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(prof. Domenico Ripolo) … un po di storia. Nel VI secolo a.C. in una piccola cittadina sul mare gli uomini cominciarono a chiedersi qualera il principio.

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1 (prof. Domenico Ripolo) … un po di storia

2 Nel VI secolo a.C. in una piccola cittadina sul mare gli uomini cominciarono a chiedersi qualera il principio alla base di tutto, larchè… Si arrivò così ai 4 elementi di Empedocle Terra Acqua Aria Fuoco

3 Per ultimi, arrivarono gli "atomi" di Democrito (IV secolo a.C.)… Quando questi propose la teoria atomistica certo non credeva daver anticipato tanto i tempi Democrito

4 Passarono circa 22 secoli…

5 Lavoiser Il grande chimico francese formulò (nel 1789) la famosa… Legge di conservazione delle masse In una trasformazione chimica la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti

6 Reagenti Prodotti In altre parole… La massa di ciò che cè allinizio di una trasformazione chimica… … è uguale alla massa di ciò che si forma alla fine Reagenti Prodotti Reagenti Prodotti

7 Proust Un altro chimico francese enunciò (nel 1799) la … Legge delle proporzioni definite In un composto, gli elementi che lo costituiscono sono presenti secondo rapporti in peso costanti e definiti

8 Ad esempio… Se in 18 grammi di acqua ci sono 16 grammi di ossigeno e 2 di idrogeno… … in 36 grammi di acqua ci saranno 32 di ossigeno e 4 di idrogeno + Ossigeno 16 Idrogeno 2 Acqua 18 + Ossigeno 32 Idrogeno 4 Acqua 36 … e così via

9 Ma finora nessuno aveva parlato nuovamente di atomi…

10 Dalton … finché uno scienziato inglese non introdusse, nel 1808, la Legge delle proporzioni multiple che si accordava perfettamente con le leggi precedenti ed introduceva il …

11 Modello Atomico di Dalton È la prima teoria atomica basata su fondamenti scientifici: Tutta la materia è costituita da atomi piccolissimi di diversi elementi Gli atomi sono indivisibili e indistruttibili Un atomo di un elemento non si può trasformare in altri elementi Gli atomi non si creano né si distruggono ma si trasferiscono da un composto ad un altro

12 Atomi e molecole Gli atomi dei vari elementi si combinano in vari modi formando un gran numero di molecole Ossigeno (O) Azoto (N) Carbonio (C) Idrogeno (H) Acqua (H 2 O) Ammoniaca (NH 3 ) Anidride carbonica (CO 2 )

13 Ma come è fatto un atomo?

14 Elettroni e Protoni Alcuni esperimenti verso la fine dell800 dimostrarono che esistono, allinterno dellatomo, due tipi di particelle cariche I protoni, carichi positivamente Gli elettroni, molto più piccoli e carichi negativamente

15 Come si dispongono queste particelle allinterno dellatomo?

16 Modello Atomico di Thomson Thomson (1897) propose un primo modello di atomo, per così dire pieno In questo modello la carica positiva è concentrata in una sfera centrale mentre gli elettroni sono poggiati sopra un po come luvetta sul panettone

17 Lesperimento di Rutherford Il modello di Thomson si rivelò sbagliato in seguito al celebre esperimento di Rutherford (1909) Se la maggior parte dei raggi α (carichi positivamente) non viene deviata attraversando una sottile lamina doro, vuol dire che latomo è essenzialmente vuoto

18 Modello Atomico di Rutherford Nel frattempo Rutherford aveva teorizzato la presenza di unaltra particella, il neutrone, senza carica e con una massa (quasi) pari a quella del protone Il suo modello di atomo era quindi il seguente: … alcuni elettroni che girano attorno al nucleo come dei pianeti attorno al sole Un nucleo costituito da un certo numero di protoni… … più un certo numero di neutroni e…

19 Quanti sono protoni, neutroni ed elettroni? Il loro numero varia da elemento ad elemento e precisamente…

20 Protoni, elettroni e neutroni Ogni elemento è contraddistinto da un numero atomico, indicato con la lettera Z che corrisponde esattamente al numero di protoni ed elettroni I neutroni sono invece in numero variabile Ad esempio il carbonio (C) per il quale Z vale 6 ha 6 protoni e 6 elettroni

21 Massa atomica La massa del protone viene posta uguale a 1 e così pure quella del neutrone. La massa dellelettrone è invece trascurabile, visto che è quasi volte più piccola di quella del protone La massa dellatomo sarà data quindi dalla somma dei protoni e dei neutroni (cioè praticamente solo dal nucleo) Nellesempio il carbonio (C) ha nel nucleo 6 protoni e 6 neutroni, quindi ha massa atomica uguale a 12 (6 + 6)

22 Il numero atomico viene scritto in basso a sinistra del simbolo dellelemento La massa atomica viene scritta invece in alto a sinistra

23 Gli isotopi Possono esistere forme diverse dello stesso elemento con uguale numero atomico ma differente peso atomico. Tali forme sono dette isotopi. Per restare allesempio del carbonio esistono, in natura, 3 isotopi e precisamente: Il carbonio 12 con 6 protoni + 6 neutroni Il carbonio 13 con 6 protoni + 7 neutroni Il carbonio 14 con 6 protoni + 8 neutroni protoni ed elettroni rimangono sempre 6

24 Il modello planetario è superato! Il modello planetario di Rutherford spiega molti dati sperimentali… … ma non funziona!!!

25 Se davvero gli elettroni orbitassero attorno al nucleo come dei pianeti… … in pochi milionesimi di secondo finirebbero per schiantarsi contro il nucleo e latomo si disintegrerebbe Anzi tutta la materia si disintegrerebbe!!! … pensate se si disintegrasse la sedia dove siete seduti adesso!

26 Invece sappiamo che la materia è abbastanza solida (per fortuna!) … e allora come stanno davvero le cose? Cosa fanno esattamente gli elettroni? Che posizione occupano nella struttura dellatomo?

27 Questo sarà largomento di una prossima presentazione

28 Questi argomenti sono trattati sul testo Le idee della chimica (Valitutti-Tifi-Gentile): Da pag. 61 a 65 (Modulo A Unità 4 paragrafi 1 e 2) Da pag. 147 a 150 (Modulo C Unità 1 paragrafi 2, 3 e 4)


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