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Anche quando l’ultimo raggio di sole è scomparso all’orizzonte, il cielo continua ad essere illuminato e il passaggio del dì e la notte avviene gradualmente

perché la notte non cala all’improvviso?

a causa del moto di rotazione terrestre sulla terra si alternano il dì e la notte, ovvero il periodo di illuminazione e quello di oscurità, che insieme costituiscono il giorno.

Il circolo di illuminazione segna il confine tra la porzione illuminata e quella oscura, poiché la rotazione terrestre avviene da ovest ad est (cioè in senso inverso al movimento del Sole) abbiamo l’impressione che il circolo di illuminazione ruoti in senso opposto cioè da est ad ovest.

Per questo motivo se rivolgiamo gli occhi verso vediamo il sole sorgere sempre ad est e tramontare ad ovest.

Perché la terra è illuminata sia all’alba che al tramonto?

Quando un fascio di luce colpisce un oggetto sferico, come accade con la luce del sole e la terra, alle spalle del circolo di illuminazione dovrebbe formarsi una zona completamente oscura, ma la terra non è un oggetto qualunque, è circondata da atmosfere con densità diverse perciò i raggi so,ari vengono deviati e sembrano provenire da un’altra direzione. I raggi solari dunque raggiungono una parte della superficie terrestre che altrimenti si troverebbe al buio, questa è la zona del crepuscolo, ovvero quella zona dove arriva la luce del sole, anche se il sole non è ancora sorto o è già tramontato.

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Secondo la teoria del big bang, nell’istante zero (si stima 13,8 miliardi di anni fa) tutto ciò che oggi forma l’Universo era concentrato in un volume più piccolo di un atomo.
Non sappiamo come, né perché, ma quel nucleo di energia pura è esploso (a una temperatura elevatissima) e ha cominciato

a dilatarsi, creando lo spazio in cui si espandeva. Nel giro di una frazione di secondo, il volume dell’Universo crebbe di miliardi e miliardi di volte, mentre la temperatura scese rapidamente.

Conclusa questa inflazione pressoché istantanea, la «sfera di fuoco» prese a espandersi con ritmo più lento e si innescarono nuovi processi di trasformazione. L’energia si condensò prima in particelle elementari (elettroni), poi in particelle maggiori (protoni, neutroni), dopo i primi 3 minuti, si formarono i primi nuclei atomici (idrogeno, elio).

Finisce così la fase della «sfera di fuoco», dominata dalle radiazioni. Da allora la materia si è separata nettamente dalla nube di radiazioni, per dare inizio alla successiva evoluzione verso corpi come le stelle.

Scoperte recenti hanno portato a concludere che attualmente l’espansione è in accelerazione.

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I paralleli geografici sono linee che attraversano il globo in senso orizzontale che vanno a stringersi man mano che si avvicinano ai poli.
Il parallelo dal maggiore diametro è quello che idealmente divide la terra in due parti uguali (emisfero boreale ed emisfero australe) e viene chiamato equatore (o parallelo zero).

I meridiani sono le linee che invece dividono il globo in senso verticale delle semicirconferenze che partono da un polo e terminano nell'altro. Il meridiano principale è quello di Greenwich (o meridiano zero). Greenwich è importante anche perché viene utilizzato come parametro per stabilire le differenze di fuso orario tra i vari Paesi.

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Uno dei movimenti principali della terra è quello di rotazione: il nostro pianeta gira su se stesso in senso antiorario, ruota attorno a un asse passante per i poli, chiamato asse terrestre.

La Terra impiega 23 ore, 56 minuti e 4 secondi a compiere una rotazione completa. La rotazione terrestre

ha diverse conseguenze importanti.

1. In ogni luogo della Terra si alternano un periodo di illuminazione, il dì, e un periodo di oscurità, la notte. L’insieme del dì e della notte costituisce il giorno, cioè il tempo dell’intera rotazione.

2. I periodi di luce e di buio sono separati da intervalli nei quali il cielo è

parzialmente illuminato, anche se il Sole non è più visibile all’orizzonte. Si tratta dei crepuscoli, dovuti alla presenza

dell’atmosfera terrestre.

3. Un oggetto che si muova liberamente sulla superficie terrestre (come una mongolfiera o una massa d’aria) se osservato da Terra appare deviato dalla sua direzione iniziale perché l’oggetto tende a conservare la propria velocità lineare di rotazione, che è quella del punto di partenza, mentre le zone da esso attraversate hanno velocità lineare di rotazione diversa, decrescente verso i poli.

Tale deviazione avviene verso destra o verso sinistra a seconda che

l’oggetto si muova, rispettivamente, nell’emisfero settentrionale o

in quello meridionale della Terra.

Per descrivere il moto non rettilineo dell’oggetto visto da Terra si considera che agisca su di esso una forza, detta forza di Coriolis, che è una forza solo «apparente», introdotta per giustificare gli effetti dovuti alla rotazione terrestre.

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1. Una prova della rotazione della Terra intorno al proprio asse si può desumere dal l’apparente spostamento dei corpi celesti da Est verso Ovest nel corso delle 24 ore.

2. Tutti i pianeti mostrano un evidente moto rotatorio assiale e

non abbiamo motivo per ritenere che solo il nostro pianeta debba esserne privo.

Possiamo dedurre altre prove da alcuni esperimenti di Fisica eseguiti sulla Terra stessa. Uno di questi si basa sull’osservazione della caduta libera dei corpi: un grave che viene lasciato cadere da un punto elevato sulla superficie terrestre (per esempio, dalla sommità di un’alta torre) devia dalla verticale del punto di partenza e giunge sul suolo spostato verso Est.
Questo fenomeno fu ampiamente dimostrato da  Guglielmini che fu il primo ad eseguire numerose verifiche dalla Torre degli Asinelli, a Bologna.

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La durata efettiva di una rotazione completa della Terra intorno all’asse, è detta giorno sidereo.

Il giorno solare è invece l’intervallo di tempo che intercorre tra due successive culminazioni del Sole in un certo luogo.

Questi due intervalli di tempo non sono uguali.

Prendiamo come riferimento un punto P sulla superficie terrestre. Mentre compie una rotazione,la Terra si muove anche lungo l’orbita attorno al Sole. Dopo una rotazione completa della Terra, il Sole non si troverà dunque sulla verticale di P, ma su quella di P': per poter rivedere il Sole di nuovo in culminazione su P occorre quindi che la

Terra ruoti ancora di un certo angolo (pari a quello compiuto con il moto di rivoluzione). Il giorno solare comprende anche quel piccolo intervallo di tempo in più (pari a 4 minuti) rispetto a una esatta rotazione. Per regolare le nostre attività utilizziamo il giorno solare medio, diviso in 24 ore.

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La Terra (con il Sistema solare) fa parte di una galassia, che comprende anche la Via Lattea: quella fascia biancastra,

formata da un grandissimo numero di stelle, che solca la Sfera celeste.

La nostra Galassia ha la forma di un disco con un nucleo allungato, da cui partono lunghi bracci a spirale, comprende oltre

100 miliardi di stelle.

Al di fuori della nostra sono stati scoperti miliardi di galassie, distanti tra loro milioni di anni luce. Ciascuna di esse è formata da

centinaia di miliardi di stelle.

Le galassie di distinguono per la forma e per le dimensioni. In base alla forma, che dipende dai movimenti interni alla galassia,

se ne distinguono quattro tipi:

• galassie a spirale,

• galassie a spirale barrata, come quella in

cui ci troviamo,

• galassie ellittiche,

• galassie irregolari.

Le galassie tendono a riunirsi in ammassi.

Nel raggio di 3 milioni di anni luce da noi si trovano una ventina di galassie, che formano il Gruppo Locale. Ma si conoscono moltissimi ammassi di galassie, ciascuno formato da centinaia o addirittura migliaia di galassie, e circondato da ampi spazi «vuoti».

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1. Gli asteroidi sono corpi rocciosi delle dimensioni di alcune decine di km, costituiti dallo stesso materiale da cui si è formato

il Sistema solare, di cui hanno conservato la composizione originaria.

2. Meteore e meteoriti sono corpi rocciosi, in orbita intorno al Sole, troppo piccoli per essere chiamati asteroidi.
A seconda delle dimensioni del corpo possono verificarsi due casi.

• Se il corpo è molto piccolo, l’attrito con l’atmosfera lo rende incandescente e lo fa evaporare dando origine a una scia luminosa che viene chiamata meteora o stella cadente.

• Se il corpo è abbastanza grande, non viene completamente consumato dall’attrito e quindi arriva al suolo con un impatto violentissimo, venendo chiamato in questo caso meteorite.

3. Le comete sono costituite da gas e vapori congelati, misti a frammenti di rocce e metalli. Esse si muovono lungo orbite allungate.

