CHIMICACHIMICA

1.1. Il modello atomico della materiaIl modello atomico della materia

2.2. La classificazione degli elementiLa classificazione degli elementi

3.3. I legami chimiciI legami chimici

4.4. Gli isotopiGli isotopi

Attività realizzata da:Attività realizzata da: Michele Giannone;Michele Giannone; Salvatore Sardella;Salvatore Sardella; Francesco Valenza;Francesco Valenza; Luigi Messana. Luigi Messana. classe ll Dclasse ll D scuola media “A. Mendola” Favara A. S. scuola media “A. Mendola” Favara A. S. 2007/20082007/2008

Il modello atomico della Il modello atomico della materiamateria

1.1. L’atomo L’atomo 2.2. Le teorieLe teorie3.3. La distribuzione degli La distribuzione degli elettroni.elettroni.

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L’ atomoL’ atomo

• La materia è costituita da La materia è costituita da atomi, piccolissime particelle atomi, piccolissime particelle elementari che unendosi tra elementari che unendosi tra loro in vari modi formano tutte loro in vari modi formano tutte le differenti sostanze. Il nome le differenti sostanze. Il nome atomo deriva dal greco atomo deriva dal greco àtomos, che significa àtomos, che significa indivisibile.indivisibile. Duemila anni fa Duemila anni fa Democrito, riteneva che la Democrito, riteneva che la materia fosse costituita da una materia fosse costituita da una moltitudine di particelle moltitudine di particelle indivisibili.indivisibili.

Struttura dell’ atomoStruttura dell’ atomo

Oggi si ritiene che l’atomo sia costituito Oggi si ritiene che l’atomo sia costituito da un da un nucleo nucleo centrale caricato centrale caricato positivamente, circondato da una positivamente, circondato da una nuvola, cioè da uno spazio nel quale nuvola, cioè da uno spazio nel quale si muove nel quale si muove si muove nel quale si muove liberamente un certo numero di liberamente un certo numero di elettroni , caricati negativamente.elettroni , caricati negativamente.

Considerato nel suo complesso, l’ Considerato nel suo complesso, l’ atomo è elettricamente neutro.atomo è elettricamente neutro.

Il nucleo è formato da una o più Il nucleo è formato da una o più particelle caricate positivamente, i particelle caricate positivamente, i protoniprotoni. Nel nucleo di tutti gli . Nel nucleo di tutti gli elementi chimici, tranne l’ idrogeno, elementi chimici, tranne l’ idrogeno, sono presenti anche isono presenti anche i neutroni, neutroni, particelle elettricamente neutre. particelle elettricamente neutre.

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La teoria atomica di La teoria atomica di DaltonDalton

• Gli atomi sono particelle Gli atomi sono particelle piccolissime e indivisibili;piccolissime e indivisibili;

• l’atomo è la più piccola parte l’atomo è la più piccola parte di un elemento;di un elemento;

• gli atomi di uno stesso gli atomi di uno stesso elemento hanno la stessa elemento hanno la stessa massa,atomi di elementi massa,atomi di elementi diversi hanno masse diverse;diversi hanno masse diverse;

• atomi di elementi differenti si atomi di elementi differenti si combinano insieme per combinano insieme per formare i composti;formare i composti;

• Anche nel corso delle diverse Anche nel corso delle diverse trasformazioni chimiche gli trasformazioni chimiche gli atomi degli elementi atomi degli elementi conservano le loro proprietà conservano le loro proprietà e non vengono distrutti.e non vengono distrutti.

L’atomo di L’atomo di ThomsonThomson

• Nel 1897 il fisico inglese Nel 1897 il fisico inglese Josep John Thomson scoprì Josep John Thomson scoprì che il gas emetteva delle che il gas emetteva delle particelle cariche di particelle cariche di elettricità negativa e elettricità negativa e immagino l’atomo come immagino l’atomo come una sfera caricata una sfera caricata positivamente all’interno positivamente all’interno della quale si trovavano le della quale si trovavano le particelle negative.particelle negative.

