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Stefano Rosso – 2017/2018

© 1. La mole

1.1 Simboli e formule

Ad ogni sostanza corrisponde una formula chimica ma ad ogni stessa composizione atomica possono

corrispondere sostanze con proprieta’ chimiche molto differenti

Isomeri: sostanze aventi la medesima composizione atomica, ma natura e proprieta’ differenti

1.2 La massa atomica

Dalton compilo’ la prima tabella delle masse atomiche degli elementi, risultarono quasi tutte errate

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La massa atomica e’ la massa relaitva di un atomo rispetto all’atomo di C, 1 uma corrisponde a 1/12 della

12

massa dell’atomo di C

La massa atomica di un elemento e’ la media ponderata delle masse atomiche dei suoi isotopi

1.3 La mole

Era necessario trovare una grandezza che potesse mettere in relazione gli atomi e le molecole con delle

misure che potessero essere misurate con una bilancia, per questo e’ stata introdotta la mole.

Mole: Quantita’ di sostanza che contiene un numero di atomi uguale al numero di atomi contenuti in 12g di

12

C equivalenti al Numero di Avogadro

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Numero di Avogadro: 6.022 x 10

Massa molare: Massa in grammi di 1 mol di sostanza

Nei gas vale il principio di Avogadro che dice: Nelle stesse condizioni di temperatura e pressione volumi

uguali di gas contengono lo stesso numero di particelle.

Ntp: 0 gradi C e pressione di 1 atm

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Pag. Stefano Rosso – 2017/2018

© 2 L’atomo

2.1 Teoria atomica di Dalton

1808 Dalton propose la prima teoria atomica, basata sui seguenti postulati:

- Tutta la materia e’ costituita da piccolissime particelle chiamate atomi

- Gli atomi di uno stesso elemento sono identici

- I composti chimici si formano con la combinazione di diversi atomi

- Le reazioni chimiche consistono nella riorganizzazione degli atomi, ossia nel cambiamento del

modo in cui si legano tra loro

Questo spiegava anche le 3 leggi : Conservazione della massa, Proporzioni multiple e Composizione definita

La teoria di Dalton aveva pero’ diversi limiti, non prevedeva l’esistenza di molecole di elementi, l’esistenza

di isotopi e le particelle subatomiche

2.2 La scoperta dell’elettrone, l’esperimento di Thomson

Fu l’esperimento che porto’ alla scoperta degli elettroni, Thomson utilizzo i tubi do Crookes, e noto che i

raggi catodici che solitamente procedevano in modo rettilineo potevano essere deviati da un campo

elettrico o magnetico, indipendentemente dal metallo di cui era fatto l’atomo

2.3 La scoperta dei protoni e il nucleo atomico

Se gli atomi contengono cariche negative devono esistere anche cariche positive in grado di neutralizzarle,

con la stessa apparecchiatura utilizzata da Thomson furono identificate anche altre particelle di carica

positiva, utilizzando i raggi anodici, aventi stessa carica dell’elettrone ma massa maggiore.

Thomson quindi propose un novo modello atomico, “a panettone” in cui vedeva l’atomo come una sfera di

materia con al suo interno cariche negative e cariche positive

Con l’esperimento di Rutherford, che lanciava raggi α contro una lamina d’oro si noto che una percentuale

dei raggi non passava attraverso la lamina come ci si aspettava, ma veniva riflessa. Questo porto alla

formulazione di un nuovo modello atomico:

- L’atomo e’ composto dal nucleo, formato da cariche positive

- Gli elettroni occupano lo spazio vuoto intorno al nucleo e gli girano intorno come pianeti

- Il numero di elettroni e’ tale da bilanciare la carica positiva del nucleo

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Pag. Stefano Rosso – 2017/2018

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2.4 La scoperta del neutrone

Sebbene fosse gia’ stato teorizzato nel 1920 fu il fisico inglese Chadwick a osservarlo sperimentalmente,

notando che bombardando una lamina di berillio metallico con raggi α, essa emetteva particelle

fortemente penetranti ed elettricamente neutre, i neutroni

2.5 La struttura dell’atomo

Tutti gli atomi sono formati da 3 particelle fondamentali:

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- Eletrone: carica negativa pari a 9x10- g

24

- Protone: carica positiva, massa 10 volte maggiore

- Neutrone: carica neutra, massa poco superiore al protone

Quindi l’atomo e’ un’entita’ sferica, elettricamente neutra composta da un nucleo carico positivamente,

dove risiedono protoni e neutroni e da piu’ elettroni carichi negativamente che si muovono con moto

circolare intorno al nucleo

Questo modello ha differenti limiti secondo la fisica classica, ossia una particella che si muovo con moto

circolare dovrebbe perdere energia, quindi un elettrone dovrebbe collassare sul proprio nucleo. E’ qui che

interviene la meccanica quantistica.

2.6 La luce e la sua natura

La natura della luce e’ stata per anni fonte di dibattito tra i fisici, infatti essa ha comportamenti che possono

essere attribuiti ad un onda (diffrazione, interferenze ecc) che natura corpuscolare (interazione con la

materia)

Quando un corpo nero viene scaldato emette delle radiazioni, che si comportano come oscillatori, la cui

energia dipende dalla lunghezza d’onda e dalla temperatura.

I tentativi di spiegare questo fenomeno fallirono fine a che Plank ipotizzo che un corpo ad una certa

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temperatura fosse in grado di emettere un’energia pari a E=nhv (h costante di plank -> 6.63 x 10 J s).

L’energia emessa da un corpo nero e’ quindi dovuta alla vibrazione dei propri atomi

Einstein spiego’ l’effetto fotoelettrico (emissione di elettroni dalla superfice di un metallo colpito dalla luce

monocromatica) considerando il fascio di luce incidente come un fascio di particelle con energia hv, i fotoni,

spiegando cosi’ la natura corpuscolare della luce

La teoria quantistica dimostra quindi che l’energia ha natura particellare, la luce e’ costituita da “quanti”, i

fotoni cioe’ particelle prive di massa che si comportano come “pacchetti” di luce

2.7 La quantizzazione dei livelli di energia

7 Possiamo dire che ogni atomo stimolato elettricamente emette solamente fotoni con determinate

Pag. caratteristiche energetiche.

Stefano Rosso – 2017/2018

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Possiamo quindi dire che quando ad un elettrone viene fornita energia dall’esterno passa dal uno stato

fondamentale di energia E1 ad uno stato di energia superiore E2, tendera’ a tornare nello stato E1 dopo un

determinato periodo di tempo. Durante questo passaggio verra’ emesso un quanto di luce di frequenza


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sixis

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9 mesi fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria informatica
SSD:
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher sixis di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica generale ed inorganica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Torino - Polito o del prof Gerbaldi Claudio.

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