Lezione 3 PPT

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
A
come si rappresenta un elemento:
Z
y
Ew
simbolo
eventuale
carica (con
segno)
eventuale
numero di
atomi
aggregati
Isotopi: cosa sono
Composti: cosa sono. Composti ionici e composti molecolari
Benzene
Cloruro di Sodio
NaCl (ripetizione
“infinita” di Na+ e Cl-)
unità discrete C6H6
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
H
H
C
C
H C
C H
C
H
C
H
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
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)
14N (Z = 7)
16O (Z = 8)
79Br (Z = 35)
A = 12.0000
A = 14.003074
A = 15.994915
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)
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
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/(12×1.6605×1024g) = 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.
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?