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I.I.S. CHINO CHINI DISPENSE DI CHIMICA Prof. Petrucci Raffaele A.S. 2011/2012 Ero giovanissimo, avevo l’illusione che l’intelligenza umana potesse arrivare a tutto. E perciò m’ero ingolfato negli studi oltre misura. "Enrico Fermi"

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I.I.S. CHINO CHINI

DISPENSE DI CHIMICA

Prof. Petrucci Raffaele

A.S. 2011/2012

Ero giovanissimo, avevo l’illusione che l’intelligenza umana potesse arrivare a tutto. E perciò m’ero

ingolfato negli studi oltre misura.

"Enrico Fermi"

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SISTEMA INTERNAZIONALE

IL SISTEMA INTERNAZIONALE CLASSIFICA LE GRANDEZZE E LE RISPETTIVE UNITA' DI MISURA

LE GRANDEZZE VENGONO SUDDIVISE IN:

GRANDEZZE FONDAMENTALI GRANDEZZE DERIVATE

Grandezza Unità di misura Grandezza Unità di misura

Massa Kg (chilogrammo) Area m2

(metro quadro)

Tempo S (secondo) Volume m3 (metro cubo)

Lunghezza m (metro) Densità Kg/m3 (chilogrammo su

metro cubo)

Quantità di materia mol (moli)

GRANDEZZE INTENSIVE GRANDEZZE ESTENSIVE

NON dipendono dalle dimensioni del campione Dipendono dalla dimensioni del campione

ESEMPIO DI GRANDEZZA INTENSIVA ESEMPIO DI GRANDEZZA ESTENSIVA

E' LA DENSITA' E' IL VOLUME

LA DENSITA'

La densità si definisce come il numero di particelle di composto contenute in un determinato volume.

questo significa che

più è alto il numero di particelle maggiore è la densità

Se prendo due contenitori in cui metto in uno 100 ml di olio e nell'altro 100 ml d'acqua io avrò una

situazione del genere:

molecola d'acqua molecole d'olio

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come si può vedere le molecole d'acqua sono un numero maggiore di quelle d'olio questo significa che

l'olio è meno denso dell'acqua

La densità di una sostanza può essere determinata mediante una formula:

d = densità

m = massa

V = volume

esempio:

Una sostanza ha una massa di 12 Kg e occupa un volume di 10 l (litri) calcola la densità di tale sostanza

per risolvere questo problema devi seguire i seguenti passaggi:

1) scrivere la formula per calcolare la densità

2) individuare nei dati del problema quanto vale la massa e quanto il volume

m = 12 Kg

V = 10 l (litri)

3) sostituire nella formula per calcolare la densità al posto di m e V i valori corrispondenti

= 1,2 Kg/l (chilogrammo su litro)

LA TEMPERATURA

La temperatura, come abbiamo detto in precedenza, è una grandezza intensiva (cioè non dipende dalla

grandezza del campione) e inoltre è una grandezza fondamentale e nel sistema internazionale ha come

unità di misura il grado Kelvin che si indica con K.

La temperatura espressa in gradi Kelvin si chiama TEMPERATURA ASSOLUTA.

Quando si misura la temperatura di una sostanza con un termometro, il valore che leggiamo è espresso in

gradi centigradi (che si indicano con °C), se vogliamo trasformarlo in gradi Kelvin dobbiamo aggiungere

273.15 cioè:

T(K) = T(°C) + 273.15

se invece dobbiamo passare da gradi centigradi a gradi Kelvin dobbiamo togliere 273.15 cioè:

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T(°C) = T(K) -273.15

il valore 273.15 prende il nome di FATTORE DI CONVERSIONE.

esempio:

trasformare in 50 °C in gradi K (Kelvin)

T(K) = 50 +275.15 = 323.15

trasformare 560 K in °C

T(°C) = 560 - 273.15 = 286.85

CALORE

Il calore è una forma di energia chiamata energia termica, in chimica il calore è molto importante in quanto

quasi tutte le reazioni chimiche si possono dividere in due grandi gruppi:

