Atomi, molecole e ioni

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1 Atomi, molecole e ioni anione + - catione

2 Teoria atomica di Dalton 1. Un elemento è composto da particelle minuscole chiamate atomi. 2. In una normale reazione chimica, nessun atomo di nessun elemento scompare o si trasforma in un atomo di un altro elemento 3. I composti si formano per combinazione di atomi di due o più elementi. L atomo viene quindi definito come la più piccola particella di un elemento che interviene in una reazione chimica.

3 Teoria atomica di Dalton spiegò tre leggi fondamentali della chimica: 1. La legge di conservazione della massa Non avviene alcun cambiamento rilevabile nella massa durante una reazione chimica. 2. La legge della composizione costante Un composto contiene sempre gli stessi elementi nelle stesse proporzioni in massa. 3. La legge delle proporzioni multiple Le masse di un elemento che si combinano con una massa fissa di un secondo elemento stanno tra loro in rapporti espressi da numeri interi piccoli.

4 Cr 2 O 3 CrO 3 2 Cr : 3 O 1 Cr : 3 O

5 La scoperta dell elettrone: Esperimento di Thomson L atomo contiene elettroni, particelle cariche negativamente con carica negativa unitaria e massa pari a circa 1/2000 di quella dell atomo più leggero.

6 Rapporto carica-massa di un elettrone

7 Carica dell elettrone x C

8 Esperimento di Rutherford Il nucleo dell atomo è pesante e carico positivamente. Le particelle alfa sono atomi di elio privati dei loro elettroni.

9 Il nucleo dell atomo è pesante e carico positivamente.

10 La maggior parte della massa di un atomo (>99,9 %) è concentrata nel nucleo, anche se il volume del nucleo è molto più piccolo di quello dell atomo.

11 Numero atomico Tutti gli atomi di uno stesso elemento hanno lo stesso numero di protoni nel nucleo. Questo numero è definito come il numero atomico di un atomo. Z = numero di protoni In un atomo neutro il numero di protoni è uguale al numero di elettroni. Atomo di H: 1 protone, 1 elettrone, Z=1

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13 Numero di massa e Isotopi Il numero di massa (A) di un atomo è: A = numero dei protoni + numero dei neutroni. Gli atomi di un dato elemento possono differenziarsi nel numero di neutroni!!! Atomi con lo stesso numero atomico, ma diverso numero di massa si chiamano isotopi.

14 Numero di massa A Z X Numero atomico elemento Gli isotopi dell idrogeno: 1 H, 2 H, 3 H 1 1 1

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16 La tavola periodica è una disposizione di elementi ordinati secondo il numero atomico crescente e in righe orizzontali di lunghezza tale che gli elementi con proprietà chimiche simili cadono direttamente sotto l uno o l altro gruppo verticale.

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20 Gas Liquidi Lr Lu Uuu Uun Mt Hs Bh Sg Db Rf Ra Fr Rn At Po Bi Pb Tl Hg Au Pt Ir Os Re W Ta Hf Ba Cs Xe I Te Sb Sn In Cd Ag Pd Rh Ru Tc Mo Nb Zr Y Sr Rb Kr Br Se As Ge Ga Zn Cu Ni Co Fe Mn Cr V Ti Sc Ca K Ar Cl S P Si Al Mg Na Ne F O N C B Be Li He H Yb Tm Er Ho Dy Tb Gd Eu Sm Pm Nd Pr Ce La No Md Fm Es Cf Bk Cm Am Pu Np U Pa Th Ac Solidi

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25 Come atomi isolati si trovano in natura solo i gas nobili: He, Ne, Ar, In generale, gli atomi tendono a combinarsi e a formare molecole e ioni Gli atomi sono uniti tra loro da grandi forze chiamate legami covalenti. Le forze tra molecole adiacenti sono, invece, abbastanza deboli.

26 Le molecole vengono rappresentate mediante formule molecolari H 2 O NH 3 CH 4 H O H H N H H H H C H H e formule di struttura

27 Ioni Quando un atomo perde o acquista elettroni si formano particelle cariche chiamate ioni. atomo Na ione Na + + e - (11p, 11e) (11p, 10e) atomo Ca ione Ca e - (20p, 20e) (20p, 18e) Gli atomi carichi positivamente vengono chiamati cationi.

28 Gli atomi dei non metalli formano ioni negativi, che vengono chiamati anioni. atomo Cl + e - ione Cl - (17p, 17e) (17p, 18e) atomo O + 2e - ione O 2- (8p, 8e) (8p, 10e) Notate che in entrambi i casi il numero dei protoni nel nucleo non cambia

29 Na + O 2- Ca 2+ Cl - Ioni monoatomici NO 3 - NH 4 + Ioni poliatomici OH - SO 4 2- Poiché un campione di materia è elettricamente neutro, i composti ionici contengono sempre sia cationi che anioni.

30 In ogni campione c è un ugual numero di ioni Na + e Cl -, ma nessuna molecola NaCl. Cl - Na + Na + Cl - Cl - Na + Cl - Na + Cl - Cl - Na +

31 Quando NaCl si scioglie in acqua, la soluzione che si forma conterrà ioni Na + e Cl -. Poiché Na + e Cl - sono particelle cariche, la soluzione sarà in grado di condurre corrente elettrica e si dice che NaCl èun elettrolita forte.

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