materia e l'atomo

Question 1

miscela

Answer 1

• insieme fisico di 2 o più sostanze
• ha composizione variabile
• eterogenee: formate da due o più fasi
• omogenee: formate da una sola fase; composizione uniforme in tutti i punti (=soluzioni)

Question 2

filtrazione

Answer 2

La tecnica della filtrazione permette di separare, con l’uso di opportuni filtri, particelle solide, più o meno grandi, da miscugli liquidi e gassosi. L’efficacia della separazione dipende dalle dimensioni dei pori del filtro.

Question 3

distillazione

Answer 3

si basa sulla diversa vo- latilità dei componenti delle miscele liquide. Permette di separare i componenti di una miscela omogenea.
riunisce in sé due passaggi di stato: l’evaporazione e la condensazione. Il primo inizia nel recipiente in cui la miscela bolle; il secondo interessa i vapori, che vengono condensati all’interno dell’apparecchiatura con acqua fredda. Se si sottopone a distillazione una soluzione contenente sali disciolti, che in genere non sono volatili, la separazione del solvente è completa. In tal caso la distillazione si dice semplice.
Se si sottopone a distillazione una soluzione i cui componenti hanno punti di ebollizione molto vicini, e si vogliono separare completamente i componenti, si deve ricorrere alla distillazione frazionata.

Question 4

cromatografia

Answer 4

Il solvente, che in questo caso si chiama fase mobile, trasporta i componenti del miscuglio attraverso un materiale, chiamato fase fissa, a cui essi aderisco- no in modo differente, a seconda della loro natura.

Question 5

centrifugazione

Answer 5

-miscugli eterogenei

separa i componenti grazie alla loro differenza di densità con la forza centrifuga

Question 6

estrazione con solventi

Answer 6

sfrutta la solubilità di una sola delle sostanze di miscela

Question 7

sostanza pura

Answer 7

porzione di materia che ha composizione uniforme e ben definita.

Question 8

composti

Answer 8

hanno una composizione ben definita e costante.

sono sostanze pure che possono essere decomposte in sostanze più semplici.

Question 9

elementi/ sostanze elementari

Answer 9

non possono essere scissi in sostanze più semplici

Question 10

elemento

Answer 10

insieme di atomi con identiche caratteristiche chimiche.

Question 11

atomo

Answer 11

conserva le caratteristiche chimiche ma non quelle fisiche dellìelemento

Question 12

molecola

Answer 12

porzione più piccola di materia che ne mantiene le caratteristiche chimiche e fisiche

Question 13

legge di conservazione della massa (lavoiser, 1783)

Answer 13

in una reazione chimica, la somma delle masse delle sostanze reagenti è uguale alla somma delle masse delle sostanze prodotte

Question 14

legge delle proporzioni definite (proust, 1799)

Answer 14

in un composto il rapporto tra le masse degli elementi che lo costituiscono è definito e costante.

Question 15

teoria atomica di Dalton - 1808

Answer 15

1. La materia è fatta di atomi piccolissimi, indivisibili e indistruttibili.
2. Tutti gli atomi di uno stesso elemento sono identici e hanno uguale massa.
3. Gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi.
4. Gli atomi di un elemento si combinano, per formare un composto, soltanto con numeri interi di atomi di altri elementi.
5. Gli atomi si trasferiscono interi da un composto all’altro.

Question 16

legge delle proporzioni multiple (Dalton, 1803)

Answer 16

Quando un elemento si combina con la stessa massa di un secondo elemento per formare composti diversi, le masse del primo elemento stanno tra loro in rapporti semplici, esprimi- bili mediante numeri interi piccoli.

