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Proprietà e Trasformazioni della MATERIA che avvengono nel mondo MACROSCOPICO dipendono dalla natura della materia che va cercata nel mondo MICROSCOPICO.

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Presentazione sul tema: "Proprietà e Trasformazioni della MATERIA che avvengono nel mondo MACROSCOPICO dipendono dalla natura della materia che va cercata nel mondo MICROSCOPICO."— Transcript della presentazione:

1 Proprietà e Trasformazioni della MATERIA che avvengono nel mondo MACROSCOPICO dipendono dalla natura della materia che va cercata nel mondo MICROSCOPICO di atomi e molecole !!! La chimica è la scienza sperimentale che studia la materia e le sue trasformazioni

2 Acido salicilico NATURALE Acido acetilsalicilico Morfina NATURALE Eroina Piccole differenze a livello MICROSCOPICO grandi differenze a livello MACROSCOPICO

3 Come si presenta la materia? K 2 Cr 2 O 7 NaCl KMnO 4 CuSO 4 5 H 2 O C (s, grafite) Sb Cu

4 Come procedere? I tre livelli della chimica: 1.macroscopico (osservo e lavoro) 2.microscopico (penso) 3.simbolico (rappresento) Posso pesare atomi e molecole! la mole è il tramite tra microscopico e macroscopico STECHIOMETRIA: studio sistematico QUANTITATIVO delle trasformazioni chimiche m (g) : M (g mol -1 ) = n (mol) Reazione chimica Equazione chimica 1 2 3

5 Thomson e i tubi catodici: la scoperta dell’elettrone Millikan misura carica e massa dell’elettrone Rutherford stima le dimensioni atomiche COME E’ FATTO L’ATOMO? Perché da questo dipendono le proprietà della materia! COME E’ FATTA LA MATERIA?

6 1. Dati sperimentali: esperimenti di interazione della luce con la materia – spettri di emissione e di assorbimento 2. Ipotesi di Planck: quantizzazione dell’energia E = n hν 3. Ipotesi di Einstein: natura corpuscolare della luce – il fotone: E = hν 4. Ipotesi di De Broglie: dualismo onda-corpuscolo λ = h / mv 5. Principio di Indeterminazione di Heisenberg: Δp Δx ≥ h / 4π Nasce la Meccanica Quantistica descrive i sistemi microscopici 1. i sistemi microscopici scambiano energia solo in quantità discrete. 2. il moto delle particelle microscopiche è descritto in termini probabilistici.

7 Eq. Fondamentale della Meccanica Quantistica: (-h 2 / 8π 2 m) d 2 ψ /dx 2 + d 2 ψ/dy 2 + d 2 ψ /dz 2 + V ψ = E tot ψ Equazione di Schrödinger * Valori permessi di Energia (Stati stazionari) * Funzioni d’onda ψ (x,y,z) dette ORBITALI definite da una terna di numeri quantici n, l, m con n = 1,2,3… l = 0,… (n-1) m = ±l, 0: 1. ampiezza dell’onda in ogni punto (x,y,z) o (r,θ, φ) dello spazio 2. densità di probabilità per la particella (ψ 2 ) LA FORMA DELL’ORBITALE Orbitali s (l=0) Orbitali p (l=1) (p x p y p z ) Orbitali d (l=2) (d xy d yz d xz d x 2 -y 2 d z 2 )

8 INOLTRE per l’elettrone: m s = ± ½ spin elettronico (raddoppia il numero di stati quantici per E n : 2n 2 ) Principio di esclusione di Pauli Principio della massima molteplicità Riempimento degli orbitali TUTTO QUESTO PER ATOMO MONOELETTRONICO!!! E PER GLI ATOMI POLIELETTRONICI? Approssimazione orbitalica del campo autoconsistente di Hartree Orbitali monoelettronici simili a quelli di H: ψ nlm con stesse limitazioni per n, l, m MA 1. Modello a gusci (e - con stesso n in guscio di raggio r) e sottogusci (e - con stesso nl in guscio di raggio r) 2. E diverse da quelle per H (e - poco schermati “più vicini” al nucleo, e - molto schermati “più lontani”) 3. Rimozione della degenerazione (nei sottogusci, ns meno schermati di np ed nd, quindi ns più penetranti sul nucleo) QUINDI: Configurazioni elettroniche

9 Tavola Periodica degli Elementi EI AE


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