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Le teorie della materia

Prime ipotesi di esistenza degli atomi nell'antichità: Democrito, Leucippo.

1803 - primo modello atomico di John Dalton: la materia è costituita da particelle piccolissime (atomi) che possono legarsi per formare molecole.

Tre leggi fondamentali:
1) conservazione della massa (Lavoisier, 1789): in una reazione chimica, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti;
2) proporzioni definite (Proust, 1779): in un composto, gli elementi che lo costituiscono sono presenti secondo rapporti in massa definiti e costanti;
3) proporzioni multiple (Dalton, 1808): quando un elemento si combina con la stessa massa di un secondo elemento per formare composti diversi, le masse del primo elemento stanno tra loro in rapporti semplici, esprimibili mediante numeri interi piccoli.

Prima teoria atomica (John Dalton):
- la materia è fatta di atomi piccolissimi, indivisibili e indistruttibili;

- tutti gli atomi di uno stesso elemento sono identici e hanno la stessa massa;
- gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi;
- gli atomi di un elemento si combinano solo con numeri interi di atomi di altri elementi;
- gli atomi non possono essere creati né distrutti, ma si trasferiscono interi da un composto all’altro.

Elementi: sono costituiti da atomi che hanno identiche proprietà chimiche.

Proprietà macroscopiche: proprietà fisiche, risultato dell’unione di tantissimi atomi, che costituiscono un oggetto.
Proprietà microscopiche: proprietà chimiche, dipendono dalla natura degli atomi e delle molecole delle sostanze.

Molecola: raggruppamento di due o più atomi che possiede proprietà chimiche caratteristiche (due atomi= molecole biatomiche).
- Le molecole dei composti sono costituite da atomi di tipo diverso.
- È rappresentata da una formula chimica.

Formula chimica: indica da quali elementi essa è costituita e quanti atomi di ciascun elemento contiene.
Formula bruta: formula che utilizziamo per indicare quali e quanti atomi costituiscono la molecola di un composto.

Atomi, molecole: neutri

Ioni: particelle elettricamente cariche, + (cationi), - (anioni)
Si definiscono ioni gli atomi con una o più cariche elettriche.

Composti ionici: sostanze formate da ioni.
- Contengono schiere di ioni positivi/negativi: si alternano in modo ordinato.
- Non sono formati da molecole.
- A temperatura ambiente sono tutti solidi.

Ioni, molecole, atomi sono in continuo ed inarrestabile moto: le particelle sono separate da spazio vuoto.

- Solidi: le particelle oscillano e vibrano intorno a posizioni fisse.
- Liquidi: le molecole sono in contatto tra loro ma hanno maggiore libertà di movimento.
- Gas: la libertà di movimento è massima e il moto molecolare è assolutamente disordinato.

Teoria cinetico-molecolare
Le particelle possiedono:
- energia cinetica (moto);
- energia potenziale (forze di interazione tra le molecole).

Ec + Ep = Esistema (energia interna del sistema).

Calore: modo di trasferire energia da un corpo più caldo ad uno più freddo:
- il trasferimento cessa appena i due sistemi a contatto hanno raggiunto la stessa temperatura.
Processo:
- riscaldamento;
- l’energia cinetica delle particelle aumenta;
- si muovono sempre più veloci: si urtano sempre più spesso e si allontanano una dall’altra.

Il moto degli atomi e delle molecole è tanto più intenso quanto più alta è la temperatura.
- Urti: moto disordinato, le particelle non possiedono tutte la stessa energia cinetica (energia cinetica media).
La temperatura assoluta di un corpo è proporzionale all’energia cinetica media delle particelle che lo costituiscono.
- Aumento dell’energia potenziale (moto più veloce, allontanamento).

Conseguenze:
- ad un aumento della temperatura corrisponde un aumento del contenuto di energia interna di un corpo.

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