REAZIONI CHIMICHE CHE AVVENGONO

ASSORBENDO CALORE DALL'AMBIENTE

REAZIONI CHIMICHE CHE AVVENGONO CEDENDO

CALORE ALL'AMBIENTE

REAZIONI ENDOTERMICHE REAZIONI ESOTERMICHE

Il calore può essere calcolato tramite la formula: q = m * c * ΔΔΔΔT si pronuncia delta T

q è il calore; m è la massa; c è il calore specifico; ΔΔΔΔT è la differenza di temperatura

• il calore (q) ha come unità di misura la caloria (cal) o il Joule (J).

• la massa m viene espressa in grammi (g)

• Il calore specifico c è una grandezza specifica per ogni sostanza, cioè

ogni sostanza chimica possiede un proprio calore specifico.

Il calore specifico viene definito come: LA QUANTITA' DI CALORE ASSORBITA O CEDUTA DA

UN GRAMMO DI CAMPIONE PER INNALZARE O ABBASSARE LA SUA TEMPERATURA DI UN

GRADO CENTIGRADO.

l'unità di misura del calore specifico nel sistema internazionale è ; cioè Joule

su grammo per grado Kelvin oppure Joule su grammo per grado centigrado.

Il calore specifico è stato determinato sperimentalmente per ogni singolo materiale ed è

riportato in una tabella, sono riportati di seguito alcuni esempi:

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Calori specifici Sostanza cal/g × °C J/g × °C

Alluminio 0.21 0.896

Argento 0.057 0.239

Rame 0.092 0.385

Zinco 0.096 0.389

Piombo 0.031 0.129

Ferro 0.108 0.450

Stagno 0.057 0.239

Bronzo 0.091 0.380

Invar (lega di acciaio al 36% di Ni) 0.11 0.460

Ottone 0.091 0.380

Oro 0.031 0.129

Mercurio 0.033 0.139

Carbone vegetale 0.263 1.2

Zolfo 0.175 0.732

Ghiaccio ( a 0 °C) 0.488 2.04

Acqua ( a 0 °C) 1.01 4.218

Acqua 1 4.18

Acqua di mare 0.95 3.925

Glicerolo 0.572 2.39

Etanolo 0.581 2.43

Benzina 0.536 2.24

Olio lubrificante 0.443 1.850

Petrolio 0.455 1.9

Aria 0.24 1.005

Idrogeno 3.397 14.280

Ossigeno 0.291 0.917

Azoto 0.248 1.038

Biossido di carbonio 0.20 0.836

Vapore d'acqua ( a 100 °C) 0.464 1.940

Il ΔΔΔΔT può essere determinato sperimentalmente attraverso uno strumento chiamato CALORIMETRO che

mi permette di misurare la temperatura iniziale e la temperatura finale di una reazione chimica; cioè con

tale strumento posso determinare la temperatura prima che avvenga la reazione cioè la temperatura

iniziale (TINIZIALE) e la temperatura subito dopo la fine della reazione cioè la temperatura finale (TFINALE).

Facendo la sottrazione tra temperatura finale e temperatura iniziale mi trovo il ΔΔΔΔT .

ΔΔΔΔT = TFINALE - TINIZIALE

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esempio:

calcola la quantità di calore necessaria per riscaldare 20g di alluminio da 250 °C a 320°C.

1) prima di tutto devo trovare nella tabella il valore del calore specifico corrispondente al materiale che è

indicato nel problema, in questo caso l'alluminio. Dalla tabella sopra riportata si può vedere che l'alluminio

ha un calore specifico di 0.21 cal/g*°C oppure 0.896 J/g*°C. Posso prendere il primo o il secondo valore

indifferentemente, devo fare attenzione però a quale sarà alla fine l'unità di misura della temperatura,

perché se prendo il primo valore (cioè 0.21) avrò il calore espresso in cal se predo il secondo valore (cioè

0.869) avrò il calore espresso in J.