Quando queste masse di gas e vapori congelati si avvicinano al Sole,

attorno al nucleo  che può avere un diametro di alcuni kilometri  si forma un alone rarefatto e luminoso, la chioma. Successivamente, in quasi tutte le comete si sviluppa la coda, un velo brillante che si allunga per milioni di kilometri in senso opposto alla direzione del Sole, provocato dal pulviscolo e dai gas ionizzati spinti dalla radiazione solare.

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Le stelle sono corpi gassosi ad altissima temperatura che emettono energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche, inconseguenza delle reazioni nucleari che avvengono al loro interno.

Gran parte della materia di una stella è formata da idrogeno ed elio.

Per conoscere la composizione chimica delle stelle si utilizza lo spettroscopio.

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1. Le stelle nascono nelle nebulose, nubi costituite da polveri fnissime e gas freddi  diffuse nello spazio cosmico.

Quando all’interno delle nebulose si innescano dei moti turbolenti, le particelle della nube si avvicinano e si aggregano: si formano così zone di maggiore densità chiamate nuclei. È probabile che questo avvenga nei globuli di Bok, veri addensamenti di grandi quantità di polveri e gas che appaiono come nuclei oscuri e nettamente circoscritti all’interno della diffusa luminosità delle nebulose.

2. Se all’interno dei globuli la contrazione prosegue, l’energia e la temperatura aumentano ed essa si trasforma in una protostella.
A causa della forza di gravità, la contrazione prosegue e il nucleo della protostella si riscalda sempre più.
3. Se la massa iniziale è scarsa, non si innescano le reazioni termonucleari e non si forma una stella, bensì una nana bruna, o «stella mancata».

Se invece la massa è sufficiente, nel cuore delle stelle la temperatura è così alta (fno a 15 milioni di gradi) da innescare le reazioni

termonucleari che trasformano l’idrogeno in elio e avviano l’emissione di una grande quantità di energia sotto forma di calore.

4. Queste emissioni di energia fanno espandere i gas verso l’esterno, fino a compensare la forza di gravità: l’astro raggiunge così una fase di stabilità, che può durare da milioni a miliardi di anni, a seconda delle dimensioni della stella.
Il Sole, che si trova in questa fase, ha circa 5 miliardi di anni.

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Una volta terminata la fase della formazione, la stella «adulta», in fase di stabilità, emette energia derivata dalla «combustione nucleare» dell’idrogeno.

Quando quasi tutto l’idrogeno è consumato e l’elio si è accumulato nel nucleo della stella, le reazioni termonucleari rallentano. La forza di gravità non è più bilanciata dall’energia emessa dalla stella e il nucleo si contrae su se stesso. La contrazione provoca un aumento della temperatura sufficiente a innescare nuove reazioni termonucleari che trasformano l’elio in carbonio, liberando una quantità di energia maggiore di quella prodotta precedentemente.
A causa dell’elevata temperatura, la superfcie della stella si dilata e allontanandosi dal centro dell’astro – si raffredda, fnché la forza

di gravità ferma l’espansione e si raggiunge un nuovo equilibrio. La stella è entrata così nella fase di gigante rossa.

Dopo la fase di gigante rossa, quando anche l’elio è esaurito, l’evoluzione stellare segue vie diverse, che dipendono dalla massa

di partenza della stella.

1. Stelle con una massa iniziale di poco inferiore a quella del Sole, verso il termine della loro vita, collassano trasformandosi in

nane bianche, sfere molto dense, caldissime e bianche, delle dimensioni della Terra, destinate a raffreddarsi lentamente.

2. Se la massa iniziale è come quella del Sole o poco superiore, prima di diventare nane bianche le stelle possono espellere i loro

strati più esterni, dando origine a nubi sferiche di gas in espansione che vengono dette nebulose planetarie, oppure, in alcuni

casi, possono esplodere in una nova.

3. Una stella con massa iniziale una decina

di volte quella del Sole, collassando esplode in modo violentissimo: gran parte della stella, definita supernova, si disintegra

ed è lanciata nello spazio. Dopo l’esplosione della supernova, il materiale che non si è distaccato assume densità elevatissima: la

stella si trasforma in una stella di neutroni.

4. Dopo la fase di supernova continuano a collassare e possono originare i buchi neri.

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Newton descrisse le caratteristiche della forza attrattiva formulando la legge della gravitazione universale: due corpi si attirano in modo direttamente proporzionale alle loro masse (maggiore è la massa, maggiore è anche la forza di attrazione) e inversamente proporzionale alla loro distanza elevata al quadrato (maggiore è la distanza tra i due corpi, molto minore è la forza di attrazione). Essa vale per qualsiasi coppia di corpi, dipendendo unicamente dalle loro masse e dalla loro distanza.

Applicata al Sistema solare, la legge diventa: ciascun pianeta è

attratto verso il Sole con una forza direttamente proporzionale

alla massa del Sole e alla massa del pianeta, e inversamente proporzionale al quadrato della sua distanza dal Sole.

L’attrazione impedisce al pianeta di muoversi in linea retta e di perdersi nello spazio, e lo costringe in pratica a «curvare» continuamente la propria orbita verso il Sole, in un «gioco di equilibrio» tra l’attrazione gravitazionale e il moto di rivoluzione, il cui risultato è l’orbita ellittica.
Se non esistesse la forza attrattiva i pianeti si muoverebbero in linea retta con velocità costante, allontanandosi dal Sole. Viceversa, se non fossero dotati di una velocità per restare in orbita «cadrebbero» sulla stella.

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La longitudine è data dall’angolo compreso tra il piano che contiene il meridiano passante per P e il piano che contiene un meridiano preso come riferimento.
In genere si usa riferirsi al meridiano di

Greenwich, ma a volte ci si può riferire anche a un meridiano nazionale; in Italia, per esempio, a volte si fa riferimento al meridiano di Monte Mario (Roma).

La latitudine del punto P è data dall’angolo (al centro della Terra) corrispondente all’arco di meridiano che congiunge il punto P con l’Equatore. Anche la latitudine si misura quindi in gradi e frazioni di grado.

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1° immagine di un buco nero.

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Un buco nero è un corpo celeste con un campo gravitazionale così intenso da non lasciare sfuggire né la materia, né la radiazione elettromagnetica, nulla al suo interno può uscire all'esterno, nemmeno la luce. La velocità di fuga da un buco nero risulta superiore alla velocità della luce, ma poiché la velocità della luce è un limite insuperabile, nessuna particella di materia o radiazione può allontanarsi da quella regione.

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La panspermia è una ipotesi che suggerisce che i semi della vita (in senso ovviamente figurato) siano sparsi per l'Universo, e che la vita sulla Terra sia iniziata con l'arrivo di detti semi e il loro sviluppo. È implicito quindi che ciò possa accadere anche su molti altri pianeti. Per estensione, semi si potrebbero considerare anche semplici molecole organiche.

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Latitudine | 38°6'43"56 N
Longitudine | 13°20'11"76 E

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Nella sua prima formulazione l'ipotesi Gaia, che altro non è che il nome del pianeta vivente (derivato da quello dell'omonima divinità femminile greca, nota anche col nome di Gea), si basa sull'assunto che gli oceani, i mari, l'atmosfera, la crosta terrestre e tutte le altre componenti geofisiche del pianeta terra si mantengano in condizioni idonee alla presenza della vita proprio grazie al comportamento e all'azione degli organismi viventi, vegetali e animali. Ad esempio la temperatura, lo stato d'ossidazione, l'acidità, la salinità e altri parametri chimico-fisici fondamentali per la presenza della vita sulla terra presentano valori costanti. I fenomeni evoluzionistici non riguardano solo gli organismi o l'ambiente naturale, ma l'intera Gaia.

Il sistema Gaia comprende:

Organismi viventi che crescono e si riproducono sfruttando ogni possibilità che l'ambiente concede.

Organismi soggetti alle leggi della selezione naturale darwiniana.

Organismi che modificano costantemente il loro ambiente chimico-fisico, cosa che avviene costantemente come semplice effetto di tutti quei processi fondamentali per la vita, come la respirazione, la fotosintesi ecc.

Fattori limitanti che stabiliscano i limiti superiori ed inferiori della vita. L'ambiente può presentare temperature eccessivamente alte o basse per l'affermarsi della vita in un dato ambiente. Stesso discorso per le concentrazioni di sali, minerali, composti chimici ecc.

Un fattore inquinante dell'intera Gaia sono certamente le attività e l'ambiente costruito dall'uomo, che anche se non facente parte del sistema, interagisce fortemente con esso modificando i fattori limitanti (temperatura, composti chimici ecc.).

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1° legge di Keplero afferma che: i pianeti si muovono su orbite ellittiche aventi il Sole in uno dei fuochi.
(I fuochi geometricamente sono i punti in cui la somma dei raggi vettori rimangono uguali)

Un pianeta si trova quindi a distanze diverse dal Sole durante il proprio moto di rivoluzione.
Il punto in cui la distanza è minima è detto perielio; quello in cui è massima è detto afelio.

2° legge dice che: il segmento che congiunge un pianeta con il Sole percorre aree uguali in tempi uguali.

