INTRODUZIONE ALLA CHIMICA Le sostanze più semplici esistenti in natura sono gli ELEMENTI Gli ELEMENTI non si scompongono in sostanze più semplici né attraverso processi fisici né attraverso processi chimici Gli ELEMENTI si indicano con l’iniziale del nome latino Ogni ELEMENTO ha caratteristiche proprie ed è diverso dagli altri Gli ELEMENTI sono costituiti da particelle indivisibili chiamate ATOMI Esistono tanti tipi di ATOMO quanti sono gli ELEMENTI esistenti in natura (negli ELEMENTI si trova solo un tipo di ATOMO) In ogni ATOMO il numero dei PROTONI è uguale al numero degli ELETTRONI questo numero prende il nome di NUMERO ATOMICO Inoltre, questo significa che l’atomo è NEUTRO, poiché il numero delle cariche positive (PROTONI) è uguale al numero delle cariche negative (ELETTRONI) le cariche positive e quelle negative si compensano 1 Per ogni atomo esiste anche il NUMERO DI MASSA che corrisponde alla somma dei PROTONI e dei NEUTRONI presenti nel nucleo ESEMPIO _______NUMERO_ DI _ MASSA O816________ NUMERO_ ATOMICO O è il simbolo dell’ossigeno 8 è in numero di PROTONI, ma anche il numero di ELETTRONI 16 è la somma tra PROTONI e NEUTRONI presenti nel nucleo Allora, come si calcola il numero di NEUTRONI? NUMERO DI MASSA – NUMERO ATOMICO = (protoni + neutroni) – (numero di protoni)= (numero di neutroni) 16 – 8 = 8 8 è il numero dei neutroni Gli ATOMI si possono unire a formare le MOLECOLE Una MOLECOLA è il più piccolo aggregato di ATOMI che caratterizza una SOSTANZA Negli ELEMENTI le MOLECOLE sono formate da ATOMI uguali (della stessa specie) Nei COMPOSTI le MOLECOLE sono formate da ATOMI diversi (di specie diverse) ESEMPIO 1 Cosa significa la scrittura 7O2 ? Si tratta di 7 molecole di ossigeno, ciascuna delle quali è costituita da 2 atomi di ossigeno (O) Quanti atomi di ossigeno (O) ci saranno in totale? 7 x 2 = 14 ESEMPIO 2 Cosa significa la scrittura 3H2O ? Si tratta di 3 molecole d’acqua, ciascuna delle quali è costituita da 2 atomi di idrogeno (H) e un atomo di ossigeno (O) Quanti atomi di idrogeno (H) ci saranno in totale? 3 x 2 = 6 Quanti atomi di ossigeno (O) ci saranno in totale? 3 x 1 = 3 2 Gli ELEMENTI sono le sostanze di cui è formato un COMPOSTO (cioè un COMPOSTO si può dividere in ELEMENTI, mentre gli ELEMENTI non si possono ulteriormente decomporre) Per decomporre un COMPOSTO negli ELEMENTI che lo costituiscono, sono necessari procedimenti di tipo chimico (quelli di tipo fisico non sono sufficienti) LEGGI FONDAMENTALI DELLA CHIMICA 1. In una reazione chimica, la somma dei pesi delle sostanze che reagiscono è sempre uguale alla somma dei pesi delle sostanze che si formano 2. Gli elementi non si combinano a caso, ma secondo quantità definite, seguendo delle precise proporzioni ESEMPIO 35g di ferro (Fe) + 20g di zolfo (S) 55g di solfuro di ferro (FeS) 1) 35g + 20g = 55g 3 2) Se invece di 35g di ferro, si utilizzano 36 g, 1g di ferro non reagirà: se aumenta la quantità di ferro deve aumentare anche quella dello zolfo (secondo una precisa proporzione). Così 70g di Fe + 40g di S 110g di FeS MISCUGLI – Combinazioni di sostanze diverse che conservano le loro proprietà e sono facilmente separabili con processi di tipo fisico SOLUZIONI – Particolari MISCUGLI in cui le particelle delle sostanze che vengono combinate, non sono più distinguibili (neanche al microscopio) Una SOLUZIONE è costituita da SOLVENTE e SOLUTO (il SOLUTO si discioglie nel SOLVENTE). Si chiama CONCENTRAZIONE di una SOLUZIONE, la quantità di SOLUTO (in grammi) disciolta in 100g di SOLUZIONE Una SOLUZIONE si dice SATURA quando, ad una certa temperatura, contiene disciolta la massima quantità possibile di SOLUTO (se si continua ad aggiungere SOLUTO, esso non si discioglie e precipita sul fondo prende così il nome di RESIDUO DI FONDO) Tuttavia, aumentando la temperatura di una soluzione essa può disciogliere una quantità maggiore di SOLUTO 4