Il modello atomico di Il modello atomico di Rutherford-BohrRutherford-Bohr

• Successivi esperimenti Successivi esperimenti condussero il fisico condussero il fisico neozelandese Ernest neozelandese Ernest Rutherford e il fisico Rutherford e il fisico danese Niels Bhor a danese Niels Bhor a immaginare un nuovo immaginare un nuovo modello atomico.Essi modello atomico.Essi ipotizzarono che l’atomo ipotizzarono che l’atomo fosse come un fosse come un piccolissimo sistema piccolissimo sistema solare costituito da una solare costituito da una parte molto densa parte molto densa chiamata chiamata nucleonucleo, intorno , intorno alla quale ruotavano le alla quale ruotavano le particelle caricate particelle caricate negativamente, chiamate negativamente, chiamate elettronielettroni..

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La distribuzione degli elettroniLa distribuzione degli elettroni

• Nell’atomo di oggi gli elettroni si Nell’atomo di oggi gli elettroni si trovano all’interno di uno spazio trovano all’interno di uno spazio posto intorno al nucleo che viene posto intorno al nucleo che viene chiamato chiamato nuvola elettronicanuvola elettronica;;

• un atomo è costituito da uno un atomo è costituito da uno spazio vuoto, all’interno del spazio vuoto, all’interno del quale si muovono gli elettroni. quale si muovono gli elettroni. Gli elettroni occupano intorno al Gli elettroni occupano intorno al nucleo determinati nucleo determinati livelli di livelli di energiaenergia;;

• gli elettroni che hanno l’energia gli elettroni che hanno l’energia più bassa occupano il livello più bassa occupano il livello energetico più vicino al nucleo. Il energetico più vicino al nucleo. Il primo livello può contenere due primo livello può contenere due elettroni; il secondo e il terzo elettroni; il secondo e il terzo otto ciascuno. otto ciascuno.

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LA CLASSIFICAZIONE DEGLI LA CLASSIFICAZIONE DEGLI ELEMENTIELEMENTI

• MENDELEEV E LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMMENDELEEV E LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTIENTI;;

• I PERIODI;I PERIODI;

• I GRUPPI.I GRUPPI.

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MENDELEEV E LA TAVOLA MENDELEEV E LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTIPERIODICA DEGLI ELEMENTI

• IL CHIMICO RUSSO IL CHIMICO RUSSO MENDELEEV DISPONENDO GLI ELEMENTI MENDELEEV DISPONENDO GLI ELEMENTI

ORIZZONTALMENTE IN ORDINE DI PESO ATOMICO ORIZZONTALMENTE IN ORDINE DI PESO ATOMICO CRESCENTE, RILEVO’ CHE PARTENDO DA UN CERTO CRESCENTE, RILEVO’ CHE PARTENDO DA UN CERTO ELEMENTO SE NE INCONTRAVA UNO CHE AVEVA LE ELEMENTO SE NE INCONTRAVA UNO CHE AVEVA LE STESSE PROPRIETA’ DI QUELLO DI PARTENZA. EGLI STESSE PROPRIETA’ DI QUELLO DI PARTENZA. EGLI CHIAMO’ PERIODI QUESTI ELEMENTI DISPOSTI CHIAMO’ PERIODI QUESTI ELEMENTI DISPOSTI ORIZZONTALMENTE E TAVOLA PERIODICA IL LORO ORIZZONTALMENTE E TAVOLA PERIODICA IL LORO INSIEME COMPLESSIVO. INSIEME COMPLESSIVO.

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Tavola periodica degli Tavola periodica degli elementielementi

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I PERIODII PERIODI

• I PERIODI SONO INSIEMI DI ELEMENTI I PERIODI SONO INSIEMI DI ELEMENTI DISPOSTI ORIZZONTALMENTE IN ORDINE DISPOSTI ORIZZONTALMENTE IN ORDINE DI PESO ATOMICO (OGGI DISPOSTI IN DI PESO ATOMICO (OGGI DISPOSTI IN BASE AL LORO NUMERO ATOMICO).BASE AL LORO NUMERO ATOMICO).

