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© Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 1.Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimicheDalle trasformazioni fisiche alle reazioni.

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Presentazione sul tema: "© Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 1.Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimicheDalle trasformazioni fisiche alle reazioni."— Transcript della presentazione:

1 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 1.Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimicheDalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimiche 2.Elementi e compostiElementi e composti Mappa concettuale: La materia 3.La tavola periodica: qualche anticipazioneLa tavola periodica: qualche anticipazione 4.La teoria atomicaLa teoria atomica 5.Atomi e molecoleAtomi e molecole 6.Modelli molecolari e formule chimicheModelli molecolari e formule chimiche 7.Miscele e compostiMiscele e composti 8.Le prove chimiche della teoria atomicaLe prove chimiche della teoria atomica 9.Legge dei volumi di combinazioneLegge dei volumi di combinazione 10.Legge di AvogadroLegge di Avogadro 11.Introduzione alle reazioni chimicheIntroduzione alle reazioni chimiche 3 1 Indice

2 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas In una trasformazione fisica le sostanze interessate non cambiano identità. 2 1 Il filamento di una lampadina, al passaggio di corrente elettrica, diventa incandescente e luminoso; non appena cessa il passaggio di corrente, esso ritorna allo stato iniziale. In una reazione chimica una sostanza si trasforma in altre sostanze. CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimiche

3 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 3 1 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Una reazione chimica si evidenzia per: produzione di calore; sviluppo di un gas; variazione di colore; variazione delle proprietà; Le pastiglie effervescenti in acqua sviluppano bollicine di un gas incolore, evidenziando che una reazione chimica è in corso. Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimiche

4 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 4 1 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Si verifica anche una reazione chimica quando una sostanza si decompone. In una reazione chimica una o più sostanze (i reagenti) si trasformano in una o più differenti sostanze (i prodotti). a bc d I reagenti vanno scritti a sinistra di una freccia mentre i prodotti a destra. reagentiprodotti Dalle trasformazioni fisiche alle reazioni chimiche

5 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Le sostanze pure non decomponibili in sostanze più semplici sono chiamate elementi. 5 2 Esempi di elementi sono il carbonio, lidrogeno e lossigeno. Le sostanze pure, come il saccarosio e lacqua, che possono essere decomposte in sostanze più semplici sono chiamate composti. CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA carbonio (elemento) acqua (composto) saccarosio (composto) + trasformazione chimica + idrogeno (elemento) ossigeno (elemento) trasformazione chimica Elementi e composti

6 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 6 2 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA LA MATERIA Le proprietà sono uniformi in ogni parte del campione? M ISCELA ETEROGENEA M ISCELA OMOGENEA S OSTANZA PURA S OLUZIONE E LEMENTO C OMPOSTO può essere separata con processi fisici? può essere decomposta in sostanze più semplici mediante processi chimici? NO SÌ NO SÌ NO SÌ Elementi e composti Mappa concettuale: La materia

7 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 7 3 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Nella tavola periodica gli elementi sono sistemati secondo le proprietà chimiche. Ogni elemento è rappresentato da un simbolo chimico. Nella tavola si distinguono i metalli (ferro, rame), i non metalli (cloro, bromo, iodio) e i semimetalli o metalloidi (silicio, bismuto). La tavola periodica: qualche anticipazione

8 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 8 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 4 La teoria atomica di Dalton si fonda sui seguenti punti: a.La materia è costituita da particelle piccolissime dette atomi. b.Tutti gli atomi di un dato elemento sono identici, cioè hanno la stessa massa e le stesse proprietà. c.Un composto è costituito da due o più atomi di differenti elementi combinati chimicamente. d.In una comune reazione chimica gli atomi sono indivisibili e, quindi, non cambiano di massa. Pertanto non possono essere né creati né distrutti, varia semplicemente il modo con cui si aggregano tra di loro. e.Le reazioni chimiche avvengono tra numeri interi di atomi. La teoria atomica

9 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 9 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 5 Un atomo è la più piccola particella di un elemento che possiede le proprietà chimiche dellelemento. Rame allo stato naturale; ogni sfera rappresenta un atomo di rame. Atomi e molecole

10 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 10 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 5 Una molecola è la più piccola particella di un composto che presenta le proprietà chimiche di quel composto. Raggruppamento di due atomi di idrogeno (sfere grigie) e di un atomo di ossigeno (sfera rossa) nella molecola dellacqua. Atomi e molecole