2) calcolo il ΔT sapendo che Tiniziale = 250 °C e la Tfinale = 320 °C basta applicare la formula:

ΔΔΔΔT = TFINALE - TINIZIALE = 320 - 250 = 70 °C

3) si applica la formula per calcolare il calore:

q = m * c * ΔT =20 * 0.21 * 70 = 294 cal

se al posto di 0.21 avessi usato 0.896 il calore sarebbe espresso i J

q = m * c * ΔT =20 * 0.896 * 70 = 1254.4 J

ESERCIZI

1) SCRIVI LA DEFINIZIONE DI SISTEMA INTERNAZIONALE

2) FAI DUE ESEMPI DI GRANDEZZE FONDAMENTALI E DUE DI GRANDEZZE DERIVATE E SCRIVI ACCANTO LA

RISPETTIVA UNITA' DI MISURA

3) SCRIVI LA DEFINIZIONE DI DENSITA'

4) CALCOLA LA DENSITA' DI UNA SOSTANZA CHE HA MASSA DI 50 Kg E OCCUPA UN VOLUME DI 20 l (LITRI)

5) CALCOLA LA DENSITA' DI UNA SOSTANZA CHE HA MASSA DI 98.56 Kg E OCCUPA UN VOLUME DI 23.1 l

(LITRI)

6) COME SI CHIAMA IL NUMERO 273.15 CHE SERVE PER CONVERTIRA LA TEMPERATURA DA GRADI KELVIN

A GRADI CENTIGRADI E VICEVERSA?

7) TRASFORMA IN GRADI KELVIN (K) LE SEGUENTI TEMPERATURE ESPRESSE IN GRADI CENTIGRADI (°C):

56.3 °C

86.23°C

456 °C

8) TRASFORMA IN GRADI CENTIGRADI (°C) LE SEGUENTI TEMPERATURE ESPRESSE IN GRADI KELVIN(K):

569 K

895.6 K

358.15 K

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9) CALCOLA IL CALORE CHE OCCORRE FORNIRE A 15 g DI PIOMBO PER INNALZARE LA PROPRIA

TEMPERATURA DA 236 °C A 698 °C. CALCOLA IL CALORE SIA IN J (JOULE) CHE IN cal (CALORIE)

10) CALCOLA IL CALORE IN cal DI 10g DI ZOLFO CHE BRUCIANO SAPENDO CHE LA VARIAZIONE DI

TEMPERATURA (ΔT) E' UGUALE A 56°C.

LA MATERIA

La materia è tutto ciò che ci circonda che ha una massa e occupa uno spazio. Gli stati fisici della materia

sono tre SOLIDO, LIQUIDO E GASSOSO.

Le proprietà dei vari stati fisici della materia si possono riassumere con la seguente tabella:

SOLIDO LIQUIDO GASSOSO

VOLUME Proprio (significa che il

solido se viene messo

all'interno di un

contenitore non occupa

tutto il volume del

contenitore ma occupa

solo il volume delimitato

dalla sua forma)

Proprio (significa che il

liquido se viene messo

all'interno di un

contenitore non occupa

tutto il volume del

contenitore ma occupa

solo il volume delimitato

dalla sua forma)

Occupa tutto il volume

ad esso disponibile

FORMA Propria Assume la forma del

recipiente che lo

contiene

Assume la forma del

recipiente che lo

contiene

DENSITA' Alta Media Bassa

PRESSIONE ESERCITATA Se si applica una

pressione la materia allo

stato solido non cambia

ne forma ne volume ne

stato fisico, si dice

quindi che è

INCOMPRIMIBILE

Se si applica una

pressione la materia allo

stato liquido non cambia

ne forma ne volume ne

stato fisico, si dice

quindi che è

INCOMPRIMIBILE

Se si applica una

pressione la materia allo

stato gassoso cambia

volume, forma e stato

quindi si dice che è

COMPRIMIBILE

In chimica la materia si definisce anche sostanza e si divide in:

