Chimica generale e inorganica - nozioni generali

Gli elementi sono limitati in natura, essi sono 92. I loro

simboli derivano dalle iniziali dei loro nomi latini (Oro:

Au,Aurum)

Gli elementi tra loro reagiscono per dare:

-MISCUGLI: sono sostanze che mescolate non

perdono la propria identità, sono facili da separare e

importa poco o niente la quantità delle sostanze

mescolate.

-COMPOSTI: sono sostanze che mescolate perdono

la propria identità e sono separabili solo attraverso

delle reazioni chimiche. Inoltre nei composti le

sostanze presenti si trovano in quantità ben precise e

seguono dei precisi rapporti chiamati: RAPPORTI

STECHIOMETRICI.

I MISCUGLI inoltre possono essere:

-OMOGENEI: quando sono presenti le stesse

proprietà in ogni parte del miscuglio.

-ETEROGENEI: quando non troviamo le stesse

proprietà in ogni parte del miscuglio. (Esempio: Acqua

e sale, aggiungendo sempre sale ad un certo punto si

creerà un corpo di fondo, con proprietà ovviamente

differenti dalla parte liquida.)

Per quanto riguarda la composizione delle sostanze

invece, essa è descritta dalle formule chimiche.

La storia della chimica si divide in varie tappe, alcune

delle più importanti variano dallo svilupparsi della

teoria atomica alla vera e propria rivoluzione chimica

di Lavoisier.

Il primo ad elaborare una teoria atomica fu il filosofo

Democrito, il quale con la sua ipotesi corpuscolare

sosteneva che ogni cosa sarebbe stata formata da

particelle indivisibili: gli atomi. Essi si uniscono e

separano continuamente in uno spazio vuoto.

Ovviamente essa era un’ipotesi alquanto primitiva del

concetto di materia. Successivamente alla fine

dell’800 grazie a Lavoisier ci fu una vera e propria

rivoluzione chimica. Lavoisier era un matematico di

dottrina antiflogistica, autore di parecchie innovazioni

del tempo (tra le quali la bilancia) e fondatore

dell’importantissimo METODO SPERIMENTALE che

allora segnò una netta separazione tra la chimica e

l’alchimia.

Il metodo sperimentale si compone principalmente di

tre stadi:

Il primo stadio è uno stadio di tipo qualitativo nel

1) quale si interroga la natura attraverso un

esperimento.

Il secondo stadio è uno stadio di tipo quantitativo

2) dove attraverso ulteriori esperimenti si cercano

relazioni numeriche tra i vari risultati.

Il terzio stadio è lo stadio finale dove si crea un

3) modello che consenta di spiegare i dati raccolti.

Da questo metodo vennero elaborate le leggi

fondamentali della chimica:

Legge di Lavoisier (1789) : La prima legge di

1) Lavoisier afferma che in una reazione, la somma

delle masse dei reagenti è uguale alla somma

delle masse dei prodotti. Questo in accordo con il

principio della conservazione della materia

secondo cui la materia non si crea e non si

distrugge ma si trasforma.

Legge di Proust delle proporzioni definite (1799) :

2) Essa afferma che quando due sostanze

reagiscono tra di loro, esiste un rapporto definito e

costante tra gli elementi. Esso definisce appunto i

rapporti stechiometrici.

Sulla base di queste leggi, J. Dalton formulò nel

1808 la sua teoria atomica che si componeva dei

seguenti punti fondamentali:

La materia è costituita da atomi: particelle piccole

- e indivisibili.

Ogni elemento è composto da atomi tutti uguali

- tra loro che variano solo tra i vari elementi.

In una reazione chimica cambia il modo di legare

- gli atomi ma non la loro identità.

Ovviamente la teoria atomica di Dalton differisce

da quella moderna in vari punti :

Gli atomi infatti sono divisibili e si compongono di

- Elettroni: frammenti universali di materia con

1) carica negativa.

Protoni: frammenti universali di materia con

2) carica positiva.

Neutroni: frammenti universali di materia privi di

3) carica.

Inoltre gli atomi di un elemento possono essere

- anche diversi come ad esempio negli isotopi dove

differiscono nel numero di neutroni.

Per pesare gli atomi si usa lo SPETTROMETRO DI

MASSA. Il peso si indica con l’unità di misura u. m.

a. (unità di massa atomica) che non appartiene al

sistema internazionale e corrisponde alla

dodicesima parte dell’isotopo più abbondante del

carbonio.

1 u.m.a = 1,66057 x 10(^-24) g.

Il comportamento chimico di un atomo dipende dal

numero degli elettroni.

A tal proposito definiamo i:

Numero atomico: numero di elettroni o protoni.

- Numero di massa: somma del numero di neutroni

- e protoni.

MA COME E’ FATTO UN ATOMO?

Ci sono state varie ipotesi sulla composizione

interna di un atomo, ma ognuna peccava in alcuni

punti.

La prima ipotesi fu effettuata da Thomson, il quale

ipotizzò che la forma dell’atomo fosse simile ad una

sfera piena di particelle più grandi (neutroni e

protoni) che erano attaccate tra di loro, e particelle

più piccole situate negli spazi vuoti che esse

lasciavano (elettroni) .

Rutherford chiarì in seguito la situazione con un

sorprendente esperimento:

Egli bombardò una sottile lamina d’oro con particelle

alfa ( ottenute dal radio) . Egli si aspettava che le

particelle sarebbero o passate tutte nello schermo

posto appena dopo la lamina d’oro, o che le

particelle sarebbero rimbalzate e tornate tutte

indietro.

Ma il risultato fu sorprendente: infatti si vide che la

maggior parte delle particelle erano passate mentre

altre erano rimbalzate e tornate indietro.