Il segmento che congiunge il Sole con un pianeta è chiamato raggio vettore; via via che il pianeta si muove sull’orbita, il raggio vettore «spazza» nello stesso intervallo di tempo superfci che hanno la stessa area. Aree uguali corrispondono a tratti dell’orbita diversi: più corti quando il pianeta si trova in un punto dell’orbita lontano dal Sole e più lunghi quando il pianeta si trova in un punto dell’orbita vicino al Sole.

Perché questi tratti dell’orbita diversi siano

percorsi nello stesso intervallo di tempo bisogna dunque che il pianeta si muova a una velocità minore quando è distante dal Sole

e a una velocità maggiore quando si trova più vicino.

3° legge dice che: i quadrati dei tempi impiegati dai pianeti a compiere le loro orbite sono proporzionali ai cubi dei semiassi maggiori delle orbite.

La legge mette cioè in relazione il tempo

impiegato da un pianeta a percorrere l’orbita intorno al Sole con la sua distanza da esso. Maggiore è la distanza media di un

pianeta dal Sole, più lungo sarà il suo pe riodo di rivoluzione e minore la sua velocità media.

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Il Sistema solare comprende:

• il Sole, centro del sistema;

• 8 pianeti;

• almeno 59 satelliti principali e molti altri minori, che ruotano intorno ai pianeti;

• migliaia di asteroidi, sia piccole masse concentrate

• moltissimi meteoroidi, frammenti di varia origine e

natura, troppo piccoli per essere considerati asteroidi;

• innumerevoli masse ghiacciate che si muovono all’estrema periferia del Sistema solare, e che occasionalmente originano le comete.

Nello spazio tra i vari corpi celesti si trova inoltre, la cosiddetta «materia interplanetaria», formata da pulviscolo, gas e particelle atomiche libere.

Nel Sistema solare si trovano pianeti molto diversi tra

loro, ma con caratteristiche comuni:

• hanno una forma che è approssimabile a una sfera;

• orbitano attorno al Sole in senso antiorario (o diretto), anche se con tempi diversi; e questo moto è detto di rivoluzione;

• ruotano attorno a un proprio asse, anche se non tutti nello stesso senso;

• hanno l’asse di rotazione inclinato rispetto al piano

dell’orbita, anche se con inclinazioni molto variabili.

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La Terra ha quasi le dimensioni di una sfera perfetta. In realtà gli studi dimostrano che è un po’ schiacciata.

Questa deformazione deriva dalla rotazione che la Terra compie su ste stessa e dal fatto che il nostro pianeta non è costituito di materiale omogeneo.

Il raggio terrestre è più lungo all’equatore che ai poli.

possiamo dire che ha la forma del geoide, ossia un solido la cui superficie è perpendicolare in ogni suo punto alla direzione del filo a piombo.

Eratostene eseguì il calcolo della circonferenza terrestre.

Per poter localizzare un l’unto sulla superficie della Terra è necessario fissare un sistema di riferimento anche chiamato reticolato geografico, ovvero una specie di rete immaginaria che avvolge l’intera superficie terrestre. Le linee che formano il reticolati geografico si chiamano paralleli e meridiani, costruite immaginando di tagliare la Terra con dei piani.

Ogni meridiano ha il proprio antimeridiano.

Tra tutti meridiani è stato preso come meridiano di riferimento quello che passa per l’osservatorio astronomico di greenwich, presso Londra.

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La Terra è composta da una serie di gusci concentrici, gli strati che si trovano più in profondità hanno densità e temperature più elevate.

Al suo interno si possono trovare il nucleo, suddiviso il due porzioni: il nucleo interno, solido, e il nucleo esterno, liquido.

Poi vi è il mantello, meno denso del nucleo, solido e una sottile crosta, ancora meno densa e solida.

La crosta e la parte superiore del mantello formano la litosfera.

La crosta si divide in crosta continentale, che forma i continenti e i loro margini, e crosta oceanica che costituisce i fondali degli oceani.

Intorno al globo terracqueo si trova un involucro aeriforme, l’atmosfera composta da azoto e ossigeno. Si è formato con il surriscaldamento del pianeta dai materiali che si liberarono dal nucleo.

I processi che mantengono la Terra in evoluzione sono attivati da due motori, uno interno e uno esterno.

Il motore interno è alimentato dall’energia termica  che si trova all’interno del pianeta.

Il motore esterno dipende dall’energia che la terra riceve dal sole sotto forma di radiazioni.

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Il sistema solare è un insieme di corpi celesti diversi fra loro per natura e dimensione, ma accomunati tutti dal,a stessa origine, sono costretti a muoversi attorno al sole in uno spazio ben definito.

Si ritiene che il sistema solare abbia iniziato a formarsi per il collasso di una grande nebulosa di gas e polveri circa 4,6 miliardi di anni fa.

La nube assunse la forma di un disco con al centro un grosso nucleo.

All’interno del disco, ripetute collisioni tra granuli di ghiaccio e polveri portarono all’aggregazione dei futuri pianeti.

Ad un certo punto nel nucleo del futuro sole si avviarono le reazioni nucleari che trasformarono l’idrogeno in elio con emissione di energia e nacque il sole.

Al momento dell’accensione nella nuova stella  avvenne una gigantesca esplosione che investì l’intero sistema disperdendo gas e polveri.

Con il materiale residuo si completò l’aggregazione dei pianeti e gli altri corpi del sistema.

I pianeti più interni (mercurio, venere, terra e marte) hanno dimensioni ridotte e sono costituiti di materiale roccioso e metalli.

Mentre i pianeti più esterni (giove, saturno, urano e nettuno) hanno dimensioni maggiori e causa della loro lontananza dal sole hanno trattenuto grandi quantità di ghiaccio e gas.

I pianeti del Sistema solare si muovono attorno al sole percorrendo orbite ellittiche con una velocità variabile.

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Il Sole è un’enorme sfera costituita da sostanze gassose, soprattutto da idrogeno ed elio.

Possiamo suddividere la struttura del sole in una serie di involucri concentrici;

dall’interno verso l’esterno distinguiamo:

-il nucleo

-la zona radiativa

-la zona convettiva

-la fotosfera, superficie del sole

L’atmosfera è distinta in due strati:

-la cromosfera

-la corona

1) Il nucleo è la sede delle

reazioni termonucleari che

convertono idrogeno in elio

e producono energia.

2) Nella zona radiativa

l’energia prodotta nel

nucleo viene assorbita

dagli atomi di gas, che la

emettono verso l’esterno.

3) La zona convettiva è

attraversata da flussi di

materia calda che salgono

dalla zona radiativa verso la

superfcie solare e

risprofondano dopo essersi

raffreddati.

4) La cromosfera è un involucro

trasparente di gas incandescenti, che

avvolge la fotosfera. È possibile vedere la cromosfera durante le eclissi totali di Sole, cioè quando la Luna viene a trovarsi tra la Terra e il Sole, nascondendo completamente la fotosfera.

6) La corona è un

involucro di gas

ionizzati (cioè gas i

cui atomi possiedono

una carica elettrica)

che si estende per

migliaia di kilometri,

divenendo via via più

rarefatta.

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Mercurio, Venere, Terra e Marte formano la fascia di pianeti più vicini al Sole e sono detti pianeti terrestri. Dal punto di vista della composizione, i pianeti di questo tipo sono costituiti in prevalenza da materiali solidi (rocce e metalli).

Mercurio, che è il più interno, è addirittura privo di atmosfera.

Tra i pianeti terrestri, la Terra ha un satellite, Marte ne ha due, mentre Mercurio e Venere nessuno.

I pianeti di tipo terrestre sono tutti visibili a occhio nudo dalla Terra.

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Mercurio è il pianeta più interno del sistema solare e il più vicino al Sole. È il più piccolo e la sua orbita è anche la più eccentrica, ovvero la meno circolare, degli otto pianeti.

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Venere è il secondo pianeta del Sistema solare in ordine di distanza dal Sole.

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La Terra è il terzo pianeta in ordine di distanza dal Sole e il più grande dei pianeti terrestri del sistema solare, sia per massa sia per diametro.

È il luogo primigenio degli esseri umani ed, essendo l'unico corpo planetario del sistema solare adatto a sostenere la vita come da noi concepita e conosciuta, è anche l’unico luogo nel quale vivono tutte le specie viventi conosciute.

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Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole; è visibile ad occhio nudo ed è l'ultimo dei pianeti di tipo terrestre dopo Mercurio, Venere e la Terra. Chiamato il Pianeta rosso a causa del suo colore caratteristico dovuto alle grandi quantità di ossido di ferro che lo ricoprono.

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La fascia di pianeti del Sistema solare più lontani dal Sole è composta da Giove, da Saturno, Urano e Nettuno. Sono formati principalmente da gas (idrogeno ed elio) e ghiacci (d’acqua, metano e ammoniaca).