SOSTANZA PURA: cioè costituita da un solo tipo di elemento chimico

MISCUGLI: sostanza formata da più tipi di elementi chimici

i miscugli a loro volta sono suddivisi in:

MISCUGLI ETEROGENEI: cioè costituiti da due o più sostanze messe insieme ma che non si mischiano tra di

loro (Esempio: ACQUA E OLIO; ACQUA E SABBIA) si dice formati da due o più FASI

MISCUGLI OMOGENEI: cioè costituiti da due o più sostanze messe insieme che si mischiano tra loro

(Esempio: ACQUA E SALE; ACQUA E ZUCCHERO; VINO) si dice formati da una sola FASE

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La FASE in chimica individua UNA PORZIONE DI MATERIA FISICAMENTE DISTINGUIBILE CHE HA UN VOLUME

DEFINITO, LE CUI MOLECOLE O ATOMI CHE LA COSTITUISCONO HANNO LE STESSE PROPRIETA'.

FASE

FASE

I miscugli omogenei sono chiamati SOLUZIONI.

Le SOLUZIONI sono formate da una parte chiamate SOLUTO e dall'altra chiamata SOLVENTE.

Il SOLUTO è la sostanza che si trova in minore quantità all'interno della soluzione

Il SOLVENTE è la sostanza che si trova in maggiore quantità all'interno della soluzione

Il solvente scioglie il soluto

Le soluzioni quindi sono formate da un soluto e un solvente.

La quantità di soluto che si trova all'interno di una soluzione è definita CONCENTRAZIONE DELLA

SOLUZIONE.

Vi sono più formule matematiche per determinare la concentrazione di una soluzione, quella che

prenderemo in considerazione e la formula che ci permette di determinare il volume di soluto presente

all'interno di una soluzione che viene chiamato PERCENTO IN VOLUME:

V(soluto) = volume di soluto in millilitri (ml)

V(solvente) = volume di solvente in millilitri (ml)

esempio

Una soluzione è preparata sciogliendo 80 ml di alcool etilico in sufficiente acqua per avere 250 ml di

soluzione. Quale è il percento in volume di alcool nella soluzione?

1) Si individuano nel testo il volume del soluto e quello della soluzione. Il volume del soluto è sempre quello

più piccolo, in questo caso 24 ml, il volume del solvente è sempre quello più grande, in questo caso 250 ml.

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2) si sostituiscono nella formula per calcolare il percento in volume, in questo caso si ha:

ESERCIZI

1) COSA E' UN MISCUGLIO OMOGENEO?

2) COSA SI INTENDE PER FASE?

3) DA COSA SONO COSTITUITE LE SOLUZIONI?

4) DAI LA DEFINIZIONE DI MATERIA

5) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO SOLIDO?

6) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO LIQUIDO?

7) QUALI SONO LE CARATTERISTICHE DELLA MATERIA ALLO STATO GASSOSO?

8)UNA SOLUZIONE E' PREPARATRA AGGIUNGENDO 40 ml DI ALCCOL ETILICO A SUFFICIENTE ACQUA PER

AVERE 150 ml DI SOLUZIONE. QUALE E' IL PERCENTO IN VOLUME DI ALCOOL ETILICO NELLA SOLUZIONE?

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ELEMENTI, MOLECOLE E COMPOSTI

ELEMENTI : sono la parte più piccola della materia chimica (sostanza), possono essere formati da uno o più

atomi i quali possiedono stesse proprietà e stessa massa. Gli elementi sono tutti classificati nella TAVOLA

PERIODICA DEGLI ELEMENTI e sono indicati con l'iniziale del proprio nome latino.

il nome in latino del potassio è KALIUM e il simbolo nella tavola periodica è K

MOLECOLE: derivano dall'unione di due o più atomi dello stesso tipo, ad esempio l'ossigeno (che viene

indicato con la lettera O) in natura non si trova come singolo atomo ma unito con un'altro atomo di

ossigeno (O-O) cioè due atomi di ossigeno legati insieme o ancora più precisamente una molecola di

ossigeno e si indica mettendo un numerino in basso a destra del simbolo dell'elemento che mi indica quanti

elementi uguali sono uniti tra loro per formare la molecola.

