Atomi

Modello atomico

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Modello atomico

Materia – Tutto ciò che ha una massa e un volume.

3 stati: solido, liquido, gassoso.

È un costituente di:

• Miscela omogenea: 1 fase, porzione separata dal resto dove abbiamo lo stesso composto con le stesse proprietà e con composizione chimica differente.
• Miscela eterogenea: 2 o più fasi di individui chimici o sostanze pure, con composizione chimica definita e costante.

Diviso in sostanze elementari, composti, atomi.

Gli atomi

Particelle subatomiche

• Protone (p⁺)
• Neutrone (n)
• Elettrone (e^-)

Numero di massa: numero di protoni e neutroni (A).

Numero atomico: numero di protoni (Z).

Raggio di un nucleo ≒ 10^-14 m.

Raggio di un atomo ≒ 10^-10 m.

Simbolo dell’elemento X.

98 specie atomiche diverse.

88 elementi naturali.

118 elementi artificiali instabili, con poche proprietà.

Nuclei e isotopi

Specie atomica individuata sia da n atomico e n di massa.

Corrispondenza biunivoca.

Stesso posto nella tavola periodica ma hanno nucleo diverso, quindi proprietà del nucleo diverse.

Tracce radioattive (si trasforma in altre sostanze con isobari).

Benzoina → miscuglio {C₇H₁₆ C₈H₁₈}.

Composto → NaCl, CuCl₂.

Massa atomica

Ci si riferisce alla massa relativa.

Massa di riferimento: 1/12 della massa del ¹²C.

7,66054 . 10^-24 Kg.

¹²H ha massa ≍ 1.

Massa assoluta ⁴X = massa relativa ⁴X = massa relativa ^AX.

Peso atomico.

Def. massa atomica (peso atomico) relativa (1/12 della massa del 12^C) media pesata rispetto alle abbondanze isotopiche.

Es. peso atomico H = peso atomico 1_H x 0,99885 + peso atomico 2_H x 0,00115 = 1,00798.

Peso molecolare

È uguale alla somma dei pesi atomici degli atomi che costituiscono la molecola.

Mole

Chilogrammo (kg): unità di massa nel SI.

Mole (mol): unità di misura della quantità di sostanza del SI.

Quantità di sostanza che contiene tante particelle quante sono contenute in 12 g esatti di 12^C ovvero 6,0221 x 10²³ (costante di Avogadro, mol^-1).

Es. Na (peso atomico) = 22,989 g.

1 atomo ha massa = (22,989 : 6,022 x 10²³ kg).

1 mole di atomi ha massa = (22,989 : 6,022 x 10²³ kg) x 6,022 x 10²³ mol = 22,989 g mol^-1.

La massa in g di 1 mole di sostanza equivale numericamente al peso atomico della sostanza.

La massa molare è la massa di 1 mole di sostanza - g mol^-1.

Reazioni chimiche

aA + bB = cC + dD.

a, b, c, d = coefficienti stechiometrici.

Bilanciare → il numero di atomi di ciascun elemento che compare a sx è uguale a quello che compare a dx (il numero di atomi di una specie chimica si conserva).

CH₄ + O₂ = CO₂ + H₂O → CH₄ + 2 O₂ = CO₂ + 2 H₂O.

Ox mol   2 mol   1 mol   2 mol.

16 g   64 g   44 g   36 g.

Un accordo con Heisenberg l'indeterminazione della posizione è piccola quindi si fa un errore maggiore per l'energia.

Spettri atomici

• Ampolla con idrogeno.
• Al passaggio di una corrente si dissocia la molecola H₂.
• Schermo opaco.
• Fenditura.
• Generatore di alta tensione.
• Prisma.
• Lastra fotografica.

In funzione del tipo di materiale che viene usato per fare la spettroscopia genererà un fascio di luce diverso.

Il fascio viene vicariato da radiazioni che hanno lunghezze d’onda diverse.

Spectro di luce bianca (somma delle radiazioni che ricadono nella regione del visibile).

Lasciano elettroni eccitati con determinate frequenze che sono quelle evidenti.

Luce bianca.

Campione atomico eccitato.

Spettro di assorbimento luce bianca su un campione non eccitato.

In sottra le frequenze che sono state assorbite.

Assorbimento.

Il campione è investito da una corrente e si carica di E con una determinata frequenza.

Emissione.

Stati eccitati, energia in più che c’è nel visibile.