Concetti Chiave
- I protoni e i neutroni hanno una massa simile di circa 1 unità di massa atomica (u), mentre la massa degli elettroni è trascurabile.
- Protoni ed elettroni hanno cariche elettriche opposte che si annullano in un atomo neutro, mentre i neutroni sono privi di carica.
- Un elemento è costituito da atomi dello stesso tipo con proprietà caratteristiche, come l'oro o l'azoto.
- Gli elementi possono esistere come sostanze pure o combinarsi in composti con rapporti numerici fissi, come l'acqua.
- Gli esseri viventi sono prevalentemente composti da sei elementi chimici principali.
Componenti dell’atomo
Protoni e neutroni hanno massa uguale; tale massa viene espressa con una unità di misura particolare, detta unità di massa atomica (u), che corrisponde a 1,7 × 10−24 grammi. Un singolo protone o un singolo neutrone ha una massa di circa 1 u. La massa di un elettrone è ancora più piccola: 9 × 10−28 g (ovvero 0,0005 u). Rispetto alla massa dei protoni e dei neutroni quella degli elettroni è trascurabile, tanto che di solito per il calcolo della massa di un atomo non se ne tiene conto. Tuttavia sono proprio gli elettroni a determinare il comportamento degli atomi nelle reazioni chimiche.
Ogni protone è dotato di una carica elettrica positiva, corrispondente per definizione a un’unità di carica +1. Un elettrone ha una carica negativa, uguale e opposta a quella di un protone, e quindi pari a −1. Il neutrone, come suggerisce il nome, è elettricamente neutro, cioè privo di carica. Le cariche di segno opposto (+/−) si attraggono a vicenda, mentre quelle dello stesso segno (+/+ o −/−) si respingono. Gli atomi risultano elettricamente neutri in quanto hanno un numero di elettroni uguale al numero di protoni.
Un elemento è una sostanza pura che contiene atomi tutti dello stesso tipo. L’elemento idrogeno è fatto solo di atomi di idrogeno, l’elemento ferro solo di atomi di ferro. Ogni elemento ha proprietà caratteristiche che lo distinguono dagli altri elementi: l’oro, per esempio, è un metallo che conduce la corrente elettrica; l’azoto è un gas incolore e inodore. In natura, gli elementi possono esistere allo stato puro (come l’oro) o possono formare i composti: un composto è una sostanza formata da elementi diversi uniti in un rapporto numerico fisso. L’acqua, per esempio, è un composto formato da idrogeno e ossigeno in cui il numero di atomi di idrogeno è il doppio degli atomi di ossigeno. Gli esseri viventi sono costituiti principalmente da sei elementi.
Domande da interrogazione
- Qual è la massa di un protone o di un neutrone espressa in unità di massa atomica?
- Come si comportano le cariche elettriche nei componenti dell'atomo?
- Cosa distingue un elemento da un composto?
La massa di un singolo protone o neutrone è circa 1 unità di massa atomica (u), che corrisponde a 1,7 × 10−24 grammi.
I protoni hanno una carica positiva (+1), gli elettroni una carica negativa (−1), e i neutroni sono elettricamente neutri. Le cariche opposte si attraggono, mentre quelle dello stesso segno si respingono.
Un elemento è una sostanza pura composta da atomi dello stesso tipo, mentre un composto è formato da elementi diversi uniti in un rapporto numerico fisso.
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