la chimica? sostanze

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1 Che cos è la chimica? Trasformazioni chimiche che afferiscono al mondo macroscopico, e "loro modellizzazioni" " che appartengono all'interpretazione del fenomeno a livello particellare Il perché: la comprensione profonda dei fenomeni chimici richiede l elaborazione dei concetti di: sostanza: la chimica può essere definita come la scienza che studia le proprietàdelle sostanze e le loro trasformazioni in altre sostanze: in questo consistono le reazioni chimiche. Il concetto di sostanza èdunque fondamentale in chimica, ed è tutt altro che intuitivo materia modello (Prof. Paolo Mirone) Non sarebbe intelligente l uomo senza la capacità di astrarre immaginando (Piaget) Il concetto di sostanza.. (pura)? èun astrazione! Le proprietà certe della sostanza: L approccio linguistico al concetto: sostanze miscele so La sostanza è un individuo chimico Esiste solo al singolare! Ha sempre le stesse proprietà chimiche e fisiche ovunque!

2 Attenzioneal linguaggio! Il dualismo è materia della chimica UNA POSSIBILE DEFINIZIONE DI CHIMICA MACROSCOPICO -OSSERVAZIONE proprietà fenomenologiche - sensi ESPERIENZA percezione sensibile della materia MICROSCOPICO -INTERPRETAZIONE ASTRATTO immaginazione concezione discontinua della materia: la particella è l unità costitutiva delle sostanze priva di proprietà fenomenologiche (fisiche) RAPPRESENTAZIONE MODELLISTICA DELLA MATERIA esercizio dell astrazione immaginativa (strumento euristico per indagare le proprietà della materia) ghiaccio liquido vapore solido liquido aeriforme

3 Il modello particellare: un interpretazione del microscopico

4 Il dualismo della chimica Trasformazioni fisiche - sostanze invarianti (particella èunica e indivisibile, indeformabile, ha sempre le stesse dimensioni, ha sempre la stessa massa.) Dal VISIBILE percezione oggettiva LIVELLO MACROSCOPICO Trasformazioni chimiche sostanze si trasformano in altre sostanze, i prodotti di reazione interpretazione reazioni chimiche la particella non è più indivisibile (distinguere atomo e molecola) LIVELLO MICROSCOPICO OSSERVAZIONE all INVISIBILE I modelli atomici -livello (sub)microscopico (nucleo-elettronico) Sistema periodico degli elementi INTERPRETAZIONE ASTRATTO IMMAGINAZIONE La gerarchizzazione dei contenuti in chimica LIVELLO MACROSCOPICO LIVELLO MICROSCOPICO LIVELLO SUBMICROSCOPICO ELETTRONI SOSTANZA MOLECOLA O 2, H 2 O ATOMO O, H NUCLEI PROTONI NEUTRONI Semplice ossigeno Composta acqua Cos èl atomo???? È un individuo chimico dotato di proprietà chimiche e fisiche precise. È l invariante nelle trasformazioni fisiche, muta in quelle chimiche. È l unità costitutiva della sostanza, capace di esistenza fisica indipendente (equivale alla cellula in biologia). Conserva le proprietà chimiche della sostanza, non quelle fisiche!!!

5 Cos è l atomo? Entitàchimica isolata (condizione ideale) composto di un nucleo e di un numero di elettroni intorno tale da conferirgli carica elettrica nulla. Cos è l elemento? Nucleo: è la parte invariante di un atomo. È ciò che più identifica l elemento. È identificato da un numero atomico (Z). Elementi: «gli elementi non subiscono varietàdi trasformazioni, appaiono l essenza immutabile di una sostanza che invece muta. Sono qualcosa di astratto e non siamo in grado nédi vederli nédi sapere alcunché relativamente ad essi»mendeleev (fine 1800). Possono essere una classe di nuclei (noccioli di Lewis) aventi tutti lo stesso numero atomico (Z). L elemento non coincide né con l idea di atomo né con quella di sostanza semplice.

6 Attenzione a non abusare della parola ELEMENTO! Data la molecola del metano CH 4 : 1- quanti atomi costituiscono la molecola? 2 - quanti elementi costituiscono la molecola? Data la seguente reazione chimica: CH 2 CH 2 + H 2 CH 3 CH la sostanza semplice diidrogeno si conserva? 2 l elemento idrogeno si conserva? Le trasformazioni chimiche ATTIVITA SPERIMENTALE Nitrato di piombo Ioduro di potassio Le sostanze e le loro trasformazioni a)descrivi quanto osservato; ritieni possa trattarsi di una «trasformazione chimica»? Per quale motivo? b)come può essere giustificata la comparsa di una colorazione gialla? c)elabora una rappresentazione simbolica del fenomeno, quindi usa il modello particellare per rappresentarela reazione chimica avvenuta nel mortaio o in soluzione. Nitrato di piombo Ioduro di potassio mescolando e triturando. gli allievi noteranno comparire una colorazione gialla che prima non c era

7 La formazione dello ioduro di piombo Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia

8 Le trasformazioni fisiche e chimiche della materia

9 Le trasformazioni fisiche della materia e l identificazione delle sostanze Le trasformazioni fisiche: temperatura e passaggi di stato