Struttura e Composizione dell'Atomo
Mappa concettuale
L'atomo, con il suo nucleo di protoni e neutroni e gli elettroni in orbitali definiti, è la base della materia e detiene le proprietà chimiche degli elementi. La tavola periodica organizza questi elementi e rivela le loro affinità e differenze. L'elettronegatività influenza i legami chimici, essenziali nella formazione di composti e molecole, inclusi quelli biologici che sono fondamentali per la vita.
Riassunto
Schema
Struttura e Composizione dell'Atomo
L'atomo è l'unità base della materia e conserva le proprietà chimiche dell'elemento di appartenenza. È costituito da un nucleo centrale con protoni (carica positiva) e neutroni (neutri), circondato da elettroni (carica negativa) disposti in orbitali definiti. Il numero atomico (Z) indica il numero di protoni nel nucleo e determina l'identità dell'elemento. Il numero di massa (A) è la somma dei protoni e neutroni. Gli isotopi sono variazioni di un elemento con diverso numero di neutroni e, quindi, diverso numero di massa. Il peso atomico (P.A.) è la media ponderata dei pesi atomici degli isotopi naturali di un elemento. Il peso molecolare (PM) è la somma dei pesi atomici degli atomi in una molecola, ponderata per il numero di atomi di ciascun elemento. Il peso equivalente (PE) è il rapporto tra il PM e il numero di equivalenti, che rappresenta la capacità di un acido di donare protoni (H+) o di una base di accettare protoni (OH-).La Tavola Periodica degli Elementi
La tavola periodica organizza gli elementi chimici in base al numero atomico crescente e li raggruppa in periodi (righe orizzontali) e gruppi (colonne verticali) in base a proprietà chimiche e fisiche ricorrenti. La posizione di un elemento nella tavola periodica è indicativa delle sue proprietà elettroniche e, di conseguenza, delle sue proprietà chimiche e fisiche. Gli elementi in un gruppo condividono caratteristiche simili, mentre le proprietà variano progressivamente lungo i periodi. La tavola include anche i metalli di transizione, i lantanidi e gli attinidi, che presentano configurazioni elettroniche particolari e proprietà chimiche distintive.Elettronegatività e Legami Chimici
L'elettronegatività è la tendenza di un atomo a attrarre gli elettroni condivisi in un legame chimico. Essa cresce da sinistra a destra lungo un periodo e diminuisce scendendo lungo un gruppo. I legami chimici si formano quando gli atomi condividono o trasferiscono elettroni per raggiungere una configurazione elettronica stabile. I legami ionici si formano tra atomi con grande differenza di elettronegatività, con trasferimento di elettroni. I legami covalenti si formano quando gli elettroni sono condivisi tra atomi con elettronegatività simile. Un legame covalente può essere non polare se gli atomi hanno elettronegatività simile, o polare se c'è una differenza significativa di elettronegatività che genera una distribuzione asimmetrica della carica elettronica.Composti, Molecole e Massa Molecolare
Un composto è una sostanza chimica costituita da atomi di due o più elementi diversi uniti in rapporti fissi. Le molecole sono insiemi definiti di atomi legati chimicamente. La massa molecolare è la somma delle masse atomiche degli atomi che compongono la molecola, misurata in unità di massa atomica (u.m.a.). Una mole di una sostanza ha una massa in grammi equivalente alla sua massa molecolare e contiene il Numero di Avogadro di entità elementari, che è 6,022 x 10^23.Numero di Ossidazione e Nomenclatura Chimica
Il numero di ossidazione indica la carica ipotetica che un atomo avrebbe se tutti i suoi legami fossero completamente ionici. Questo concetto è cruciale per la nomenclatura chimica, che è il sistema di denominazione delle sostanze chimiche basato sulla composizione e sulla struttura delle molecole. La nomenclatura considera anche il tipo di legami chimici e la configurazione elettronica degli atomi, facilitando la comprensione delle proprietà chimiche e fisiche delle sostanze.Biomolecole e Legami Chimici nelle Macromolecole Biologiche
Le biomolecole sono composti organici essenziali per la vita, principalmente costituiti da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, zolfo e fosforo. Formano legami covalenti stabili, con il numero di legami determinato dalla valenza degli atomi. La struttura tridimensionale delle biomolecole può essere lineare, ciclica o ramificata. I legami chimici nelle biomolecole includono legami ionici, covalenti e interazioni non covalenti come legami idrogeno, forze di Van der Waals e interazioni idrofobiche, che giocano ruoli fondamentali nella determinazione della struttura e della funzione delle macromolecole biologiche.
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Costituzione dell'Atomo
Nucleo dell'Atomo
Il nucleo dell'atomo è composto da protoni e neutroni, che determinano il numero atomico e di massa dell'elemento
Elettroni
Orbitali
Gli elettroni sono disposti in orbitali attorno al nucleo, seguendo una distribuzione specifica
Carica elettrica
Gli elettroni hanno una carica negativa e sono responsabili delle proprietà chimiche dell'elemento
Isotopi
Gli isotopi sono variazioni di un elemento con diverso numero di neutroni, influenzando il peso atomico e molecolare
Organizzazione degli Elementi
Tavola Periodica
La tavola periodica organizza gli elementi in base al numero atomico e li raggruppa in periodi e gruppi in base alle loro proprietà chimiche e fisiche
Posizione degli Elementi
Proprietà Elettroniche
La posizione di un elemento nella tavola periodica è indicativa delle sue proprietà elettroniche, che influenzano le sue proprietà chimiche e fisiche
Gruppi e Periodi
Gli elementi in un gruppo condividono caratteristiche simili, mentre le proprietà variano lungo i periodi
Elementi Speciali
La tavola periodica include anche i metalli di transizione, i lantanidi e gli attinidi, che presentano configurazioni e proprietà chimiche particolari
Interazioni tra gli Elementi
Elettronegatività
L'elettronegatività è la tendenza di un atomo a attrarre gli elettroni in un legame chimico, influenzando la formazione di legami ionici e covalenti
Legami Chimici
Legami Ionici
I legami ionici si formano tra atomi con grande differenza di elettronegatività, con trasferimento di elettroni
Legami Covalenti
I legami covalenti si formano quando gli elettroni sono condivisi tra atomi con elettronegatività simile, possono essere polari o non polari
Composti e Molecole
I composti sono sostanze chimiche formate da atomi di diversi elementi, mentre le molecole sono insiemi di atomi legati chimicamente
Massa Molecolare
La massa molecolare è la somma delle masse atomiche degli atomi che compongono una molecola, misurata in unità di massa atomica
Struttura e Composizione dell'Atomo
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00
Numero atomico (Z)
Numero di protoni nel nucleo di un atomo, determina l'identità dell'elemento.
01
Numero di massa (A)
Somma dei protoni e neutroni in un atomo, indica la massa del nucleo.
02
Peso molecolare (PM)
Somma dei pesi atomici di tutti gli atomi in una molecola, calcolata per numero di atomi.