La grande massa dei pianeti gioviani e le basse temperature, dovute alla distanza dal Sole, fanno sì che essi presentino atmosfere dense e spesse. Queste atmosfere, soprattutto su Giove e Saturno, sono agitate da giganteschi movimenti convettivi che trascinano verso l’alto grandi nubi, visibili come larghe fasce chiare e scure parallele

all’equatore. Grandi macchie di forma ovale interrompono le fasce e corrispondono a perturbazioni cicloniche, vastissimi vortici percorsi da venti di enorme violenza. Hanno numerosi satelliti e anelli di polveri e ghiacci.

Osservandoli dalla Terra, tra i pianeti di tipo gioviano sono visibili a occhio nudo soltanto Giove e Saturno; gli altri due sono

troppo lontani e perciò non erano noti agli antichi.

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Giove è il quinto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e il più grande di tutto il sistema planetario: la sua massa corrisponde a 2 volte e mezzo la somma di quelle di tutti gli altri pianeti messi insieme. È classificato, al pari di Saturno, Urano e Nettuno, come gigante gassoso.

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Saturno è il sesto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole e il secondo pianeta più massiccio dopo Giove. Con un raggio medio 9,5 volte quello della Terra e una massa 95 volte superiore a quella terrestre. Saturno, con Giove, Urano e Nettuno, è classificato come gigante gassoso.

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Urano è il settimo pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole, il terzo per diametro e il quarto per massa.

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Nettuno è l'ottavo e più lontano pianeta del Sistema solare partendo dal Sole. Si tratta del quarto pianeta più grande, considerando il suo diametro, e il terzo se si considera la sua massa.

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Il 2006 ha determinato la retrocessione di Plutone dal rango di pianeta a quello di pianeta nano, facendo scendere da 9 a 8 il numero di pianeti ufficialmente riconosciuti nel Sistema solare.

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rappresentazione di una nana bruna: NASA

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Un pianeta nano è un corpo celeste di tipo planetario orbitante attorno a una stella e caratterizzato da una massa sufficiente a conferirgli una forma quasi sferica, ma che non è stato in grado di "ripulire" la propria fascia orbitale da altri oggetti di dimensioni confrontabili: per quest'ultima caratteristica non rientra nella denominazione di pianeta.

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Un pianeta è un corpo celeste che orbita attorno ad una stella, ma che, a differenza di questa, non produce energia tramite fusione nucleare, e la cui massa è sufficiente a conferirgli una forma sferoidale, laddove la propria dominanza gravitazionale gli permette di mantenere libera la sua fascia orbitale da altri corpi di dimensioni comparabili o superiori.

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La terra è in continua evoluzione

capire come funziona il nostro pianeta è compito delle scienze della terra

le gradi idee delle scienze della terra sono conoscenze importanti che dovrebbero far parte del patrimonio culturale di ogni cittadino

La terra fa parte del sistema solare

tutti gli altri pianeti che ruotano attorno al sole sono diversi tra loro ma hanno un’origine comune

L’interno della terra

è fatto a strati, gusci concentrici costituiti da materiali diversi

La terra è un sistema integrato

è litosfera composto da materiali solidi, idrosfera, atmosfera, biosfera

queste componenti interagiscono tra loro mediante una complessa serie di processi che mantengono il pianeta in un equilibrio dinamico

Il motore interno del sistema terra

il calore presente all’interno della terra mette in movimento i materiali di cui è costituita il pianeta con conseguenze importanti

Il motore esterno del sistema terra

l’energia del sole  e le interazioni tra atmosfera litosfera atmosfera e biosfera sono responsabili del clima e del modellamento del rilievo  terrestre

Il ciclo delle rocce

diversi processi fra loro collegati sono responsabili della continua trasformazione dei materiali che costituiscono la crosta terrestre, cioè le rocce

La terra ha 4,5 miliardi di anni

le rocce custodiscono informazioni riguardo alla sua storia dalla loro analisi è possibile ricostruire l’evoluzione che ha portato il pianeta ad avere le caratteristiche che oggi osserviamo

Gli esseri umani hanno bisogno delle risorse della terra

le caratteristiche geologiche del territorio condizionano le attività umane poiché sono limitate e distribuite in maniera non uniforme le scienze della terra hanno il compito di contribuire a indicare dove trovare e come sia meglio utilizzarle senza danneggiare l’ambiente

Eventi naturali minacciano gli esseri umani:

terremoti, frane, eruzioni vulcaniche e alluvioni derivano da processi naturali

l’unica difesa possibile scaturisce dalla conoscenza dei processi geologici

attivi nel nostro pianeta

Gli esseri umani modificano la terra

l’attività umana influenza l’evoluzione del pianeta alterandone le acque, l’aria e il suolo

la conoscenza e il rispetto degli equilibri del sistema terra è l’unico modo per proteggere il pianeta

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Litosfera: parte calpestabile: rocce, terreno

Idrosfera: l’insieme delle acque presenti nel pianeta: mari, oceani, laghi, fiumi

Atmosfera: aria che circonda il nostro pianeta

il nostro pianeta ha la giusta massa poiché:

se fosse stato più piccolo per gravità non avrebbe potuto trattenere le piccole particelle d’aria come nella luna

se fosse stato più grande l’aria sarebbe stata trattenuta così pesantemente e densa da non poterla respirare

perciò la nostra terra ha la giusta dimensione per quella che chiamiamo atmosfera

Biosfera: parte formata da esseri viventi che abitano terra, acqua e aria

Litosfera, idrosfera, atmosfera e biosfera interagiscono tra loro

La terra è un sistema aperto in cui le sfere interagiscono tra loro poiché  possono cadere meteoriti

In un sistema gli elementi che lo costituiscono interagiscono tra loro

Es. la torta è un sistema di ingredienti che costituiscono gli elementi oppure l’acqua a livello chimico

Possiamo quindi definire un sistema come una collezione di elementi che rispettano una stessa regola di appartenenza univoca, definita proprietà caratteristica che interagenti in modo coordinato

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esempi di sistemi in equilibrio dinamico

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esempi di sistemi in equilibrio dinamico

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1. Un equilibrio dinamico è rappresentato dal corpo di fondo e dal solvente in una soluzione satura: il numero di molecole che passa dal primo al secondo, cioè che si solubilizza, è uguale alla quantità di quelle che precipitano; apparentemente la situazione è stabile, perché la molarità non cambia, ma in realtà avviene un continuo ricambio di molecole.

2. Una cosa simile succede anche nel momento in cui, in una pentola a pressione, la quantità di molecole evaporate è uguale al numero di quelle condensate. In questo caso il parametro chimico-fisico che resta uguale è la tensione di vapore.

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Non esiste alcuna prova di vita extraterrestre ma la speranza c'è: se alcuni microbi riescono a sopravvivere nei pori della roccia nelle profondità della Terra, allora potrebbero vivere anche in un posto come Marte senza soffrine troppo.

La vita extraterrestre rappresenta un buco enorme nella nostra conoscenza della natura. Con strumenti come il telescopio Hubble gli scienziati hanno scoperto una quantità incommensurabile di pianeti extrasolari, ma per ora sono a conoscenza di un solo

mondo abitato. Ci sono le supposizioni, le ipotesi. L'astronomo del profondo Carl Sagan ha stimato che ci siano un milione di civiltà tecnologiche solo nella nostra galassia. Il suo collega un po' più conservatore Frank Drake calcola che ce ne siano 10000.

Marte è nel bel mezzo di una vera e propria invasione da parte della terra, dai Polar Lander ai rover che percorrono il pianete alla ricerca di fossili. Un cestino di rocce provenienti da Marte è stato rispedito sulla Terra nel 2008 ed è atterrato nel deserto dello Utah per essere studiato dagli scienziati in un laboratorio accuratamente celato. Negli anni a venire molte sonde partiranno, una delle quali verso la luna di Giove, Europa. Questo mondo ghiacciato mostra numerosi segni che indicano la presenza di un oceano sotterraneo, e potrebbe ospitare una fredda, oscura biosfera.

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La cucina molecolare🥤
1. Sferificazione
Materiali: (due reagenti) alginato di sodio, cloruro di calcio, acqua, distillata e succo di frutta🍐
Strumenti: baker, siringa💉, spatola, vetrino da orologio, bilancia⚖️, agitatore magnetico🧲
Procedimento: prendere 1 g di alginato di sodio, massiamo sulla bilancia con l’aiuto della spatola. Successivamente lo trasferiamo in un baker insieme a 61,6 g di succo e mescolare con un agitatore magnetico per circa 10 minuti.
Prelevare il miscuglio ottenuto con una siringa.
In un secondo baker versiamo 200 ml di acqua distillata e 2 g di cloruro di calcio
- si crea una soluzione
Successivamente versiamo il contenuto della siringa goccia per goccia all’interno della soluzione acqua-cloruro di calcio.
Osservazioni: notiamo che i due reagenti creano delle sfere solide.
Questo processo viene anche chiamato sferificazione
Conclusione:

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Gli esseri umani modificano l’ambiente👷🏻‍♂️

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Gli esseri umani modificano l’ambiente👷🏻‍♂️

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L’acqua💦è un composto chimico di formula molecolare H2O, in cui i due atomi di idrogeno sono legati all’atomo di ossigeno da un legame chimico polare. Si presenta come un sistema bifase, costituito da un liquido incolore e da vapore incolore.

