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. Riassunto del modulo 6 .

Fenomeni fisici e fenomeni chimici:

I fenomeni fisici non determinano la trasformazione di un materiale in un altro.

I fenomeni chimici determinano la trasformazione di uno o più materiali in altri materiali. Tali fenomeni si chiamano anche reazioni chimiche le quali generalmente sono contraddistinte da dalle variazioni delle proprietà caratteristiche del materiale (densità, colore, sapore, odore . ).

Esempi di fenomeni fisici sono il ferro riscaldato e i passaggi di stato; esempi di fenomeni chimici sono invece la ruggine e la respirazione.

Le reazioni chimiche:

Generalmente nelle reazioni chimiche di un miscuglio (la pera tagliata a metà e lasciata maturare), partecipa alla reazione soltanto una delle sostanze presenti nel miscuglio stesso.

Esempio di reazione chimica: (ruggine)

4Fe + 3O₂   2Fe₂ + O₃

_{REAGENTI   PRODOTTI}

Per bilanciare la reazione utilizziamo i coefficienti stechiometrici.

Se si verificano delle variazioni nei valori anche di una sola proprietà, vuol dire che le sostanze ottenute sono diverse da quelle di partenza e quindi che è avvenuta una reazione chimica.

Per avviare una reazione chimica generalmente si mescolano e si riscaldano i reagenti: il mescolamento agevola il contatto fra i reagenti stessi.

La legge di conservazione della massa:

Antoine Laurent Lavoisier, dopo vari esperimenti, formulò la legge di conservazione della massa, la quale afferma che:

In una reazione chimica la massa dei reagenti è sempre uguale alla massa dei prodotti.

Egli, infatti, osservò che quando le reazioni venivano eseguite in recipienti chiusi la massa complessiva dei reagenti era uguale alla massa complessiva dei prodotti; se le reazioni invece avvenivano in recipienti aperti, la massa complessiva dei reagenti poteva risultare differente da quella dei prodotti.

Per concludere si può affermare che: sia nei fenomeni fisici sia nei fenomeni chimici, la massa complessiva dei materiali presenti alla fine delle trasformazioni è sempre uguale alla massa dei materiali iniziali.

La legge delle proporzioni definite:

Proust si occupò di analizzare la composizione dei composti, in particolare egli analizzò la pirite e notò che essa era formata sempre dai medesimi elementi e nelle medesime quantità. Dopo aver riscontrato tale regolarità in tutti i composti, formulò la legge delle proporzioni definite, o legge di Proust, la quale afferma che:

Un composto presenta sempre la stessa composizione qualitativa e quantitativa, ossia è sempre costituito dagli stessi elementi nelle medesime quantità relative.

Osservò inoltre che il rapporto fra la massa degli elementi che componevano un composto era sempre costante; per tanto la legge delle proporzioni definite si può esprimere anche così:

Gli elementi che si combinano per formare un composto presentano sempre un rapporto in massa invariabile.

Per quanto afferma la legge delle proporzioni definite, possiamo dire che un composto presenta sempre una composizione costante, mentre una soluzione presenta una composizione variabile. Inoltre i composti mantengono costanti anche le loro proprietà caratteristiche, mentre nei miscugli le proprietà caratteristiche variano a seconda della quantità relativa delle sostanze di cui sono costituiti. 

I primi modelli atomici:

Prima Democrito, poi Dalton, affermarono che ogni materiale è composto da atomi (particelle indivisibili). Questa concezione rappresenta il primo modello atomico della storia. Per modello si intende una rappresentazione semplificata della realtà, elaborata dagli scienziati per descrivere e comprendere fenomeni della realtà stessa.

Con l'affermazione di Dalton era possibile spiegare la legge della proporzionalità definita.

La teoria atomica di Dalton:

Una teoria scientifica è costituita da una serie di regole fondamentali, confermate sperimentalmente, e che spiegano un gran numero di fenomeni.

Secondo la teoria di Dalton

Gli atomi sono particelle piccole, dure, sferiche, indivisibili e indistruttibili. Esse costituiscono la parte più piccola di un elemento.

Ogni elemento è composto da un solo tipo di atomi, di massa particolare.

Tutti gli atomi di un dato elemento hanno massa e dimensioni identiche; elementi diversi sono costituiti da atomi differenti. Dalton attribuì un simbolo inserito in un cerchio ad ogni tipo di atomo.

Ogni composto possiede un numero altissimo di molecole tutte uguali tra loro; le molecole sono raggruppamenti atomici. Esse vengono indicate con una formula, che esprime il tipo e la quantità degli atomi uguali presenti nella molecola stessa. (Per esempio la formula dell'acqua ossigenata è: H₂O₂).

Pochissimi elementi esistono in forma atomica a temperatura ambiente: gli altri elementi si presentano in forma molecolare.