3.1 SCHEDA 1: Cosa succede alla massa durante una reazione chimica?

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1 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 1 di Esempi di schede per allievi 3.1 SCHEDA 1: Cosa succede alla massa durante una reazione chimica? Esperienza A: Scopo: vogliamo indagare su cosa succede alla massa durante la seguente reazione chimica: nitrato di piombo + ioduro di potassio nitrato di potassio + ioduro di piombo Materiale: Procedimento: 1. Procurarsi tutto il materiale necessario per l esperienza e indossare i guanti. 2. Versare 30 ml di acqua nelle due beute da In una beuta da.. sciogliere una punta di spatola di

2 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 2 di Disegno: Raccolta dati: massa beuta e soluzione di nitrato di piombo in g A Prima della reazione massa beuta di ioduro di potassio in g B massa beuta e soluzione di ioduro di potassio in g C Dopo la reazione massa miscela nella beuta del nitrato di piombo in g massa della miscela calcolata matematicamente in g A + (C B) differenza in g Interpretazione dei dati raccolti:

3 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 3 di 31 Esperienza B: Scopo: proviamo ora a verificare cosa succede alla massa nella reazione tra una pasticca effervescente e l acqua. Materiale:.. Procedimento: 1. Determinare la massa di una beuta riempita per ¼ di acqua. 2. Determinare la massa di ½ di pasticca effervescente Raccolta dati: Prima della reazione Dopo la reazione massa beuta e acqua in g A massa pasticca effervescente in g B Somma massa iniziale calcolata matematicamente in g A + B massa della beuta con il prodotto di reazione in g differenza in g Interpretazione dei dati raccolti: Conclusioni generali

4 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 4 di SCHEDA 2: Studio quantitativo di una reazione chimica Vi è stata presentata la seguente reazione chimica: magnesio + (polvere bianca) 1. Completate lo schema della reazione chimica del nastro di magnesio scritto sopra. Si tratta di una reazione di con produzione di. 2. Tenendo presente la legge della conservazione della massa, quali previsioni siete in grado di fare? 3. Come potete procedere sperimentalmente per sapere che effettivamente tutto il magnesio a vostra disposizione ha reagito? Quando potrete quindi affermare che la reazione è finita, ossia è completa 1? 4. Di quanto ossigeno avete bisogno per bruciare il vostro pezzo di nastro di magnesio? Come potete ricavare sperimentalmente i dati? 1 Trasformazioni chimiche in cui le sostanze reagenti si trasformano completamente in prodotti di reazione vengono definite reazioni complete. Una reazione completa è una reazione che avviene fino a completo esaurimento dei reagenti.

5 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 5 di SCHEDA 3: Raccolta, elaborazione e analisi dei dati raccolti nell esperienza del nastro di magnesio 1. Annotate i dati dei diversi gruppi nelle seguenti tabelle: a) Massa iniziale del nastro di magnesio: 0,25 g (con la precisione di ± 0,01 g) Gruppo 1 Massa ossido di magnesio in g Tempo (dall inizio della reazione) m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. t 1 =. t 2 = t 3 =. t 4 =.. Gruppo 2 Gruppo 3 Gruppo 4 Gruppo 5 m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. t 1 =. t 2 =. t 3 =. t 4 =.. m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. t 1 =. t 2 =. t 3 =. t 4 =.. m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. t 1 =. t 2 =. t 3 =. t 4 =.. m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. t 1 =. t 2 =. t 3 =. t 4 =.. b) Massa iniziale del nastro di magnesio: 0,25 g (con la precisione di ± 0,01 g) variante Gruppo 1 Gruppo 2 Gruppo 3 Gruppo 4 Gruppo 5 Massa ossido di magnesio in g m 1 =.. m 2 =.. m 3 =.. m 4 =.. m 5 =.. Tempo (dall inizio della reazione) t 1 = 1 minuti t 2 = 2 minuti t 3 = 3 minuti t 4 = 8 minuti t 5 = 12 minuti

6 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 6 di 31 c) Prove con masse diverse di nastro di magnesio Gruppo 1 Massa nastro di magnesio in g Massa ossido di magnesio in g Massa diossigeno in g Gruppo 2 Gruppo 3 Gruppo 4 Gruppo 5

