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© Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 1.La carica elettricaLa carica elettrica 2.Le particelle subatomicheLe particelle subatomiche.

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1 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 1.La carica elettricaLa carica elettrica 2.Le particelle subatomicheLe particelle subatomiche 3.Il modello atomico di Rutherford Mappa concettuale: AtomoIl modello atomico di Rutherford Mappa concettuale: Atomo 4.Numero atomico e numero di massaNumero atomico e numero di massa 5.IsotopiIsotopi 6.Massa degli atomi individualiMassa degli atomi individuali 7.Massa atomica di un elementoMassa atomica di un elemento 8.Massa molecolareMassa molecolare 4 1 Indice

2 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Sperimentalmente si può verificare che tra due corpi carichi elettricamente si esercitano forze di repulsione o di attrazione. 2 CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO 1 Due corpi che portano cariche dello stesso segno si respingono, mentre due corpi che portano cariche di segno opposto si attraggono. La carica elettrica Due cariche elettriche positive si respingono. Due cariche elettriche negative si respingono. Cariche elettriche opposte si attraggono.

3 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Le particelle subatomiche più importanti per la chimica sono: gli elettroni, i protoni e i neutroni. 3 2 Gli elettroni sono particelle con carica negativa. Le particelle subatomiche Allelettrone si assegna convenzionalmente carica 1. Elettroni Gli elettroni costituiscono i raggi catodici. Tubo catodico. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

4 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 4 2 I protoni sono particelle la cui massa, determinata sperimentalmente, è: Le particelle subatomiche Ciascun protone ha una massa 1836 volte quella di un elettrone. Protoni La massa di un neutrone è circa uguale a quella di un protone: 1, g 1, g. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO Per convenzione al protone si assegna carica + 1. Neutroni Il neutrone è una particella subatomica che non presenta carica elettrica (carica elettrica zero).

5 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Ricostruzione schematica dellesperienza di Rutherford. 5 3 Il modello atomico di Rutherford Per studiare la struttura dellatomo, Rutherford bombardò una lamina di oro molto sottile con raggi. La maggior parte delle particelle attraversa la lamina di oro senza subire deviazione. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

6 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 6 3 Il modello atomico di Rutherford Gli atomi sono costituiti, prevalentemente, da spazio vuoto. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO I risultati sperimentali furono spiegati da Rutherford ipotizzando che la maggior parte della massa di un atomo è concentrata in una zona piccolissima, il nucleo, che presenta carica positiva. Gli elettroni ruotano attorno al nucleo, a una certa distanza.

7 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 7 3 Il modello atomico di Rutherford Mappa concettuale: Atomo ATOMO NUCLEO Zona piccolissima di un atomo dove è concentrata tutta la massa. ELETTRONI Particelle subatomiche con carica negativa. NEUTRONI Particelle nucleari senza carica elettrica. PROTONI Particelle nucleari positive. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

8 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo è detto numero atomico e si indica con Z. 8 4 Il carbonio con Z uguale a 6 ha sei protoni e, quindi, sei elettroni perché un atomo è elettricamente neutro. 6 C Il numero atomico viene evidenziato in basso, a sinistra del simbolo dellelemento: Numero atomico e numero di massa CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

9 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Il numero di massa corrisponde al numero totale di protoni e di neutroni contenuti nel nucleo di un atomo e si indica con A. 9 Il numero di massa viene riportato in alto, a sinistra del simbolo dellelemento. Il carbonio con A uguale a 12 contiene 6 protoni e 6 neutroni C Numero atomico e numero di massa CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

10 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Per isotopi sintendono gli atomi di uno stesso elemento che hanno numeri differenti di neutroni. 10 Il rame, ad esempio, presenta due isotopi che possono essere così rappresentati: oppure 5 Cu Cu (simboli nucleari) rame-63rame-65 Isotopi CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO numero di massa numero atomico = numero di neutroni

11 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 11 5 I tre isotopi dellidrogeno differiscono per il numero di neutroni contenuti nel nucleo. H (-) Idrogeno-1. H (-) Idrogeno-2 (deuterio). H (-) Idrogeno-3 (trizio). Isotopi CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

12 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas La massa di un singolo atomo, determinata con lo spettrometro di massa, indica quante volte la massa dellatomo è maggiore (più pesante) rispetto allunità di massa atomica Lunità di massa atomica (simbolo u) corrisponde a 1/12 della massa del carbonio-12. Massa degli atomi individuali CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO Massa (g)Nome 1,673 x ,675 x ,109 x Massa (u) 1, , , Protone Neutrone Elettrone MASSA DELLE PARTICELLE SUBATOMICHE

13 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 13 6 Massa degli atomi individuali Massa (u)Isotopo 1,0078 2,0141 3, , , , ,0001 Abbondanza naturale percentuale 99,985 0,015 Tracce 98,892 1,108 99,635 0,365 HHHCCNNHHHCCNN 15, , , , , , , ,759 0,037 0, ,7 10,2 11,1 O Na Mg Massa (u)Isotopo Abbondanza naturale percentuale MASSA ATOMICA DI ALCUNI ISOTOPI E ABBONDANZA PERCENTUALE. CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

14 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas La massa atomica (MA) di un elemento è la massa media degli isotopi di quellelemento e si esprime in u Massa atomica di un elemento Cl , ,969 u= 26,496 u Cl , ,966 u= 8,957 u massa atomica del cloro = 26,496 u + 8,957 u = 35,453 u. Il cloro ha una massa atomica di 35,453 u. massa = 36,966 u massa = 34,969 u CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO

15 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas La massa molecolare (MM) di un composto è uguale alla somma delle masse di tutti gli atomi presenti nella sua formula Massa molecolare 2 atomi di C = 2 12,01 = 24,02 u Calcolo della massa molecolare del cloroetano, CH 3 CH 2 Cl: 5 atomi di H = 5 1,01 = 5,05 u 1 atomo di Cl = 1 35,45 = 35,45 u massa molecolare 64,52 u Modello molecolare del cloroetano CAPITOLO 4. LA STRUTTURA DELLATOMO


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