Appunti VERIFICATO
Lezione 1 e 2
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Di cosa parla
- Introduzione alla Chimica e Stati della Materia:
- La chimica è lo studio della materia, delle sue proprietà e dei suoi cambiamenti.
- I principali stati di aggregazione sono solido (particelle fisse, volume e forma definiti), liquido (volume definito, forma variabile, particelle meno libere) e gassoso (nessun volume o forma definita, particelle libere, comprimibile).
- Il plasma è un quarto stato, un gas ionizzato costituito da elettroni e ioni, raro sulla Terra ma predominante nell'universo.
- Esiste anche lo stato liquido cristallino, con proprietà intermedie.
- Classificazione della Materia:
- La materia si suddivide in sostanze pure e miscele.
- Le sostanze pure hanno composizione fissa e proprietà distinte:
- Gli elementi sono sostanze di base non decomponibili chimicamente.
- I composti sono formati dalla combinazione chimica di due o più elementi in proporzioni definite, decomponibili chimicamente.
- Le miscele sono combinazioni di sostanze che mantengono la propria identità:
- Le miscele omogenee (soluzioni) sono uniformi nel campione e separabili con metodi fisici (es. distillazione).
- Le miscele eterogenee non sono uniformi e separabili con metodi fisici (es. filtrazione).
- Proprietà della Materia:
- Le proprietà chimiche implicano un cambiamento nell'identità della sostanza (es. reazioni chimiche).
- Le proprietà fisiche descrivono cambiamenti che non alterano l'identità della sostanza (es. passaggi di stato).
- Teoria Atomica e Modelli:
- Dalle prime speculazioni di Democrito, la teoria atomica moderna si è sviluppata con le leggi ponderali (Lavoisier, Proust, Dalton).
- Il modello di Dalton affermava che gli atomi erano particelle indivisibili e identiche per ogni elemento.
- Thomson scoprì gli elettroni (cariche negative) e propose il modello "a panettone".
- Rutherford, tramite l'esperimento della lamina d'oro, dimostrò che l'atomo ha un piccolo nucleo denso e positivo (protoni), attorno al quale ruotano gli elettroni.
- Successivamente, Chadwick scoprì i neutroni nel nucleo.
- Struttura Atomica Attuale e Concetti Chiave:
- L'atomo è composto da un nucleo centrale (protoni carichi positivamente e neutroni neutri) e da elettroni carichi negativamente che orbitano.
- Il numero atomico (Z) è il numero di protoni (e di elettroni in un atomo neutro).
- Il numero di massa (A) è la somma di protoni e neutroni.
- Gli isotopi sono atomi dello stesso elemento con lo stesso Z ma diverso numero di neutroni (quindi diverso A e massa).
- La massa atomica di un elemento è la media ponderata delle masse dei suoi isotopi naturali.
- Difetto di Massa ed Energia Nucleare:
- Il difetto di massa è la differenza tra la massa totale dei nucleoni separati e la massa effettiva del nucleo.
- Questa massa "persa" si converte in energia di legame nucleare (secondo E=mc² di Einstein), che tiene uniti i nucleoni.
- Il grafico dell'energia di legame per nucleone mostra che l'energia viene rilasciata sia nella fusione di nuclei leggeri che nella fissione di nuclei pesanti.