Question 17

massa atomica

Answer 17

massa relativa rispetto alla massa di 12C

Question 18

unità di misura atomica (u)

Answer 18

è uguale a 1/12 della massa di 12C

Question 19

massa atomica relativa

Answer 19

rapporto tra massa assoluta dell’elemento e la dodicesima parte della massa dell’atomo 12C

Question 20

peso molecolare/ massa molecolare relativa

Answer 20

somma delle masse relative degli elementi che compaiono nella formula

Question 21

peso formula

Answer 21

peso molecolare di un composto ionico

Question 22

mole

Answer 22

contiene un numero di particelle elementari uguale al numero di atomi contenuti di 12g di 12C

Question 23

massa molare

Answer 23

uguale alla massa molecolare ma espressa in g/mol

Question 24

costante di avogadro

Answer 24

rapporto tra massa molare e massa unitaria.

6.022 x 10^23 particelle

Question 25

composizione in percentuale

Answer 25

• calcolo del peso formula

- proporzione

Question 26

formula minima

Answer 26

• convertiamo la percentuale in g
• n= massa/ massa molare
• scegliamo n più piccolo e dividiamo m/M per questo valore, per ottenere numeri interi.

Question 27

numero atomico z

Answer 27

numero di protoni nel nucleo

atomi con lo stesso numero atomico si comportano chimicamente allo stesso modo.

Question 28

numero di massa A

Answer 28

neutroni e protoni nel nucleo

Question 29

ioni

Answer 29

catione: ione positivo
anione: ione negativo

Question 30

modello di Bohr

Answer 30

• orbite stazionarie in cui gli elettroni si muovono senza irradiare energia. sono quantizzate
• l’energia di un elettrone cresce al crescere di n
• la posizione dell’elettrone dipende dal suo contenuto energetico
• un atomo può scambiare energia con l’esterno solo se un suo elettrone passa da un’orbita stazionaria ad un’altra

Question 31

principio di indeterminazione di Heisenberg

Answer 31

è impossibile conoscere simultaneamente e con precisione la velocità e la posizione di un elettrone all’interno di un orbitale.

Question 32

numeri quantici

Answer 32

• ogni orbiatale è univocamente determinato da 3 numeri quantici n, l, m.
• ogni orbitale ospita al massimo 2 elettroni
• orbitali che ospitano elettroni di uguale energia si dicono isoenergetici o degeneri
• lo stato di un elettrone su un orbitale è univocamente determinato dai valori dei suoi 4 numeri quantici n, l, m, ms

Question 33

numero quantico principale

Answer 33

indica l'energia dell'elettrone.
n=1 K
n=2 L
n=3 M
n=4 N
* il numero di orbitali di un certo livello corrisponde a n^2

Question 34

numero quantico secondario

Answer 34

valori fra 0 e n-1
indica la forma dell'orbitale e rappresenta il sottolivello energetico.
l=0 s
l=1 p
l=2 d 
l=3 f

Question 35

numero quantico magnetico

Answer 35

valori fra -l e +l
determina le proprietà dell’atomo quando è sottoposto a un campo magnetico.
definisce il numero di orbitali di ciascun sottolivello energetico e come essi sono orientati nel campo magnetico.

Question 36

numero quantico di spin

Answer 36

valori +1/2 o -1/2
indica il senso di rotazione dell’elettrone sul proprio asse quando esso è sottoposto ad un campo magnetico esterno disomogeneo.

Question 37

principio di aufbau

Answer 37

gli elettroni si dispongono in un atomo occupando prima gli orbitali liberi con energia minore

Question 38

principio di esclusione di Pauli

Answer 38

in un atomo non possono coesistere due o più elettroni che abbiano 4 numeri quantici uguali

Question 39

principio della massima molteplicità (Hund)

Answer 39

se sono disponibili orbitali di pari eregga gli elettroni si distribuiscono in questi con spin paralleli al numero massimo possibile.

Question 40

sistema

Answer 40

porzione delimitata di materia

Question 41

sistema puro

Answer 41

formato da una sola sostanza

Question 42

miscuglio

Answer 42

sistema formato da due o più sostanze

Question 43

colloidi

Answer 43

miscuglio in cui le particelle hanno grandezza compresa tra 10^-6 e 10^-9.
è caratterizzato da proprietà ottiche (effetto Tyndal), meccaniche ed elettriche particolari.
le particelle rimangono stabili e non precipitano.

