La struttura atomica

STRUTTURA ATOMO
Com’è fatto l’atomo
ATOMO
UNA VOLTA si pensava
che l’atomo fosse
indivisibile
OGGI si pensa che l’atomo è
costituito da tre particelle
PROTONI particelle
con carica elettrica
positiva e massa
2000 volte quella
dell’elettrone
NEUTRONI
particelle senza
carica elettrica e
massa uguale a
quella del protone
ELETTRONI
particelle con
carica elettrica
negativa
Com’è fatto l’atomo
MODELLO
PLANETARIO
Protoni e neutroni
costituiscono la parte
centrale dell’atomo, il
NUCLEO, che contiene la
maggior parte della
materia dell’atomo
Gli elettroni ruotano a grande
distanza dal nucleo, come i pianeti
intorno al Sole
Com’è fatto l’atomo
ATOMO
NELL’ATOMO il numero dei
protoni è uguale a quello
degli elettroni
Quindi l’atomo è
ELETTRICAMENTE
NEUTRO
Per questo non ci accorgiamo
dell’elettricità che si
nasconde nella materia
Il NUMERO di protoni (o elettroni)
posseduto da ogni atomo è detto
NUMERO ATOMICO
Un elemento chimico (ad
es. l’ossigeno) si distingue
dall’altro (ad es. ferro) in
base al numero atomico
Atomi ed isotopi
ATOMO
ADDIZIONANDO il numero
dei protoni e quello dei
neutroni si ottiene il
NUMERO DI
MASSA
Questo numero ci
fornisce una misura della
massa dell’atomo
Il NUMERO di protoni (o
elettroni) posseduto da
ogni atomo è detto
NUMERO
ATOMICO
Atomi ed isotopi
ISOTOPO
Atomi che hanno un ugual
NUMERO ATOMICO ma
diverso NUMERO DI
MASSA si chiamano
ISOTOPI
Questi atomi hanno lo
stesso numero di protoni
ma diverso numero di
neutroni
isotopo significa stesso
posto, perché gli atomi
con lo stesso numero
atomico appartengono ad
un elemento che occupa
lo stesso posto nella
tavola periodica
Atomi ed isotopi
ISOTOPO
Questi atomi sono tutti atomi
di idrogeno (numero atomico
1) ma il primo ha numero di
massa 1, il secondo 2 e il
terzo 3
H
1
1
H
2
1
H13
Gli isotopi sono indicati dal
simbolo dello elemento,
accanto al quale sono scritti
sia il numero atomico che il
numero di massa
Disposizione elettroni
ELETTRONI
Gli atomi differiscono
anche per il numero di
elettroni
Gli elettroni ruotano intorno
al nucleo disponendosi a
distanze sempre più grandi,
ma dentro alle ORBITE (o
gusci)
Disposizione elettroni
ELETTRONI
La prima orbita non può
contenere più di 2 elettroni
Gli elettroni si inseriscono
nelle orbite rispettando
alcune REGOLE:
La seconda orbita non può
contenere più di 8 elettroni
La terza orbita non può
contenere più di 8 elettroni
Atomo di ossigeno con
due elettroni nell’orbita
interna e 6 elettroni
nell’orbita esterna
Disposizione elettroni
ELETTRONI
Gli atomi con le orbite
esterne non completamente
piene sono tendenzialmente
instabili, quindi tendono a
reagire chimicamente
Solo gli atomi con tutte le
orbite piene di elettroni
sono stabili e non tendono a
reagire
Quasi tutti gli elementi
chimici hanno le orbite non
complete, quindi tendono a
formare legami chimici
I gas nobili hanno tutte le
orbite complete e non
reagiscono con nessun
elemento
Disposizione elettroni
ELETTRONI
I gas nobili hanno tutte le
orbite complete e non
reagiscono con nessun
elemento
Tavola periodica
Uno strumento utile per lo studio della chimica è la TAVOLA
PERIODICA DEGLI ELEMENTI
Nella tavola periodica gli
elementi sono ordinati in
colonne verticali dette
gruppi e in righe
orizzontali dette periodi
Proposta nel 1860
dal chimico russo
MENDELEEV
Gli elementi sono
disposti in ordine
crescente di
numero atomico
Oltre al numero
atomico sono
indicati il numero
di massa e il
simbolo chimico
Gli elementi chimici
naturali sono 92
(ultimo è uranio) poi
ci sono gli elementi
transuranici
Tavola periodica
Uno strumento utile per lo studio della chimica è la TAVOLA
PERIODICA DEGLI ELEMENTI
Gli elementi sono disposti in ordine crescente di numero atomico
H
2
1
He24
Li36
O816
Tavola periodica
Uno strumento utile per lo studio della chimica è la TAVOLA
PERIODICA DEGLI ELEMENTI
Tavola periodica
L’ordine degli elementi nella tavola è importante perché l’appartenenza ad
un gruppo o periodo evidenzia le affinità delle proprietà chimiche
Ad es. gli elementi del primo
gruppo hanno tutti un
elettrone nell’orbita più
esterna
H
Na
Li
Ad es. gli elementi dell’ottavo
gruppo hanno tutti due o otto
elettroni nell’orbita più esterna e
quindi sono stabili, ecc.
