1 Le fig. 4.1 pag.62 e 4.2 pag. 63 ci danno due diversi livelli di rappresentazione degli atomi, in cosa si differenziano?

2 A chi si deve e quando la prima teoria atomica basata su prove sperimentali?

3 su cosa si basò Dalton per elaborare la sua teoria atomica?

4 quale strumento usò Lavoisier per elaborare la legge di conservazione della massa?

5descrivi l’esperimento della fig. 4.4 pag.64

6 cosa afferma la legge di conservazione della massa? A quando risale questa legge?

7 svolgi nel quaderno “segui l’esempio” di pag. 65.

8  in che modo operava Proust negli esperimenti che lo condussero ad elaborare la legge delle proporzioni definite?

9 a quale conclusione e quindi legge giunse Proust con i suoi esperimenti?

10 cosa è il rapporto di combinazione in un composto chimico? Fai l’esempio del cloruro di sodio.

11 quale caratteristica ha il rapporto di combinazione di un composto?

12 alla luce della legge della legge delle proporzioni definite, quale differenza c’è tra un miscuglio e un composto?

13 svolgi “segui l’esempio” pag. 66.

STUDIARE DA PAG. 62 A 66 (RISPONDERE SUL QUADERNO AL QUESTIONARIO SU PADLET.COM/BONROS171GRUGGI) 
ESERCIZI PAG. 80 N. 1-2-3-7-8-10

14 Su quali elementi e loro composti Dalton pose in particolare la sua attenzione?

15 Cosa scoprì Dalton riguardo agli elementi che combinandosi potevano dar luogo a composti diversi’ (ad esempio CO e CO2)

16 Ad esempio 1 g. di Carbonio di combina con 1,33 g di ossigeno per formare monossido di carbonio CO, con quanti grammi di ossigeno si combinerà per formare il diossido di carbonio CO2?

17 da questi esperimenti Dalton dedusse la legge delle proporzioni multiple, cosa afferma?

18 svolgi l’esempio pag. 67, come fai ad ottenere il rapporto di cui si parla nella legge di Dalton?

19 Prova tu in fondo a pag. 67

20  Da quale presupposto partì Dalton per spiegare il comportamento delle miscele gassose?

21 Cosa affermò Dalton nella sua teoria atomica?

22 metti in relazione la teoria atomica di Dalton con le tre leggi ponderali (conservazione della massa, proporzioni definite e proporzioni multiple)

22 segui l’esempio ( e trova l’errore del libro)

 

4. LA TEORIA ATOMICA E LE PROPRIETA’ DELLA MATERIA

ELEMENTI E ATOMI

23 Cosa è un elemento?

24 Le proprietà fisiche di un atomo e di un oggetto fatto da tantissimi atomi sono uguali? 

COMPOSTI E MOLECOLE

25 cosa è una molecola?

26 esistono molecole formate da un solo tipo di atomi?  E da quattro atomi?  E da otto?

COMPOSTI E IONI

27 cosa sono gli ioni? 

28 che differenza c’è tra catione e anione?

29 come si rappresenta uno ione? 

30 come è formato un solido ionico? Si può parlare di molecole ioniche?

 

Può succedere che di una determinata reazione chimica sia conosciuto il rapporto delle sostanze e reagenti e la quantità del prodotto formato e si vogliano conoscere le quantità dei singoli reagenti.

In tal caso va impostata l’adeguata proporzione e risolta attraverso l’applicazione della regola del comporre.

Esempio due sostanze A e B sono reagiscono secondo un rapporto di reazione di 14/16 o esprimendo il rapporto in termini di numeri decimali 0,875. La quantità di prodotto formato è 360 g. Quanti grammi di ciascun reagente hanno preso parte alla reazione?

