Appunti di Chimica: Atomi e Struttura Atomica 2024 PDF

I COSTITUENTI CHIMICI DELLA MATERIA LA MATERIA E LA TEORIA PARTICELLARE La materia è formata da minuscole particelle. Cosa sono le particelle che costituiscono la materia?  La prima teoria atomica Nel 1808 Dalton formulò la prima teoria atomica La prima teoria atomica 1. La mater...

I COSTITUENTI CHIMICI DELLA MATERIA LA MATERIA E LA TEORIA PARTICELLARE La materia è formata da minuscole particelle. Cosa sono le particelle che costituiscono la materia?  La prima teoria atomica Nel 1808 Dalton formulò la prima teoria atomica La prima teoria atomica 1. La materia è fatta di particelle piccolissime, indivisibili e indistruttibili, chiamate atomi. 2. Tutti gli atomi di uno stesso elemento sono uguali tra loro e hanno la stessa massa; La prima teoria atomica 3. Gli atomi di un elemento non possono essere trasformati in atomi di altri elementi; 4. Gli atomi di un elemento si combinano solo con numeri interi di atomi di altri elementi; La prima teoria atomica 5. gli atomi non possono essere creati né distrutti, ma si trasferiscono interi da un composto all’altro. LA STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA 8  Quali sono le particelle che costituiscono la materia? GLI ATOMI Sono le più piccole unità della materia che conservano le caratteristiche chimiche e fisiche di un elemento.  Che cos’è un elemento? Sostanza pura formata da atomi tutti uguali tra loro. In natura esistono 92 elementi diversi (+ una ventina ottenuti artificialmente)  Gli elementi NON possono essere Esempi: scomposti in sostanze più Ossigeno O semplici attraverso Idrogeno H trasformazioni chimiche. Carbonio C Silicio Si Alluminio Al Sono indicati da un nome Sodio Na abbreviato con un simbolo Ferro Fe costituito da una o due PotassioK lettere La tavola periodica degli elementi  I composti Sostanze pure formate da due o più atomi (di elementi) diversi tra loro. Gli elementi che costituiscono un composto sono combinati in proporzioni definite e costanti Si possono scomporre attraverso trasformazioni chimiche Differenze tra elementi, composti e miscugli ELEMENTI COMPOSTI MISCELE COSTITUITI DA UN SOLO COSTITUITI DA DUE O PIÙ I COMPONENTI DELLA TIPO DI ATOMI ATOMI DIVERSI TRA LORO MISCELA NON SONO IN PROPORZIONI FISSE E PRESENTI IN COSTANTI PROPORZIONI FISSE E COSTANTI NON SI POSSONO SI POSSONO SCOMPORRE SI POSSONO SEPARARE SCOMPORRE NEANCHE SOLO CON METODI CON METODI FISICI CON METODI CHIMICI CHIMICI H He H2 O Acqua e sale, aria, sabbia, O K NaCl bronzo Ca Na … NH3 …. MISCUGLIO COMPOSTO ELEMENTO Sostanze Due o più Atomi di diverse e in atomi un solo proporzioni differenti in tipo variabili proporzioni fisse e costanti  Le molecole Sono la più piccola parte di un elemento o di un composto che conserva le proprietà chimiche e fisiche della sostanza stessa. Formate da due o più atomi uguali o diversi tra loro.  Formule chimiche Rappresentano una molecola ed indicano: Tipo di atomi Numero di atomi Differenze tra atomo, molecola, composto e miscuglio LA STRUTTURA DELL’ ATOMO 19  Struttura degli atomi Sono formati da particelle subatomiche: i protoni (con carica elettrica positiva) che si trovano nel nucleo; i neutroni (privi di carica), che si trovano nel nucleo; gli elettroni (con carica elettrica negativa), che orbitano attorno al nucleo e sono localizzati nei livelli (o gusci) elettronici. 20  L’atomo è elettricamente neutro Un atomo è neutro perché il numero degli elettroni è uguale a quello dei protoni. Esempio: Le 6 cariche positive dei protoni sono bilanciate dalle 6 cariche negative degli elettroni 21  Numero atomico e numero di massa Il numero atomico (Z) indica il numero di protoni presenti nel nucleo di un elemento. Il numero di massa (A) indica il numero di protoni e neutroni presenti nel nucleo di un elemento 22 IL NUMERO ATOMICO (Z) È FISSO PER CIASCUN ELEMENTO IL NUMERO DI MASSA (A) PUÒ VARIARE PERCHÈ IL NUMERO DEI NEUTRONI PER UNO STESSO ELEMENTO NON È FISSO. 23  Gli isotopi Sono atomi di uno stesso elemento con un differente numero di neutroni. N.B. Gli isotopi hanno ugual numero atomico (Z), ma diverso numero di massa (A). 24  Gli ioni Quando interagisce con altri atomi un atomo può perdere o acquistare elettroni trasformandosi in uno ione. Ione negativo Ione positivo Acquista elettroni Perde elettroni 25 Ione positivo CATIONE Ione negativo ANIONE 26 Come si scrive la formula di uno ione? Uno ione è indicato con il simbolo chimico Esempi: dell’elemento (o gruppo di atomi) con un esponente: Na+ NH4+ Mg2+ + per ogni carica positiva posseduta Cl- CO32- PO43- - per ogni carica negativa posseduta 27  I LEGAMI CHIMICI E LE REAZIONI CHIMICHE  La configurazione elettronica degli atomi Gli elettroni sono disposti attorno al nucleo in strati o livelli energetici: Nel livello 1 ci sono 2 elettroni Nel livello 2 ci sono 8 elettroni Nel livello 3 ci sono 8 elettroni Gli elettroni del I livello hanno minor energia. Gli elettroni prima occupano i livelli più vicini al nucleo. Cosa determina il comportamento chimico di un atomo? Gli elettroni del livello più esterno Gli atomi con il livello esterno completo hanno la massima stabilità chimica. Questi atomi sono quelli dei gas nobili. Gli altri atomi hanno il livello esterno incompleto e sono instabili, tendono quindi a reagire con altri atomi per completare il loro livello elettronico esterno.  Regola dell’ottetto Ogni atomo tende a conseguire la configurazione elettronica esterna ad 8 elettroni (due nel caso di H ed He), per fare questo deve formare legami con altri atomi.  I legami chimici Gli atomi possono: -Cedere/Acquistare oppure -Condividere elettroni con altri atomi. Legame chimico = forza che consente di tenere uniti più atomi  L’elettronegatività Tendenza di un atomo ad acquisire gli elettroni di legame. Sono più elettronegativi gli elementi collocati a destra nella tavola periodica rispetto a quelli a sinistra.  Legami chimici Esistono due tipi principali di legame: 1. legame ionico: elettroni ceduti/acquistati 1. legame covalente: elettroni condivisi  Legame ionico Nel legame ionico gli elettroni vengono trasferiti da un atomo all’altro.  Legame covalente Gli elettroni vengono condivisi tra gli atomi. La coppia di elettroni condivisi si indica con un trattino che unisce i due atomi. Un atomo può formare: Un legame covalente (legame semplice) Due legami covalenti (doppio legame) Tre legami covalenti (triplo legame)  Legame covalente apolare Quando gli elettroni sono equamente condivisi tra i due atomi coinvolti nel legame, il legame è chiamato covalente apolare (o non polare).