Es.

La molecola di ossigeno è formata da due atomi di ossigeno legati insieme e si indica O2

La molecola dell'azoto (che nella tavola periodica è indicato con la lettera N) è formata da due atomi di

azoto legati insieme e si indica N2

La molecola dell'ozono è formata da tre atomi di ossigeno legati insieme e si indica con O3

COMPOSTI: derivano dall'unione di due o più elementi diversi. Nel linguaggio scientifico anche i composti

si chiamano molecole (non si dice un composto d'acqua ma una molecola d'acqua).

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Es.

L'acqua è un composto perché e formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno H2O (il numerino in

basso a destra del simbolo dell'elemento chimico indica quanti atomi di quell'elemento sono presenti, se in

basso a desta del simbolo chimico non viene indicato nessun numero significa che è presente solo un

atomo di quell'elemento).

H2O

due atomi di idrogeno un atomo di ossigeno

RAPPRESENTAZIONE DEGLI ELEMENTI MOLECOLE E COMPOSTI

Gli elementi si rappresentano con il simbolo corrispondente al nome (tutti i simboli degli elementi con i

rispettivi nomi sono scritti nella tavola periodica degli elementi)

Le molecole sono indicate con il simbolo dell'elemento da cui sono formate e in basso a destra del simbolo

dell'elemento si indica il numero di atomi dell'elemento che forma la molecola. Tale numero prende il

nome di INDICE STECHIOMETRICO.

O2

simbolo dell'elemento indice stechiometrico

che costituisce la molecola

L' indice stechiometrico indica il numero di atomi dell'elemento presenti nel la molecola

I composti sono indicati con i simboli degli elementi che le compongono e i rispettivi indici stechiometrici

(come nelle molecole ma in questo caso i simboli degli elementi sono più di uno in quanto i composti sono

costituiti da elementi diversi). Se ci sono più composti dello stesso tipo questi si indicano mettendo un

numero davanti alla formula.

Es.

Se sono presenti due molecole d'acqua si scrive 2H2O

se sono presenti 3 molecole di anidride carbonica si scrive 3CO2

Il numeri scritto davanti alla formula del composto si chiama COEFFICIENTE STECHIOMETRICO

3CO2

coefficiente stechiometrico

QUESTE RAPPRESENTAZIONI PRENDONO IL NOME DI FORMULE CHIMICHE

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GLI ELEMENTI NELLA TAVOLA PERIODICA

Tutti gli elementi chimici che si trovano in natura sono rappresentati nella tavola periodica degli elementi.

La struttura della tavola periodica, cioè la posizione che occupano gli elementi nella tavola periodica, è ben

precisa in funzione delle loro caratteristiche. Una prima divisione viene fatta tra METALLI, NON METALLI E

SEMIMETALLI.

TUTTI QUELLI CHE SI TROVANO NELLA PARTE

SINISTRA DELLA TAVOLA PERIODICA SONO METALLI

CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI (METALLI, NON METALLI E SEMIMETALLI)

