LE DOMANDE DEL GIOVANE WJ.

PARTE PRIMA

L’atomo?

WJ è perplesso. A scuola gli hanno parlato di atomi e lui c’è rimasto male. La domanda che lo assilla è:perché ne hanno parlato a scuola e non in sedi più ufficiali tipo: “Uomini e Donne” o “C’è posta per te?”

PERCHE’?

Certo, qualcosa dai Simpson l’aveva a suo tempo imparata; ma perché lasciare il grosso di un argomento apparentemente importante e forse interessante in mano alla scuola !!

Tormentato dal dubbio,WJ decide di chiedere lumi sull’argomento al nonno.Nonno W sa un mucchio di cose e WJ si fida di lui.

Gli propone perciò di commentare e dimostrare

undici affermazioni sull’atomo

Nonno W è felicissimo di rispondere e pensa di coinvolgere nelle risposte anche:

Bartolomao W1

Gattotardo W1

e

1Nota di redattoreDa Schrodinger in poi i gatti entrano di diritto nelle trattazioni scientifiche.

L’atomo esiste!!!

Affermazione N°1

Bella scoperta!!!!

Oggi ci

sembra un’

affermazion

e ovvia ma

…

L’atomo diventa ufficiale

solo 1908 …

Quando io do una dimostrazione dell’esistenza dell’atomo accettata da tutto il mondo scientifico

La ricerca dell’atomo incomincia

ad Atene

nel 460 a.C.

Democrito

Senza quelle che oggi definiremo “inconfutabili

prove scientifiche”,

Democrito ipotizza

l’esistenza diatomi

"corpi non ulteriormente tagliabili"

Questi "atomi", per potersi muovere, devono avere uno

spazio ed è per questa ragione che Democrito

introduce il …

to kenon

Vuoto!!

Ma il vuoto

è ovvio

Solo oggi, e

solo per chi ti

conosce

Odioso secchione!

!!!!

Gli antichi pensavano che la natura avesse orrore del

vuoto:horror vacui

Esempio:il vostro diario alla fine della scuola.

Gli atomi intesi come “unità elementari costitutive della

materia” sono stati inseguiti per secoli, soprattutto a partire

dal XVII secolo

Lavoiser1743 -1794

Nulla si crea nulla

si distrugge

Chimico, naturalista, agronomo, economista ed esattore delle imposte, Lavoisier delineò, a partire dagli anni '60 del XVIII secolo, una nuova rivoluzionaria immagine della chimica e ne riformò il linguaggio. L'8 maggio 1794 fu ghigliottinato. 

Dalton1766 -1844

La materia è formata da atomi piccolissimi,

indivisibili e indistruttibili

•Tutti gli atomi di uno stesso elemento sono identici e hanno uguale massa.

•Gli atomi di un elemento non possono essere convertiti in atomi di altri elementi.

•Gli atomi di un elemento si combinano, per formare un composto, solamente con numeri interi di atomi di altri elementi.

•Gli atomi non possono essere né creati né distrutti, ma si trasferiscono interi da un composto ad un altro.

Thomson 1856 1940

Scoprì gli elettroni e Ipotizzò il modello atomico a panetton

e

Rutherford1871 -1937

Rutherford ipotizzò che la massa e la carica positiva fossero concentrate in una parte molto piccola dell'atomo chiamata nucleo, e che gli elettroni si trovassero nella zona periferica, a grande distanza dal nucleo.

Bohr 1885 -1962

Nell'atomo gli elettroni ruotano intorno al nucleo su orbite circolari. Ognuna di queste orbite ha un raggio ben determinato.

Il momento angolare degli elettroni é quantizzato. Esso può assumere soltanto certi valori (valori permessi), ma non può assumere i valori intermedi fra quelli permessi.

Erwin Schrödinger1887 -1961 Io odio

Schrodinger

Ψ = f (x, y, z, t)

?

?

??

All’inizio del 900 la maggior parte

dei fisici era convinta della natura atomica della materia

con illustri eccezioni quali Ostwald e Mach

Wilhelm Ostwald 1853 1937Premio Nobel 1909

Ernst Mach 1838 1916

Soltanto quandoEinstein ebbe elaborato la sua teoria del motobrowniano, confermata poi dai lavori sperimentalidi Perrin, anche questi scienziati dovetteroarrendersi alla realtà degli atomi

tranne Mach

Non ne ho mai visto uno!!

Il concetto di atomo

si contrappone a quello di

infinitesimo ponendo un limite alla suddivisione

infinita della materia.