L’aria🌬è un miscuglio di sostanze aeriformi (gas e vapori) che costituisce l’atmosfera terrestre.

La terra🌍 è un miscuglio eterogeneo con composizione indefinita. In esso coesistono tutti e tre i principali stati di aggregazione della materia: solido, liquido e gassoso.

Il fuoco🔥 è l’effetto di una combustione, in cui si ha la manifestazione di un bagliore brillante (fiamma), con il rilascio di una grande quantità di calore e di gas.

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Congelare la carne🥩

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La legge di Lavoisier (legge di conservazione della massa) afferma che in una reazione chimica, la massa dei reagenti è esattamente uguale alla massa dei prodotti.
La legge di Lavoisier può essere verificata utilizzando ioduro di potassio e nitrato di piombo.

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Gli elementi sono costituiti da atomi che hanno identiche proprietà chimiche
La molecola è un raggruppamento di 2 o più atomi che possiede proprietà chimiche caratteristiche
Ogni molecola è rappresentata da una formula chimica
Es. O ₂ (ossigeno) il numero “2”, chiamato indice numerico, rappresenta il numero di atomi dello stesso elemento presenti nella molecola
Gli atomi di idrogeno e l’atomo di ossigeno sono legati tra loro con un rapporto di combinazione
Ioni: atomi o gruppi di atomi con 1 o più cariche elettriche positive o negative
Gli ioni carichi positivamente (+) sono detti cationi
Gli ioni carichi negativamente (-) sono detti anioni

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Curva di riscaldamento di una sostanza pura (acqua)

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Curva di riscaldamento di una sostanza pura (acqua)

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È possibile distinguere 2 soste termiche:
Temperatura di fusione: temperatura nella quale coesistono stato solido e stato liquido
Temperatura di ebollizione: temperatura alla quale la tensione di vapore eguaglia la pressione esterna

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Trasformare l’acqua in ghiaccio❄️
Possibile spiegazione del fenomeno di super raffreddamento🥶

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Per generazione spontanea si intende la credenza, per cui la vita potrebbe nascere in modo "spontaneo" dagli elementi naturali inanimati, in quanto comunque dotati di influssi vitali. Si riteneva infatti che gli esseri viventi più semplici, come i vermi e gli insetti, potessero nascere spontaneamente dal fango o da carcasse in putrefazione. contrappone alla teoria della biogenesi, secondo cui la vita può generarsi solo a partire da altri esseri viventi.

Questa teoria fu confutata nel XVII secolo grazie ad alcuni esperimenti di Francesco Redi e di Lazzaro Spallanzari. Francesco Redi pose della carne avariata in una serie di recipienti, alcuni chiusi, altri aperti, e dimostrò che le larve nascevano solo dove le mosche avevano potuto depositare le uova.

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Possibile spiegazione del fenomeno di super raffreddamento ❄️

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Possibile spiegazione del fenomeno di super raffreddamento ❄️

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• All’aumento della pressione la temperatura di congelamento dell’acqua diminuisce e va sotto 0° ❄️

• L’acqua passando dallo stato liquido al solido si congela

• Abbiamo notato che se l’acqua è posta in un contenitore elastico raggiunto il punto di congelamento a 0° si assiste ad un aumento dell’acqua stessa

• All’aumento di pressione c’è un abbassamento della temperatura di congelamento e quindi l’acqua resta liquida

• L’energia cinetica facilita il processo dell’esperimento

Si tratta del processo di cristallizzazione dell’acqua raggiunta la temperatura adatta da 0° o meno imprimendo energia al sistema, l’acqua ha l’energia necessaria per formare i legami ad idrogeno che sono alla base del ghiaccio e inoltre inserendo del ghiaccio già formato in acqua dalla temperatura simile, l’energia del blocco di ghiaccio verrà trasferita più facilmente alle molecole vicine d’acqua riducendo l’energia necessaria per trasformare l’acqua in ghiaccio❄️

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Rappresentazione di un elemento e un composto in struttura molecolare 🧫

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Rappresentazione di un elemento e un composto in struttura molecolare 🧫

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Rappresentazione di un composto (acqua)
Rappresentazione di un elemento (ossigeno)

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Rappresentazione di un composto (acqua) in struttura molecolare a sfere compatte

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Mercoledì 16/01/2019

Verifica sperimentale della legge di Lavoisier

Materiali: Backer e spatole, ioduro di potassio, nitrato di piombo, bilancia
Procedimento:

1. Procedere con la bilancia ⚖️

2. Preparare due soluzioni distinte una di nitrato di piombo e un’altra con ioduro di potassio

3. Prima operazione: prepariamo una soluzione di nitrato di piombo, attenzionando il peso dei due backer, dopo aver pesato otteniamo : 13,8 g,

1,6 g ioduro di potassio (KI)
10,8 peso della soluzione aggiungendo l’acqua

Osservazioni:

È avvenuta una reazione chimica? Si, ha cambiato colore

Una reazione chimica produce 13,8 + 10,8= 24,2 g

Conclusione:

La massa dei prodotti corrisponde alla massa dei reagenti

Riprendiamo l’esperimento in fase solida

Pp2 mitrato di piombo 0,2, fase solida, ioduro di potassio: 0,3 g

Mescoliamo i due reagenti

Abbiamo messo i due reagenti e li poniamo sul vetrino d’orologio per facilitare l’operazione

Conclusione: la legge è avvenuta il dato non è perfettamente compatibile a causa di errori sperimentali

2° esperimento 🧫 : Il dentifricio di elefante

Materiali: Acqua ossigenata 💦, detersivo🧴, ioduro di potassio

Strumenti: cilindro graduato

• Aggiungo lo ioduro di potassio e sta avvenendo una reazione chimica 🧪

Conclusione: H₂O₂, KI: funge da catalizzatore inorganico e facilita la reazione chimica (ioduro di potassio)

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Esperimento della beuta e il palloncino 🎈

1. Materiali: beuta, palloncino, acqua, piastra riscaldante

2. Procedimento: prima abbiamo effettuato un esperimento di controllo ma non si ottiene il risultato voluto, allora si procede con il secondo tentativo mettendo la beuta con l’acqua sulla piastra riscaldante e successivamente mettiamo sul bordo il palloncino, infine raffreddiamo il sistema

3. Osservazioni: attraverso la pressione il palloncino si gonfia verso l’interno ottenendo il corretto risultato dell’esperimento

4. è un sistema chiuso

tre tipi di sistemi:

1. sistema isolato: quando non scambia energia e materia: es. termos

2. sistema chiuso: quando scambia energia ma non materia

3. sistema aperto: quando scambia si materia che energia

Conclusione: la pressione atmosferica ha gonfiato il palloncino all’interno della beuta

abbiamo dimostrato con la 3 esperienza che la pressione atmosferica va dall’alto verso il basso

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Attività laboratoriale 19/12/18

1° esperimento 🧫 : Decantazione

Materiali: Imbuto separatore

Sostanze: l’esano idrocarburo;

i sali (solfato di rame; formula= CuSO4);

iodio in scaglie

Procedimento:

Preparare il miscuglio mescolando solfato di rame e iodio in scaglie il solfato (colore azzurro, cristallino, solido) lo iodio (colore grigio, cristallino e solido)

Mescolare bene e abbiamo ottenuto un miscuglio eterogeneo

Acqua e l’esano in un imbuto separatore e possiamo notare 2 fasi, non sono miscibili tra di loro

Si mescola con un movimento rotatorio e notiamo distintamente 2 fasi colorate

Il solfato si è sciolto nell’acqua assumendo una colorazione azzurra e lo iodio nell’esano assumendo una colorazione viola

Si procede con il separare le due sostanze

Osservazioni:
Se si mette l’acqua + solfato su una piastra riscaldante si ottiene l’evaporazione dell’acqua assistendo ad una reazione fisica

Conclusione: con questo esperimento capiamo come avviene la separazione di più fasi attraverso la decantazione, la separazione tramite l’imbuto separatore è utile per separare miscugli eterogenei, per riportare il solfato allo stato originale, bisognerà fare evaporare l’acqua

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Combustione del magnesio con l’ossigeno (fiamma).

Si ottiene una reazione chimica

Reazione chimica: si modifica la struttura delle molecole e non si può tornare indietro.

Trasformazione fisica: la mescolanza non modifica le molecole (si crea luce, fumo.)
Strumenti e materiali:
-Striscia di magnesio
-Pinze di legno
-Vetrino a fondo d’orologio

Procedimento :

Prendiamo un nastro sottile di magnesio con la pinza di legno, riscaldiamo con un accendino il nastro di magnesio e vediamo che per qualche secondo si accende una fiamma luminosa; in fine il nastro di magnesio si trasforma in polvere bianca che raccogliamo su un vetrino d'orologio.