METALLI SEMIMETALLI NON METALLI

Si trovano tutti allo stato solido

tranne il mercurio che è liquido

Si trovano tutti allo stato solido Si trovano per la maggior parte

allo stato solido e gassoso tranne

il bromo che è liquido

Sono ottimi conduttori sia di

calore che di elettricità

Sono ottimi conduttori sia di

calore che di elettricità solo in

alcune condizioni

Non sono conduttori ne di calore

ne di elettricità

Sono duttili (resistenti a forze

come trazione e compressione) e

malleabili (si possono lavorare

Sono poco duttili (resistenti a

forze come trazione e

compressione) e poco malleabili

(si possono lavorare senza

Non sono duttili (resistenti a

forze come trazione e

compressione) ne malleabili (si

possono lavorare senza

GLI ELEMENTI CHE SI

TROVANO NELLA PARTE

DESTRA DELLA TAVOLA

PERIODICA SONO NON

METALLI

GLI ELEMENTI CHE SI TROVANO A CAVALLO

DELLA LINEA GIALLA SONO SEMIMETALLI

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senza provocarne la rottura) provocarne la rottura) provocarne la rottura)

LE REAZIONI CHIMICHE

Le reazioni chimiche o trasformazioni chimiche (come già studiato precedentemente) cambiamo la

conformazione atomico-molecolare della materia. Questo vuol dire, in linea generale, che si parte da una

materia formata da alcune molecole e dopo che è avvenuta la reazione chimica si arriva a una materia

formata da molecole completamente differenti.

La reazione chimica in generale può essere schematizzata in questo mode:

A + B C +D

Possiamo quindi concludere che una reazione chimica parte dai REAGENTI per formare i PRODOTTI.

Inoltre i REAGENTI e i PRODOTTI sono formati da molecole con struttura completamente diversa e con

proprietà completamente diverse.

STRUTTURA DELL'ATOMO

L'atomo è formato da tre tipi di particelle: PROTONO, NEUTRONI ed ELETTRONO, queste tre particelle

essendo prendono il nome do particelle subatomiche cioè più piccole dell'atomo.

PROTONI NEUTRONI ELETTRONI

Protoni e neutroni hanno masse simili e si trovano in una zona molto

piccola e molto densa al centro dell'atomo chiamata NUCLEO

Gli elettroni hanno una massa

molto piccola tanto da poter

essere considerata trascurabile

rispetto a quelle dei protoni e

neutroni. Gli elettroni si muovono

materia di partenza formata da

due diverse molecole A e B (le

lettere indicano due molecole

qualsiasi)

materia di arrivo formata da

due diverse molecole C e D (le

lettere indicano due molecole

qualsiasi)

le molecole di partenza sono

chiamate REAGENTI

le molecole di arrivo sono

chiamate PRODOTTI

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intorno al nucleo con orbite ben

definite

I protoni sono carichi

positivamente (+)

I neutroni non hanno carica, si

dice quindi che sono neutri

Gli elettroni hanno carica

negativa (-)

NUMERO ATOMICO E NUMERO DI MASSA

NUMERO ATOMICO: si indica con la lettera Z ed esprime il numero di protoni presenti nell'atomo

Il numero atomico, cioè il numero di protoni presenti nell'atomo, si scrive in basso a sinistra del simbolo

dell'elemento.

Es. 6C

indica che l'atomo di carbonio ha numero atomico 6 cioè ha 6 protoni.

Quando gli elementi sono neutri cioè il numero di protoni e quello degli elettroni sono uguali il numero

atomico oltre ad indicare il numero di protoni esprime anche quello degli elettroni presenti nell'atomo.

Quindi 6C indica che il carbonio ha 6 protoni e 6 elettroni.

NB. Nella tavola periodica degli elementi è indicato il numero atomico di ogni elemento in alto a sinistra del

quadratino dove è scritto il simbolo dell'elemento.

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numero atomico

Come si può vedere osservando la tavola periodica tutti gli elementi sono ordinati orizzontalmente in base

al numero atomico crescente. Quindi si può concludere che gli elementi nella tavola periodica sono ordinati

in base:

1. alle proprie caratteristiche di metalli, semimetalli e non metalli

2. al loro numero atomico cioè al numero di protoni presenti nell'atomo.

NUMERO DI MASSA: si indica con la lettera A ed esprime il risultato della somma del numero dei neutroni

e dei protoni presenti nell'atomo.

Il numero di massa, cioè il risultato della somma dei protoni e dei neutroni, si scrive in alto a sinistra del

simbolo dell'elemento.