Question 44

sospensione

Answer 44

miscuglio in cui le particelle sono più grandi di 1000 nm.
una sospensione rimane tale fino a quando la si mantiene in agitazione perché le sue particelle tendono a sedimentare per effetto della forza di gravità.

Question 45

nomi principali colloidi

Answer 45

1. Sol: sistema formato da una fase solida dispersa in un liquido e in grado di essere versato come un liquido.
2. Gel: aumentando la concentrazione delle particelle solide disperse in un liquido, un sol può passare allo stato di gel, così chiamato perché presenta consistenza gelatinosa.
3. Emulsione: è un sistema caratterizzato dalla dispersione di un liquido in un altro liquido, co- me, per esempio, il latte e la maionese.
4. Aerosol: a seconda che le particelle disperse nel gas siano solide o liquide, si distinguono aerosol solidi (come il fumo) e aerosol liquidi (come la nebbia).
5. Schiuma: gas dispersi in un liquido.
6. Spugna:gas dispersi in un solido.

Question 46

quanti sono gli elementi

Answer 46

118

89 sono presenti in natura

Question 47

allotropi

Answer 47

due forme di uno stesso elemento che si distinguono per il modo in cui gli atomi sono legati.
ex: ossigeno ed ozono.

Question 48

atomi che in natura si trovano in molecole diatomiche

Answer 48

idrogeno, ossigeno, azoto, fluoro, cloro, bromo, iodio.

Question 49

atomi che si trovano in natura in molecole con 4 atomi

Answer 49

fosforo e arsenico.

Question 50

radicali

Answer 50

gruppi di atomi che presentano un elettrone spaiato

Question 51

formula chimica di una molecola

Answer 51

indica da quali elementi è costituita e quanti atoni di ciascun elemento contiene.

Question 52

formula bruta/grezza

Answer 52

indica quali e quanti atomi costituiscono la molecola di un composto

Question 53

cromatografia su strato sottile

Answer 53

la fase fissa, costituita da un sottile strato di materiale inerte, è fissata su una lamina di alluminio o su una lastrina di vetro.

Question 54

cromatografia su carta

Answer 54

la carta da filtro viene usata come fase fissa

Question 55

osmosi inversa

Answer 55

tecnica di separazione di miscuglio omogeneo (soluzione) con particelle più piccole di 10^-9 m

Question 56

dialisi/ ultrafiltrazione

Answer 56

tecnica di separazione di un colloide con particelle di dimensione tra 10^-9 e 10^-6 m

Question 57

filtrazione

Answer 57

metodo di separazione di un miscuglio eterogeneo (sospensione) con particelle di dimensione maggiore di 10^-6 m

Question 58

elettrone

Answer 58

• ha massa pari a 9.11 x 10^-31 kg
• carica: -1.60 x 10^-19 C (scoperta da Millikan nel 1910)
• vennero scoperti nel 1897 da Thomson mediante esperimenti con i tubi di Crookes

Question 59

protone

Answer 59

• ha carica 1.60 x 10^-19 C

- ha massa 1.67 x 10 ^-27 kg

Question 60

neutrone

Answer 60

particella priva di carica, con massa leggermente maggiore rispetto al protone.

Question 61

modello atomico di Thomson

Answer 61

l’atomo è costituito da una sfera di carica positiva in cui gli elettroni erano disseminati come “l’uvetta nel panettone” (modello a panettone)

Question 62

Ruthenford: esperimento

Answer 62

utilizzò le particelle per bombardare una lamina d’oro. Dopo l’urto con gli atomi d’oro, le radiazioni α, invisibili all’occhio umano, venivano raccolte da un apposito scher- mo capace di evidenziare la loro presenza. I risultati dell’esperimento furono i seguenti:

1. Gran parte delle particelle α attraversava la lamina senza subire deviazioni.
2. Alcune particelle venivano deviate di angoli più o meno grandi rispetto alla direzione iniziale (angoli di diffusione).
3. Pochissime rimbalzavano indietro, erano cioè riflesse dalla lamina; quelle che rimbalzavano indietro lo facevano con grande violenza.