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I GRUPPII GRUPPI

• PASSANDO DAL PRIMO ELEMENTO A QUELLI PASSANDO DAL PRIMO ELEMENTO A QUELLI SUCCESSIVI APPARTENENTI ALLO STESSO SUCCESSIVI APPARTENENTI ALLO STESSO PERIODO, SI OSSERVA UNA VARIAZIONE PERIODO, SI OSSERVA UNA VARIAZIONE CONTINUA E GRADUALE DELLE LORO CONTINUA E GRADUALE DELLE LORO PROPRIETA’. CHE RIPETENDOSI IN TUTTI I PROPRIETA’. CHE RIPETENDOSI IN TUTTI I PERIODI ESSA PERMETTE DI ORDINARE GLI PERIODI ESSA PERMETTE DI ORDINARE GLI ELEMENTI IN GRUPPI DISPOSTI ELEMENTI IN GRUPPI DISPOSTI VERTICALMENTE. OGNI GRUPPO COMPRENDE VERTICALMENTE. OGNI GRUPPO COMPRENDE ELEMENTI AVENTI PROPRIETA’ CHIMICHE ELEMENTI AVENTI PROPRIETA’ CHIMICHE MOLTO SIMILI. I GRUPPI SONO OTTO, PIU’ IL MOLTO SIMILI. I GRUPPI SONO OTTO, PIU’ IL BLOCCO DEI METALLI DI TRANSIZIONE.BLOCCO DEI METALLI DI TRANSIZIONE.

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I LEGAMI CHIMICII LEGAMI CHIMICI

• COSA SONO I LEGAMI CHIMICI;COSA SONO I LEGAMI CHIMICI;

• IL LEGAME IONICO;IL LEGAME IONICO;

• IL LEGAME COVALENTEIL LEGAME COVALENTE..

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COSA SONO I LEGAMI CHIMICICOSA SONO I LEGAMI CHIMICI

• GLI ATOMI SI UNISCONO INSIEME GLI ATOMI SI UNISCONO INSIEME PER FORMARE LE MOLECOLE E, LE PER FORMARE LE MOLECOLE E, LE FORZE CHE TENGONO INSIEME GLI FORZE CHE TENGONO INSIEME GLI ATOMI DI UNA MOLECOLA VENGONO ATOMI DI UNA MOLECOLA VENGONO CHIAMATE CHIAMATE LEGAMI CHIMICI.LEGAMI CHIMICI.

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IL IL LEGAME IONICOLEGAME IONICO

• IL IL LEGAME IONICOLEGAME IONICO SI SI REALIZZA TRA DUE REALIZZA TRA DUE ATOMI QUANDO UNO ATOMI QUANDO UNO DI ESSI CEDE DI ESSI CEDE ELETTRONI ELETTRONI ALL’ALTRO CHE LI ALL’ALTRO CHE LI ACQUISTA;ACQUISTA;

• NEGLI ATOMI NEGLI ATOMI REATTIVI, GLI REATTIVI, GLI ELETTRONI ELETTRONI DISTRIBUITI DISTRIBUITI NELL’ULTIMO NELL’ULTIMO LIVELLO LIVELLO ENERGETICO SONO ENERGETICO SONO DETTI DETTI ELETTRONI DI ELETTRONI DI VALENZA.VALENZA.

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IL LEGAME COVALENTEIL LEGAME COVALENTE

• IL IL LEGAME COVALENTE LEGAME COVALENTE SI SI REALIZZA MEDIANTE LA REALIZZA MEDIANTE LA CONDIVISIONE DI UNA CONDIVISIONE DI UNA COPPIA DI ELETTRONI DA COPPIA DI ELETTRONI DA PARTE DI DUE ATOMI;PARTE DI DUE ATOMI;

• QUANDO DUE ATOMI, CHE QUANDO DUE ATOMI, CHE PRESENTANO UN SOLO PRESENTANO UN SOLO ELETTRONE ESTERNO, SI ELETTRONE ESTERNO, SI AVVICINANO AVVICINANO RECIPROCAMENTE, RECIPROCAMENTE, L’ELETTRONE DI L’ELETTRONE DI CIASCUNO SUBISCE CIASCUNO SUBISCE L’ATTRAZZIONE DEL L’ATTRAZZIONE DEL NUCLEO DELL’ALTRO. DI NUCLEO DELL’ALTRO. DI CONSEGUENZA I DUA CONSEGUENZA I DUA ELETTRONI VENGONO A ELETTRONI VENGONO A ESSERE ‘’CONDIVISI’’ E, ESSERE ‘’CONDIVISI’’ E, QUESTO LEGAME VIENEQUESTO LEGAME VIENE DETTO COVALENTEDETTO COVALENTE..

