Dalle trasformazioni chimiche alla teoria atomica
Trasformazioni
FISICHE
CHIMICHE
Le trasformazioni fisiche provocano un cambiamento fisico reversibile della materia e non producono nuove sostanze.
Le sostanza originarie, dette reagenti, si riorganizzano a livello microscopico per formare nuove specie chimiche, i prodotti.
Solo attraverso l'analisi chimica si determina con certezza se una trasformazione è chimica o fisica
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ELEMENTO
COMPOSTO
A tutti gli elementi conosciuti è stato assegnato un nome e un simbolo chimico.
Si definisce composto una sostanza pura che può essere scomposta, mediante processi chimici, in altre sostanza pure più semplici.
Nella tavola periodica degli elementi, gli elementi conosciuti sono classificati e ordinati sulla base delle loro proprietà fisiche e chimiche.
Si definisce elemento una sostanza pura che non può essere ulteriormente scomposta o trasformata mediante processi chimici.
Un composto ha una composizione ben definita e costante*, ovvero è costituito sempre dalle stesse percentuali in massa degli elementi che lo compongono.
La nascita della
moderna teoria atomica
Le reazioni chimiche comportano la formazione di nuove sostanze, con proprietà anche molto diverse da quelle dei materiali originari.
In alcuni casi, la formazione dei prodotti è accompagnata
da fenomeni osservabili a occhio nudo come:
• formazione di bollicine
• cambiamento di colore
• formazione/scomparsa di un solido
• variazione di temperatura
• cambiamento di odore
• emissione di luce
La materia è formata da piccolissime
particelle in agitazione: gli atomi.
Il primo a ipotizzarne l'esistenza fu il
filosofo greco Leucippo nel 450 a.C.
Democrito fu il primo che attribuì il
nome di atomi, che significa indivisibili.
Il primo modello atomico costruito su
basi sperimentali si affermò agli inizi
dell'Ottocento.
Da Lavoisier a Dalton
Nel 1803, lo scienziato inglese John Dalton ipotizzò che la materia fosse costituita da atomi in grado di legarsi tra loro per formare molecole. L’ipotesi poggiava su tre leggi fondamentali, dette leggi ponderali
Legge delle proporzioni multiple (Dalton, 1803)
Legge di conservazione della massa (Lavoisier, 1789)
Legge delle proporzioni definite (Proust, 1799)
In una reazione chimica, la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.
In un composto gli elementi che lo costituiscono sono presenti secondo rapporti in massa definiti e costanti.
Se un reagente è in eccesso, la quantità eccedente non reagisce. Questo ci permette di prevedere quanto prodotto si può ottenere a partire da una certa quantità di reagenti.
La legge delle proporzioni definite permette di distinguere i composti dai miscugli di elementi: la composizione di un miscuglio può variare, mentre quella di un composto è costante.
Le masse di un elemento che si combinano con la stessa massa di un secondo elemento per formare due composti diversi stanno tra loro in rapporti semplici, esprimibili in numeri interi piccoli.
Molti composti sono costituiti dagli stessi elementi combinati tra loro in rapporti diversi. Questa differenza ha un importante effetto sulle proprietà fisiche e chimiche del prodotto.