La teoria atomica di Dalton e le leggi ponderali

La Combustione e la Formazione di Nuove Sostanze

La combustione è una reazione chimica esotermica in cui una sostanza combustibile, come il carbone, reagisce rapidamente con l'ossigeno (O2) presente nell'aria, producendo calore e generando nuovi prodotti, quali il diossido di carbonio (CO2) e l'acqua (H2O). Questo processo dimostra che, nonostante le proprietà macroscopiche degli elementi possano cambiare significativamente quando formano un composto, la loro identità atomica rimane inalterata. La teoria atomica di John Dalton, formulata agli inizi del XIX secolo, fornisce una spiegazione fondamentale a questo fenomeno, affermando che la materia è costituita da particelle indivisibili chiamate atomi, che si conservano durante le reazioni chimiche. Gli atomi di un elemento sono identici in massa e proprietà e diversi da quelli di altri elementi. Essi si combinano in rapporti numerici semplici e definiti per formare composti, e le reazioni chimiche implicano la riorganizzazione degli atomi senza che vi sia una loro creazione o distruzione.

La Teoria Atomica di Dalton e le Leggi Ponderali

La teoria atomica di Dalton fornisce una spiegazione coerente per le leggi ponderali, che governano le masse delle sostanze coinvolte nelle reazioni chimiche. La legge di conservazione della massa, formulata da Antoine Lavoisier, stabilisce che in una reazione chimica chiusa la massa totale dei reagenti è uguale alla massa totale dei prodotti, poiché gli atomi non vengono creati né distrutti. La legge delle proporzioni definite, proposta da Joseph Proust, afferma che un composto chimico è sempre formato dagli stessi elementi combinati in un rapporto di massa costante e definito. Ad esempio, il solfuro di ferro (FeS) è sempre composto da ferro (Fe) e zolfo (S) in un rapporto di massa di 1:0,57. La legge delle proporzioni multiple, enunciata da Dalton stesso, spiega come elementi possano combinarsi in rapporti diversi per formare composti differenti, come nel caso del monossido di carbonio (CO) e del diossido di carbonio (CO2), dove il carbonio si combina con l'ossigeno in rapporti diversi, ma sempre in numeri interi e semplici.

Simbologia Atomica e Rappresentazione dei Composti

Per facilitare la rappresentazione degli atomi e dei composti, Dalton introdusse una simbologia basata su cerchietti con segni distintivi. Nel corso del tempo, questa simbologia è stata sostituita con il sistema moderno di simboli chimici, dove ogni elemento è identificato da una o due lettere, come H per idrogeno o Fe per ferro. I composti, precedentemente definiti da Dalton come "atomi composti", sono ora conosciuti come molecole. La notazione chimica moderna permette di rappresentare la composizione e la struttura delle molecole, facilitando la comprensione delle loro proprietà chimiche e fisiche e delle reazioni in cui sono coinvolte.

Differenza tra Composti e Miscele a Livello Microscopico

La teoria atomica distingue chiaramente tra composti e miscele a livello microscopico. Una miscela, come quella di ferro e zolfo in proporzioni non stecchiometriche, è un insieme eterogeneo di sostanze che mantengono le proprie proprietà chimiche e possono essere separate mediante metodi fisici. Invece, un composto, come il solfuro di ferro (FeS), è una sostanza pura con una composizione definita e proporzioni fisse, le cui proprietà sono diverse da quelle degli elementi che lo compongono. La formazione di un composto avviene attraverso una reazione chimica che comporta un legame stabile tra gli atomi, e la loro separazione richiede una reazione chimica opposta o un apporto energetico significativo. Questa distinzione è essenziale per la comprensione delle proprietà delle sostanze e per la previsione del comportamento delle reazioni chimiche.