Osservazione:

Possiamo osservare che è avvenuta una reazione chimica e si è generata la luce.

Conclusione:

Sono trasformazioni fisiche quelle che un materiale subisce nella sua forma, senza che venga alterata la sua natura chimica. Mentre le trasformazioni chimiche, o reazioni chimiche, sono quelle per cui un materiale è trasformato in un nuovo tipo di materiale, con proprietà chimiche diverse. La combustione del carbone o di un pezzo di legno, l'arrugginimento del ferro all'aria o la digestione degli alimenti sono esempi di trasformazione chimiche.

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2° esperimento🧪 : Cromatografia su supporto rigido

Materiali: filtro di carta, backer, coloranti alimentari, acqua distillata, alcol

Procedimento:

Mischiare i rispettivi coloranti

Preparare strisce di carta filtro e disegnare un tratto con la penna bic 🖊

Nel primo backer versiamo dell’acqua distillata, inseriamo all’interno la striscia

Si procede con l’immergere la striscia nell’acqua sino al tratto di penna, a questo punto deve essere l’acqua, per capillarità a salire dal basso verso l’alto, a separare i vari componenti del tratto di penna

Osservazioni:

1. Abbiamo assistito ad un processo di capillarità e solubilità delle sostanze

2. Ricerca mo a separare i componenti del miscuglio in base alla loro massa e notiamo in particolare il colore verde, che salendo verso l’alto, ha una massa minore

3. Si deduce che la penna biro non è solubile in acqua, mentre è solubile in alcol

4. Il supporto mobile è rappresentato dall’acqua

Conclusione:
Arriviamo ad una conclusione che con questo metodo metodo di separazione riusciamo a separare i componenti del miscuglio in base alla loro massa, nel caso del colorante verde, visto la sua massa minore, sale per capillarità verso l’alto

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Metodi di separazione dei composti
Strumenti e materiali:
-Piatto riscaldante
-Filtro
-Imbuto
-Beuta storta
-Composto omogeneo di bicarbonato ed acqua

-Composto omogeneo di acqua ed alcol
-Composto eterogeneo di acqua e sabbia

Procedimento:
• Come primo metodo di separazione dei composti c’è l’evaporazione della parte liquida. Abbiamo posizionato il backer con il composto omogeneo di acqua e bicarbonato nel piatto riscaldante. Un altro esperimento sempre per dividere un composto omogeneo, ma questa volta di acqua ed alcol. Abbiamo inserito il composto nella beuta storta, poi nel turbinino  storto della beuta è stata messa la carta umidificata. Poi l’insieme è stato posizionato piatto riscaldante.
• Abbiamo piegato il filtro in tre parti, successivamente l’abbiamo inserito nell’imbuto ed abbiamo versato il contenuto del terzo backer (cioè acqua e sabbia).

Osservazioni:

1. Possiamo osservare che che il primo composto messo sul piatto riscaldante l’acqua stava evaporando e la parte solvente del miscuglio si iniziava ad annidare nel fondo del backer. Nel secondo composto possiamo notare che nel backer posizionato sotto il collo della beuta storta ci sia l’alcol, mentre il vapore acqueo non si è condensato.

2. Possiamo osservare che nel collo dell’imbuto ci sia solo l’acqua, mentre la sabbia è rimasta nel filtro.

Conclusione:

In conclusione abbiamo appreso che ci sono due metodi per dividere un miscuglio, l’evaporazione e la filtrazione.

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Miscugli omogenei ed eterogenei
Materiali: bicarbonato di sodio, farina, terriccio, caffè, sabbia e aceto

Strumenti: spatole, acqua con una spruzzetta

Procedimento:
mettere l’acqua nei rispettivi backer

con una spatola mettere una piccola quantità di materiali nei rispettivi backer

1. Baker: bicarbonato di sodio

2. Baker: farina

3. Baker: terriccio

4. Baker: caffè

5. Baker: sabbia

6. Baker: aceto

7. Baker: esperimento di controllo: acqua distillata

Osservazioni:

1. acqua (una sostanza pura) + bicarbonato: miscuglio eterogeneo

Diluire o aumentare la temperatura per la solubilità del miscuglio

1. Acqua e farina: miscuglio eterogeneo: la farina non è solubile in acqua (emulsione)

2. Acqua e terriccio: 3 fasi: miscuglio eterogeneo: nel terriccio sono contenuti i sali: parte insolubile sul fondo (precipitato), una parte liquida e un surnatante

3. Acqua e caffè: 3 fasi: miscuglio eterogeneo: polvere in superficie, una parte liquida e il precipitato

4. Sabbia di mondello: miscuglio eterogeneo: 3 fasi

5. Acqua e aceto: miscuglio omogeneo, è solubile in acqua

Osservando il fenomeno nel primo backer dove abbiamo inserito il bicarbonato possiamo notare che si è creato un miscuglio eterogeneo perché è rimasto del contenuto infondo al backer. Se si vuole favorire la solubilizzazione bisogna riscaldare il solito con il solvente, noteremo che il bicarbonato si è sciolto del tutto diventando un composto omogeneo.

Osservando il secondo backer dove abbiamo inserito la farina,si dividono in 2 fasi,possiamo notare che il materie non si è  sciolto e che si è formato un miscuglio eterogeneo, la farina è solubile con l’acqua, anche se riscaldiamo il miscuglio.

Osservando il terzo backer dove abbiamo inserito terriccio,che il è diviso in 3 fasi,notiamo che una parte galleggia chiamiamo sopranatante, una parte solida insolubile, e da una parte di sali minerali solubili. Creando un composto eterogeneo .

Osservando il quarto backer dove abbiamo inserito caffè, che si divide il 3 fasi, notiamo che c’è un parte solubile,insolubile/precipitato e sopranatante. Creando un miscuglio eterogeneo.

Osservando il quinto backer dove abbiamo inserito della sabbia,che si divide in tre fasi, la parte solvente, solubile e precipitato. Creando un composto eterogeno.

Osservando l’ultimo miscuglio dove avevamo inserito l’aceto, possiamo notare che c’è solo una fase, si è formato un composto omogeneo

| 1. Miscugli omogenei ed eterogenei  | H2O + bicarbonato/ H2O + farina/ H2O + aceto/ H2O + terriccio/ H2O + sabbia/ H2O + caffè in polvere
| 2. Sostanze solubili e insolubili  | H2O + bicarbonato/ H2O + farina/ H2O + aceto/ H2O + terriccio/ H2O + sabbia/ H2O + caffè in polvere
| 3. Metodi di separazione  | Filtrazione/ distillazione

Conclusione:
Ci sono delle sostanze che si sciolgono nell’acqua dette solubili e sostanze che si dividono e si formano prodotti insolubili . Da questo possiamo che l’acqua scioglie tutti gli elementi simili ad essa. In oltre grazie a codesto esperimento poss io a distinguere due tipi di miscugli quelli omogenei (per esempio acqua e bicarbonato)ed i miscuglio eterogenei (per esempio acqua e terriccio).

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1. Esperimento sulla densità
Strumenti e materiali:
-cilindro graduato
-Baker
-materiali incogniti

Procedimento:

Si procede massando il materiale incognito prendendo il Baker e versando dentro il materiale per poi pesarlo sulla bilancia.
Con questo procedimento abbiamo ottenuto il valore dell m=11,8g. Successivamente abbiamo riempito un cilindro di acqua ed abbiamo segnato il volume iniziale corrispondente a

V1=30ml, inserendo il materiale incognito dentro il cilindro possiamo notare che il livello dell’acqua si è alzato V2=31ml. Infine abbiamo sottratto il V1 con il V2 ed abbiamo ottenuto il Vf=1ml. Successivamente abbiamo eseguito la seguente formula per trovare la densità.

D=m/V x kg/m al quadrato =g/cm al cubo

D=11,/8g/1ml=11,8g/cm al cubo

Conclusione:

Possiamo giungere alla conclusione che il materiale esaminato è piombo, consultando la tabella (pag.10 del libro).

2. Esperimento sulla densità
Strumenti e materiali:
-Cilindro graduato
-Baker
-materiali incogniti

Procedimento:

Si procede massando il materiale incognito prendendo il Baker e versando dentro il materiale per poi pesarlo sulla bilancia. Con questo procedimento abbiamo ottenuto il valore dell m=9,7g. Successivamente abbiamo riempito un cilindro di acqua ed abbiamo segnato il volume iniziale corrispondente a

V1= 26ml , inserendo il materiale incognito dentro il cilindro possiamo notare che il livello dell’acqua si è alzato V2=30ml. Infine abbiamo sottratto il V1 con il V2 ed abbiamo ottenuto il Vf=4ml. Successivamente abbiamo eseguito la seguente formula per trovare la densità.

