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Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie A.A. 2024-2025 Fondamenti di Stechiometria e Laboratorio di chimica generale ed inorganica Docente: Lorenza Marvelli Raccomandazione importante: il materiale delle lezioni è riservato agli studenti UniFe ed è VIETATO DIFFONDERLO in qualsiasi modalità, potendo contenere immagini/filmati per i quali valgono i diritti di copyright. Fondamenti di stechiometria: Argomenti trattati Atomi e particelle subatomiche 1. Materia: classificazione e proprietà atomico, numero di massa, massa atomica assoluta e relativa Isotopi, peso atomico 2.Natura atomica della TP, atomi e ioni materia 3. Mole e massa molare Composti (molecolari e ionici) e formule Nomenclatura di 4. Formule e composizione alcuni sali binari Massa molecolare e massa formula 5. Proprietà periodiche degli elementi 6. Nomenclatura dei composti chimici Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli Numero  Natura atomica della materia Natura atomica della materia  Tutta la materia è costituita da atomi di elementi diversi Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli Protoni (massa, carica +) ⭢ Numero atomico, Z Neutroni Ogni atomo contiene (massa, no carica) Elettroni (massa piccola rispetto p e n; carica ‒ ) Natura atomica della materia Ogni atomo isolato è Atomi di elementi diversi elettricamente neutro numero di protoni = numero di elettroni Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli Natura atomica della materia Atomi di elementi diversi Protoni (massa, carica +) ⭢ Numero atomico, Z Neutroni (massa, no carica) Elettroni (massa piccola rispetto p e n; carica ‒ ) Numero di massa, A = (n protoni + n neutroni) ATTENZIONE: A non compare sulla TP! Per convenzione Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli  Natura atomica della materia Atomi di elementi diversi Protoni (massa, carica +) ⭢ Numero atomico, Z Neutroni (massa, no carica) Elettroni (massa piccola rispetto p e n; carica ‒ ) Numero di massa, A = (n protoni + n neutroni) Esempio: se l’atomo di sodio contiene 11 p e 12 n che numero di massa avrà ? Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli  11Na Na Na-23 23 (11p + 12n)= 23 Es. Qual è la composizione di un atomo di ferro con 30 neutroni? Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli  Da TP ⭢ Z = 26 protoni, ⭢ = 26 elettroni (parliamo di atomi, elettricamente neutri) Alcuni esempi: L’atomo contiene 30 neutroni ⭢ A = (numero protoni + numero neutroni) = (26p + 30n )= 56 protoni ? Come scrivo? ⭢ 56 elettroni ? Fe oppure Fe-56 neutroni ? numero di massa, A ? numero di massa, isotopi e abbondanza isotopica Isotopi: atomi con lo stesso, Z e diverso numero di massa: ZX (p + n)= A Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli  Prozio Deuterio Trizio (radioattivo) Isotopo abbondanza in natura tempo di dimezzamento DM modalità di decadimento, DE energia di decadimento in MeV prodotto del decadimento Isotopi stabili e non stabili (o radioattivi), naturali o artificiali Tra gli 83 elementi «stabili» presenti in natura: isotopica «stabile»: 20 sono mono-isotopici: esistono in un’unica forma  è definita poli-isotopica. molti elementi sono 19 F, 23Na, 31P, 127I, 9Be, 27Al, di-isotopici, 55 Mn, 59Co, 75As, 133Cs, 197Au, la maggior parte degli elementi … Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli  Alcuni esempi: Qual è la composizione di un atomo di ferro con 30 neutroni? Z = 26 protoni, - e = 26 elettroni n = 30 neutroni A = (numero protoni + numero neutroni) = (26 p + 30 n )= 56 ⭢ 56Fe oppure Fe-56 Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli Es. Z =1 Atomo, elemento, isotopo, Atomo nuclide Elemento protoni Isotopo neutroni elettroni Nuclide A = (p + n) - numero atomico, Z (numero di protoni) - diverso numero di massa A, A = (p + n) specie nucleare caratterizzata da un definisce univocamente un elemento - numero atomico, Z - numero di massa, A isotopi di uno stesso elemento X, hanno - stesso numero atomico, Z Nuclide termine spesso usato in alternativa a «nucleo - diverso numero di neutroni atomico» e «isotopo»: identifica UNA singola Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli - particolare stato energetico. Radionuclidi: dove vengono usati? Medicina Nucleare (diagnostica e terapia) I  radiofarmaci sono Struttura generale di un radiofarmaco composti chimici, come i farmaci, che contengono radionuclidi. Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli … radionuclidi in Medicina Nucleare Diagnostica, imaging I radionuclidi vengono utilizzati per creare immagini dettagliate degli organi interni: PET, tomografia a emissione di positroni SPECT, tomografia a emissione di fotoni singoli;  Scintigrafia. Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli … radionuclidi in Medicina Nucleare Diagnostica, imaging I radionuclidi vengono utilizzati per creare immagini dettagliate degli organi interni: PET, tomografia a emissione di positroni SPECT, tomografia a emissione di fotoni singoli; Scintigrafia.  Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli Diagnostica, imaging I radionuclidi vengono utilizzati per creare immagini dettagliate degli organi interni: Dipartimento di Scienze Chimiche, Farmaceutiche e Agrarie - LT in Chimica - Docente: Lorenza Marvelli PET, tomografia a emissione di positroni SPECT, tomografia a emissione di fotoni singoli; Scintigrafia. … radionuclidi in Medicina Nuclearesui tessuti sani. Es. lo iodio-131 è utilizzato per trattare il cancro della tiroide e l'iperattività tiroidea, perché viene assorbito specificamente dalla ghiandola tiroidea e può distruggere le cellule malate. Terapia I radiofarmaci sfruttano le proprietà della radiazione emessa dal radionuclide (alfa, beta e gamma) per danneggiare e distruggere le cellule malate, mantenendo al minimo gli effetti Radionuclidi: dove vengono usati? Medicina Nucleare (diagnostica e terapia) Industria es. misura e controllo di qualità; rilevamento di perdite in tubature e sistemi chiusi; radiografia industriale (iridio-192 per ispezioni interne a macchinari per cercare difetti o fratture) Produzione di energia es. reattori nucleari (uranio-235, plutonio-239) Ricerca scientifica es. datazione radiometrica (carbonio-14) , tracciamento biologico, (fosforo-32) Ambiente e Agricoltura es. monitoraggio ambientale (dispersione di inquinanti nell'ambiente, ad esempio nel monitoraggio delle falde acquifere). irraggiamento di alimenti (il cobalto-60, γ- emittente, è usato per irradiare alimenti, uccidendo batteri e parassiti senza alterare il cibo, aiutando la conservazione degli alimenti e la prevenzione di contaminazioni). Domanda 1. Quanti elettroni, protoni e 15 neutroni è identificato da neutroni sono contenuti in un atomo di a. …. elettroni rame-63? b. …. protoni a. …. elettroni c. …. neutroni b. …. protoni d. …. numero di massa c. …. neutroni Domanda 2. L’atomo di magnesio con 29p; 29e; (63-29) = 34n 15n; 12p; 12e; A = 27 E n neutroni = A - (n protoni ) Ar