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Legge della conservazione della materia - Principio di Lavoisier, Bilanciamento, Modello standard delle particelle, 3 famiglie della materia, Caratter



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Legge della conservazione della materia


In una reazione chimica i reagenti e i prodotti devono essere sempre bilanciati poiché in natura nulla si crea, nulla si distrugge ma tutto si trasforma (principio di Lavoisier).



Principio di Lavoisier


In una reazione chimica, quindi la somma delle masse dei reagenti deve sempre essere uguale alla somma delle masse dei prodotti.





 


SOMMAM.Reagenti SOMMAM.Prodotti






Bilanciamento


C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O

Rapporto Ponderale ( 6 : 12 : 6 ) ( 2 ) ( 1 : 2 ) ( 2 : 1 )


 
Ca(OH)2 + 2H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6H20

Rapporto ( 1 : 2 : 2 ) ( 3 : 1 : 4 ) ( 3 : 2 : 8 ) ( 2 : 1 )

Ponderale

 







v    Una mole di glucosio si combina con sei moli di ossigeno per formare sei moli di anidride carbonica e sei moli di acqua.

Questa reazione viene chiamata “RESPIRAZIONE CELLULARE”.










v    Tre moli di idrossido di calcio si combinano con due moli di acido fosforico per formare una mole di fosfato di calcio e sei moli di acqua.




Modello standard delle particelle, 3 famiglie della materia



1° famiglia

Elettroni

Neutrino

Elettronico

Quark

Up

Quark

Down

Leptoni

2° famiglia

Protoni

Neutrino

Protonico

Quark

Strange

Quark

charm

Instabili

3° famiglia

Neutroni

Neutrino

Tau

Quark

top



Caratteristiche delle subparticelle principali



Nome

Simbolo

Carica

Posizione


Elettroni

e -


Perinucleo

10 -l6

Massa trascurabile

Protoni

p +


Nucleo

10 -l3

1,672 x 10 -27 kg

Neutroni

n 0


Nucleo

10 -l3

1,675 x 10 -27 kg



Ø     Ruotano costantemente alla stessa velocità, possono al massimo ruotare a spin opposti (spin = rotazione).

Ø     Hanno proprietà diverse le una dalle altre.

Ø     Posseggono cariche elettroniche positive o negative.

Ø     Le forze della natura agiscono per mezzo di tutte queste particelle mediatrici, le quali veicolano i nuclei dei vari atomi, formando “legami chimici”, e generano composti che costituiscono tutta la materia dall'atomo ai pianeti alle stelle.



Come si scoprono?


Si scoprono con il C.D.F ovvero con il Collider Detector Facility che significa rivelatore di particelle.














Numero Atomico


Numero atomico si indica con z e rappresenta il numero di elettroni o protoni presenti in un atomo; poiché gli elettroni possono essere “ceduti” o “acquistati” è più corretto indicare il numero atomico come il numero dei protoni di atomo. Infatti gli protoni sono racchiusi/trincerati nel nucleo dell'atomo.


Oval: +






Ø     PERDENDO O ACQUISTANDO, l’atomo, da numero diventa caricato o positivamente o negativamente: si formano delle specie chiamate IONI positivi “cationi” o negativi “anioni”. Se c’è un acquisto di uno o più elettroni; se c’è una perdita di uno o più elettroni.


Ø     Sulla tavola periodica degli elementi ci sono elementi che hanno carica nulla.


Esempio


Cl z = 17 Cl - z = 17

17 e 18 e -

17 p+                                                          17 p+


CT. 0 CT. - 1



Na z = 11 Na+ z = 11

11 e 10 e -

11 p+                                                          11 p+


CT. 0 CT. + 1











Reazione Redox

“Ossido Riduzione”


v    Trasformano l’energia chimica in energia elettrica;

Pila Daniel e pila a secco (le clanche), pila a bottone e pila atomica.




