ELEMENTI DI CHIMICA
CLASSI SECONDE
ALCHIMIA dall’arabo al-kīmiyā’ “(arte della) pietra filosofale”
Arte, nata nell’ambiente ellenistico dell’Egitto nel 1° secolo d. C.,
che si proponeva la manipolazione e trasformazione dei metalli, e
in particolare la loro possibile trasmutazione in oro o in rimedi per
il prolungamento della vita. Questa arte è stata coltivata durante
tutto il medioevo e l’inizio dell’età moderna, fino al secolo 17°.
CHIMICA … una AL di troppo!
Scienza che studia le proprietà, la composizione, la struttura e il
modo di trasformarsi della materia.
La chimica studia le
trasformazioni della materia …
Con il termine materia, si indica genericamente qualsiasi cosa
che abbia massa e che occupi spazio.
Alcune trasformazioni
cambiano solo lo stato
fisico o la forma della
materia: FENOMENI
FISICI
Altre trasformazioni
modificano
completamente la
materia: FENOMENI
CHIMICI
FORME DIVERSE DI MATERIA
CHE COSA SI NASCONDE
NELLA STRUTTURA DELLA
MATERIA?
SPEZZIAMO LA MATERIA …
Posso spezzarlo
piccolissimo ma è
sempre ferro.. Cosa si
nasconde dentro?
K
Au
UNA NUOVA TEORIA
E SE FOSSIMO
COMPOSTI DA
PARTICELLE INVISIBILI
E INDIVISIBILI?
O
Democrito
400 a.C. Na
H
C
ATOMO =
INDIVISIBILE
L’atomo è la parte più piccola di ogni cosa.
Ogni atomo ha un simbolo perché è associato ad un elemento.
LA TEORIA ATOMICA DELLA MATERIA
Ma che cosa è un elemento?
dal latino elementum «principio, rudimento, lettera
dell’alfabeto»
Si dicono elementi le sostanze semplici di cui sono formati i
corpi.
Nella concezione del filosofo greco Empedocle e degli antichi naturalisti,
gli elementi, intesi come i principi da cui tutte le cose derivano, erano
quattro
In chimica un elemento è una sostanza pura in cui tutti gli
atomi costituenti, presi singolarmente, hanno caratteristiche
uguali. Es. ossigeno, ferro (NO acqua)
DOVE TROVO TUTTI GLI
ELEMENTI E QUANTI SONO?
NE ESISTONO
92 NATURALI
PER ORA, GLI
ALTRI SONO
ARTIFICIALI
(118)
OGNI
ELEMENTO HA
UN PROPRIO
NOME E UN
PROPRIO
SIMBOLO (una
o due lettere, di
cui la prima
sempre
maiuscola)
COME E QUANTI SONO
QUESTI ATOMI?
H
H
H
H
E SE UN MATERIALE NON È
UN ELEMENTO ALLORA?
SE OSSERVIAMO ATTORNO A NOI
LA MAGGIOR PARTE DEGLI OGGETTI
E DEGLI ESSERI VIVENTI È
FORMATO DA PIÙ ELEMENTI, E NON
DA UNA SOSTANZA UNICA …
NON SONO ELEMENTI MA SONO COMPOSTI !!!!
ATOMO VS MOLECOLA
ELEMENTO VS COMPOSTO
composto : messo insieme, risultante dall’unione di più elementi
Sono circa 8 milioni i composti esistenti in natura.
Un composto è formato da più elementi ed ogni elemento è
associato ad un atomo.
Un composto quindi è formato da atomi legati tra loro detti
MOLECOLA.
MOLECOLA DI ACQUA
Formata da 3 atomi:
2 idrogeno H
1 ossigeno O
Si legge “acca-due-o”
Si scrive H2O
QUINDI … LE MOLECOLE
è formato da
2 elementi!
Cl
Na
IL SALE NON E’ UN ELEMENTO
IL SALE E’ UN COMPOSTO:
HA 2 ELEMENTI, SODIO E
CLORO
Se prendo solo l’atomo Na o l’atomo Cl non hanno
le caratteristiche del sale
Per avere ancora intatte le caratteristiche del sale
devo tenere vicini questi elementi
MOLECOLA
SPEZZIAMO IL SALE
Na
Cl
Se manteniamo legati gli atomi, cioè prendiamo la
molecola allora si mantengono le stesse caratteristiche
del sale.
proprietà di
scioglimento
nell’acqua
forma
sapore
Ogni composto è formato da miliardi di molecole uguali tra
loro.
DA CHE COSA è FORMATO UN
ATOMO?
Gli atomi sono i mattoni di tutta la materia: formano
gli elementi e uniti insieme formano i composti.
Si pensava fosse indivisibile, ma al suo
interno contiene:
PROTONI carichi positivamente formano il
nucleo insieme ai NEUTRONI scarichi
Attorno al nucleo ruotano gli ELETTRONI
carichi negativamente.
Il numero dei protoni è sempre
uguale a quello degli elettroni,
quindi nel complesso l’atomo è
NEUTRO.