Es. 12

C

indica che la somma tra il numero dei protoni e quella dei neutroni presenti nell'atomo di carbonio (C) è 12.

Per determinare il numero di neutroni (il numero di neutroni si indica con la lettera N) presenti nell'atomi

di un elemento chimico basta fare la differenza tra il numero di massa e il numero atomico:

Es.

Determinare il numero di neutroni che si trovano nel seguente elemento

numero di massa ( protoni + neutroni) A

numero atomico (protoni) Z

il numero di neutroni (N) si ricava dalla differenza tra il numero di massa e il numero atomico:

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N = A - Z =63-29 =34 il numero di neutroni presenti nell'atomo di rame (Cu) è 34

GLI ISOTOPI

Gli ISOTOPI sono atomi dello stesso elemento che hanno un numero differente di neutroni

Es.

L'atomo di idrogeno (H) può avere nel nucleo solo un protone, un protone e un neutrone oppure un

protone e due neutroni. Questi sono tre atomi sono isotopi dello stesso elemento cioè dell'idrogeno e si

chiamano Deuterio e Trizio.

IDROGENO DEUTERIO TRIZIO

IL NUCLEO DELL'ATOMO DI

IDROGENO E' FORMATO SOLO DA

UN PROTONE

IL NUCLEO DELL'ATOMO DI

IDROGENO E' FORMATO DA UN

PROTONE E UN NEUTRONE

IL NUCLEO DELL'ATOMO DI

IDROGENO E' FORMATO DA UN

PROTONE E DUE NEUTRONI

IL NUMEO ATOMICO E IL

NUMERO DI MASSA SONO

UGUALI A 1

A=1 Z=1

IL NUMERO ATOMICO VALE 1 MA

IL NUMERO DI MASSA VALE 2

A=2 Z=1

IL NUMERO ATOMICO VALE 1 MA

IL NUMERO DI MASSA VALE 3

A=3 Z=1

N= A-Z = 1-1 =0

Significa che nel nucleo non sono

presenti neutroni

N= A-Z = 2-1 =1

Significa che nel nucleo è

presente un solo neutrone

N= A-Z = 3-1 =2

Significa che nel nucleo sono

presenti due neutroni

P =protoni

e = elettroni

P =protoni

n = neutroni

e = elettroni

P =protoni

n = neutroni

e = elettroni

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DISPENSE DI CHIMICA A.S. 2011/2012

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MASSA ATOMICA (M.A.)

La massa di ogni singolo elemento chimico viene chiamata massa atomica e si abbrevia con M.A., essa è

riportata nella tavola periodica degli elementi ed è calcolata facendo la media delle masse di tutti gli isotopi

di quell'elemento.

massa atomica

La massa atomica è troppo piccola per essere espressa in grammi (g), quindi si adopera un'altra unità di

misura: UNITA' DI MASSA ATOMICA (SI ESPRIME CON IL SIMBOLO u).

Quindi possiamo dire che il Litio (Li) ha una massa atomica di 6.941 u, l'idrogeno ha una massa atomica di

1.00794 u e così via.

MASSA MOLECOLARE (M.M.)

La massa molecolare è la somma delle masse di tutti gli elementi che costituiscono una molecola o un

composto e si abbrevia con M.M.

Es.

la massa molecolare dell'acqua che ha formula chimica H2O si calcola seguendo questo procedimento:

1. Dalla formula chimica della molecola si determinano gli elementi che la compongono, nel caso

dell'acqua sono idrogeno (H) e ossigeno (O)

2. Si ricavano le masse atomiche di ogni singolo elemento dalla tavola periodica

M.A. (H) = 1.0079 u

M.A. (O) = 15.9994 u

3. Si moltiplica la massa di ogni elemento per l'indice stechiometrico indicato nella formula chimica, in

questo caso l'indice stechiometrico dell' H è 2 mentre quello dell'O è 1 poi si sommano.

