lezione 2 File
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Il Metodo Scientifico Metodo Deduttivo: da assunzioni e premesse si derivano delle conclusioni plausibili (filosofi greci) Metodo Induttivo: da osservazioni mediante modelli si ricavano leggi naturali che devono essere verificate mediante ulteriori esperimenti Osservazioni Ipotesi Leggi Esperimenti Modelli (Teorie) 1 Esempio di applicazione del metodo scientifico Osservazione Le mungitrici non contraggono il vaiolo Ipotesi Contrarre il vaiolo vaccino determina immunità verso il vaiolo Esperimento Esporre un bambino al vaiolo vaccino ed in seguito al vaiolo Teoria Poiché Il bambino non contrae il vaiolo l’ipotesi è verificata Ulteriori esperimenti Altre persone trattate con il vaiolo vaccino confermano il modello di immunità 2 Tutti i principi, le leggi, i postulati della scienza chimica si basano su tre pilastri fondamentali: - Il modello atomico della materia - Il modello strutturale dell’atomo - Il modello del legame chimico Razionalizzare in uno schema semplice tutti gli aspetti in cui la materia si presenta ai nostri occhi. 3 Il modello atomico della materia Gli individui chimici La materia è composta da atomi Per mezzo di questo modello è possibile razionalizzare in uno schema semplice i diversi aspetti in cui la materia si presenta Materia Sostanze Composti elementari Atomi di una stessa specie contenenti Atomi di specie diverse, in rapporto costante e definito, combinate chimicamente Miscele Miscele omogenee eterogenee composti e/o sostanze elementari composti e/o sostanze elementari Atomi Atomi 4 La materia si può trovare sotto tre stati fisici diversi (STATI DI AGGREGAZIONE) •Una fase è una porzione definita di materia con proprietà chimiche e fisiche omogenee (uniformi). •I passaggi fra stati diversi della materia sono detti transizioni di fase o cambiamenti di stato e sono dei cambiamenti fisici •I cambiamenti fisici avvengono senza alterazione chimica dei componenti. 5 Materia Sostanze Composti elementari Atomi di una stessa specie contenenti atomi di specie diverse, in rapporto costante e definito, combinate chimicamente Miscele Miscele omogenee eterogenee composti e/o sostanze elementari sistema monofasico composti e/o sostanze elementari sistema polifasico atomi atomi Sostanze pure (individui chimici) Una sostanza pura è un sistema omogeneo che possiede una composizione definita e costante e che tale rimane sotto un certo ambito di sollecitazioni esterne (ad esempio nelle transizioni di fase) •la composizione percentuale è costante da campione a campione •fondono/bollono a temperature fisse e caratteristiche 6 Sostanze pure Zinco (Zn): solido a T ambiente Mercurio (Hg): liquido a T ambiente Zn Hg Composti: costituiti da atomi almeno due elementi diversi in rapporto fisso e caratteristico K2Cr2O7 K2Cr2O7 dicromato di potassio CoCl2 cloruro di colbalto NaCl cloruro di sodio CuSO4 solfato di rame NiCl2 cloruro di nichel CoCl2 NiCl2 CuSO4 NaCl 7 L’aria non è un composto (come l’acqua marina) poiché la composizione di campioni diversi può essere diversa e non rimanere costante durante una trasformazione di fase. Componenti principali dell’aria secca espressi come percentuale in volume Percentuali in peso degli elementi principali presenti nella crosta terrestre, in tutta la terra e nell’universo 8 Miscele • Due o più sostanze pure, composizione variabile, proprietà dipendenti dalla composizione. • La composizione percentuale varia da campione a campione • I componenti sono specie chimicamente diverse che mantengono la loro identità nella miscela. • Temperatura di fusione/ebollizione dipendono dalla composizione e non sono più proprietà caratteristiche della sostanza. OMOGENEE: presente un’unica fase (soluzione). ETEROGENEE: presenti più fasi. 9 Miscele eterogenee liquido-liquido e liquido-solido 10 Nella vita di tutti i giorni Miscela eterogenea Miscela omogenea 11 Materia (solida, liquida o gassosa): qualsiasi cosa occupi spazio e possieda una massa Miscele omogenee: composizione uniforme ovunque nel campione Miscele eterogenee: composizione non uniforme Sostanze pure: composizione definita non ulteriormente purificabili Composti: elementi combinati in rapporti definiti separabili fisicamente separabili chimicamente combinabili chimicamente Soluzioni: miscele omogenee,composizione uniforme che può variare da campione a campione Elementi: non suddivisibili trasformazioni fisiche* ulteriormente con chimiche o *esclusi processi di fisica nucleare 12 Nomi e simboli dei 90 elementi naturali e 22 artificiali presenti in natura 13
