Concetti Chiave
- La materia vivente e non vivente è composta dagli stessi atomi, che seguono le leggi fisico-chimiche e sono elencati nella Tavola periodica.
- L'atomo è formato da elettroni, protoni e neutroni, con i protoni e neutroni che costituiscono il nucleo e gli elettroni che occupano orbitali attorno ad esso.
- Gli elettroni hanno natura corpuscolare e ondulatoria, con una maggiore probabilità di localizzazione nelle nubi di probabilità attorno al nucleo.
- La varietà dei composti nell'universo deriva dalle combinazioni degli atomi, con i legami formati attraverso interazioni tra elettroni esterni che rilasciano energia.
- I legami chimici, come covalenti puri e polari o ionici, sono determinati dalla tendenza degli atomi a cedere o acquisire elettroni e dalle differenze di elettronegatività.
Gli atomi e le molecole
La composizione chimica elementare della materia vivente non differisce da quella della materia non vivente. La prima è caratterizzata da un livello di organizzazione più complesso, ma gli atomi che rientrano nella costituzione sia della materia organica sia di quella inorganica sono della stessa natura, sono inclusi nella Tavola periodica degli elementi e obbediscono alle stesse leggi fisico-chimiche.
L’atomo è costituito fondamentalmente da elettroni, protoni e neutroni; oggi sono note particelle costitutive più piccole, i quark.
Protoni e neutroni costituiscono il nucleo dell’atomo; gli elettroni occupano invece livelli energetici che si espandono nello spazio intorno al nucleo
Gli elettroni hanno una duplice natura, corpuscolare e ondulatoria e, secondo il modello atomico di W. Heisenberg, essi non percorrono orbite definite ma si addensano in regioni dello spazio, intorno al nucleo, dette orbitali o nubi di probabilità; lì è maggiore la probabilità di individuarne la posizione.
Molti degli elementi indicati nella Tavola periodica, taluni in piccolissime quantità e altri in maniera preponderante, sono indispensabili per la vita.
La grande varietà dei composti nell’Universo è data dalla combinazione degli atomi tra loro.
I legami fra gli atomi sono dovuti a interazioni tra gli elettroni del livello più esterno e generalmente la formazione di un legame comporta un bilancio energetico favorevole, cioè si instaura con liberazione di energia.
Il numero di ossidazione indica il trasferimento degli elettroni nella formazione dei legami. Il legame covalente puro si stabilisce tra gli atomi che hanno la stessa tendenza a cedere o ad acquistare elettroni, mentre il legame covalente polare si instaura fra atomi diversi che presentano affinità elettronica differente. Quando vi è una forte differenza di elettronegatività fra gli atomi che si uniscono in una molecola il legame è definito ionico.
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