D=m/V x kg/m al quadrato =g/cm al cubo

D=9,7/4 =2,425 g/cm al cubo

Conclusione:

Possiamo giungere alla conclusione che il materiale esaminato è vetro, consultando la tabella (pag. 10 del libro).

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Determinazione della massa e del peso
Strumenti e materiali:
-mazzo di chiavi
-dinamometro
-bilancia

Procedimento:

Abbiamo posizionato le chiavi sulla bilancia che ci ha calcolato una massa di 38,9g=0,0389kg . Poi abbiamo posizionato nel dinamometro le chiavi per vedere il peso, il dinamometro segnava 0,36 N.

Osservazione:

Infine siamo andati a verificare con la formula del peso, è abbiamo osservato che il peso corrispondeva a quello che segnava il dinamometro

p=m x g= 0,0389kg x 9,8 m/s=0,38 N

Conclusione:

Siamo arrivati alla conclusione che per trovare il peso dobbiamo eseguire la seguente formula oppure usare il dinamometro p=m x g mentre per trovare la massa dobbiamo posizionare il campione in una bilancia.

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La reazione di Maillard (che prende nome dal chimico francese che descrisse per primo il fenomeno) viene anche definita reazione di imbrunimento non enzimatico ed avviene tra una molecola di zucchero ed un amminoacido.

In una prima fase del processo si forma un composto intermedio molto instabile (complesso di Amadori), il quale poi va incontro a ulteriori cambiamenti, producendo centinaia di sottoprodotti diversi. Questi a loro volta sono responsabili sia della colorazione e pigmentazione bruna/marrone, tipica della crosta del pane o di una bistecca cotta, sia di aromi tipici e gradevoli dovuti a peptidi ed altri composti.

La reazione è favorita dalle alte temperature, pertanto maggiore è la temperatura, maggiore è il grado di brunitura.

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Un elemento è una sostanza pura che non può essere ulteriormente scomposta o trasformata mediante processi chimici.
Un composto è ogni sostanza pura che può essere decomposta in sostanze pure più semplici mediante trasformazioni chimiche.
I composti hanno una composizione ben definita e costante.
Es. Idrogeno + Ossigeno= Acqua💧

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Trasformazioni fisiche e reazioni chimiche 

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Trasformazioni fisiche e reazioni chimiche 

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Le trasformazioni fisiche provocano un cambiamento reversibile della materia e non producono nuove sostanze.
Le reazioni chimiche sono trasformazioni che comportano una variazione della composizione chimica delle sostanze originarie, dette reagenti, con formazione di nuove sostanze, dette prodotti.

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Rappresentazione di un elemento (ossigeno) in struttura molecolare

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Gerone era il tiranno di Siracusa, si era fatto costruire da un orafo una corona tutta d’oro. Non sicuro dell’onestà dell’orafo, chiese ad Archimede di scoprire se la corona fosse veramente d’oro massiccio e non fosse d’argento.

Allora Archimede prese due corpi dello stesso peso della corona, uno tutto d’oro e l’altro d’argento.

Riempi d’acqua un contenitore, immerse l’oggetto d’oro e raccolse l’acqua traboccata: l’acqua raccolta era pari al volume dell’oggetto d’oro. Fece lo stesso con l’oggetto d’argento: la quantità d’acqua traboccata era maggiore di quella traboccata prima.

Rifece lo stesso procedimento con la corona: la quantità d’acqua traboccata era maggiore di quella traboccata dopo aver immerso l’oggetto d’oro e minore di quella traboccata dopo aver immerso l’oggetto d’argento: la corona quindi conteneva sia oro che argento.

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METODO INDUTTIVO: metodo che muove dallo studio del particolare per arrivare ad una definizione generale ed universale. Dal latino inducere, cioè condurre, trarre per mezzo del particolare.

METODO DEDUTTIVO: metodo che muove definizioni generali per ricavare dimostrazioni e spiegare i fenomeni.

Il tacchino induttivista

«Fin dal primo giorno questo tacchino osservò che, nell'allevamento in cui era stato portato, gli veniva dato il cibo alle 9 del mattino. E da buon induttivista non fu precipitoso nel trarre conclusioni dalle sue osservazioni e ne eseguì altre in una vasta gamma di circostanze: di mercoledì e di giovedì, nei giorni caldi e nei giorni freddi, sia che piovesse sia che splendesse il sole. Così arricchiva ogni giorno il suo elenco di una proposizione osservativa in condizioni più disparate. Finché la sua coscienza induttivista non fu soddisfatta ed elaborò un'inferenza induttiva come questa: "Mi danno il cibo alle 9 del mattino". Questa concezione si rivelò incontestabilmente falsa alla vigilia di Natale quando, invece di venir nutrito, fu sgozzato.»

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H: L'idrogeno è il primo elemento chimico della tavola periodica, è il più leggero ed è l'elemento più abbondante dell'universo osservabile. È presente nell'acqua (11,19%) e in tutti i composti organici e organismi viventi.

Li: Il litio (dal greco lithos, "pietra") nella sua forma pura, è un metallo color argento, che si ossida rapidamente a contatto con l'aria o l'acqua. È il più leggero degli elementi solidi ed è usato principalmente nelle leghe conduttrici di calore, nelle batterie e come componente in alcuni medicinali (farmaci antipsicotici) per la stabilizzazione del tono dell'umore.

Na: Il sodio (dal latino Natrium) è un metallo argenteo reattivo. Appartiene alla categoria dei metalli alcalini; è abbondante nei composti naturali. È altamente reattivo, brucia con una fiamma gialla, si ossida a contatto con l'aria e reagisce violentemente con l'acqua.

K: Il potassio (dal latino scientifico potassium) è un metallo alcalino bianco-argenteo che si trova in natura combinato con altri elementi sia nell'acqua di mare sia in molti minerali. Si ossida rapidamente all'aria ed è molto reattivo, specie con l'acqua.

Trattasi di un elemento facilmente infiammabile e corrosivo.

Rb: Il rubidio è un elemento dal colore bianco-argenteo ed appartiene al gruppo dei metalli alcalini.

Come gli altri metalli alcalini, il rubidio è molto reattivo e si infiamma spontaneamente quando viene esposto all'aria.

Cs: Il cesio È un metallo alcalino di colore argenteo-dorato che fonde poco al di sopra della temperatura ambiente. L'uso più importante del cesio è negli orologi atomici. È anche l'elemento più elettropositivo di tutti e quello con il più basso potenziale di ionizzazione; inoltre è uno tra i meno comuni di tutti metalli alcalini.

Fr: Il francio È un metallo alcalino che può trovarsi nei minerali dell'uranio e del torio. Si stima che il suo punto di fusione sia lievemente superiore alla temperatura ambiente.

È il più pesante dei metalli alcalini ed è il meno stabile di tutti gli elementi naturali.

Be: Il berillio è un metallo alcalino di colore grigio acciaio. È rigido, leggero ma fragile. È usato principalmente come agente rafforzante nelle leghe

e ha uno dei punti di fusione più alti tra i metalli leggeri. Possiede una buona conducibilità termica.

Mg: Il magnesio è un metallo leggero, di colore bianco argento che assume un aspetto opaco, per ossidazione superficiale, se esposto all'aria.

In natura, per la sua elevata reattività, non esiste allo stato libero, ma si trova combinato con altri elementi.

Ca: Il calcio Il nome deriva dal latino calx, "calce", che significa ottenuto dal riscaldamento del calcare.

È un metallo alcalino di colore grigio. Il più comune composto del calcio che si trova sulla Terra è il carbonato di calcio, riscontrabile nel calcare e nei fossili risalenti all'ancestrale vita marina.

St: Lo stronzio prende il nome da Strontian, un villaggio della Scozia nei pressi del quale il minerale è stato scoperto nel 1790 da Adair Crawford e William Cruickshank.

si presenta come un metallo di colore argenteo, bianco o leggermente giallo; quando esposto all'aria forma uno strato di ossido scuro.

Ba: Il bario È un elemento metallico di colore argenteo molto tossico; fa parte del gruppo dei metalli alcalini e fonde a temperatura molto elevata. Il bario non si trova mai puro in natura a causa della sua forte reattività con l'acqua e con l'ossigeno dell'aria. Composti di bario si usano in piccole quantità nelle vernici, nella produzione del vetro e nella produzione di fuochi artificiali.

Ra: Il radio di colore bianco, annerisce per esposizione all'aria. È un metallo alcalino presente in tracce nei minerali dell'uranio

È il più pesante di tutti i metalli alcalini.

Usato in passato nelle vernici luminescenti e per quadranti e lancette di orologi, sveglie e strumentazione varia.

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Boro: (B) è un semimetallo e si trova abbondantemente nel borace. Il boro non si trova libero in natura.

Alluminio: (Al) è un metallo duttile (in grado di deformarti prima della rottura) color argento. Si estrae principalmente dai minerali di bauxite (roccia sedimentaria) ed è notevole la sua morbidezza, leggerezza e resistenza all’ossidazione (sottrazione di elettroni), dovuta alla formazione di un sottilissimo strato di ossido che impedisce all’ossigeno di corrodere il metallo sottostante.