Si è scoperto che in realtà
anche i protoni e neutroni
sono formati, a loro volta, da
mattoncini detti QUARK.
GOCCIA DI ACQUA
MOLECOLA DI ACQUA
ATOMO DI IDROGENO CON PROTONI,
NEUTRONI ED ELETTRONI
QUARK CHE FORMANO
PROTONI E NEUTRONI
UN QUARK POTREBBE A
SUA VOLTA CONTENERE
PREONI???
NUMERO ATOMICO E NUMERO
DI MASSA
Il NUMERO ATOMICO rappresenta il numero di protoni o di elettroni
presenti in un atomo.
Ogni elemento naturale (sono 92) ha un diverso numero atomico che va da
1 a 92!
La somma del numero dei protoni e del numero di neutroni è detta
NUMERO DI MASSA ed è importante perché stabilisce le caratteristiche
fisiche di un elemento.
QUANTO PESA UN ATOMO?
Ogni particella che
forma l’atomo,
seppur piccola, ha
una sua massa
La SOMMA delle masse
di protoni, neutroni ed
elettroni viene detta
MASSA ATOMICA, cioè
massa dell’atomo
Si potrebbe calcolare
anche il PESO ATOMICO,
che è la SOMMA dei pesi
di protoni, neutroni ed
elettroni di un atomo.
Unità di misura = u.m.a. =
unità di massa atomica =
1/12 della massa atomica
dell’isotopo 12 del
carbonio che ha massa
atomica = 12
CHE COS’È UN ISOTOPO?
• Ogni elemento è caratterizzato da un numero atomico
(numero protoni o elettroni)
• Il numero di massa (protoni + neutroni) può cambiare, cioè
può cambiare il numero di neutroni di un atomo
• L’atomo, anche se ha un numero diverso di neutroni, è
sempre dello stesso tipo cioè determina lo stesso
elemento di partenza ma con un aspetto diverso
• Un ISOTOPO è quindi un atomo dello stesso elemento
di partenza ma con un numero di neutroni diverso
(numero di massa)
CHE COS’È UN ISOTOPO?
• Un isotopo e un elemento hanno lo stesso comportamento
chimico, ma diverse caratteristiche dal punto di vista fisico.
• Ogni elemento ha diversi isotopi (ad esempio l’idrogeno H
ne ha 3: il prozio con 0 neutroni, il deuterio con 1 neutrone
e il trizio con 3 neutroni).
ELETTRONI E STRATI
ELETTRONICI
Gli ELETTRONI ruotano attorno al
nucleo su diverse orbite ellittiche
dette STRATI ELETTRONICI.
Ogni orbita ellittica può contenere un massimo di
elettroni:
il PRIMO strato al massimo 2
il SECONDO strato al massimo 8
il TERZO strato al massimo 8
…
ESEMPIO:
LO ZOLFO (S)
NUMERO ATOMICO 16
cioè … ha 16 protoni e 16 elettroni
COME SI
DISPONGONO
GLI
ELETTRONI?
2 nel primo livello
8 nel secondo
6 nel terzo
COME HANNO CREATO LA TAVOLA
PERIODICA?
1869
DIMITRIJ IVANOVIC MENDELEEV
Nacque in Siberia nel 1834, ultimo di 14 figli.
La madre, intuendo la sua grande intelligenza, percorse a piedi e con mezzi di
fortuna più di 1500 km fino a San Pietroburgo, per iscriverlo all’università. Dieci
giorni dopo morì e le ultime parole che rivolse al figlio furono: “Persevera con il
lavoro e non con i discorsi. Cerca pazientemente la verità divina e quella
scientifica.”
Si dice che Mendeleev ha ideato la tavola periodica
sognando di fare un solitario.
COME È FATTA LA TAVOLA PERIODICA?
7 righe
orizzontali
= PERIODI
8 colonne
verticali
= GRUPPI a
cui si aggiunge
il gruppo degli
elementi di
transizione
Gli elementi dello
stesso GRUPPO
hanno lo stesso
numero di
elettroni
nell’orbita esterna
Al tempo
38 caselle
erano
vuote
Ogni elemento
contiene nome,
simbolo,
numero atomico
e peso atomico
COME È FATTA LA TAVOLA PERIODICA?
Ci sono i
METALLI, di
vari
tipologie
Ci sono i
NON
METALLI
Ci sono i
GAS NOBILI
i METALLI sono solidi tranne il mercurio, sono lucidi, hanno un punto di
fusione/ebollizione alto, sono duttili e malleabili e sono buoni conduttori di calore
ed elettricità
i NON METALLI sono quasi tutti gassosi (idrogeno, azoto …), solo alcuni solidi
(carbonio, zolfo …) e uno solo liquido (bromo), sono opachi, non sono malleabili,
hanno un punto di fusione/ebollizione basso e sono cattivi conduttori di calore
ed elettricità
GAS NOBILI detti così perché sono gassosi hanno legami soltanto tra di loro