7 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 7 di Con i dati raccolti nelle tabelle, realizzate i seguenti grafici (su un foglio di carta millimetrata o in aula d informatica): a) Quantità di diossigeno consumato nella reazione massa del diossigeno in g massa del magnesio in g b) Massa del prodotto di reazione in funzione del tempo massa dell'ossido di magnesio in g tempo in minuti

8 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 8 di 31 c) Riflettete sui vostri dati e sui grafici da voi realizzati, rispondendo alle seguenti domande: Che significato ha il punto di origine (0;0) nei due grafici? I dati che si possono ricavare dalla retta sono stati trovati tutti sperimentalmente? Quale grafico vi indica quando la reazione è terminata? Motiva la tua risposta. Se bruciate 7 g di nastro di magnesio, quanto diossigeno verrà consumato nella reazione? Quanto ossido di magnesio verrà prodotto? Esiste una relazione tra le quantità dei due reagenti, ossia tra la quantità di magnesio e quella di diossigeno?

9 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 9 di SCHEDA 4 Dopo questa parte sperimentale durante la quale abbiamo avuto modo di familiarizzare con le reazioni chimiche, è giunto il momento di proporre un modello teorico in grado di spiegare i fenomeni osservati (conservazione della massa e rapporti di combinazione). Modello teorico proposto Il modello teorico proposto è detto modello particellare e si basa sui seguenti postulati: ci si può immaginare la materia come formata da particelle; queste particelle a loro volta sono costituite da uno o più atomi che si considerano essere indistruttibili (si conservano); ci sono vari tipi di atomi quanti sono gli elementi 2 : ci sono circa 100 elementi. Prendiamo in considerazione la sostanza acqua 3. Fatto osservato: Esempio: descrizione della sostanza sostanza acqua particelle composta da uno o più atomi di uno o più elementi elemento ossigeno elemento idrogeno Atomi: 3 Elementi : 2 2 Un elemento chimico viene definito come la miscela di più isotopi. 3 Nella lezione successiva si specificherà che ogni sostanza ha una sola formula chimica.

10 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 10 di 31 Col modello particellare una reazione chimica può essere spiegata come segue: prendiamo in considerazione la seguente reazione chimica: diidrogeno + diossigeno acqua elemento idrogeno elemento ossigeno Osservando la reazione scritta sopra cosa puoi dire?

11 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 11 di 31 Spieghiamo ora l ultimo postulato: Ci sono vari tipi di atomi quanti sono gli elementi: ci sono circa 100 elementi. In natura vi sono circa 100 elementi chimici con i quali è possibile creare delle sostanze come con le 21 lettere del nostro alfabeto si possono creare le parole. Esistono dei limiti. Le 21 lettere, infatti, vengono combinate per dare parole di senso compiuto, seguendo precise regole. Solo precise combinazioni di lettere creano parole di senso compiuto. Allo stesso modo, non tutte le combinazioni di elementi sono possibili per creare composti esistenti in natura. Possiamo schematizzare quanto detto sopra in questo modo: 21 lettere 100 elementi lettera elemento combinazione di parola sostanza (composto) Esempio: così come con le lettere c a s a possiamo costruire la parola casa (che NON deve essere confusa con una casa: è solo un modello per rappresentare una casa) allo stesso modo con atomi degli elementi idrogeno e ossigeno possiamo costruire una particella (molecola) H 2 O, che mi rappresenta la sostanza composta acqua.

12 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 12 di 31 SCHEDA 5 : Esercitiamo il modello 1. Con la giusta combinazione di lettere potrete risolvere i seguenti rebus illustrati: 2. Simulate la seguente reazione chimica con dei pezzi del Lego: rame + diossigeno ossido di rame Disegnate le vostre composizioni. Vi ricordo che esiste un analogia tra il nostro modello e il gioco del Lego: abbiamo circa 100 pezzi (elementi) per costruire tutte le particelle che compongono la materia.

13 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 13 di a) Provate ad applicare il modello proposto alla combustione del nastro di magnesio: magnesio + diossigeno ossido di magnesio (polvere bianca) b) Quale informazione è racchiusa nei numeri posti vicino ai disegni delle sostanze? 4. Considerate i seguenti simboli per rappresentare elementi e sostanze: Diidrogeno e Diossigeno reagiscono tra di loro per formare Acqua. Immaginate un recipiente chiuso come quello riportato di seguito contenente Diidrogeno e Diossigeno. Supponendo che la reazione avvenga in modo completo, disegnate quale potrebbe essere il contenuto del bicchiere al termine della stessa.

