Chimica inorganica

Sostanze e leggi fondamentali della chimica

Le sostanze sono caratterizzate dalla loro:

• Composizione: sostanze elementari formate da diversi tipi di atomi e dal loro rapporto numerico.
• Struttura: dal modo in cui gli atomi sono legati tra di loro.
• Stato fisico: consistenza fisica delle sostanze.

Leggi fondamentali della chimica

Lavoisier: legge di conservazione della massa: in ogni procedimento chimico la quantità di materia prima e dopo il processo rimane costante.

Proust - Legge delle proporzioni definite: in un composto, il rapporto tra le masse degli elementi è definito e costante.

Dalton - Legge delle proporzioni multiple: quando due elementi formano più di un composto tra loro, le masse di uno degli elementi che si combinano stanno tra loro in rapporti semplici, esprimibili mediante numeri interi e piccoli.

Da queste 3 leggi Dalton arrivò alla conclusione che la materia è discontinua, cioè formata da particelle, e formulò la prima teoria atomica.

1. La materia non è continua, è fatta di atomi piccolissimi.
2. Gli atomi di uno stesso elemento sono uguali, ed hanno la stessa massa.
3. Gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di un altro elemento, quindi atomi di diversi elementi hanno massa e proprietà differenti.

Caratteristiche delle sostanze

Le sostanze sono caratterizzate dalla loro:

• Composizione: sostanze elementari da diversi tipi di atomi e dal loro rapporto numerico.
• Struttura: dal modo in cui gli atomi sono legati tra di loro.
• Stato fisico: consistenza fisica delle sostanze.

Leggi fondamentali della chimica e teoria atomica

Lavoisier: legge di conservazione della massa: in ogni procedimento chimico la quantità di materia prima e dopo il processo rimane costante.

Proust - Legge delle proporzioni definite: in un composto, il rapporto tra le masse degli elementi è definito e costante.

Dalton - Legge delle proporzioni multiple: quando due elementi formano più di un composto tra loro, le masse di uno degli elementi che si combinano stanno tra loro in rapporti semplici, esprimibili mediante numeri interi e piccoli.

Da queste 3 leggi Dalton arrivò alla conclusione che la materia è discontinua, cioè formata da particelle, e formulò la prima teoria atomica.

1. La materia non è continua, è fatta di atomi piccolissimi.
2. Gli atomi di uno stesso elemento sono uguali ed hanno la stessa massa.
3. Gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di un altro elemento, quindi atomi di diversi elementi hanno massa e proprietà differenti.
4. Gli atomi di più elementi si combinano tra di loro per formare un composto, secondo rapporti espressi da numeri interi e piccoli.
5. Gli atomi non possono essere né creati né distrutti, ma si trasferisce da un composto all’altro.

Legge di combinazione dei volumi: i volumi di due gas che reagiscono tra di loro, nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, stanno in un rapporto dato da numeri piccoli ed interi.

L'ipotesi di Avogadro: volumi uguali di gas diversi, alla stessa temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di particelle (non atomi!).

Modelli atomici

1897: Thomson scoprì l’elettrone e propose il primo modello fisico dell’atomo. Immaginò che l’atomo fosse una sfera di materia caricata positivamente in cui gli elettroni (negativi) erano immersi. (Protoni e neutroni non erano stati ancora scoperti.)

1911: Rutherford formulò un nuovo modello atomico: bombardò con particelle alfa (nuclei di elio) cariche positivamente una sottile lamina di oro. La maggior parte delle particelle non subiva alcuna deviazione, alcune invece erano riflesse violentemente all'indietro. Ne scaturì la seguente teoria:

1. La massa dell'atomo non è distribuita uniformemente (come sostenuto da Thomson), ma è concentrata in una piccola zona, chiamata nucleo, carico positivamente.
2. Gli elettroni occupano lo spazio attorno al nucleo ruotando intorno ad esso, seguendo orbite circolari.

Eccitazione dell'atomo e spettro

Durante l'eccitazione dell'atomo, l'energia utilizzata per eccitare l'elettrone è la stessa che viene riportata quando l'elettrone torna al suo stato iniziale.

Spettro: uno spettro è l'insieme delle frequenze delle radiazioni elettromagnetiche emesse o assorbite dagli elettroni di un atomo.

Spettro di emissione: si vedono le frequenze emesse dagli elettroni. Spettro di assorbimento: si vedono tutte le frequenze tranne quelle emesse dagli elettroni.

Solidi e liquidi portati all'incandescenza emettono uno spettro continuo.

L'orbitale è l'area dove possiamo con maggiore probabilità trovare l'elettrone. Non possiamo affermare con certezza dove