2. Atomi, Molecole, Massa Atomica, Mole e Formule Chimiche .

1. 2. Atomi, Molecole, Massa Atomica, Mole e Formule Chimiche. Elementi: sostanze che non possono essere scisse in altre più semplici (atomi tutti dello stesso “tipo”) Sono caratterizzati dal numero atomico, Z, che corrisponde al numero di protoni (e di elettroni, salvo ionizzazione)… …e dal numero di massa, A, che corrisponde al numero di protoni + numero di neutroni eventuale carica (con segno) y A E Z w eventuale numero di atomi aggregati come si rappresenta un elemento: simbolo

2. Isotopi: cosa sono Composti: cosa sono. Composti ionici e composti molecolari Benzene unità discrete C6H6 Cloruro di Sodio NaCl (ripetizione “infinita” di Na+ e Cl-)

3. Formula Minima: indica, attraverso i coefficienti interi più piccoli, il rapporto in cui gli elementi si trovano nel composto p.es. : NaCl (per i composti ionici corrisponde quasi sempre alla reale composizione della sostanza) p.es. per il benzene, CH (per i composti molecolari può essere diversa dalla descrizione reale della molecola) Formula Molecolare: rappresenta esattamente com’è composta la molecola: C6H6 per il benzene; non esiste (non sono unità discrete) per i composti ionici Formula di Struttura: aggiunge altre informazioni. Si definisce per i composti molecolari e indica schematicamente “com’è fatta” una molecola

4. Massa atomica e molecolare (peso atomico e peso molecolare) Ricordiamo che: massa elettrone = 9.109×10-28g massa protone = 1.673×10-24g massa neutrone = 1.675×10-24g Per le masse degli atomi (delle molecole etc), si definisce un’unità di misura particolare, l’Unità di Massa Atomica (uma) uma = 1/12 massa di un atomo di 12C uma = 1.9926×10-23g/12 = 1.6605×10-24g

5. Peso Atomico, PA : quante volte un atomo pesa di più dell’uma aumentando Z, il valore di PA si distanzia dal numero intero atteso (cioè dalla somma di n.ro p e n): 12C (Z = 6) A = 12.0000 14N (Z = 7) A = 14.003074 16O (Z = 8) A = 15.994915 79Br (Z = 35) A = 78.91833 Tavola periodica: i PA sono però sempre lontani dall’unità. Per esempio, il Cloro: PA = 35.453…. Si tratta di pesi atomici medi. La media è tra quelli che competono a ciascuno degli isotopi naturali. La media è pesata. Il Cloro esiste come isotopo con A = 35 e A = 37 (18 e 20 neutroni)

6. Es 3.1 - Sapendo che il cloro esiste in natura come isotopo 35 e 37, e sapendo che il PA degli isotopi e le loro percentuali sono 35Cl, PA = 34.968852, 75.769%, 37Cl, PA = 36.965903, 24.231% calcolare il PA medio di Cl Peso Molecolare, PM : cos’è e come si calcola Per le sostanze non molecolari? Si definisce in modo analogo il Peso Formula, PF

7. Mole: modo di contare le sostanze in chimica. Si definisce come il numero di atomi di 12C contenuti in 12.0000g di 12C. numero di atomi in 12.0000 g di 12C = 12g/(12×1.6605×10-24g) = 6.022×1023 = Numero di Avogadro (nb: il valore del NA è pari a 1/valore u.m.a.) una mole di un qualsiasi elemento sarà contenuta in una massa in grammi pari al PA di quell’elemento il numero di atomi contenuti in un peso in grammi di qualsiasi elemento pari al PA dello stesso elemento è calcolato come: PA in g/(PA×1.6605×10-24g) = 1/uma = 6.022×1023 poiché, per definizione, il peso atomico di un elemento è il numero di uma che pesa un singolo atomo di quell’elemento.

8. Es. 3.2 Le masse degli isotopi 14N e 15N sono 14.0031 e 15.0001 uma. Sapendo che il PA medio dell’azoto è 14.0067, calcolare le abbondanze percentuali dei due isotopi Es. 3.3 Calcolare la massa in grammi di 1020 atomi di ossigeno (PA = 15.9994) e di 1015 atomi di azoto (PA = 14.0067) Es. 3.4 Quante moli di atomi di Pb sono contenute in 50.00 g di Pb? In quanti grammi di Fe sono contenute altrettante moli di atomi? Es. 3.5 Calcolare il Peso Formula di Fe2(SO4)3•3H2O. Calcolare quante moli di questo composto sono contenute in 1150.43 g. Quante moli di acqua sono contenute in questa quantità?