Chimica:primi concetti

CHIMICA:PRIMI CONCETTI

CHE COS'E' LA CHIMICA?

La chimica è quella scienza che risponde a due tipi di domande:

di che cosa sono fatte le sostanze e tutto quello che ci circonda

come si comportano due o più sostanze messe a contatto, in quali condizioni e quando reagiscono, quali sono le conseguenze di tali trasformazioni.

A questo tipo di domande si può rispondere soltanto facendo molta pratica, infatti la chimica è una scienza sperimentale. La chimica è nata dall'esigenza di sapere la composizione e il comportamento delle varie sostanze.

LA CHIMICA E LE ALTRE SCIENZE:

La chimica è una scienza a stretto contatto con le altre, infatti usa la matematica come strumento di descrizione, ed ha molti collegamenti con la fisica (studiano lo stesso oggetto, la materia). Infatti la fisica studia il movimento e le sue cause, mentre la chimica studia le sostanze e il loro comportamento. La fisica studia i fenomeni fisici (che non comportano un cambiamento) mentre la chimica studia quelli chimici(comportano un cambiamento di sostanza). Molte scienze si avvalgono della chimica come la biologia, la medicina, la geologia, ma anche altre scienze come l'archeologia.

MATERIA:

La materia è tutto ciò che ci circonda, che occupa uno spazio e che ha una massa

SOSTANZE:

Una sostanza è una forma di materia avente caratteristiche specifiche, proprie di quella sostanza. Sostanze sono lo zucchero, il sale, l'acqua ecc. Ci sono due tipi di caratteristiche:fisiche e chimiche. Fisiche sono quelle che possono essere determinate senza distruggere una sostanza (colore, sapore, durezza) mentre sono chimiche quelle che alla fine modificano la sostanza in esame (capacità di bruciare, composizione, reazione con acido).

ATOMI:

La materia è costituita da particelle piccolissime, chiamate atomi

LIVELLO MACROSCOPICO E LIVELLO MICROSCOPICO:

Il  livello microscopico è quello delle particelle piccolissime, dove è difficile lavorare e abbiamo bisogno dell'uso di microscopi e apparecchiature molto potenti. Il livello macroscopico è quello degli esperimenti e delle varie prove, è quello che usiamo in laboratorio e con cui si lavora più facilmente.

ELEMENTI:

Gli elementi sono quelle sostanze che quando vengono analizzate risultano costituite da atomi dello stesso tipo (ferro, idrogeno). Gli elementi che troviamo in natura sono circa 90, ma altri sono stati creati in laboratorio. Gli elementi vengono indicati con dei simboli (composti da 1 o 2 lettere) con le prime lettere del nome in latino (Au=oro).

Un elemento può essere definito anche come una sostanza costituita da atomi dello stesso tipo.

UNITA' DI MASSA ATOMICA:

La massa atomica è la massa degl'atomi. Atomi dello stesso elemento che differiscono soltanto per la massa vengono chiamati isotopi. Però si è verificato un problema cioè come esprimere la massa degl'atomi (perché se espressa in grammi o chilogrammi sarebbero risultati numeri grandissimi) e questo è stato risolto attribuendo massa 12 all'isotopo di carbonio-12. Di conseguenza una unità di massa atomica (u.m.a.) è pari a 1/12 della massa di un atomo di carbonio-12. Le masse atomiche espresse in u.m.a. vengono chiamate masse atomiche relative (perché esprimono un confronto) mentre la masse atomiche espresse in chilogrammi sono masse atomiche assolute.

1 u.m.a. = 1,6*10 alla -27 kg

COMPOSTI:

I composti sono sostanze costituite da due o più elementi combinati insieme. Quasi tutte le sostanze che conosciamo sono composti, infatti il numero di composti noti oggi supera di gran lunga il milione. Ogni composto ha una composizione caratteristica e quindi per conoscerla dobbiamo utilizzare delle t5ecniche di analisi che ci danno 2 tipi di informazioni: qualitative (quali elementi lo costituiscono) e quantitative (in quali proporzioni, che di solito vengono espresse in termini di percentuali). I composti hanno caratteristiche completamente diverse da quelle degli elementi che li costituiscono.

SISTEMI:

Un sistema è un'insieme di varie sostanze ed è come le troviamo in natura. I sistemi possono essere omogenei o eterogenei. Omogenei quando non troviamo delle superfici di separazione tra una sostanza e l'altra , mentre eterogenei quando queste superfici di separazione sono presenti, ben visibili e nette. I sistemi omogenei prendono il nome di miscela, mentre quelli eterogenei prendono il nome di miscuglio.

MOLECOLE E FORMULE:

Una molecola è un aggregato stabile di 2 o più atomi, legati l'uno all'altro. In chimica i composti vengono rappresentati con delle formule, cioè una scrittura sintetica costituita dai simboli di tutti gli elementi presenti nella molecola. Se sono presenti più atomi dello stesso elemento, il numero di questi viene scritto in basso, a destra del simbolo di tale elemento. Il numero prende il nome di indice stechiometrico. Queste formule forniscono 2 tipi di informazioni:

quali elementi costituiscono la molecola (quindi anche il composto)

quanti atomi di ogni elemento sono presenti nella molecola del dato composto

LE MOLECOLE DEGLI ELEMENTI:

Abbiamo molecole degli elementi quando due o più atomi dello stesso elemento si uniscono fra loro dando origine a molecole costituite da atomi uguali (molecole omonucleari).

MASSA MOLECOLARE:

La massa molecolare è la massa di una molecola. Generalmente si esprime in u.m.a. e allora viene chiamata massa molecolare relativa, mentre quando viene espressa in chilogrammi si chiama massa molecolare assoluta. La massa molecolare è data dalla somma delle masse di tutti gli atomi che costituiscono la molecola, quindi è molto semplice da calcolare.

LE FORMULE DEI COMPOSTI IONICI:

L'elettricità è una delle caratteristiche della materia. Atomi o raggruppamenti di atomi possono assumere una o più cariche elettriche e, allora, vengono chiamati ioni.

I composti ionici sono solo delle sostanze costituite da ioni, ioni di segno opposto che si attirano e restano uniti l'uno all'altro.

LA MOLE COME UNITA' DI MISURA:

La mole è una delle 7 unità fondamentali del sistema internazionale. La mole è l'unità di misura della quantità di sostanza è il suo simbolo è mol. Una mole è una quantità di sostanza che contiene un numero di entità elementari del tipo specificato uguale al numero di atomi di carbonio-12 contenuti in esattamente 12 grammi di carbonio-12.

LA COSTANTE DI AVOGADRO:

Il numero di atomi di carbonio-12 contenuti in esattamente 12 grammi di carbonio-12 viene chiamato costante di Avogadro ed il suo valore è pari a 6,02*10 alla 23.

LA MASSA MOLARE

La massa molare di una data sostanza è la massa di una mole di quella sostanza. La sua unità di misura è g*mol.