
MODULO 1 - LA MATERIA E GLI ATOMI
UNITA' DIDATTICA 3 - LE SOSTANZE
GLI ELEMENTI CHIMICI
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Gli
elementi sono sostanze non scomponibili, attraverso
reazioni chimiche, in sostanze più semplici
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In base a questa
definizione provate ora ad individuare quali tra le sostanze riportate di
seguito rappresentano elementi chimici. Osservate i disegni, cercate di
identificare quelli che corrispondono alla definizione ed andate poi a
leggere la risposta.
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A
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B
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C
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D
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E
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F
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Come avete osservato solo A, B e D rappresentano
elementi chimici e questo perchè se anche noi scomponessimo le particelle
che costituiscono queste sostanze attraverso reazioni chimiche otterremmo
di nuovo un solo tipo di elemento chimico (abbiamo cioè particelle
costituite da un unico tipo di pallina).
Gli elementi costituiscono le sostanze basilari con
cui è formato tutto ciò che ci circonda. E' stupefacente pensare che tutto
ciò che ci circonda, nella sua enorme diversità, è costituito da questo
gruppo di sostanze aggregate tra loro nei modi più disparati. Ogni
elemento possiede un nome e un simbolo chimico che lo
identifica. Attualmente gli elementi chimici conosciuti sono poco più di
un centinaio; alcuni di questi sono stati ottenuti artificialmente e non
sono quindi presenti in natura. La
Tavola
periodica raggruppa tutti gli elementi
chimici e fornisce su di essi anche molte altre informazioni; vi consiglio
di andarla a osservare, troverete molti elementi noti e parecchie notizie
interessanti su di essi. Sulla Terra non tutti gli elementi sono presenti
nella stessa quantità. Solitamente ci si riferisce a questa quantità in
natura col termine abbondanza. L'elemento più abbondante
nella crosta terrestre è l'ossigeno, mentre l'elemento più abbondante
nell'universo è l'idrogeno.
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La maggior parte degli elementi
sono stati scoperti nel secole scorso. Sono state necessarie notevoli
conoscenze per permettere agli scienziati di individuare tutti gli
elementi chimici attualmente noti. Nell'immagine accanto potete
osservare una raccolta di elementi chimici del 1875 conservata all'
ITG Rondani di Parma. |
Se immaginiamo di suddividere tantissime volte una
qualsiasi quantità di un elemento chimico (un'operazione inizialmente
possibile e poi solamente teorica) arriveremo alla fine ad avere la parte
più piccola possibile di quell'elemento, cioè un atomo
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La porzione più piccola di un elemento che ne
mantiene ancora le caratteristiche è l'atomo.
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Ciò significa che la porzione più piccola esistente
per esempio dell' elemento ferro è un atomo di ferro e se si "scomponesse"
questo atomo si otterrebbero delle particelle, dette subatomiche, uguali
per tutti gli elementi chimici ma non si avrebbe più a che fare con
l'elemento ferro e le sue peculiarità.
Quando si parla di caratteristiche si intendono ovviamente le
caratteristiche chimiche in quanto le caratteristiche fisiche derivano
dall'unione di tanti atomi e non possono quindi essere mantenute. Un atomo
di ferro non può avere la conducibilità elettrica, la densità o il colore
di un pezzo di ferro. Nelle immagini finora utilizzate e in quelle che
troverete successivamente gli atomi sono rappresentati da singole
sferette. Qui di seguito vengono mostrati i colori con cui
convenzionalmente sono indicati gli atomi degli elementi più comuni.
Attenzione questa non è che un'utile rappresentazione in quanto gli atomi
non hanno in realtà nessun colore.
Raramente gli elementi sono presenti in natura
sottoforma di atomi isolati, questo succede principalmente per un gruppo
di elementi detti gas nobili (elio, neon, argon ecc.). Molto più spesso
gli atomi si uniscono e costituiscono degli aggregati stabili chiamati
molecole che possono essere costituite da un numero variabile di
atomi.
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Definiamo molecola un insieme
di due o più atomi
tenuti insieme da forze dette legami
chimici
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Nel caso di molecole di elementi questi atomi
devono però essere sempre uguali. Tornate a osservare l'immagine ad
inizio pagina e osservate sotto che forma si presentano gli elementi
rappresentati nei riquadri A, B e D.

Nel riquadro A l'elemento è sotto forma di atomi
isolati, nel riquadro B è costituito da molecole formate ciascuna da due
atomi uguali, mentre nel riquadro D è sotto forma di molecole
triatomiche cioè costituite ciascuna da tre atomi uguali.
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