La materia è discreta , non si può tagliare in infinite partima ha un costituente primo, l’atomo, che ne contiene tutte le caratteristiche.

E le particelle

elamentari?

Lascia stare le particelle ! Per ora non ci servono. Inoltre sono troppo bizzarre e non si comportano in modo sensato. Perciò consideriamo buona la definizione di Dalton:

Atomo“la più piccola parte di un elemento che mantiene le caratteristiche fisiche di quell’elemento”

Meno male!!!!

Atomo e elemento sono la

stessa cosa?

L’elemento chimico è l’atomo di

quello stesso elemento. Gli

atomi degli altri elementi chimici

differiscono sulla base del numero dei

protoni contenuti nel

nucleo,

Protoni????

Va bene, l’atomo esiste

Anche se Mach mi è simpatico

Ma come rispondi alla seconda

affermazione?

Gli atomi sono

immutabili e

indistruttibili

Affermazione n°2

I chimici possono

affermarlo !!Infatti …

In qualsiasi reazione chimica gli atomi non

si creano, non si distruggono e

neppure si trasformano (almeno per quanto riguarda i

loro nuclei):

Ma io sapevo che si

trasformavano!

Quelle che si trasformano possono essere le molecole più complesse delle quali gli atomi possono fare parte e dalle quali si possono eventualmente staccare per riorganizzarsi in molecole di tipo differente.  

Io sui miei appunti ho

scritto che si trasformanoAppunti presi

da cane!!!!

Cane???

In realtà (e i fisici non perdono

occasione per sottolinearlo)

le cose sono un po’ diverse …

Tutti gli atomi dell’universo sembrano

essere stati “generati “ più di 13 miliardi di anni fa,

nei primi tre minuti immediatamente

successivi al Big-Bang (nucleosintesi degli elementi più leggeri) e, in tempi appena poco più recenti, all’interno delle stelle (nucleosintesi stellare degli elementi più pesanti)

Teorie!

Inoltre, con le reazioni nucleari, si può

• “mutare” gli atomi l’uno nell’altro,

• spezzare un atomo più grande in due più leggeri (fissione)

• fondere fra loro due atomi più leggeri per ottenerne uno più pesante (fusione)

•trasformare parte di un atomo in pura energia.

Nella chimica vera e propria, però, quella che incontriamo nelle reazioni inorganiche o biologiche, possiamo ancora considerare gli atomi come entità immutabili, che non possono essere né generate né distrutte.

Conservatori!!!

Ve la siete cavata bene.

Ma siete pronti per la

terza affermazione?

Affermazione n°3

Gli atomi sono

piccolissimi

Il diametro degli atomi dei diversi elementi varia da 0.0000005 mm a 0.00000060 mm. 0vver0 10-7 mm! Ordine di

grandezza

10-10 m!

100m

10-5m

10-1m

10-2m

?

?

10-7

10-6

10-9

10-10

10-8

Globulo rosso

atomo

??

?

?

?

Inimmaginabile!!!!!!

Ma se volessi pesare un atomo per sapere

che massa ha?Bizzarri

questi umani!

Per mettere in relazione la massa di una certa sostanza (sia allo stato elementare che organizzata in forma di molecole complesse) con il numero di atomi (o di molecole) in essa contenuti, e quindi per avere un’idea della massa del singolo atomo di quell’elemento, si ricorre al

numero di Avogadro.  

Quasi quasi me lo gioco

al lotto

NUMERO DI AVOGADRO

Il numero di Avogadro è la chiave di conversione fra l’ordine di grandezza della massa individuale dell’atomo(o molecola) e quello che risulta di fatto “pesabile” sul piatto di una comune bilancia di laboratorio.

Mondo microscopico

Mondo macroscopico

Na

CLORURO DI SODIO

Numero di Avogadro

Il numero di Avogadro è il numero di atomi (o

molecole) contenuti in una mole di sostanza,

Mole??

Cioè una quantità in grammi di

quella sostanza numericamente uguale alla sua

massa atomica (o molecolare),

Massa atomica

?

La massa atomica la trovi sulla

tavola periodica!!!!

Fammi un esempio!

In 65,39 g di zinco (1 mole) sono contenuti un numero di Avogadro di atomi di zinco, ovvero

6,022 .1023

cioè 602200000000000000000000

atomi.

Per oggi basta.Devo

meditare!

Ok. Ci fermiamo qui, per ora. Presto

risponderemo ad altri quesiti. Non

dimenticare di leggere Il post : l’atomo in 11

punti sul blog di Chimicare!!

A presto !!!