C C





t 0 t


Scarica pila a secco Scarica pila a bottone


v    Insieme di pile (2 elementi): catodo – anodo =

batteria e accumulatore



Calcolare i numeri di ossidazione di tutte le specie

Individuare la specie che si ossida e che si riduce

Elettroni in gioco

Bilanciamento degli elettroni

Bilanciamento degli elettroni secondo Lavoisier





Acquista 6 e-


Si riduce +5 -l x 1 = 6


-6 -2 -l -3 +2

+1 +5 -2 +2 -l +1 -l +1 -l +3 -l +1 -2

HBrO3 + 6FeCl2 + 6HCl = HBr + 6FeCl3 + 3H2O


Perde 1 e-


Si ossida +2 +3 x1 = 6






Acidi










Acidi Binari

“I magnifici cinque”


HCl = acido cloridrico

HF = acido fluoridrico

H2S = acido solfidrico

HBr = acido bromidrico

HI = acido iodidrico


HCN = acido cianidrico

H2Te = acido telluridrico


Acidi Ternari

IPO . OSO

. OSO

. ICO

PER . ICO

Acido ipocloroso

ClI + OII = Cl2O + H2O = H2Cl2O2 = HClO


Acido nitrico

NV + OII = N2O5 + H2O = H2N2O6 = HNO3


Acido perbromico

BrVII + OII = Br2O7 + H2O = H2Br2O8 = HBrO4



VI

 
+ 2 - 8

+ 1 -2

H2SO4H2SO4

acido solforico



A + B                     C + D

 

FISICA

(Reversibile)

 

A + B                     C + D

Reagenti                     Prodotti




 

CHIMICA

(Irreversibile)

 

Trasformazione

 
Tras














v    Ogni cambiamento                                                     

chimico è permanente


 

v    Ogni cambiamento

fisico è temporaneo

 







Che cosa è la reazione chimica?


Reagenti

 

 

Prodotti

 
















Che cosa studia la chimica?


Studia la trasformazione della materia, la materia è tutto ciò che occupa uno spazio.




Caratteristiche generali della Tavola Periodica degli Elementi di Mendeliev


Esistono circa 105 elementi

Gli elementi sono designati con un simbolo

Ogni elemento possiede un numero atomico (z) e sono messi in ordine crescente

Ogni elemento ha una massa atomica che si esprime in u.m.a

Tutti gli elementi sono inseriti in una griglia

Tale griglia è costituita da “gruppi”, “periodi” e “blocchi”

I gruppi rappresentano le strisce verticali; esistono gruppi principali e secondari. I gruppi principali sono 8 e si indicano in numeri romani: prendono il nome dal elemento iniziale:


I. Gruppo dell’idrogeno

II. Gruppo del Berillio

III. Gruppo del Boro

IV. Gruppo del Carbonio

V. Gruppo del Azoto

VI. Gruppo dell’ossigeno

VII. Gruppo del Fluoro

VIII. Gruppo dei gas nobili


I gruppi della serie secondaria sono quelli dei elementi della prima transizione: sono 10 gruppi

I gruppi della seconda serie di transizione non sono designati “fanno parte i Lantanidi ed Attinidi”

I periodi rappresentano le strisce orizzontali: esistono 7 periodi. Il primo viene chiamato piccolo periodo costituito da idrogeno ed elio

La tavola periodica si divide anche in blocchi:


Blocco s: costituito dal primo e secondo gruppo principale

Blocco p: costituito dal I al VIII gruppo

Blocco d: rappresenta la prima transizione (10 gruppi)

Blocco f: sono lantanidi e attinidi











Molecola

 




Tutto ciò che occupa uno spazio

 
Cosa studia?





Oval: BarioniOval: Quark
Sono unite tra loro a due o più comunemente 3 terzetti legati fra loro da forze nucleari forti

Oval: Leptoni
“particelle leggere”

Protoni

Subatomiche

 

Elettroni

Subatomiche

 

Neutroni

 
Che cosa è?







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