Concetti Chiave
- Il modello atomico di Dalton propone che la materia sia composta da atomi indivisibili, identici per uno stesso elemento e che si combinano in rapporti interi.
- Le tre leggi fondamentali della chimica includono la conservazione della massa, le proporzioni definite e le proporzioni multiple, che regolano la combinazione degli atomi.
- La differenza tra atomi, molecole e ioni è fondamentale: le molecole sono gruppi di atomi, mentre gli ioni sono atomi con cariche elettriche.
- I composti ionici sono formati da schiere di ioni positivi e negativi, a differenza dei composti molecolari, e sono tipicamente solidi a temperatura ambiente.
- La teoria cinetico-molecolare descrive il moto incessante delle particelle, influenzato dalla temperatura, che determina l'energia cinetica e potenziale del sistema.
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.
Domande da interrogazione
- Quali sono le tre leggi fondamentali della chimica menzionate nel testo?
- Qual è la principale caratteristica degli atomi secondo la teoria atomica di John Dalton?
- Come si differenziano le proprietà macroscopiche e microscopiche delle sostanze?
- Cosa sono gli ioni e come si formano i composti ionici?
- Qual è il ruolo del calore nel trasferimento di energia tra corpi?
Le tre leggi fondamentali sono la conservazione della massa (Lavoisier, 1789), le proporzioni definite (Proust, 1779) e le proporzioni multiple (Dalton, 1808).
Secondo Dalton, la materia è fatta di atomi piccolissimi, indivisibili e indistruttibili, e tutti gli atomi di uno stesso elemento sono identici e hanno la stessa massa.
Le proprietà macroscopiche sono fisiche e risultano dall’unione di molti atomi, mentre le proprietà microscopiche sono chimiche e dipendono dalla natura degli atomi e delle molecole.
Gli ioni sono particelle elettricamente cariche, positive (cationi) o negative (anioni), e i composti ionici sono formati da schiere di ioni positivi e negativi che si alternano in modo ordinato.
Il calore è il modo di trasferire energia da un corpo più caldo a uno più freddo, e il trasferimento cessa quando i due sistemi raggiungono la stessa temperatura.
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