Chimica - Elementi e leggi

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Testo

Legge della conservazione della materia
In una reazione chimica i reagenti e i prodotti devono essere sempre bilanciati poiché in natura nulla si crea, nulla si distrugge ma tutto si trasforma (principio di Lavoisier).
Principio di Lavoisier
In una reazione chimica, quindi la somma delle masse dei reagenti deve sempre essere uguale alla somma delle masse dei prodotti.
SOMMAM.Reagenti SOMMAM.Prodotti
Bilanciamento
• Una mole di glucosio si combina con sei moli di ossigeno per formare sei moli di anidride carbonica e sei moli di acqua.
Questa reazione viene chiamata “RESPIRAZIONE CELLULARE”.
• Tre moli di idrossido di calcio si combinano con due moli di acido fosforico per formare una mole di fosfato di calcio e sei moli di acqua.
Modello standard delle particelle, 3 famiglie della materia
1° famiglia
Elettroni
Neutrino
Elettronico
Quark
Up
Quark
Down
Leptoni
2° famiglia
Protoni
Neutrino
Protonico
Quark
Strange
Quark
charm
Instabili
3° famiglia
Neutroni
Neutrino
Tau
Quark
top
Caratteristiche delle subparticelle principali
Nome
Simbolo
Carica
Posizione
Elettroni
e -
-
Perinucleo
10 -16
Massa trascurabile
Protoni
p +
+
Nucleo
10 -13
1,672 x 10 -27 kg
Neutroni
n 0

Nucleo
10 -13
1,675 x 10 -27 kg
➢ Ruotano costantemente alla stessa velocità, possono al massimo ruotare a spin opposti (spin = rotazione).
➢ Hanno proprietà diverse le una dalle altre.
➢ Posseggono cariche elettroniche positive o negative.
➢ Le forze della natura agiscono per mezzo di tutte queste particelle mediatrici, le quali veicolano i nuclei dei vari atomi, formando “legami chimici”, e generano composti che costituiscono tutta la materia dall'atomo ai pianeti alle stelle.
Come si scoprono?
Si scoprono con il C.D.F ovvero con il Collider Detector Facility che significa rivelatore di particelle.
Numero Atomico
Numero atomico si indica con z e rappresenta il numero di elettroni o protoni presenti in un atomo; poiché gli elettroni possono essere “ceduti” o “acquistati” è più corretto indicare il numero atomico come il numero dei protoni di atomo. Infatti gli protoni sono racchiusi/trincerati nel nucleo dell'atomo.

➢ PERDENDO O ACQUISTANDO, l’atomo, da numero diventa caricato o positivamente o negativamente: si formano delle specie chiamate IONI positivi “cationi” o negativi “anioni”. Se c’è un acquisto di uno o più elettroni; se c’è una perdita di uno o più elettroni.
➢ Sulla tavola periodica degli elementi ci sono elementi che hanno carica nulla.
Esempio
Cl z = 17 Cl - z = 17
17 e – 18 e -
17 p+ 17 p+
CT. 0 CT. - 1
Na z = 11 Na+ z = 11
11 e – 10 e -
11 p+ 11 p+
CT. 0 CT. + 1
Reazione Redox
“Ossido Riduzione”
• Trasformano l’energia chimica in energia elettrica;
Pila Daniel e pila a secco (le clanche), pila a bottone e pila atomica.

C C
0 t 0 t
Scarica pila a secco Scarica pila a bottone
• Insieme di pile (2 elementi): catodo – anodo =
batteria e accumulatore
1. Calcolare i numeri di ossidazione di tutte le specie
2. Individuare la specie che si ossida e che si riduce
3. Elettroni in gioco
4. Bilanciamento degli elettroni
5. Bilanciamento degli elettroni secondo Lavoisier
Acquista 6 e-
Si riduce +5 -1 x 1 = 6
-6 -2 -1 -3 +2
+1 +5 -2 +2 -1 +1 -1 +1 -1 +3 -1 +1 -2
HBrO3 + 6FeCl2 + 6HCl = HBr + 6FeCl3 + 3H2O

Perde 1 e-
Si ossida +2 +3 x1 = 6
Acidi
Acidi Binari
“I magnifici cinque”
1. HCl = acido cloridrico
2. HF = acido fluoridrico
3. H2S = acido solfidrico
4. HBr = acido bromidrico
5. HI = acido iodidrico
HCN = acido cianidrico
H2Te = acido telluridrico
Acidi Ternari
IPO…OSO
…OSO
…ICO
PER…ICO
Acido ipocloroso
ClI + OII = Cl2O + H2O = H2Cl2O2 = HClO
Acido nitrico
NV + OII = N2O5 + H2O = H2N2O6 = HNO3
Acido perbromico
BrVII + OII = Br2O7 + H2O = H2Br2O8 = HBrO4
+ 2 - 8
+ 1 -2
H2SO4 → H2SO4
acido solforico
Tras

Che cosa è la reazione chimica?

Che cosa studia la chimica?
Studia la trasformazione della materia, la materia è tutto ciò che occupa uno spazio.
Caratteristiche generali della Tavola Periodica degli Elementi di Mendeliev
• Esistono circa 105 elementi
• Gli elementi sono designati con un simbolo
• Ogni elemento possiede un numero atomico (z) e sono messi in ordine crescente
• Ogni elemento ha una massa atomica che si esprime in u.m.a
• Tutti gli elementi sono inseriti in una griglia
• Tale griglia è costituita da “gruppi”, “periodi” e “blocchi”
• I gruppi rappresentano le strisce verticali; esistono gruppi principali e secondari. I gruppi principali sono 8 e si indicano in numeri romani: prendono il nome dal elemento iniziale:
I. Gruppo dell’idrogeno
II. Gruppo del Berillio
III. Gruppo del Boro
IV. Gruppo del Carbonio
V. Gruppo del Azoto
VI. Gruppo dell’ossigeno
VII. Gruppo del Fluoro
VIII. Gruppo dei gas nobili
• I gruppi della serie secondaria sono quelli dei elementi della prima transizione: sono 10 gruppi
• I gruppi della seconda serie di transizione non sono designati “fanno parte i Lantanidi ed Attinidi”
• I periodi rappresentano le strisce orizzontali: esistono 7 periodi. Il primo viene chiamato piccolo periodo costituito da idrogeno ed elio
• La tavola periodica si divide anche in blocchi:
1) Blocco s: costituito dal primo e secondo gruppo principale
2) Blocco p: costituito dal I al VIII gruppo
3) Blocco d: rappresenta la prima transizione (10 gruppi)
4) Blocco f: sono lantanidi e attinidi

Cosa studia?
Che cosa è?

Esempio



  



Come usare