La proprietà del comporre afferma che: in una proporzione la somma del 1° e del 2° termine sta al 1° o al 2° termine come la somma del 3° e del 4° termine sta al 3° o al 4° termine. In simboli:

(A + B) : A = (C + D) : C               così come vale anche         (A + B) : B = (C + D) : D               

Nel caso specifico sappiamo che la quantità di prodotto è 360 g e il rapporto di reazione A/B = 0,875  possiamo allora scrivere:

A : B = 0,875 : 1                    e applicando la proprietà del comporre:

(A + B) : A = (0,875 + 1) : 0,875   si avrà quindi sostituendo la quantità di prodotto ad (A + B)

360 g : A = 1,875 : 0,875    da cui applicando la proprietà fondamentale delle proporzioni si ha:

A = (360 g * 0,875) : 1,875   e quindi   A = 168 g. La quantità di B si può calcolare applicando la Legge di Lavoisier come differenza tra la quantità di prodotto e quella del reagente di quantità adesso nota:

B = 360 g – 168 g = 192 g

Oppure applicando nuovamente la proprietà del comporre:

(A + B) : B = (0,875 + 1) : 1      da cui    360 : B = 1,875 : 1   e quindi   B = (360 g *1) : 1,875   da cui B = 192 g

Si può fare la verifica del risultato ottenuto: (A + B) = ( 168 g+ 192 g) = 360 g  e anche 168 : 192 =  0,875 verificando in tal modo l’esattezza dell’applicazione della proprietà e dei calcoli eseguiti. 

Può succedere che nell’applicazione della legge delle proporzioni multiple una data quantità di reagente A  può reagire con due diverse quantità di un secondo reagente B (che indichiamo con B1 e B2) per formare due diversi composti, e si voglia conoscere il rapporto in termini di frazioni tra le quantità B1 e B2 cioè B1/B2, la precisione del calcolo nella determinazione del rapporto (espresso con numeri interi sia al numeratore che al denominatore) può condurci alla determinazione della formula molecolare, quindi conoscere numeratore e denominatore in termini di numeri interi è importante.

1)       LA FRAZIONE GENERATRICE DI UN NUMERO DECIMALE LIMITATO

 È una frazione avente per numeratore il numero naturale che si ottiene togliendo la virgola e per denominatore 10, 100, 1000, … a seconda che le cifre decimali siano 1, 2, 3, … esempio

Il rapporto tra le quantità di due sostanze B e C che reagiscono con la stessa sostanza A  è 4,8 calcola in termini di frazione il numero corrisponde a questo rapporto.   4,8 = 48/10 = 24/5

2)       LA FRAZIONE GENERATRICE DI UN NUMERO DECIMALE PERIODICO SEMPLICE

È una frazione che ha per numeratore la differenza fra tutto il numero dato senza la virgola e la sua parte intera, e per denominatore tanti 9 quante sono le cifre del suo periodo 4,333333333 cioè 4,3 con 3 periodico si trasforma in frazione facendo (43 – 4): 9 = 39/9 = 13/3

3)       LA FRAZIONE GENERATRICE DI UN NUMERO DECIMALE PERIODICO MISTO

è una frazione che ha per numeratore la differenza fra tutto il numero dato, senza la virgola, e tutta la parte che precede il periodo, senza la virgola; per denominatore ha tanti 9 quante sono le cifre del periodo e tanti 0 quante sono le cifre dell’antiperiodo- esempio: 5,3222222 cioè con il 2 periodico si avrà  5,32 = (532 – 53) : 90 = 479/90 e, altro esempio:

2,7313131…. (con 31 periodico)  = (2,731 – 27) : 990 = 2704 /990   

 

1.       LA MASSA DI ATOMI E MOLECOLE: CENNI STORICI

1 Il primo scienziato a parlare di massa atomica relativa fu Dalton, quale elemento prese come riferimento?

2 Nella determinazione delle masse atomiche dalton si avvalse di esperimenti basati su due delle tre leggi ponderali, quali?  Attraverso la sintesi di quale composto? A quale conclusione giunse?

3 Dopo Dalton gli studi sulle masse atomiche continuarono con Gay-Lussa, di quale metodologia si avvalse quest’ultimo per determinare l’esatto rapporto, e quindi la massa atomica relativa, di idrogeno e ossigeno?

4 Cosa si afferma nella legge di combinazione dei volumi di Gay-Lussac?

5 Lo scienziato torinese Amedeo Avogadro ebbe innanzitutto il merito di mettere in relazione una teoria e la legge di combinazione dei volumi, attraverso quale esperimento? A quale conclusione giunse? Risultati analoghi si potevano avere anche con la sintesi dell’acqua? E con l’ammoniaca?