Gallio: (Ga) è un metallo raro, tenero e di colore argenteo. Il gallio è molto fragile a temperatura ambiente, può fondere col calore delle mani di una persona. Si trova in tracce nella bauxite e in minerali di zinco.

Indio: (In) è un metallo raro, malleabile e basso-fondente. L'indio si usa principalmente per rivestire altri materiali con un film sottile che ha funzione lubrificante (durante la seconda guerra mondiale fu ampiamente usato per rivestire le bronzine degli aerei ad alte prestazioni).

Tallio: (Tl) è un metallo del blocco p grigio e malleabile; somiglia allo stagno, ma scurisce per ossidazione quando è esposto all'aria. Il tallio venne scoperto indipendentemente nel 1861 dai chimici William Crookes e Claude-Auguste Lamy in residui della produzione di acido solforico.

Carbonio: (C) è un elemento non metallico, insolubile nei solventi, inodore e insapore. I composti di carbonio formano le basi di tutta la vita sulla Terra e il ciclo del carbonio-azoto fornisce parte dell'energia prodotta dalle stelle.

Il carbonio si trova in tutte le forme di vita organica, ed è la base della chimica organica. Tale non metallo ha l'interessante caratteristica di essere in grado di legarsi con sé stesso e con una vasta gamma di elementi. Unito all'ossigeno forma il biossido di carbonio, che è assolutamente vitale per la crescita delle piante. Unito all'idrogeno forma vari composti chiamati "idrocarburi", che sono essenziali per l'industria in forma di combustibili fossili.

Silicio: (Si) è un semimetallo e un semiconduttore. È meno reattivo del suo analogo chimico, il carbonio. È il secondo elemento per abbondanza nella crosta terrestre dopo l'ossigeno. Si trova in argilla, feldspato, granito e quarzo, principalmente in forma di biossido di silicio, silicati e alluminosilicati (composti contenenti silicio, ossigeno e metalli). Il silicio è il componente principale di vetro, cemento, ceramica e silicone.

Germanio: (Ge) è un semimetallo lucido, duro, bianco-argenteo dal comportamento chimico simile a quello dello stagno; come esso, forma un gran numero di composti organometallici. Venne largamente usato per la fabbricazione di transistor nel passato, grazie alle sue proprietà di semiconduttore.

Stagno: (Sn) è un metallo di post-transizione argenteo e malleabile, che non si ossida facilmente all'aria e resiste alla corrosione, si usa in molte leghe e per ricoprire altri metalli più vulnerabili alla corrosione. Lo stagno si ottiene soprattutto dalla cassiterite, un minerale in cui è presente sotto forma di ossido, e dalla stannite.

Piombo: (Pb) è un metallo tenero, denso, duttile e malleabile. Di colore bianco azzurrognolo appena tagliato, esposto all'aria si colora di grigio scuro. Il piombo viene usato nell'edilizia, nella produzione di batterie per autotrazione e di proiettili per armi da fuoco e, allo stato liquido, come refrigerante nei reattori nucleari, a volte in lega eutettica con il bismuto. Il piombo è un componente del peltro e di leghe metalliche usate per la saldatura.

Sia il piombo sia i suoi composti sono neurotossine che si accumulano negli organismi, in particolare nelle ossa e nel sangue, causando danni irreparabili al cervello e al sistema nervoso centrale nel caso di esposizioni eccessive. Esso possiede anche una relativamente bassa conducibilità elettrica. Questa lega è stata a lungo usata per gli inchiostri da stampa.

È molto resistente alla corrosione, ha l'importante proprietà di assorbire le radiazioni.

Il piombo è presente naturalmente nell'ambiente in quantità esigue, tuttavia la maggior parte del piombo che si trova disperso in natura è prodotto da attività umana.

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È un materiale costituito da uno strato monoatomico di atomi di carbonio (avente cioè uno spessore equivalente alle dimensioni di un solo atomo). Ha la resistenza meccanica del diamante e la flessibilità della plastica. Le scoperte sul grafene e le sue applicazioni, conseguite nel 2004 sono valse il premio Nobel per la fisica 2010 ai due fisici Andrej Gejm e Konstantin Novosëlov dell'Università di Manchester. Nonostante i problemi iniziali nell'applicabilità del grafene a singolo strato, i due fisici hanno evoluto il materiale fino alla costruzione del cosiddetto grafene a doppio strato, che garantisce più resistenza e flessibilità di utilizzo.

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La soluzione è un miscuglio omogeneo di 2 o più sostanze.

Il solvente è il componente più abbondante del miscuglio.

Il soluto è il componente meno abbondante del miscuglio.

La solubilità è la quantità massima di soluto che si può sciogliere in una determinata quantità di solvente a una certa temperatura.

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I colloidi presentano caratteristiche intermedie tra quelle dei due tipi di miscugli. I colloidi contengono particelle con un diametro compreso tra 10-9 e 10⁻⁶ disperse in un solvente, l’insieme delle particelle costituisce la fase dispersa, il solvente è la fase disperdente.

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1. solido a liquido: fusione
2. liquido ad aeriforme: evaporazione
3. solido ad aeriforme: sublimazione
4. aeriforme a liquido: condensazione
5. liquido a solido: solidificazione
6. aeriforme a solido: brinamento

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La fase è una porzione di materia, fisicamente distinguibile e delimitata, che ha proprietà intensive uniformi.

Un sistema omogeneo è costituito da una sola fase.

Un sistema eterogeneo è costituito da 2 o più fasi.

Un sistema è puro solo se è formato da una singola sostanza che possiede proprietà caratteristiche e ha una composizione costante.
Metodi di separazione: filtrazione e distillazione

Es. L’acqua distillata è una sostanza pura e scioglie tutte le sostanze che sono simili ad essa. Infatti: Il simile scioglie il simile

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I termometri più comuni sono suddivisi in gradi centigradi secondo la scala chiamata scala Celsius o la più antica chiamata Kelvin.

Per convertire in Kelvin, una temperatura espressa in Celsius si applica:

K= t (°c) + 273,15

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La temperatura è una grandezza intensiva e ci fornisce una misura di quando un corpo è caldo o freddo.

Si misura con il termometro.

Il calore è una modalità di trasferire energia da un corpo di una temperatura più elevata ad una più bassa. Il trasferimento cessa quando i due corpi raggiungono la stessa temperatura.

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La densità è una proprietà intensiva della materia, che varia al variare della temperatura del campione.

È il rapporto tra la massa è il volume (proprietà estensive)

d= m/V

All’aumentare della massa, aumenta anche il suo volume, ma la densità rimane invariata, invece, all’aumentare della temperatura, la densità diminuisce perché aumenta il volume.

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Le grandezze estensive ed intensive sono grandezze che descrivono le proprietà della materia.

Estensive sono le proprietà che dipendono dalla dimensione del campione (massa, peso, lunghezza, volume ed energia).

Intensive sono le proprietà che non dipendono dalla dimensione del campione (densità, temperatura).

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La portata di uno strumento è uguale al massimo valore della grandezza che si può misurare.

La sensibilità è uguale alla minima variazione registrabile dallo strumento.

Il peso è una forza, ha il Newton (N) come unità di misura, e si misura con il dinamometro.

La forza peso è data dal prodotto della massa per l’accelerazione di gravità.

P= m•g (accelerazione di gravità)
Il peso specifico esprime il rapporto tra il peso di un corpo e il suo volume. È una proprietà intensiva, la sua unità di misura è il Newton/metro cubo (N/m alla 3)
Ps= P/V= m•g/V= d•g

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La materia, la massa e le grandezze fisiche 

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La materia, la massa e le grandezze fisiche 

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La materia è tutto ciò che occupa spazio e possiede una massa.

La massa è la misura dell’inerzia di un corpo, cioè la misura della resistenza che il corpo oppone alla variazione del suo stato di quiete o di moto.

Le grandezze fisiche sono le proprietà che possono essere misurate (massa, densità).
Da tutte quelle che sono le grandezze fondamentali, si possono ricavare tutte le altre, chiamate grandezze derivate.

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Metodo scientifico e l’esperimento scientifico 👩🏻‍🔬

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Metodo scientifico e l’esperimento scientifico 👩🏻‍🔬

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Metodo scientifico

Osservazione

Formulazione delle ipotesi

Effettuare degli esperimenti

Raccogliere i risultati di tali esperimenti

Giungere ad una conclusione

Esperimento scientifico

Ripetibile e controllabile

Descritto secondo un preciso protocollo scientifico

L’esperimento è ripetibile quando descrive  un preciso protocollo scientifico , da utilizzato per ottenere i risultati conseguiti da uno scienziato.

L’esperimento è controllabile, perché viene eseguito insieme ad un esperimento di controllo. Cioè tutte le variabili rimangono uguali tranne quella posta in esame.