Differenze tra le versioni di "Chimica per il liceo/La materia"

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= La materia e le sue proprietà =
 
== 3.1 - Che cos’ècos'è la materia? ==
Possiamo definire la chimica come la scienza che studia la composizione della materia e i suoi cambiamenti, ma che cos’ècos'è la materia? Tutto quello che ci circonda, le cose e i corpi, sono fatti di materia. Non è semplice dare una definizione univoca e rigorosa di questo termine, per i nostri scopi consideriamo la seguente:
 
{{Colore di sfondo|#feffaa|'''materia''' è tutto ciò che occupa uno '''spazio''' e possiede una '''massa''', e può essere percepito con i nostri sensi.}}
{{Colore di sfondo|#feffaa|Le '''proprietà chimiche''' sono legate invece ai cambiamenti di composizione della materia. Possono essere determinate solo durante le trasformazioni chimiche, o reazioni, che alterano la composizione chimica delle sostanze coinvolte trasformandole in altre. Quando si parla di caratteristiche chimiche di fatto ci si riferisce ad un’unica caratteristica, la '''reattività''', ovvero il modo in cui la sostanza reagisce. Le proprietà chimiche delle sostanze sono '''proprietà microscopiche''', che non siamo in grado di osservare direttamente: per fare un esempio, possiamo osservare direttamente che l’acqua è un liquido trasparente incolore (proprietà fisiche) ma non siamo in grado di capire che l’acqua è costituita da idrogeno e ossigeno (proprietà chimica) solo sulla base di una semplice osservazione .}}
 
[[File:Silicium-atomes.png|sinistra|miniatura|atomiAtomi di silicio visti al microscopio a effetto tunnel]]
La percezione sensoriale ci consente di interpretare alcune delle proprietà della materia, ci sono dei fenomeni che riguardano delle proprietà nascoste che necessitano di altri tipi di indagine. Come spiegare, per esempio, l’apparente scomparsa dello zucchero quando viene sciolto nel caffè? O di una goccia d’inchiostro che lascio cadere in un bicchiere d’acqua? Sono solo alcuni esempi dei molti fenomeni che sono facilmente spiegabili se si ipotizza che la materia sia costituita da particelle piccolissime, invisibili mediante strumenti ottici. In questo modo posso immaginare che le numerosissime piccole particelle presenti nella goccia d’inchiostro si disperdano nel grande volume dell’acqua, mescolandosi alla particelle di quest’ultima.
 
In pratica, se immaginiamo di prendere un campione di un qualsiasi elemento chimico puro, per esempio un blocco di ferro, e di scomporlo in porzioni sempre più piccole arriveremo alla fine a una singola particella, l’atomo, che conserva tutte le proprietà chimiche dell’elemento ferro.
 
Gli elementi chimici in generale sono formati da atomi, alcuni (idrogeno, ossigeno, azoto, fluoro, cloro, bromo, iodio) sono costituiti da atomi legati in coppie: H<sub>2</sub> , O<sub>2</sub> , N<sub>2</sub> , F<sub>2</sub> , Cl<sub>2</sub> , Br<sub>2</sub> , I<sub>2</sub>. Il numero in basso a destra del simbolo chimico, indica il numero di atomi e viene chiamato ''indice numerico''. Due atomi, legati strettamente l’uno all’altroall'altro, formano una molecola. Altri quattro elementi esistono sotto forma di molecole più complesse. Fosforo e arsenico hanno molecole formate da quattro atomi: P<sub>4</sub> , As<sub>4</sub>. Zolfo e selenio possiedono anch’essi molecole complesse, formate da otto atomi: S<sub>8</sub> , Se<sub>8</sub>.
[[File:Water-3D-balls-A.png|miniatura|L'acqua è una sostanza formata da molecole: ogni molecola è formata da due atomi di idrogeno legati a un atomo di ossigeno]]
{{Colore di sfondo|#feffaa|Una '''molecola''' è un raggruppamento di due o più atomi che possiede '''proprietà chimiche caratteristiche'''.}}
* la velocità con cui si muovono le particelle dipende dalla temperatura: più è alta, più veloce sarà il movimento;
* le particelle si attraggono tra di loro mediante forze attrattive che diventano sempre più deboli passando dallo stato solido, al liquido e all’aeriforme.
* solidi, liquidi e gas differiscono per la diversa libertà di movimento che hanno le particelle: nei solidi le particelle oscillano e vibrano, intorno a delle posizioni fisse; nei liquidi le molecole sono a contatto, ma hanno maggiore libertà di movimento; infine, per i gas la libertà di movimento è massima e il moto molecolare è assolutamente disordinato.[[File:Iceberg in the Arctic with its underside exposed.jpg|miniatura|498x498px|l’acquaL'acqua nei tre stati di aggregazione]]
[[File:Tre stati.png|sinistra|miniatura|562x562px|ilIl comportamento delle particelle nei tre stati di aggregazione]]Da questo modello possiamo dedurre che lo stato fisico delle sostanze dipende dal modo in cui le particelle si aggregano: se da un lato le particelle tendono a mantenersi in uno stato di continuo movimento dall’altro tendono a legarsi tra di loro grazie alle forze attrattive che si instaurano tra di esse. La risultante di queste due tendenze opposte determina il modo con cui le particelle si aggregano nei tre stati fisici, che proprio per questo motivo vengono anche detti '''stati di aggregazione''' della materia.
 
Pertanto:
Tutte le combustioni liberano energia nell’ambiente per cui sono '''reazioni esoergoniche''', in cui il contenuto energetico dei prodotti è minore di quello dei reagenti (per il principio di conservazione dell'energia). Un altro esempio di reazione esoergonica è il processo di respirazione cellulare che avviene nei mitocondri delle nostre cellule e permette di ricavare energia dall’ossidazione del glucosio. Al contrario, il processo di fotosintesi clorofilliana che sfrutta l’energia del Sole per produrre glucosio a partire da sostanze semplici come anidride carbonica e acqua è un esempio di '''reazione endoergonica''', in cui il contenuto energetico dei prodotti è maggiore di quello dei reagenti.
}}
 
[IMMAGINE TABELLA CON ESEMPI DI FENOMENI CHIMICI E FISICI A CONFRONTO]
 
=== 3.5.1 Come riconoscere una reazione chimica ===
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