Il Metodo Scientifico

Il Metodo Scientifico

• Il metodo scientifico è un processo ciclico che coinvolge osservazione, esperimento, correlazione delle misure, definizione di un modello fisico, elaborazione di un modello matematico e formalizzazione della teoria.
• Per eseguire osservazioni scientifiche oggettive, bisogna applicare le regole del metodo deduttivo: formulare un'ipotesi, esprimerla in modo da prevedere conseguenze deducibili dall'ipotesi, osservare se si producono le conseguenze previste.
• Se le conseguenze si verificano, la teoria non è confermata, ma semplicemente non è stata smentita.
• Gli esperimenti forniscono fatti empirici.
• Le osservazioni forniscono i dati.
• Un’asserzione di validità generale, basata sui risultati di molti esperimenti, viene detta legge scientifica.
• Le leggi sono spesso espresse sotto forma di equazioni matematiche.
• Le leggi riassumono i risultati di una serie di esperimenti senza spiegare perché questi avvengono.
• I modelli teorici cercano di dare una spiegazione alle leggi scientifiche: un’ipotesi è una spiegazione provvisoria, una teoria è una spiegazione verificata sperimentalmente.

Atomi e Molecole

• Gli atomi sono le unità fondamentali della materia.
• Gli atomi di uno stesso elemento non sono tutti uguali in quanto possono differire per la massa.
• L'atomo di un elemento non conserva le proprietà chimiche e fisiche dell'elemento e non è mai capace di esistere libero (a parte i gas nobili).
• Una molecola è un gruppo di due o più atomi legati tra loro.

Sostanze Chimiche

• La farina è materia non sostanza.
• L'amido e l'oro sono sostanze chimiche.
• I composti sono sostanze formate da due o più elementi diversi combinati in rapporti in massa costanti.
• Le proprietà fisiche e chimiche di un composto sono diverse dalle proprietà fisiche e chimiche degli elementi che lo compongono.
• Gli elementi e i composti sono esempi di sostanze pure.
• La composizione di una sostanza pura è sempre la stessa.
• I composti sono indicati con formule costituite dai simboli degli elementi componenti e da indici.
• I composti possono essere:
  • molecolari: la formula rappresenta anche la molecola del composto
  • ionici: la formula usata per rappresentare il composto è solo una formula empirica o formula minima. Essa rappresenta il più semplice rapporto tra gli ioni che costituiscono la molecola ed è espresso da numeri interi.

Miscele

• Una miscela è formata da due o più elementi o composti mescolati in proporzione variabile.
• Le miscele omogenee o soluzioni presentano le stesse proprietà in qualsiasi punto del campione.
• Le miscele eterogenee o miscugli presentano due o più fasi.

Proprietà Fisiche della Materia

• Le proprietà fisiche sono proprietà della materia che possono essere osservate e misurate senza variare la composizione della sostanza.
• Esempi di proprietà fisiche sono:
  • la densità, ovvero il rapporto tra la massa di un oggetto e il suo volume.
  • la temperatura, che è una misura indiretta della energia cinetica media delle molecole.
  • la malleabilità, ovvero la capacità di un corpo di essere facilmente deformabile e riducibile in strati laminiformi sottili.
  • la duttilità, ovvero la capacità di un corpo o di un materiale di deformarsi plasticamente sotto carico prima di giungere a rottura.
  • la viscosità
  • il punto di fusione
  • il punto di ebollizione
  • la conducibilità.
• In un sistema costituito da una miscela eterogenea sono sempre individuabili due o più parti fisicamente omogenee a cui si dà il nome di fasi.

Tavola Periodica

• La tavola periodica è un grafico che organizza gli elementi chimici in base alle loro proprietà.
• I metalli si trovano a sinistra di una spezzata nella tavola periodica.
• I non metalli si trovano a destra della spezzata.
• I semimetalli si trovano a cavallo della spezzata e possono avere proprietà sia metalliche che non metalliche.
• I gas nobili sono molto poco reattivi e si trovano nella colonna a destra (gruppo 0 o 18) della tavola periodica.
• I gas nobili erano un tempo chiamati inerti perché non reagivano con altri elementi, ma oggi si conoscono diverse reazioni di alcuni di loro.

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