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)
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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
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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
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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.
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Miscele eterogenee liquido-liquido e liquido-solido
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Nella vita di tutti i giorni
Miscela
eterogenea
Miscela
omogenea
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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
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Nomi e simboli dei 90 elementi
naturali e 22 artificiali
presenti in natura
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