelle NEUTRI (PERCHE' ELETTRONI E PROTONI SI ANNULLANO A sono infinitamente piccole VICENDA). 3. CARICHE DI SEGNO OPPOSTO (+ -) SI ATTRAGGONO 4. CARICHE DI SEGNO UGUALE (++; --) SI RESPINGONO 2 Elementi di chimica: i mattoni della materia GUSCI ELETTERONICI OGNI GUSCIO PUO' OSPITARE UN NUMERO MASSIMO DI ELETTRONI: - IL 1° GUSCIO (QUELLO PIU' VICINO AL NUCLEO) PUO' OSPITARE 2 ELETTRONI - IL 2° GUSCIO PUO' OSPITARNE 8 QUANDO GLI ELETTRONI COMPLETANO UN'ORBITA SI COLLOCANO NELL'ORBITA PIU' ESTERNA. IN NATURA ESISTONO 90 TIPI DI ATOMI DIVERSI QUESTI SI DISTINGUONO DAL NUMERO ATOMICO (Z), CIOE' DAL NUMERO DI PROTONI ED ELETTRONI CHE CONTENGONO ESEMPIO: ATOMO DI IDROGENO (H) HA UN SOLO PROTONE E, QUINDI, UN SOLO ELETTRONE IL NUMERO ATOMICO SARA' Z=1 3 Elementi di chimica: i mattoni della materia COME SI CLASSIFICANO GLI ELEMENTI http://www.ptable.com/?lang=it QUESTE RIGHE SI CHIAMANO PERIODI Gli elementi sono stati classificati NEL 1870 da Dimitrij Questa tavola e'organizzata 1° guscio Mendeleev nella TAVOLA PERIODICA. periodicamente: nella prima riga ci sono gli elementi che hanno tanti 2° guscio Gli elementi sono ordinati in base al loro NUMERO elettroni quanti ne servono per completare il guscio elettronico. ATOMICO (quindi in base al numero di protoni contenuti La prima riga si ferma all'Elio che nel nucleo) a partire da quello che ha il numero minore, ha 2 elettroni (numero massimo di elettroni per il primo guscio). l'idrogeno (Z=1). Nella seconda riga si arriva ad un In questa tabella si va a capo ogni volta che gli elettroni numero massimo di 10 elettroni con hanno riempito un guscio elettronico. completa con 8 elettroni che si esistono in natura, mentre gli altri sono stati creati artificialmente dall'uomo. Ogni atomo ha il suo simbolo. Per indicare una sostanza composta da atomi diversi si utillizza la FORMULA CHIMICA. QUESTE COLONNE SI CHIAMANO GRUPPI Gli elementi fino ad ora individuati sono 118, di cui solo 92 il Neon (il secondo guscio si aggiungono ai 2 del primo guscio.) GLI ELEMENTI DI QUESTE COLONNE HANNO LO STESSO NUMERO DI ELETTRONI NEL GUSCIO PIU' ESTERNO Che geniaccio che sono stato! Clicca sulla mia foto per saperne di più su di me!! http://it.wikipedia.org/wiki/ Dmitrij_Ivanovi%C4%8D_Mendeleev H2 O MOLECOLA DI ACQUA ...un atomo di ossigeno Due atomi di Idrogeno si uniscono con... 4 Elementi di chimica: i mattoni della materia AIUTOOOOOOOOO!!!!!!!!!!! COSA SONO GLI ISOTOPI Il numero dei neutroni degli atomi di uno stesso elemento non è sempre uguale: l'Idrogeno (numero atomico= 1), ad esempio, ha 3 isotopi. PRòZIO DEUTERIO TRIZIO RICORDA!!! L'ELEMENTO E I SUOI ISOTOPI HANNO LO STESSO COMPORTAMENTO CHIMICO MA DIVERSE CARATTERISTICHE DAL PUNTO DI VISTA FISICO! 5 Elementi di chimica: i mattoni della materia COME FANNO GLI ATOMI A LEGARSI TRA LORO? Se prendiamo in esame i GAS INERTI vediamo che hanno scarsa attitudine a legarsi e a formare i composti: questo succede perchè il loro guscio esterno è completo con tutti gli elettroni che può ospitare: 8 elettroni. QUANDO IL GUSCIO ESTERNO E' COMPLETO SI DICE CHE L'ATOMO E' CHIMICAMENTE STABILE. Solitamente quando un atomo ha il guscio esterno incompleto Quello che vedi in alto è un legame chimico COVALENTE: gli atomi tende a completarlo prendendo in prestito elettroni da un altro molta energia per spezzarlo. condividono elettroni . Questo tipo di legame è molto forte e occorrerebbe atomo di uno stesso elemento o di un altro diverso. L'Idrogeno ha un solo elettrone nel guscio esterno e sappiamo che per completarlo ha bisogno di un altro elettrone in prestito: è per questo motivo che si lega ad un altro atomo di idrogeno completando il guscio esterno. Questo è un semplice legame chimico: H2 La disponibilità a cedere, acquistare o condividere elettroni in chimica si chiama VALENZA http://www.youtube.com/watch?v=yGFr24wr6Lg 6 Elementi di chimica: i mattoni della materia valenza 1: monovalente valenza 3: trivalente 7 Elementi di chimica: i mattoni della materia ...ALTRI LEGAMI CHIMICI http://www2.units.it/liut/legami%20chimici.pdf LEGAME IONICO: Alcuni atomi raggiungono l'ottetto stabile acquistando o cedendo elettroni: • Se l'atomo cede elettroni non sarà più neutro ma avrà al suo interno un numero maggiore di protoni e quindi sarà elettricamente positivo (IONE POSITIVO) • Se l'atomo acquista elettroni non sarà più neutro ma avrà al suo interno un numero minore di protoni e quindi sarà elettricamente negativo (IONE NEGATIVO) LEGAME METALLICO: All'interno di un metallo tra atomo e atomo c'è un particolare legame chimico: gli elettroni del guscio più esterno tendono ad allontanarsi dall'atomo e si muovono anche sui gusci esterni degli altri atomi del metallo. Tutti gli elettroni esterni provenienti da vari atomi del metallo formano una "nuvola" elettronica carica negativamente. 8