Riassunto esame Chimica, Prof. Depero Laura Eleonora, libro consigliato Fondamenti di chimica per le tecnologie, Roberta Bertani

La materia e la sua struttura

La chimica studia:

• La struttura e la composizione della materia
• Le trasformazioni che la materia subisce
• L'energia coinvolta in queste trasformazioni

Un sistema può essere:

• Isolato (universo) → Nessuno scambio di energia e materia
• Chiuso → Solo scambio di energia
• Aperto → Scambio di energia e materia

I primi modelli atomici (Dalton → Thomson → Rutherford)

1. Modello atomico di Dalton (1803)

La composizione di una sostanza può essere descritta in termini di atomi; la teoria di Dalton presenta diversi punti.

• La materia è costituita da atomi indivisibili e indistruttibili
• Tutti gli atomi di un elemento sono identici
• Atomi di elementi diversi hanno pesi e proprietà differenti
• Quando gli atomi combinano si formano i composti; in un dato composto il numero relativo è costante

+ porta a 3 leggi fondamentali:

• Legge di conservazione della massa
• Legge delle proporzioni definite
• Legge delle proporzioni multiple

2. Modello atomico di Thomson (1903)

Secondo Thomson l'atomo era costituito da una sfera omogenea di materia caricata positivamente in cui sono immerse particelle di carica negativa (elettroni) distribuite in maniera uniforme.

La materia e la sua struttura

La chimica studia:

• La struttura e la composizione della materia
• Le trasformazioni che la materia subisce
• L'energia coinvolta in queste trasformazioni

Sistema: porzione di materia oggetto di studio.

Ambiente: tutto ciò che non fa parte del sistema.

Un sistema può essere:

• Isolato (universo): nessuno scambio di energia e materia
• Chiuso: scambio di energia
• Aperto: scambio di energia e materia

I primi modelli atomici (Dalton - Thomson - Rutherford)

1. Modello atomico di Dalton (1803)

La composizione di una sostanza può essere descritta in termini di atomi; la teoria di Dalton si basava su questi punti:

• La materia è costituita da atomi indivisibili e indistruttibili
• Tutti gli atomi di un elemento sono identici
• Atomi di elementi differenti hanno pesi e proprietà differenti
• Quando gli atomi combinano si formano i composti, in un dato composto il numero relativo è costante

Atomo di Dalton (molecola solida compatta e indivisibile)

Leggi alla base fondamentali:

• Legge di conservazione della massa
• Legge delle proporzioni definite
• Legge delle proporzioni multiple

2. Modello atomico di Thomson (1903)

Secondo Thomson l’atomo era costituito da una sfera omogenea di materia caricata positivamente in cui sono immerse particelle di carica negativa (elettroni) distribuite in maniera uniforme.

3. Modello di Rutherford (1911)

Modello planetario.

La natura della carica positiva del modello di Thomson fu chiarita da Rutherford grazie ad una serie di esperimenti:

• Particelle α (carica positiva) vennero lanciate contro una sottilissima lamina d'oro, posizionata al centro di schermi fluorescenziali; si notò che:
• La maggior parte delle particelle α non viene deviata perché l'atomo è vuoto per la maggior parte del suo volume.
• Una piccola frazione di particelle α viene deviata perché passano molto vicino al nucleo (piccola ma di carica positiva).

La struttura atomica

• Elettroni (carica uniformemente distribuita)
• Nucleo (protoni + neutroni) chiamati nucleoni
• Positivo e molto piccolo posto al centro di una sfera vuota ma grande

Numero di massa (A) = n° protoni + n° neutroni

Numero atomico (Z) = n° protoni

Precisa l'identità dell'atomo (atomi con lo stesso Z hanno un identico comportamento chimico).

Numero neutroni = A – Z

L'unità di misura per l'atomo è l'ångström (Å) = 10^-10 m (10^-1 nanometri)

λ_vis = λ_max = 4000 10^-8

λ_uv = λ_X = 10⁹ 10^cm

Idrogeno

Numero atomico

Simbolo

Gli isotopi

Sono atomi con lo stesso numero atomico (Z) e diverso numero di massa (A). Diversi isotopi di uno stesso elemento si presentano mescolati sempre nelle stesse proporzioni,