Sostanze Chimiche

2. ELEMENTI E COMPOSTI

• Scaldiamo una provetta contenente una piccola quantità di ossido di mercurio.

Si osserva che non si ha la fusione del solido, ma lo sviluppo di un gas e la formazione di

goccioline dall’aspetto metallico sulle pareti fredde della provetta

L’ossido di mercurio si è decomposto in nuove sostanze: l’ossigeno e il mercurio. Questa

reazione chimica si chiama DECOMPOSIZIONE TERMICA e si rappresenta nel seguente

modo: CALORE

OSSIDO DI MERCURIO ======> ossigeno + mercurio

I prodotti della reazione non si possono ulteriormente decomporre e sono quindi corpi semplici

o elementi

•

Questo apparecchio si chiama

voltametro. Nel recipiente

sono immersi due elettrodi

(bacchette di carbone) che si

collegano con una sorgente di

corrente continua. Il voltame-

tro consente di decomporre

l’acqua nei suoi costituenti,

idrogeno e ossigeno gassosi

attraverso l’azione della cor-

rente elettrica: questo proce-

dimento si chiama

ELETTROLISI energia elettrica

ACQUA============> idrogeno + ossigeno

Da queste due esperienze possiamo concludere che le sostanze pubbliche si possono dividere in due

gruppi:

• Composti = sostanze pure che, sottoposte a particolari trattamenti chimici, si possono

decomporre in due o più sostanze più semplici.

• Elemento = sostanze pure che non possono essere decomposte in sostanze più semplici,

qualunque sia il trattamento chimico a cui vengano sottoposte.

By Skuola.net

3. LA DIFFUSIONE DEGLI ELEMENTI CHIMICI

Gli elementi chimici non sono ugualmente distribuiti in natura

ELEMENTO UNIVERSO % SISTEMA SOLARE %

idrogeno 93 85

elio 7 15

tutti gli altri elementi 0,1 0,1

ossigeno

silicio

alluminio ossigeno

5% 3% 3%2% 10%

8% 2%

1 % 3%2%

1%

0%

1% 1

%

ferro 1%

19% carbonio

calcio idrogeno

sodio azoto

26% potassio calcio

magnesio fosforo

48% 64%

idrogeno altri

titanio

cloro

altri

CROSTA TERRESTRE CORPO UMANO

4. I NOMI E I SIMBOLI DEGLI ELEMENTI CHIMICI

Per il momento sono noti 109 elementi chimici.

Nove di essi (rame, oro, argento, mercurio, piombo, ferro stagno, zolfo e carbonio) erano conosciuti

fin dai tempi più antichi perché si trovavano allo stato libero o nativo in natura o perché si

potevano estrarre facilmente dai loro minerali.

Una serie di altri elementi non presenti in natura, è stata ottenuta nel corso di reazioni di fissioni

nucleare o di esperimenti condotti in acceleratori di particelle che permettono di trasformare un

elemento chimico in un altro di natura differente => elementi artificiali

I nomi degli elementi chimici hanno varia origine:

• derivano dai nomi latini o greci (bromo e cloro) che ne descrivono una proprietà dell’elemento

• derivano da un nome geografico (americio, polonio, californio)

• dai nomi degli scienziati che li hanno scoperti (einstenio, fermio)

Fin dai tempi degli alchimisti si rappresentavano gli elementi tramite dei simboli. Grazie al grande

chimico svedese J.J. Berzelius è stato introdotto l’attuale sistema di simboli basati sull’uso delle

lettere dell’alfabeto. I simboli possono essere formati da

• una sola lettera (l’iniziale del nome)

• due lettere che possono essere le prime due del nome

• due lettere che possono essere la prima e un’altra lettera del nome

• lettere che si rifanno al nome latino By Skuola.net

5. METALLI, NON METALLI, SEMIMETALLI

Gli elementi chimici possono essere classificati in:

• metalli, che vengono largamente utilizzati, e che ci sono particolarmente familiari

• non metalli, che hanno notevoli applicazioni in molti settori che interessano la nostra vita

quotidiana

• semimetalli, che sono adatti ad applicazioni nel campo della microelettronica.