14 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 14 di

15 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 15 di SCHEDA 6: I simboli chimici degli elementi classificati nella tavola periodica Durante la scorsa lezione abbiamo avuto modo di familiarizzare con il modello teorico che ti è stato proposto per spiegare i fenomeni osservati. In questa lezione dobbiamo associare all elemento chimico, rappresentato da noi con un disegnino, il relativo simbolo chimico. In precedenza abbiamo rappresentato: elemento idrogeno elemento ossigeno 1. Consultando la tavola periodica che ti è stata distribuita, prova a cercare il simbolo chimico dell elemento: idrogeno:.; ossigeno:.; carbonio:.; azoto:...; alluminio: ; cloro:..; iodio:..; uranio: ; sodio:.; calcio: ; 2. Prova ora a trasformare le seguenti equazioni chimiche scritte a parole in equazioni chimiche scritte con i simboli: magnesio + diossigeno ossido di magnesio diidrogeno + diossigeno acqua zolfo + diossigeno diossido di zolfo Attenzione: le equazioni devono rispettare la legge della conservazione della massa, quindi gli atomi si conservano.

16 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 16 di Dove si trovano nella tavola periodica i seguenti elementi? a) i metalli alcalini b) gli alogeni c) i lantanidi d) i gas nobili 4. Molto spesso l elemento e la rispettiva sostanza semplice hanno il medesimo nome e sono descritti dal medesimo simbolo chimico. Di seguito è riportata una chiave di lettura presente su di una tavola periodica. Quali delle proprietà indicate si riferiscono alla sostanza semplice e quali invece all elemento?

17 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 17 di a) Il metano è una sostanza descritta dalla formula chimica CH 4. Quanti elementi vi sono nel metano? b) Quanti atomi vi sono in una molecola di metano? 6. Durante la reazione chimica 2H 2 + O 2 2H 2 O l ossigeno si conserva? 7. Quanto ossigeno vi è nell acqua? 8. Come fanno i pesci a respirare?

18 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 18 di Un allieva chiede al suo docente: Come mai l anidride carbonica spegne il fuoco se contiene ossigeno?. Sapresti risponderle in modo convincente?

19 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 19 di SCHEDA 7: Storia della tavola periodica Quando sono stati scoperti gli elementi H Li Be Na Mg K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac * ** * ** Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Tempi antichi: Ferro, Rame, Argento, Oro, Mercurio, Carbonio, Stagno, Piombo, Zolfo Medio-Evo-1700: Platino, Zinco, Fosforo, Arsenico, Antimonio, Bismuto : Idrogeno, Litio, Berillio, Boro, Azoto, Ossigeno, Fluoro, Sodio, Magnesio, Alluminio, Silicio, Cloro, Potassio, Calcio, Titanio, Vanadio, Cromo, Manganese, Cobalto, Nichel, Selenio, Bromo, Stronzio, Ittrio, Zirconio, Niobio, Molibdeno, Rodio, Palladio, Cadmio, Tellurio, Iodio, Bario, Tantalo, Wolframio, Osmio, Iridio, Cerio, Terbio, Erbio, Torio, Uranio : Elio, Scandio, Gallio, Germanio, Rubidio, Rutenio, Indio, Cesio, Lantanio, Tallio, Praseodimio, Neodimio, Samario, Gadolinio, Disprosio, Olmio, Tulio, Itterbio : Neon, Argon, Cripto, Xeno, Radon, Polonio, Radio, Attinio, Europio, Lutezio, Protoattinio : Tecnezio, Afnio, Renio, Astato, Francio, Promezio, Nettunio, Plutonio, Americio, Curio, Berkelio, Californio, Einstenio, Fermio, Mendelevio, Nobelio, Laurenzio : Gli altri