He
Ar
Ne
LEGAMI CHIMICI
Per raggiungere una maggiore stabilità, gli atomi tendono a riempire
completamente le proprie orbite esterne, unendosi ad altri atomi con
un…..
LEGAME CHIMICO
LEGAME IONICO: un atomo cede
un elettrone ad un altro atomo;
in questo modo entrambi
riempiono completamente le loro
orbite esterne
LEGAME COVALENTE: gli atomi
mettono in comune uno o più
elettroni a testa; in questo modo
entrambi riempiono
completamente le loro orbite
esterne
Gli atomi reagiscono tra loro per diventare stabili, come gli elementi
chimici che hanno le orbite esterne completamente piene: i gas nobili
LEGAMI CHIMICI
LEGAME CHIMICO
LEGAME IONICO: il sodio (Na)
cede un elettrone al cloro (Cl)
In questo modo entrambi
riempiono completamente le loro
orbite esterne
Si forma il legame ionico
LEGAMI CHIMICI
LEGAME CHIMICO
LEGAME COVALENTE: i due atomi
di idrogeno (H) mettono in
comune un elettrone a testa
L’atomo di ossigeno (O) mette in
comune due elettroni
L’atomo di idrogeno ha ora due
elettroni esterni e l’atomo di
ossigeno ha ora 8 elettroni
esterni
VALENZA
LA VALENZA È IL NUMERO DI ELETTRONI CHE UN
ATOMO IMPIEGA NEL LEGAME CON ALTRI ATOMI
Conoscere la valenza è utile
per scrivere correttamente
le formula chimiche
Es. se lo zinco ha valenza 2
e il cloro ha valenza 1 la
formula del cloruro di zinco
sarà:
ZnCl2
La valenza non è unica per
ogni elemento è
Es. il carbonio
nel CO ha valenza 2,
mentre
nella CO2 ha valenza 4
LEGGE PROUST
IN OGNI COMPOSTO PURO È COSTANTE IL RAPPORTO IN
PESO TRA GLI ELEMENTI CHE LO COSTITUISCONO
In un composto il rapporto tra il
numero degli atomi delle diverse
specie chimiche è costante
Es. nel solfuro di rame
CuS
un atomo di rame reagisce sempre con un atomo di zolfo
Quindi deve essere costante anche il rapporto tra i
loro pesi
LEGGE PROUST
IN OGNI COMPOSTO PURO è COSTANTE IL RAPPORTO IN
PESO TRA GLI ELEMENTI CHE LO COSTITUISCONO
Es. nel solfuro di rame
CuS
un atomo di rame reagisce sempre con un atomo di zolfo
Quindi deve essere costante anche il rapporto tra i loro pesi
Infatti devono reagire 10 g di rame con 5 g di zolfo per ottenere 15
g di solfuro di zolfo:
rapporto 10:5 = 2:1
Quindi se ho 80 g di rame reagiranno con 40 g di zolfo per ottenere
120 g di solfuro di zolfo:
rapporto 80:40 = 2:1
LEGGE PROUST
Come hai notato il rapporto tra gli atomi di Cu e S è 1:1 ma
non è questo importante
Questa discrepanza tra rapporto in peso e rapporto tra numero atomi
si spiega osservando che nella tavola periodica la massa atomica del
rame è circa 64 mentre quella dello zolfo è 32
Come noterai il rapporto tra le masse atomiche è 64 :32 = 2:1