• presentano proprietà intermedie tra quelle dei metalli e quelle dei non metalli.

• tra essi configura il boro, il silicio, l’arsenico, il germanio, il tellurio

• sono tutti solidi

• presentano caratteristiche da semiconduttori

METALLI (rame, ferro, oro) NON METALLI (azoto, cloro)

PROPRIETA’ FISICHE solitamente solidi (tranne il solidi (carbonio, fosforo, zolfo,

stato fisico a temperatura mercurio che è liquido) selenio, iodio), liquidi (bromo),

ambiente gassosi (tutti gli altri)

solitamente alto relativamente basso

punto di fusione e di

ebollizione solitamente alta relativamente bassa

densità lucidi e splendenti opachi

aspetto solitamente possono essere tirati sono molto fragili (non

malleabilità in fili (sono duttili) e malleabili malleabili)

elevata bassa (tranne il carbonio sotto

conducibilità termica ed forma di grafite)

elettrica METALLI (rame, ferro, oro) NON METALLI (azoto, cloro)

PROPRIETÀ’ CHIMICHE • •

scarsa tendenza a combinarsi si possono combinare l’uno

l’uno con l’altro con l’altro per formare

• composti

forte tendenza a combinarsi •

con i non metalli quelli che si trovano liberi in

• natura sono carbonio, azoto,

in natura si trovano ossigeno, zolfo e i gas nobili

combinati con altri elementi (elio, neon, argo, kripto,

sotto forma di minerali

• xeno e rado)

soltanto oro, rame e argento

si possono trovare in natura

allo stato libero o nativo

LA TAVOLA PERIODICA

I metalli, i non metalli e i semimetalli sono raggruppati in determinate zone della tavola periodica.

Metalli = parte sinistra e centrale

Non metalli = parte destra

I semimetalli = tra le due fasce precedenti

By Skuola.net

6. LE PARTICELLE MINIME CHE COSTITUISCONO GLI

ELEMENTI E I COMPOSTI

Un atomo è la più piccola particella esistente di un elemento che ne conserva tutte le caratteristiche

⇓

gli elementi sono costituiti da atomi

⇓

non sono indivisibili, ma sono costituiti da particelle ancora più piccole, le particelle subatomiche

⇓

non conservano le proprietà degli elementi

Una particella formata dall’unione di più atomi forma una molecola. Le molecole possono essere

formate da:

• due o più atomi identici = rappresentano le particelle di un elemento

• atomi di elementi differenti = rappresentano le particelle più piccole di un composto

Le forze che tengono uniti gli atomi di una molecola sono dette legami chimici

7. LE FORMULE CHIMICHE

I composti vengono rappresentati in modo abbreviato attraverso le loro formule. Una formula

chimica evidenzia:

gli elementi che formano un composto

il rapporto numerico in cui i loro atomi sono combinati nella molecola

CARATTERISTICHE (pag. 60)

• Nella formula di un composto si rappresentano i simboli di TUTTI gli elementi in esso presenti

• Il simbolo di un elemento indica che la formula contiene solo un atomo di quell’elemento

• Se sono presenti più atomi di un certo elemento il numero atomico viene indicato con un

numero (indice) scritto in basso a destra di quell’elemento

• Se nella formula è presente più di una volta un gruppo di atomi, questo viene racchiuso tra

parentesi e a destra si scrive l’indice

8. CONFRONTO FRA LE CARATTERISTICHE DI UNA MISCELA E

QUELLE DI UN COMPOSTO

Una miscela è un sistema che contiene sempre due o più sostanze che possono essere presenti in

quantità variabile.

CARATTERISTICA COMPOSTO MISCELA

ha proprietà completamente i componenti non perdono la

Proprietà dei componenti differenti dagli elementi da cui loro identità

è formato

gli elementi costituenti possono la separazione dei componenti

Separazione dei componenti essere separati soltanto con può avvenire con mezzi fisici e

mezzi chimici meccanici

i due o più elementi costituenti può essere formata da elementi

Composizione sono combinati in un rapporto o da composti oppure da

in peso definito e costante entrambi secondo un rapporto

di peso variabile

By Skuola.net