20 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 20 di 31 Origine dei nomi degli Elementi H Li Be Na Mg K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ga Ge As Se Br Kr In Sn Sb Te I Xe Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac * ** * ** Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Prechimici: Proprietà: Minerali: Mitologia/Superstizione: Corpi Celesti: Colore: Luoghi Geografici: Costruiti: Persone: IUPAC: Gli altri Carbonio, Zolfo, Ferro, Rame, Argento, Oro, Mercurio, Stagno, Piombo. Idrogeno, Azoto Ossigeno, Fosforo, Zinco, Bromo, Antimonio, Osmio, Platino. Berillio, Boro, Fluoro, Sodio, Magnesio, Alluminio, Silicio, Potassio, Calcio, Manganese, Stronzio, Ittrio, Zirconio, Molibdeno, Cadmio, Bario, Samario, Gadolinio, Terbio, Olmio, Erbio, Tulio, Itterbio. Titanio, Vanadio, Cobalto, Nichel, Arsenico, Niobio, Tantalo, Wolframio, Promezio, Torio. Elio, Selenio, Tellurio, Palladio, Cerio, Uranio, Nettuno, Plutonio. Cloro, Cromo, Rubidio, Rodio, Indio, Iodio, Cesio, Iridio, Tallio. Scandio, Gallio, Germanio, Rutenio, Afnio, Renio, Polonio, Francio, Europio, Lutezio, Americio, Berkelio, Californio. Litio, Neon, Argon, Cripto, Xeno, Radon, Tecnezio, Lantanio, Bismuto, Astato, Radio, Attinio, Praseodimio, Neodimio, Disprosio, Protoattinio. Curio, Einstenio, Fermio, Mendelevio, Nobelio, Laurenzio

21 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 21 di 31 Retrospettiva storica sui nomi degli elementi 1 Tempi antichi In tempi antichi l'uomo conosceva 7 metalli e 2 non-metalli. I nomi di questi elementi si sono sviluppati durante i secoli allo stesso modo in cui si sono sviluppate le altre parole. Una particolarità che deve aver attratto i nostri antenati deve essere stata l'apparenza lucente dei metalli. Le parole "gold" (oro), "silver" (argento), "platinum" (platino) e "tin" (stagno) possono essere ricondotte a questa proprietà. Nome Simbolo Carbonio C Carbonis (greco) = carbon (Latino) = carbone di legna. Lavoisier riconobbe per primo che il carbone, la grafite ed il diamante erano composti da carbonio. Rame Cu Kyprion (greco) = Cuprum ((latino). Oro Au Aurum (latino) da hari (sanscrito) = giallo. Aurora era anche la dea dell'alba. Ferro Fe Ferrum (latino) probabilmente non deriva da firmus (latino) ma da una parola ebraica o arabica. Mercurio Hg Deriva dal dio romano dei messaggeri e dal pianeta mercurio. Hydrargyrum (Hg) da hydro-argyros (greco) = acqua argentea (il mercurio è infatti un metallo liquido e lucente). Argento Ag La parola latina argentum deriva dal sanscrito argunas = lucente Stagno Sn La parola stagno ha origini indoeuropee e significa gocciolante, così chiamato poiché fonde facilmente (232 C). 2 Medio-Evo Non solo l'aspetto metallico, ma anche altre proprietà devono essere state prese in considerazione nell'evoluzione dei nomi degli elementi. Alcuni nomi infatti indicano proprietà degli elementi o dei composti formati da questi elementi. L'antimonio (Sb) per esempio deve il proprio nome dal latino stibium: una chiara allusione alla linea nera lasciata dalla stibnite (Sb 2 S 3 ) sulla carta o sulle sopracciglia. In generale comunque i nomi traggono origine da sostanze che i popoli usavano prima che la chimica venisse classificata come scienza e l'origine di molti nomi rimane incerta. Il primo elemento legato ad una particolare scoperta fu il fosforo, scoperto dal tedesco German Henning Brand nel La seconda metà del XVIII secolo fu contraddistinta da numerose riforme nella nomenclatura degli elementi chimici. Nel 1798 Antoine Lavoisier propose una tavola degli elementi con nuovi nomi e nuovi elementi. Egli sosteneva che i nomi degli elementi dovessero contenere informazioni sul comportamento chimico degli stessi.