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Gli isotopiGli isotopi

• Che cosa sono gli isotopiChe cosa sono gli isotopi

• Numero di massaNumero di massa

• Gli isotopiGli isotopi

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Che cosa sono gli isotopiChe cosa sono gli isotopi

• Tutte le particelle presenti in un atomo,dette ancheTutte le particelle presenti in un atomo,dette anche particelle subatomicheparticelle subatomiche sono molto leggere. La sono molto leggere. La loro massa comunemente non viene espressa in loro massa comunemente non viene espressa in grammi, ma in grammi, ma in unità di massa atomica (u.m.a.)unità di massa atomica (u.m.a.)..

ParticellaParticella MassaMassa CaricaCarica

ProtoneProtone 1 unità1 unità Positiva Positiva (+)(+)

NeutroneNeutrone 1 unità1 unità nessunanessuna

ElettroneElettrone Quasi nullaQuasi nulla negativa negativa (-)(-)

Gli atomi di unGli atomi di un certo elemento, nel loro certo elemento, nel loro nucleo,hanno sempre lo stesso numero di protoni: nucleo,hanno sempre lo stesso numero di protoni: ad esempio, un atomo di idrogeno nel suo nucleo ad esempio, un atomo di idrogeno nel suo nucleo ha sempre un protone, mentre un atomo di ha sempre un protone, mentre un atomo di carbonio ne ha sempre 6.carbonio ne ha sempre 6.

Il numero dei protoni degli atomi di un certo Il numero dei protoni degli atomi di un certo elemento si chiama elemento si chiama numero atomiconumero atomico di un certo di un certo elemento e , viene indicato con la lettera elemento e , viene indicato con la lettera Z.Z.

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C12

6

Numero di massaSimbolo dell’

atomoNumero atomico

Numero di massaNumero di massa

La massa di un atomo dipende quasi del La massa di un atomo dipende quasi del tutto dai suoi protoni e dai suoi neutroni, tutto dai suoi protoni e dai suoi neutroni, perché gli elettroni non hanno praticamente perché gli elettroni non hanno praticamente massa. La somma del numero di protoni e di massa. La somma del numero di protoni e di neutroni presenti in un atomo rappresenta il neutroni presenti in un atomo rappresenta il suo suo numero di massa numero di massa che viene indicato che viene indicato con la lettera con la lettera A.A.

numero di massa = numero di protoni + numero di massa = numero di protoni + numero di neutroninumero di neutroni

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Gli isotopiGli isotopi Atomi che hanno lo stesso Atomi che hanno lo stesso

numero di protoni, ma un numero di protoni, ma un numero differente di neutroni numero differente di neutroni nel nucleo, si dicono nel nucleo, si dicono isotopiisotopi. . Gli isotopi hanno lo stesso Gli isotopi hanno lo stesso numero atomico ma un numero atomico ma un numero di massa differente. I numero di massa differente. I tre isotopi dell’ idrogeno tre isotopi dell’ idrogeno sono:sono:idrogenoidrogeno o o prozio,deuterio prozio,deuterio ee trizio trizio. . La maggior parte degli La maggior parte degli elementi ha più di un elementi ha più di un isotopo. Il carbonio ne ha tre. isotopo. Il carbonio ne ha tre. E’ stato stabilito che l’ atomo E’ stato stabilito che l’ atomo del carbonio ha una massa del carbonio ha una massa pari a 12 unità massa pari a 12 unità massa atomica (u.m.a.) atomica (u.m.a.) Menù