Elementi di chimica: i mattoni della materia

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