22 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 22 di 31 Nome Simbolo Bromo Br Bromos (greco) = puzza, cattivo odore. Idrogeno H Hydros (greco) = acqua, - gen (greco) = produttore. La reazione tra idrogeno ed ossigeno genera acqua. Azoto N In inglese nitrogen. Senza vita. Infatti gli animali muoiono respirando aria senza ossigeno. Ossigeno O Oksys (greco) = acido, -gen (greco) = produttore. Secondo una teoria proposta da Lavoisier nel 1774 (rivelatasi poi sbagliata) tutti gli acidi conterrebbero ossigeno. Fosforo P Phos (greco) = luce, -phero (greco) = portatore. Il fosforo bianco emette luce al buio se in contatto con ossigeno. Osmio Os Osme (greco) = odore. OsO 4 è molto volatile e porta con sé uno sgradevole odore. Un'altra proprietà specifica sovente utilizzata per sottolineare il nome degli elementi fu il colore. Il colore dell'elemento o dei suoi composi stette alla base del nome di 5 elementi scoperti tra il 1774 ed il 1811: Nome Simbolo Cloro Cl Khloros (greco) = verde-giallo. Il colore del gas. Iodio I Ioeides (greco) = colorato di violetto. Cromo Cr Khroma (greco) = colore. Composti del cromo esibiscono colori differenti. Rodio Rh Rhodon (greco) = rosa. Così chiamato per le soluzioni rosse dei sali di rodio. Iridio Ir Iris (greco) = arcobaleno. Soluzioni di composti dell'iridio mostrano colori disparati. Dal 1735 al 1830 si prese l'abitudine di associare al nome dei nuovi elementi nomi provenienti dalla mitologia o dalle credenze popolari. Nome Simbolo Cobalto Co Kobold (tedesco) = spirito maligno. Quando un minerale non produceva abbastanza metallo secondo le consuete tecniche metallurgiche di estrazione, si pensava che vi fossero presenti i Kobold. Il cobalto fu appunto isolato da uno di questi minerali. Nichelio Ni Nickel (tedesco) = demonio. Se un minerale grezzo che assomigliava a dei normali minerali di rame non conteneva rame, i minatori tedeschi esclamavano: "Kupfer-Nickel!" (demonio di rame!). Fu proprio da un tale minerale che fu isolato il nichelio.

23 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 23 di 31 Tantalo Ta Tantalo, figlio di Giove, fu condannato all'inferno immerso in acqua fino al collo. Quando però chinava il capo per bere, l'acqua si abbassava. Allo stesso modo Ta 2 O 5 non reagisce con l'acqua. Vanadio V Vanadis -nomignolo di Freya dea norvegese della bellezza. Il nome fu coniato dagli Svedesi N. G. Sefstrøme J.J. Berzelius a seguito della bellezza dei composti multicolori di questo elemento. Titanio Ti Titani - i giganti, secondo la mitologia greca figli di Urano. Klaproth aveva infatti scoperto da poco l'elemento Uranio. Dal 1782 al nuovi elementi ricevettero il loro nome da quello dei pianeti. Gli enormi progressi fatti registrare dall'astronomia in quegli anni si riflettono quindi anche nella chimica. Nome Simbolo Uranio U Così chiamato in onore al pianeta Urano che era stato scoperto qualche anno prima (Urano nel 1781 e l'uranio nel 1789). Cerio Ce In onore a Ceres, il primo asteroide scoperto. Il cerio fu scoperto proprio un anno dopo nel Palladio Pa Così chiamato in onore a Palla (Atena), il secondo asteroide ad essere scoperto. Pallas fu scoperto nel 1802 ed il Palladio nel Elio He Helio (greco) = sole. Identificato grazie all'analisi spettroscopica della corona solare durante un'eclissi nel All'inizio si pensava che l'elio non esistesse sulla Terra. Tellurio Te Tellus (latino) = Terra. Nel 1798 nessun elemento era ancora stato chiamato col nome Terra. A questa incresciosa situazione si doveva porre rimedio. Selenio Se Selene (greco) = Luna. Il Selenio è molto simile al Tellurio nelle sue proprietà fisiche e chimiche e quindi ricevette un nome prossimo a quello del Tellurio. Dal 1750 in poi e per i successivi 100 anni i nuovi elementi furono chiamati a partire dai minerali dai quali furono isolati aggiungendo appositi suffissi. Nome Simbolo Bario Ba Barys (greco) = pesante. Il Bario è il metallo presente nella barite (BaSO 4 ), che ha una densità relativamente elevata (4,5 g cm -3 )