(H) = 1.0079 x 2 = 2.0158 u

(O) = 15.9994 x 1 = 15.9994 u

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M.M. (H2O) = 2.0158 + 15.9994 = 18.058 u (questa è la massa molecolare dell'acqua)

GLI IONI

Gli atomi degli elementi sono formati come abbiamo detto da tre particelle: protoni, neutroni ed elettroni.

I protoni sono carichi positivamente (+), gli elettroni sono carichi negativamente (-) mentre i neutroni non

hanno carica.

Tutti gli atomi degli elementi che si trovano in natura, se non soggetti a trasformazione chimica, hanno lo

stesso numero di protoni ed elettroni, e siccome queste due particelle hanno cariche opposte (cioè i

protoni ( +) e i neutroni ( -)) se si sommano tutte le cariche all'interno dell'atomo il risultato è uguale a

zero, si dice allora che l'atomo è NEUTRO.

Nel caso in cui il numero di elettroni e protoni sono diversi, si dice che l'atomo è in forma ionica o meglio è

uno IONE.

Gli ioni si dividono in:

ANIONI nel caso in cui gli elettroni sono in numero maggiore rispetto ai protoni, quindi se si sommano

le cariche positive e quelle negative presenti nell'atomo si avrà un valore negativo o meglio uno IONE

NEGATIVO

CATIONI nel caso in cui gli elettroni sono in numero minore rispetto ai protoni quindi se si sommano le

cariche positive e quelle negative presenti nell'atomo si avrà un valore positivo o meglio uno IONE

POSITIVO

Possiamo riassumere gli ioni con questo schema:

IONE

CARICO NEGATIVAMENTE CARICO POSITIVAMENTE

ANIONE CATIONE

ESERCIZI PER CASA:

1) QUALE E' LA DIFFERENZA TRA ELEMENTI, MOLECOLE E COMPOSTI?

2) DOVE SONO CLASSIFICATI TUTTI GLI ELEMENTI ESISTENTI IN NATURA?

3) COME VENGONO SUDDIVISI GLI ELEMENTI NELLA TAVOLA PERIODICA?

4) DOVE SI TROVANO NELLA TAVOLA PERIODICA I METALLI, I SEMIMETALLI E I NON METALLI?

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5) QUALI SONO LE PARTICELLE CHE COSTITUISCI L'ATOMO?

6) QUALI SONO LE CARICHE DELLE PARTICELLE CHE COSTITUISCONO L'ATOMO?

7) QUALE PATICELLE CHE COSTITYISCONO L'ATOMO HANNO MASSE SIMILI?

8) DOVE SI TROVANO NELL'ATOMO I PROTONI E I NEUTRONI?

9) DOVE SI TROVANO NELL'ATOMO GLI ELETTRONI?

10) COSA INDICA IL NUMERO DI MASSA?

11) COSA INDICA IL NUMERO ATOMICO?

12) SCRIVI AFFIANCO AD OGNI ELEMENTO CHIMICO SOTTO INDICATO IL NUMERO DI PROTONI , DI

NEUTRONI E IL NOME DEL COPMPOSTO (USA LA TAVOLA PERIODICA)

13) COSA SONO GLI IONI?

14) COSA INDICA L'INDICE STECHIOMETRICO?

15) COSA INDICA IL COEFFICIENTE STECHIOMETRICO?

16) QUALE è LA DIFFERENZA TRA ANIONI E CATIONI?

17) DETERMINA LA MASSA MOLECOLARE DEI SEGUENTI COMPOSTI E SCRIVI QUALE E' L'INDICE

STECHIOMETRICO DI OGNI SINGOLO ELEMENTO CHE COSTITUISCE IL COMPOSTO

H2O , NO3, HBr, H2SO4, HNO3

18) COME E' STATA CALCOLA LA MASSA ATOMICA DEGLI ELEMENTI INDICATA NELLA TAVOLA PERIODICA?

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