1) Miscele e sostanze, elementi, ioni e molecole

O

es. l’atomo di ossigeno : A=16, Z=8

8

12 12

C

l’atomo di carbonio : A = 12, Z = 6, più semplicemente solo C (si legge: “carbonio-12”)

6

❖ Possiamo inoltre parlare di nuclide: cioè un atomo caratterizzato da un determinato numero atomico Z

e da un determinato numero di massa A.

❖ Gli atomi di un dato elemento che differiscono esclusivamente per il numero di neutroni prendono il

nome di ISOTOPI. Essi hanno:

DIVERSO NUMERO DI MASSA MA UGUALE NUMERO ATOMICO

Esistono in natura diversi tipi di isotopi:

Elemento Isotopi % nuclidi in natura

1

Idrogeno 99,985

H: idroge

no

2 0,015

H: deuteri

o

3 -4

≈10

H: trizio

Azoto 99.634

14 N 0.366

15 N

Carbonio 98.90

12 C 1.10

13 C tracce

14 C

Ossigeno 99.762

16 O 0.038

17 O 0.200

18 O 197

es: Quanti protoni, neutroni ed elettroni ci sono nell’ Au (oro) ?

Soluzione: Dall’elenco degli elementi ricavo che il numero atomico dell’oro è 79.

Quindi il numero dei protoni = numero degli elettroni = 79. Numero dei neutroni = 197-79 = 118

• Tutti gli elementi sono scritti nella cosiddetta TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI nella quale, oltre ad

essere presente il nome e il simbolo di ogni elemento, sono riportate tutte le loro caratteristiche più

importanti.

Dato che solo i gas nobili si trovano normalmente in natura sotto forma di atomi isolati, per gli altri elementi

possiamo parlare di MOLECOLE e di IONI: MOLECOLE

❖ Ogni molecola è costituita da un insieme di atomi uniti tra loro da legami chimici.

❖ Le MOLECOLE sono la più piccola entità di una sostanza e hanno composizione e proprietà chimiche

uguali a quelle della sostanza stessa.

❖ Le molecole di un elemento contengono .

es: l’Ossigeno, così come lo si rinviene nell’aria, è costituito di molecole composte da

coppie di atomi dell’elemento. La forma molecolare dell’ossigeno si rappresenta mediante

la formula chimica O dove il pedice indica che nella molecola dell’ossigeno ci sono due

2

atomi dell’elemento, per questo la molecola si dice biatomica.

L’ossigeno esiste anche in una seconda forma, il cosiddetto ozono, la cui molecola è

triatomica (costituita da 3 atomi di ossigeno), la cui formula è O .

3

Gli elementi che si presentano normalmente sotto forma di molecole biatomiche sono:

Nome dell’elemento Formula

L’idrogeno H

2

L’ossigeno O

2

L’azoto N 2

Gli alogeni F , Cl , Br , I , At

2 2 2 2 2

❖ Le molecole dei composti contengono .

Per esempio: La molecola dell’acqua è costituita di 2 atomi di idrogeno

e 1 di ossigeno e si rappresenta con la formula chimica H O.

2

La maggioranza delle sostanze a carattere molecolare contiene

solamente non metalli. IONI

❖ Mentre nel corso delle reazioni chimiche, il nucleo rimane inalterato, gli atomi, invece, acquistano o

cedono uno o più elettroni (attraverso il processo di ionizzazione).

Infatti, NEI PROCESSI CHIMICI SONO COINVOLTI SOLO GLI ELETTRONI: PROTONI E NEUTRONI NON

PARTECIPANO

Se ad un atomo, ordinariamente neutro, si tolgono o si aggiungono elettroni, la particella che ne risulta

avrà una carica elettrica e si dirà IONE.

❖ IONE quindi è un atomo o un gruppo di atomi legati tra loro, con carica elettrica positiva o negativa:

- Si dice catione o ione positivo un atomo che ha perso uno o più elettroni esterni

- Si dice anione o ione negativo un atomo che ha acquistato uno o più elettroni esterni

Formazione di uno ione

❖ In generale:

- Gli ATOMI METALLICI cedono gli elettroni.

- Gli ATOMI NON METALLICI acquistano gli elettroni.

❖ La carica elettrica di uno ione si rappresenta mediante un esponente:

- Esponenti come: +, 2+, 3+ denotano la perdita di uno, due o tre elettroni

- Esponenti come: -, 2-, 3- denotano l’acquisto di uno, due o tre elettroni

es 1): L’atomo di sodio (atomo metallico) possiede 11 elettroni e 11 protoni. Esso è in grado di cedere un

+

elettrone. Lo ione risultante avrà così 11 protoni e 10 elettroni il che gli conferirà una carica elettrica 1 .

+

Na

Questo ione si rappresenta come

es 2): L’atomo di cloro (atomo non metallico) possiede 17 elettroni e 17 protoni. Esso è in grado di

acquistare un elettrone. Lo ione risultante avrà così 17 protoni e 18 elettroni il che gli conferirà una carica

-

elettrica 1 . -

Cl

Questo ione si rappresenta come