24 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 24 di L'invenzione dello spettroscopio ad opera di R.W. Bunsen e G.R. Kirchhoff permise di scoprire altri elementi. Nome Simbolo Cesio Cs Caesius (latino) = grigio bluastro. Lo spettro di emissione del cesio presenta due intense linee di questo colore. Indio In Indicum (latino) = indaco. L'indio manifesta delle linee indaco-azzurre nel suo spettro di emissione. Il pigmento indaco fu così chiamato da indicon (greco) in allusione al fatto che proveniva dall'india. Tallio Tl Thallus (latino) = verde ramoscello che germoglia. Il Tallio ha delle intense linee verdi nel suo spettro di emissione. Alla fine del XIX secolo i nuovi elementi vennero battezzati in base al domicilio o al nome del posto di lavoro dei ricercatori che li avevano scoperti. Nome Simbolo Europio Eu E.A. Demarçay, Francia. Gallio Ga Nome Latino per Francia. Scoperto da P.M. Lecoq de Boisbaudran. Germanio Ge Nome Latino per Germania. Scoperto da C.A.Winkler. Lutezio Lu Nome Latino per Parigi (Lutetia) G. Urbain, Francia. Rutenio Ru Nome Latino per Russia, K.K. Klaus, Russia. Scandio Sc Scandinavia, L.F. Nilson, Svezia. Lo scandio fu isolato da due minerali (euxinite e gadolinite) che fino ad allora furono trovati solo in Scandinavia. Afnio Hf Nome Latino per Copenaghen. Scoperto da D. Coster e G.C. de Hevesy nell'istituto Bohr a Copenaghen in Danimarca. Alcuni elementi furono anche chiamai in base all'origine geografica dei minerali da cui furono isolati. Nome Simbolo Magnesio Mg Isolato dalla Magnesia alba un minerale estratto a Magnesia, località dell'antica Grecia. Stronzio Sr Isolato dalla stronzianite un minerale estratto a Strontian, località della Scozia.

25 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 25 di Nel 1835 Michael Faraday cominciò a coniare nuovi nomi scientifici utilizzando parole greche e latine. Tale moda si riflesse immancabilmente anche per il nome di alcuni elementi Nome Simbolo Neon Ne Neos (greco) = nuovo. Un altro gas nobile scoperto tra le componenti dell'aria liquida. Cripto ed Argon erano appena stati isolati. Argo Ar A-ergon (greco) = nessun lavoro - nessuna azione. L'argo è un elemento non reattivo. Kripto Kr Kryptos (greco) = nascosto. Dopo la distillazione dell'azoto, dell'ossigeno e dell'argo dall'aria liquida c'era ancore un elemento nascosto nel liquido. Radon Rn Radius (latino) = raggio. Il radon viene emesso dal radio in seguito a decadimento radioattivo. Radio Ra Radius (latino) = raggio. Un metallo radioattivo. Disprosio Dy Dysprositos (greco) = difficile da raggiungere. Fu particolarmente difficile isolare questo elemento Fino a questo periodo nessun elemento ricevette il nome dal suo scopritore anche perché non sempre era facile individuare il nome tra i molti scienziati coinvolti nella ricerca di nuovi elementi. Fu infatti solo nel 944 che i fisici nucleari iniziarono a battezzare i nuovi elementi con nomi di famosi chimici e fisici. Nome Simbolo Curio Cm Marie Curie ( ) e Pierre Curie ( ). Francesi. Furono insigniti del premio Nobel per la Fisica nel 1903 e Marie Curie ricevette anche quello per la Chimica nel Einstenio Es Albert Einstein ( ). Ricevette il Nobel per la fisica nel Fermio Fm Enrico Fermi ( ). Fisico nucleare. Italiano. Ricevette il Nobel per la Fisica nel Mendelevio Md Dimitri I. Mendeleev ( ). Russo, padre della moderna tavola periodica degli elementi Dal 1965 sono in vigore delle regole IUPAC per designare il nome di nuovi elementi. Liberamente tratto da Vivi Ringnes, Origin of the names of the chemical elements, Journal of chemical education, Vol 66 Number 9 September 1989 pp

