atomi

Materie:Riassunto
Categoria:Biologia
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Testo

Compito della biologia è capire come sono fatti e come funzionano gli organismi viventi.
Le molecole sono costituite da uno o più atomi che costituiscono i 92 elementi naturali.
Un elemento è una sostanza che non può essere suddivisa in altre sostanze e ciascun elemento viene indicato con un simbolo ad es. N azoto H idrogeno O ossigeno
Gli elementi si possono combinare tra loro a formare i composti.
La più piccola unità chimica di un composto capace di esistenza indipendente è la materia.
Il termine materia indica tutto ciò che ha una massa e occupa uno spazio. Ogni briciolo di materia è sempre costituito da uno o più atomi appartenenti ai cosiddetti elementi.
Gli atomi sono le unità base che compongono la materia e sono la più piccola unità di un elemento che mantiene le caratteristiche fisiche e chimiche dell’elemento stesso..
Gli atomi, sono costituiti da particelle subatomiche sono i protoni, neutroni e gli elettroni.
Protoni con carica positiva e neutroni privi di carica costituiscono il nucleo che si trova al centro dell’atomo, mentre gli elettroni con carica negativa ruotano ad alta velocità intorno al nucleo
Neutroni e protoni hanno una simile pari a un Dalton mentre gli elettroni hanno una massa notevolmente più piccola.
Ciascun elemento è caratterizzato dal fatto di avere nel proprio nucleo un numero preciso di protoni indicato come numero atomico. Il numero dei protoni è uguale a quello degli elettroni.
La massa atomica è data dalla somma dei protoni e dei neutroni che costituiscono il nucleo di un atomo.
Tutti gli atomi di uno stesso elemento hanno lo stesso numero di protoni, ma lo stesso elemento può presentare uno o più tipi di atomi leggermente diversi tra loro per il numero dei neuroni, questi vengono chiamati isotopi.
La media delle masse dei vari isotopi di un certo elemento costituisce il peso atomico che è quindi la massa media dell’atomo di un certo elemento.
Gli isotopi hanno trovato impiego in molti settori come nella biologia, nella medicina, nella datazione dei resti fossili. Alcuni isotopi sono radioattivi emettono cioè radiazioni.
Le cariche negative all’interno di ogni singolo atomo sono disposti secondo regole precise.
Un elettrone possiede energia potenziale tanto maggiore quanto più esso è lontano dal nucleo e possiede energia cinetica quanto più è vicino a esso.
Gli elettroni non si dispongono in modo casuale ma occupano uno spazio entro il quale presentano energia potenziale minima e non possono occupare lo stesso spazio poiché possedendo una carica dello stesso segno si respingono ed è perciò che ogni atomo presenta una particolare disposizione degli elettroni in relazione al loro numero.
Gli elettroni si dispongono intorno al nucleo secondo determinati orbitali collocati a varia distanza dal nucleo e caratterizzati da un determinato livello energetico più si trova lontano dal nucleo tanto esso è maggiore. Ogni orbitale può contenere al massimo due elettroni.
Gli elettroni posti nel 1 liv. energetico occupano il 1 orbitale chiamato 1s che ha forma sferica è più prossimo al nucleo e quindi ha un liv. energetico basso. Il secondo liv.energetico può avere un massimo di 8 elettroni distribuiti in 4 orbitali; i primi due elettroni occupano il 1orbitale detto 2s, gli altri 6 si distribuiscono nei 3 orbitali chiamati 2Px, 2Py, 2Pz.
.La formazione della molecola è in stretta relazione con le caratteristiche degli elettroni dello strato più esterno chiamati elettroni di valenza che sono un massimo di 8 e che determinano le interazioni tra gli atomi e la formazione di molecole.
Gli atomi forniti di uno strato esterno completo hanno un livello energetico minimo e sono quindi chiamati inerti e sono i cosiddetti gas nobili come l’elio, il neon l’argon. Tutti gli altri atomi hanno lo strato esterno incompleto e tendono a reagire fra loro.
Quando il più esterno degli orbitali è incompleto, un atomo tende a cedere o acquistare o a mettere in comune uno o più atomi diversi formando una molecola Le molecole sono costituite da uno o più atomi che costituiscono i 92 elementi naturali
Gli elementi a cui mancano uno o pochi elettroni tendono ad acquisirne e sono molto elettronegativi viceversa sono poco elettronegativi. Gli atomi di posizione intermedia tendono a condividere gli elettroni.
Il valore di elettronegatività di un atomo ci dà una indicazione certa della sua tendenza a cedere, acquistare o condividere elettroni e quindi su che tipo di legame l’atomo in questione è più predisposto a fare.
Esistono 2 tipi di legame chimico: legame covalente e legame ionico.- (3)legami chimici deboli come il legame a idrogeno
Vi è legame covalente quando due o più atomi mettono in comune due o più elettroni.
I legami covalenti possono essere semplici, o doppi o tripli in una molecola influenzandone le proprietà. Le molecole con doppi legami si presentano rigide e possono essere poco compatte fra loro ed a temperature ambinete restano liquide come gli oli. Invece le molecole senza doppi legami essendo più vicine le une alle altre si possono compattare e a temperature ambiente sono solide come i grassi. I legami covalenti si dicono apolari e polari. Apolari quando gli atomi che si combinano esercitano un’azione della medesima forza cioè la forza di attrazione reciproca è di intensità simile Polare quando un un atomo è più elettronegativo e attira più intensamente a sé gli elettroni quindi il suo campo elettrico più negativo mentre sull’altro si registra una leggera carica positiva.Le molecole in cui si registra una dislocazione asimmetrica delle cariche elettriche sono dette dipoli
Nei legami covalenti tra atomo e atomo risiede l’energia chimica detta anche energia di legame
Vi è legame ionico quando un atomo cattura uno o più elettroni da un atomo caricandosi negativamente e determinando nell’altro atomo un eccesso di cariche positive. L’atomo carico negativamente si chiama anione e quello carico positivamente catione.
Cationi e anioni si attraggono formando un legame ionico alla base di questo legame c’è la forza elettromagnetica
Si ha una reazione chimica quando si verificano variazioni nei legami chimici come unioni e rotture.
Le reazioni chimiche sono espresse per mezzo di equazioni chimiche dove i reagenti scritti a sinistra sono le sostanze che reagiscono fra loro e i prodotti ottenuti sono scritti a destra. Le equazioni ci indicano quali e quante molecole reagiscono fra loro e quali e quante molecole di prodotto si ottengono.
Il prodotto è il composto cioè una sostanza formata da più elementi uniti legami chimici in una proporzione definita e costante. In ogni reazione chimica il numero degli atomi reagenti è uguale e bilanciato con i prodotti della reazione.
La materia vivente è composta per la maggior parte solo da 6 elementi O ossigeno, H idrogeno, S zolfo, P fosforo, N azoto C carbonio. Il carbonio è importante perché è l’unico a poter disporre di 4 elettroni di valenza che gli permettono di combinarsi con facilità con gli altri elementi

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