La materia
La materia e’ tutto cio’ che
possiede massa ed occupa spazio
Teoria atomica della materia
•La materia e’ costituita da atomi
•Gli atomi di un elemento sono diversi da quelli di
un altro elemento
•Gli atomi si combinano secondo rapporti definiti
per formare composti
•La combinazione degli atomi in un composto
puo’ cambiare solo quando avviene una reazione
chimica
•Una reazione chimica cambia il rapporto con cui
gli atomi si combinano, ma non altera la natura
degli atomi
Atomi
Gli atomi sono costituiti da particelle
subatomiche dette elettroni, protoni e neutroni.
Protoni e neutroni formano un minuscolo, denso
corpo centrale detto nucleo dell’atomo.
Gli elettroni si trovano distribuiti nello spazio
intorno al nucleo.
Particelle subatomiche
Particella Carica
Carica Massa
(simbolo) assoluta relativa assoluta
x +1
1.6726 x
protone +1.6021773
10-19 C
10-24 g
(p)
Massa
relativa
1.0073
elettrone
(e)
-1.6021773 x
10-19 C
-1
9.109390 x
10-28 g
0.0005486
neutrone
(n)
0
0
1.6749 x
10-24 g
1.0087
Struttura dell’atomo
•Gli atomi sono costituiti da un nucleo
positivo e da elettroni negativi.
•Il nucleo ha un raggio di 10-5 Å.
•Il raggio di un atomo è dell'ordine di 1 Å.
Ångstrom
simbolo Å
1 Ångstrom corrisponde a
-10
10
m
Molto usato in chimica perché è
dell’ordine di grandezza di un atomo
Nuclidi
A
Z
X
Un nuclide è un atomo caratterizzato dal numero atomico
Z (numero di protoni) e dal numero di massa A (numero di
neutroni e di protoni).
Il nuclide neutro ha un numero di elettroni uguale a quello
di protoni.
Il numero Z caratterizza la specie atomica.
1
H
1
12
C
6
16
O
8
Isotopi
Nuclidi con lo stesso Z ma differente A possono esistere e si
chiamano isotopi.
Una stessa specie atomica ha, di norma, diversi isotopi: si
parla di miscela isotopica naturale.
Le specie atomiche sono 106, di cui 90 naturali; di queste,
81 hanno almeno un nuclide stabile.
12
C
6
13
C
6
14
C
6
Isotopi naturali di alcuni elementi
Nuclide
Massa relativa
% di nuclidi
1H
1,007825
2H
2,014102
3He
3,016030
4He
4,002604
6Li
6,015126
7Li
7,01605
9Be
9,012186
10Be
10,013535
10B
10,012939
11B
11,009305
11C
11,011433
12C
12,
13C
13,003354
14C
14,003142
99,985
0,015
~ 10-4
~ 100
7,42
92,58
~ 100
tracce
19,6
80,4
tracce
98,89
1,11
tracce
Tavola periodica
Ioni
Un elemento e’ caratterizato dal suo numero
atomico.
Nell’atomo neutro il numero di elettroni e’
uguale a quello di protoni.
Atomi che hanno ceduto o aquistato elettroni
rispetto all’atomo neutro si dicono ioni:
Catione +
Anione -
Sostanze elementari
Sono costituite da atomi della stessa specie
(stesso numero atomico).
Possono essere formate da:
•Singoli atomi
•Molecole = aggregati discreti di atomi
•Insieme continuo di atomi
Composti
Sono costituiti da atomi di specie diverse.
Possono essere formati da:
•Molecole
•Concatenazioni di atomi
•Ioni
Gli atomi si combinano secondo rapporti
definiti per formare composti
Formula chimica: deve indicare come minimo
quali sono gli elementi che costituiscono la
sostanza e in quale rapporto gli atomi di questi
elementi si trovano.
H2O CO2 O2
CO
Formula minima o molecolare
Reazione chimica
•La combinazione degli atomi in un composto puo’ cambiare
solo quando avviene una reazione chimica
•Una reazione chimica cambia il rapporto con cui gli atomi si
combinano, ma non altera la natura degli atomi
C + O2
CO2
Equazione chimica
reagenti
aA + bB
cC + dD
prodotti
Conservazione della massa: la massa totale dei reagenti e
dei prodotti non varia durante la reazione.
Si deve avere lo stesso numero di atomi per ogni elemento,
anche se in composti differenti, in ambedue i membri
dell’equazione.