Se ritagliamo due strisce di acetato da un lucido (A) e le strofiniamo con un foglio di carta, vediamo che esse si respingono. Otteniamo lo stesso risultato usando due strisce di plastica trasparente per raccoglitori (B). Ma se strofiniamo...

Gli antichi Greci avevano scoperto che gli oggetti di ambra, strofinati con un panno di lana, attiravano la paglia sminuzzata. Essi chiamavano l’ambra elektron, da cui deriva il termine elettricità che noi utilizziamo per descrivere tali fenomeni....

Oggi sappiamo che gli atomi di tutti gli elementi sono formati da tre particelle fondamentali: elettrone, protone e neutrone. L’elettrone ha una massa di 9,11 · 10−31 kg e una carica elettrica negativa, che fu determinata nel 1910 da Millikan,...

Come abbiamo detto in precedenza, molti esperimenti relativi all’interazione tra elettricità e materia sono stati condotti osservando i fenomeni associati al passaggio della corrente elettrica nei gas rarefatti. Il gas veniva racchiuso in un tubo...

Anche se all’inizio gli elettroni vennero associati unicamente alle correnti elettriche, nel giro di pochi anni fu dimostrato, attraverso le misure di radioattività, che essi dovevano essere parte integrante degli atomi. Emerse di conseguenza...

Grazie agli esperimenti di Rutherford e alla misura della quantità di carica dell’elettrone, si arrivò alla conclusione che la carica positiva dei nuclei atomici è sempre un multiplo intero dell’unità di elettricità positiva, che nel 1919 fu...

 I nuclei di tutti gli atomi, a eccezione di quelli di idrogeno, contengono, stipati in un piccolissimo volume, un numero più o meno grande di protoni, cioè di cariche elettriche di ugual segno, e di neutroni. Nonostante l’intensità delle...

Il decadimento α è tipico dei nuclidi che hanno un numero elevato sia di protoni che di neutroni, ossia con Z > 83 e A > 220, i quali decadono emettendo soprattutto particelle α. Sono pochi, invece, i nuclei con Z < 60 che si disintegrano...

 La prima misura di radioattività fu effettuata dallo stesso Becquerel: il grado di annerimento di una pellicola fotografica colpita da radiazioni dipendeva infatti dalla loro intensità. Oggi si utilizzano prevalentemente altri strumenti, di cui...

Nel linguaggio corrente, l’espressione «energia nucleare» è genericamente associato a una forma di energia che ha origine negli atomi e viene prodotta nei reattori nucleari o liberata in modo devastante dagli ordigni bellici. In ambito...

Si ha fissione nucleare quando un nucleo pesante si scinde in due nuclei più piccoli di massa confrontabile. Questa trasformazione può avvenire spontaneamente, oppure può essere stimolata bombardando con neutroni un nucleo pesante, che in tal caso...

Benvenuto Qui trovi l’Interactive e-book, il libro in formato web che si legge e si naviga come un sito. Contiene il testo e le immagini del libro di carta. In più è multimediale perché è arricchito da filmati, animazioni e videolezioni; ed è...

Il principio di Avogadro è di grande utilità pratica: esso, infatti, ci suggerisce come «pesare le molecole». Stanislao Cannizzaro utilizzò proprio questa idea di Avogadro per correggere le masse atomiche relative fino ad allora conosciute e per...

Il metodo delle densità dei gas e tanti altri metodi utili per i liquidi e i solidi sono stati sostituiti da analisi sperimentali molto accurate come la spettrometria di massa, che vedremo in dettaglio nel capitolo 2. È cambiato anche l’atomo...

 L’unità di massa atomica u è estremamente piccola: le misure sperimentali ci dicono infatti che 1 u = 1,661 ∙ 10−24 g. Non esiste nessuna bilancia capace di misurare masse così piccole: le bilance più sensibili determinano al massimo un...

 Ogni composto è caratterizzato da una formula chimica bruta o grezza ben precisa, che evidenzia il rapporto di combinazione fra gli atomi che costituiscono quel composto. I simboli, infatti, ci indicano da quali elementi esso è formato mentre...

Quasi tutto quello che sappiamo sulla struttura elettronica degli atomi viene dall’analisi della luce emessa o assorbita dalle sostanze. Prima di esplorare il mondo infinitamente piccolo degli elettroni e degli atomi dobbiamo quindi analizzare il...

Riscaldando a lungo un filo metallico, esso diventa incandescente ed emette luce bianca. Se facciamo passare un fascio di questa luce attraverso un prisma di vetro, esso viene suddiviso in tanti fasci di colore diverso che si susseguono senza alcuna...

Bohr si rese conto che la particolarità degli spettri di emissione e di assorbimento di luce da parte degli atomi doveva avere a che fare con gli elettroni che ruotano intorno al nucleo. Più precisamente, egli articolò la sua spiegazione a partire...

 Il primo a imboccare una via di rinnovamento fu il fisico francese Louis de Broglie (▶figura 3.12). Agli inizi del Novecento, la scoperta dell’effetto fotoelettrico rese evidente la natura corpuscolare della luce. Ciò costringeva a pensare...

Consideriamo la figura di diffrazione prodotta dagli elettroni che abbiamo visto nella ▶figura 3.13 e immaginiamo che essa sia il risultato di lanci successivi sul bersaglio di un elettrone alla volta, anziché di tutti gli elettroni insieme. Con un...