6 Cosa afferma il principio di Avogadro?

 

 

1 cosa pensavano gli antichi dell’aria?

2 quando e da chi fu coniata la parola “gas”? con quale significato?

3 Van Helmont aveva idee sbagliate sull’aria? Quali?  

4 In quale periodo visse Robert Boyle?

5 Quali esperimenti condusse Boyle?

6 Boyle aveva nuove concezioni riguardo all’aria, che non furono accettate per ben 140 anni, su quali concetti fondamentali si basavano le idee di Boyle?

7 L’aria silvestre e l’aria pingue erano già conosciute da Van Helmont, l’aria infiammabile, l’aria flogisticata e l’aria deflogisticata furono scoperte in seguito, a quali gas ci si riferisce con questi nomi? 

8 Nel XVII secolo (il secolo in cui visse Boyle) gli studi sull’aria furono condotti da diversi scienziati, si sviluppò una branca della chimica dal nome particolare, quale?

9 Da cosa e in quali percentuali è costituita l’aria? 

 

10 A cosa sono molto sensibili i gas?

11 Quali sono le caratteristiche di un gas ideale?

12 Da quale relazione matematica sono legate la temperatura e l’energia cinetica media delle particelle di un gas? 

13 In quali condizioni la teoria cinetico molecolare si avvicina di più alla realtà?

14 da quali fattori è influenzata la pressione di un gas?

15 Descrivi con l’esperimento del palloncino come la temperatura è in relazione con un gas?

16 Come puoi definire la pressione di un gas? 

17 L’aria esercita una pressione?

18 Rifletti sul perché tappando l’ugello di una siringa e estraendo il pistone questo risulta spinto a ritornare nella posizione iniziale da una forza sconosciuta.

19 Qual è l’unità di misura della pressione nel S.I:? 

 

20  cosa osservò Boyle nel 1662? 

21 cosa afferma la legge di Boyle?

22 come si spiega in termini microscopici la legge di Boyle o legge isoterma? 

23 possiamo dire che P1 x V1 = P2 x V2? 

24 Se poniamo in un diagramma cartesiano ortogonale i valori di pressione e volume a temperatura costante per un gas e ne facciamo variare i parametri variabili (pressione e/o volume) che tipo di figura otteniamo?

 

25 Chi e quando scoprì la legge isobara per i gas? Cosa significa isobara? 

26 cosa afferma la legge isobara o di Charles? Spiega la figura del libro in cui è dimostrata la legge isobara.

27 in termini matematici, possiamo affermare che          V1 : T1 = V2 : T2 = K ?

28 Descrivi l’esperimento della bottiglia con il palloncino rappresentato nella fig. 6.11 pag. 115.

29 se consideriamo il volume di un gas a 0°C, di quanto aumenta il volume per ogni grado di temperatura in più?

30 In relazione alla domanda precedente, quale relazione lega il volume finale di un gas, al suo volume misurato alla temperatura di 0°C = 273,15 K?

31 e quando la temperatura diminuisce?

32 e se la temperatura arriva, diminuendo a -273,15°C = 0 K?

33 Descrivi l’esperimento della fig. 6.12 pag. 116, cosa viene usato, qual è lo scopo? Cosa osservi durante l’esperimento? A quale conclusione giungi?

34 In un diagramma in cui vengono rappresentate le variabili volume e temperatura, quale aspetto assume il grafico? Quale punto rappresenta l’origine degli assi cartesiani?

35 Perché con un esperimento in cui si abbassa gradualmente la temperatura fino ad avvicinarsi allo zero assoluto, l’esperimento perde di significato come esperimento sui gas? La formula che mette in relazione il volume finale al volume iniziale, però, ti dice qualcosa? 

 

36 cosa significa isocora?  Cosa afferma la legge isocora?

37 spiega, attraverso la fig. 6.13 pag. 117 la legge isocora.

38 P1 : T1 = P2 : T2 = K  …. Vero o falso?

39 in un diagramma in cui le variabili di un gas sono pressione e temperatura, quale aspetto assume il grafico? 

40 come spieghi in termini di teoria cinetico molecolare la legge isocora? 

41 c’è una relazione matematica tra la pressione a 0°C e la pressione di un gas a temperatura diversa? 

42 La pressione di un gas dipende dal tipo o dal numero di particelle?