Question 63

rutherford: modello

Answer 63

• l’atomo è composto da un nucleo centrale in cui sono concentrate la carica positiva e la massa dell’atomo; il diametro del nucleo (10−15 m) è circa 100 000 volte più piccolo del diametro dell’atomo (10−10 m);
• i leggerissimi elettroni occupano lo spazio vuoto intorno al nucleo;
• gli elettroni, carichi negativamente, ruotano intorno al nucleo come pianeti intorno al Sole;
• il numero degli elettroni è tale da bilanciare la carica positiva del nucleo.

Question 64

istopi

Answer 64

atomi dello stesso elemento aventi le stesse proprietà chimiche ma masse diverse, perché contengono un diverso numero di neutroni.

Question 65

decadimento radioattivo

Answer 65

processo che trasforma il nucleo di un elemento nel nucleo di un elemento diverso

Question 66

tipi di radiazioni

Answer 66

• i raggi α sono costituiti da nuclei di elio, aventi carica 2+ e numero di massa 4; essi sono indicati con il simbolo 4,2He2+ o, semplicemente, con 4,2He (vengono fermati da un foglio.
• i raggi β sono fasci di elettroni veloci, che sono indicati dal simbolo β− o −1,0 e, in cui 0 e −1 stanno a sottolineare, rispettivamente, che non hanno massa rilevante e che portano una carica elettrica negativa (vengono fermati da un foglio di alluminio)
• i raggi γ sono radiazioni elettromagnetiche, come la luce e i raggi X, ma di frequenza ed energia ancora maggiore (vengono fermati da una lamina di piombo)

Question 67

stabilità dei nuclei

Answer 67

• dipende dal numero di protoni e neutroni che contengono
• i nuclei con Z compreso tra 1 e 20 sono stabili se hanno tanti neutroni quanti protoni
• se Z è maggiore di 20, essi sono stabili se hanno un numero di neutroni superiore a quello dei protoni.
• se Z > 84 allora sono instabili e radioattivi

Question 68

decadimento alpha

Answer 68

il numero atomico del nucleo di partenza diminuisce di 2 unità e il suo numero di massa di 4 unità.

Question 69

decadimento beta

Answer 69

il numero atomico del nucleo che si forma è superiore di un’unità rispetto al nucleo di partenza, mentre rimane inalterato il numero di massa.

Question 70

nell’emissione beta+ e nella cattura elettronica…

Answer 70

il numero atomico del nucleo che decade diminuisce di un’unità, mentre rimane inalterato il numero di massa.

Question 71

nell’emissione gamma…

Answer 71

restano invariati sia il numero atomico sia il numero di massa,
il nuclide resta nella stessa posizione nella tavola periodica.

Question 72

tempo di decadimento

Answer 72

è il tempo occorrente per ridurre alla metà la quantità di un isotopo radioattivo.

Question 73

fissione nucleare

Answer 73

quando un nucleo pesante si scinde in due nuclei più piccoli di mas- sa confrontabile.
Questa trasformazione può avvenire spontaneamente, oppure può essere stimolata bom- bardando con neutroni un nucleo pesante, che in tal caso si dice fissile (avviene per esempio nella bomba atomica e nelle centrali nucleari).

Question 74

fusione nucleare

Answer 74

due nuclei leggeri si fondono per darne uno più pesante. Nella reazione di fusione più comune quattro nucleoni si uniscono dando luogo alla formazione di un nucleo di elio, 4,2He. Essa avviene nel Sole (e nelle altre stelle) grazie all’elevatissima temperatura che si raggiunge nella sua parte centrale, e nella bomba H.