Sappiamo che a ogni particella in movimento corrisponde un’onda. Quando un elettrone si muove nel campo di un nucleo atomico, il suo moto non è libero perché l’attrazione del nucleo lo vincola entro il ristretto volume dell’atomo. L’onda a...

La funzione d’onda ψ definisce i diversi stati in cui può trovarsi l’elettrone nell’atomo. Nella sua espressione matematica, essa contiene tre numeri interi, chiamati numeri quantici, che possono assumere valori diversi, ma non qualsiasi, e che...

Sappiamo che un orbitale è un’espressione matematica da cui si ricava la probabilità di presenza dell’elettrone in un certo punto dello spazio circostante il nucleo. Un altro modo efficace per visualizzare l’andamento della probabilità...

Dalla risoluzione dell’equazione d’onda valida per l’elettrone dell’atomo di idrogeno, si ottiene l’insieme degli orbitali corrispondenti ai diversi stati quantici che esso può assumere. A seconda della sua energia, l’elettrone sarà...

L’equazione d’onda è in grado di fornire soluzioni esatte soltanto per l’atomo di idrogeno. Per atomi a più elettroni essa è tanto complessa che deve essere risolta in modo approssimato. All’aumentare del numero atomico, infatti,...

Gli elementi noti all’epoca dei Romani erano soltanto nove e 22 alla fine del Settecento. Nel 1830 si conoscevano invece 55 elementi diversi, ciascuno dei quali possedeva proprietà chimiche e fisiche del tutto particolari (▶figura 4.1). Il grande...

 Mendeleev propose la sua prima classificazione nel 1869, ma è nel 1871 che pubblicò la versione più simile a quella attuale. Egli ordinò secondo la massa atomica crescente i 63 elementi allora noti. Li dispose poi in dodici file orizzontali e...

Il sistema periodico proposto da Mendeleev non è esattamente corrispondente all’attuale classificazione degli elementi. I punti interrogativi che egli pose per alcuni elementi, come l’ittrio, il cerio o il lantanio, denotano la difficoltà della...

La periodicità delle proprietà chimiche e fisiche, come sappiamo, è determinata dal ripetersi della configurazione elettronica esterna degli elementi; essa, pertanto, dipende dalla particolare struttura degli atomi. Tra le proprietà che variano in...

Gli elementi presenti in natura sono 89. Come è possibile che appena 89 atomi diversi producano più di 15 milioni di sostanze differenti? La risposta è semplice: tutti i corpi dell’Universo esistono perché questi 89 atomi si aggregano, in vario...

Nel capitolo 4 abbiamo introdotto il simbolismo di Lewis per rappresentare la configurazione elettronica esterna degli atomi del sistema periodico. La configurazione dei gas nobili è caratterizzata da otto elettroni esterni, fatta eccezione per...

Gran parte dei diversi milioni di composti noti sono tenuti insieme da legami covalenti fra elementi come C, H, O, N, S, Cl, Br, F, I. Il legame covalente è, infatti, responsabile della formazione delle molecole. covalent bond Il legame covalente si...

Un particolare tipo di legame covalente è quello conosciuto come legame dativo che si forma fra due atomi di cui uno abbia già raggiunto l’ottetto esterno. Se questo atomo possiede ancora una o più coppie libere di elettroni (cioè coppie di...

Se due atomi identici sono uniti da legami covalenti (singoli, doppi o tripli), essi esercitano la stessa forza di attrazione sugli elettroni di legame. In tal caso il legame è covalente puro. Se gli atomi sono di natura diversa, essi eserciteranno...

Quando la differenza di elettronegatività fra i due elementi che si legano è elevata, la coppia di elettroni messi in comune risulta molto spostata verso l’atomo più elettronegativo. Si può considerare che tra i due atomi sia avvenuto un...

Circa l’80% di tutti gli elementi sono metalli; a parte qualche eccezione, essi sono solidi a temperatura ambiente e sono quindi caratterizzati da un particolare reticolo cristallino. Come nasce un cristallo metallico? Quale forza attrattiva agisce...

La tavola periodica è lo strumento più semplice per individuare il tipo di legame che si forma tra gli atomi dei diversi elementi. In generale possiamo dire che: gli atomi dei metalli formano tra loro legami metallici; gli atomi dei non metalli...

 Abbiamo visto che i legami covalenti sono responsabili della costituzione delle molecole e che la regola dell’ottetto ci consente, in molti casi, di prevedere la loro formula chimica. Verso la fine dell’Ottocento, una formula chimica indicava...

Nel 1957, R. Gillespie mise a punto una teoria che permette di ricavare le architetture molecolari dalle formule di struttura di Lewis. Questa teoria, indicata con la sigla VSEPR (Valence Shell Electron-Pair Repulsion), è detta teoria della repulsione...

La condivisione dei doppietti elettronici e la regola dell’ottetto costituiscono i punti cardine della teoria di Lewis, grazie alla quale possiamo spiegare la formazione del legame in molecole, ioni poliatomici come NH4+, e complessi di coordinazione...

Quando nel 1916 Lewis individuò la natura del legame covalente e propose la regola dell’ottetto, ebbe una grande intuizione perché, a quel tempo, si conosceva ancora molto poco delle proprietà degli elettroni. Il suo modello del legame può essere...

La rappresentazione della molecola di idrogeno, H2, può essere ottenuta, in base alla teoria del legame di valenza, per sovrapposizione delle rappresentazioni dei due orbitali 1s degli atomi di idrogeno (▶figura 6.3). Le molecole biatomiche più...