11 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 11 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 6 Il raggruppamento degli atomi in una molecola viene rappresentato mediante modelli molecolari a sfere e bastoncini oppure a sfere compatte. Modelli molecolari dellacqua. Per ogni molecola, inoltre, esiste una formula chimica rappresentata con i simboli degli elementi che la compongono. I numeri scritti in basso a destra dei simboli sono chiamati indici. H2OH2O che viene omesso, indica il numero di atomi di ossigeno indice 1 indice 2 indica il numero di atomi di idrogeno Modelli molecolari e formule chimiche

12 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 12 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 7 Una miscela è un insieme di due o più sostanze che conservano proprietà individuali caratteristiche e sono separabili con mezzi fisici. In seguito a riscaldamento ferro e zolfo formano solfuro di ferro, un composto che, a differenza del ferro, non viene attirato dalla calamita. Miscele e composti

13 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 13 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 7 Un composto è una sostanza che presenta proprietà differenti dagli elementi che hanno partecipato alla sua formazione. Ferro e zolfo scaldati con la fiamma di un Bunsen. Dopo il riscaldamento si forma solfuro di ferro che non viene attirato dalla calamita. Miscele e composti

14 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 14 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 8 In una reazione chimica la somma delle masse dei reagenti (le sostanze messe a reagire) è uguale alla somma delle masse dei prodotti (le sostanze che si ottengono dopo che si è verificata la reazione). Legge di conservazione della massa (o di Lavoisier) reagenti (azoto e idrogeno)prodotto (ammoniaca) Le prove chimiche della teoria atomica

15 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 15 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 8 Un dato composto chimico contiene gli stessi elementi combinati sempre nello stesso rapporto in massa. Legge della composizione costante (legge di Proust) Nel solfuro di ferro vi è un rapporto di combinazione di 1 di ferro e 0,57 di zolfo. Le prove chimiche della teoria atomica

16 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 16 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 8 Quando due elementi formano più di un composto, per una definita massa del primo elemento, le masse del secondo elemento si trovano combinate in un rapporto semplice e intero. Legge delle proporzioni multiple di Dalton 1° caso carbonio (1 g)ossigeno (1,33 g)monossido di carbonio 2° caso carbonio (1 g)ossigeno (2,66 g)anidride carbonica Nei due composti, con la stessa massa di carbonio (1 g) le masse di ossigeno sono nel rapporto di 1,33 a 2,66, cioè 1:2 Le prove chimiche della teoria atomica

17 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 17 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA 9 In una reazione chimica i volumi dei gas che si combinano e quelli che si formano stanno tra loro in rapporti esprimibili con numeri interi e piccoli. Sono esempi di reazioni di gas che illustrano la legge di Gay-Lussac: idrogeno gas: cloro gas:cloruro di idrogeno gas 1 L idrogeno gas:ossigeno gas:acqua vapore 2 L1 L2 L Legge dei volumi di combinazione di Gay-Lussac

18 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 18 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione, volumi uguali di gas diversi contengono lo stesso numero di molecole. La rappresentazione grafica della legge di Avogadro evidenzia che il volume di un gas è indipendente dalle dimensioni delle molecole e dal tipo di molecola. H2H2 H2OH2O HCl Legge di Avogadro 10

19 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 19 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Applicazioni della legge di Avogadro: 1 litro di idrogeno 4 molecole 1 litro di cloro 4 molecole 2 litri di cloruro di idrogeno 8 molecole 2 litro di idrogeno 8 molecole 1 litro di ossigeno 4 molecole 2 litri di vapore acqueo 8 molecole Legge di Avogadro 10

20 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 20 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Una reazione chimica viene rappresentata mediante una equazione chimica. In una equazione chimica figurano le formule delle sostanze reagenti e quelle delle sostanze prodotte. azoto + idrogeno ammoniaca N 2 + H 2 NH 3 REAGENTIPRODOTTO Introduzione alle reazioni chimiche 11

21 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 21 CAPITOLO 3. LE TRASFORMAZIONI CHIMICHE DELLA MATERIA Per far sì che vi sia uguaglianza nel numero degli atomi nei due rami dellequazione, si ricorre a un procedimento chiamato bilanciamento. N H 2 2 NH 3 equazione bilanciata Introduzione alle reazioni chimiche 11


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