26 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 26 di 31 Allegato 1

27 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 27 di 31 Breve descrizione della tavola periodica degli elementi Il chimico russo D. I. Mendeleev ( ) fu il primo a pubblicare la classificazione degli elementi disposti secondo il loro peso atomico. Risultò quindi che: ordinando gli elementi in base al loro peso atomico (proprietà dell elemento), le proprietà delle rispettive sostanze semplici si ripetono periodicamente. La tavola periodica comunemente usata oggi si differenzia da quella di Mendeleev per un aspetto fondamentale: gli elementi sono ordinati secondo il loro numero atomico crescente e non secondo il loro peso atomico. Anche nella moderna tavola periodica si può evidenziare che: le proprietà delle rispettive sostanze semplici si ripetono periodicamente. Ogni elemento viene inserito in una casella di forma quadrata o rettangolare dove vengono riportati il nome e il simbolo chimico dell elemento e sono forniti alcuni dati significativi. Le righe orizzontali o periodi, indicate con numeri cardinali, sono 7. Le colonne verticali o gruppi (famiglie chimiche), indicati con numeri ordinali, sono invece 8, suddivisi in sottogruppi A e B. Gli elementi appartenenti ai gruppi contrassegnati con la lettera B sono detti elementi di transizione: presentano caratteri uniformi, per cui la variazione delle loro proprietà da destra verso sinistra non è molto accentuata. La tavola si completa con la serie dei lantanidi (o terre rare) e con la serie degli attinidi. Entrambe queste serie sono costituite da elementi di transizione. Alcuni gruppi possono essere chiamati con un nome: - gruppo IA famiglia dei metalli alcalini - gruppo IIA famiglia dei metalli alcalino-terrosi - gruppo IIIA famiglia dei metalli terrosi - gruppo VIIA famiglia degli alogeni - gruppo VIIIA (gruppo 0) famiglia dei gas nobili L idrogeno viene collocato in testa al gruppo IA, anche se la somiglianza con gli altri elementi del gruppo non sia molto accentuata. D altro canto, presenta proprietà particolari che gli conferiscono una posizione di rilievo nel sistema periodico. Una linea a zig-zag separa i metalli, alla sua sinistra, dai non metalli, alla sua destra. A cavallo di questa linea vi sono elementi con caratteristiche intermedie tra quelle dei metalli e dei non metalli: i semimetalli. Nel sistema periodico sono presenti elementi artificiali.

28 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 28 di SCHEDA 8: Energia nucleare e incidenti nucleari A 20 anni dal disastro nucleare accaduto a Chernobyl, cittadina dell Ucrania, si cerca di fare un bilancio delle conseguenze. Dopo aver visto il filmato, cerca di rispondere con i tuoi compagni di gruppo alle domande riportate di seguito. Domande: 1. A quale scopo vengono costruite le centrali nucleari? 2. In base a quanto documentato nel filmato e osservando lo schema di un reattore nucleare sotto riportato, sapreste spiegare brevemente come viene convertita l energia nucleare in energia elettrica?

29 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 29 di Cosa sono le scorie radioattive? 4. Nell articolo apparso su La Regione Ticino il 26 aprile 2006 si legge quanto segue: ma non appena la Svezia fornì i dati sulla radioattività misurati dopo il transito sul suo territorio di una nuvola contaminata, tutti si resero conto della drammaticità della situazione. In Svizzera la nuvola radioattiva, che fu captata per la prima volta verso le due del mattino del 30 aprile dalla stazione di misurazione del Weissfluhjoch (presso Davos), non provocò dappertutto gli stessi effetti. a. I nostri sensi sono in grado di percepire le radiazioni? Cosa potete ancora dedurre da quanto scritto sopra?

30 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 30 di 31 b. Quali sono le conseguenze di un disastro nucleare o di una fuga di radiazioni? 5. Cosa significa, secondo voi, emanazione naturale di Radon? Ne avete già sentito parlare? 6. Elencate i pro e i contro dell utilizzo delle centrali nucleari.

31 Schede per gli allievi La struttura della materia Pagina 31 di Come si può tutelare la popolazione civile da incidenti nucleari o aumenti di radioattività?