RISPOSTE PRIMO COMPITO DI CHIMICA GENERALE

DOMANDE PRIMO COMPITO DI CHIMICA


1) Tre errori dell’alchimia. Perché erano errori?
I tre errori dell’ alchimia erano:
a) non separare la fisica, che si basa su dati scientifici dalla metafisica
b) non usano rapporti quantitativi
c) con l’intento di trovare nuovi elementi, creavono reazioni tra diversi elementi senza andare ad agire sul nucleo atomico, che è quello che differenzia un elemento da un altro. Così facendo creavano nuovi elementi, ma non quelli desiderati. Quello che cercavano era, forse, la nostra centrale atomica.
- Erano errori, perché le loro reazioni chimiche mancavano di precisione e di metodo scientifico.


2) Errore della teoria del flogisto.
La teoria del flogisto fu smentita da Lavoisier. Fu il primo a pesare i pesi dei reagenti e dei prodotti. Proprio per quest’ultimo motivo si accorse che il metallo, dopo la combustione, si appesantiva e si accorse che, durante una combustione veniva sprigionata un’ “aria combinata”, motivo per cui i metalli si appesantivano. Ciò rese possibile smentire la teoria del flogisto, perché una volta effettuata la combustione, un metallo non poteva che alleggerirsi una volta sprigionato il flogisto.


3) Significato della periodicità della Tavola Periodica degli Elementi.
Il primo a formulare una legge sulla periodicità fu Mendeleev, il quale sostenne che quando si osservano gli elementi della tavola periodica ordinati rispetto alla massa in ordine crescente, si assiste a un ripetersi periodico delle stesse proprietà di certi insiemi. Ciò significa che all’interno di ogni gruppo di elementi della tavola periodica si avranno le stesse proprietà per ogni elemento situato all’interno di un determinato gruppo (es. il litio avrà le stesse proprietà del sodio-gruppo IA-).


4) Campi di interesse della chimica organica.
La chimica organica si interessa principalmente del carbonio e del modo in cui esso può facilmente legare con gli altri elementi. Il carbonio crea, a volte, polimeri lunghissimi. La chimica organica è anche l’ambito all’interno del quale i chimici possono progettare al computer molecole di sintesi organica, per poi realizzarle in laboratorio. Queste molecole di sintesi organica hanno un’ affinità con quelle di origine vitale. Si parla di affinità e non identità, perché le molecole di sintesi organica vengono realizzate in laboratorio.

5) Come posso identificare un elemento chimico?
Un elemento chimico si identifica grazie al numero atomico, cioè per il numero di protoni presenti all’interno del suo nucleo. Importante è anche il simbolo chimico, che è valido in tutto il mondo e serve a rappresentare gli elementi. Il simbolo chimico è composto da una o due lettere. La prima è sempre maiuscola, la seconda, se c’è, è sempre minuscola. Un altro modo per identificare un elemento e le sostanze tra loro apparentemente identiche è sfruttare il loro punto di fusione e di ebollizione. Ad esempio, il metanolo, identico come aspetto all’ etanolo, bolle a 65° mentre l’etanolo a 78°.

6) Metodo per separare i componenti di densità diverse di una miscela.
I metodi per separare i componenti di densità diverse possono essere la decantazione e la centrifugazione. Il primo caso, sfrutta la forza di gravità che permette al componente più pesante di depositarsi sul fondo del contenitore all’interno del quale è contenuto. Il contenitore è dotato di un rubinetto, che permette la fuoriuscita del liquido più denso che verrà raccolto all’interno di un contenitore, posizionato sotto il rubinetto. Il secondo, invece, è generalmente usato per i miscugli eterogenei e per separare i globuli rossi dal plasma. Posti i componenti all’interno di un contenitore, posto a sua volta all’interno di una centrifuga, questa girerà ad altissima velocità per ottenere tale risultato.


7) Dove si colloca nella storia della scienza la teoria del flogisto? Perché era errata?
La teoria del flogisto si colloca nel XVIII secolo; era errata perché i metalli non perdevano flogisto nella combustione, ma acquistavano ossigeno. Altro errore fu non pesare i metalli prima e dopo la combustione (guardare domanda due).


8) Cosa pensavano della costituzione del mondo gli antichi Greci?
Gli antichi Greci sostenevano che il mondo fosse costituito da quattro elementi, ossia acqua, aria, terra e fuoco. Aristotele ipotizzò anche la presenza nell’aria dell’etere, che fu poi smentita da Eistein, ma ci perviene come residuo linguistico. I quattro elementi per Aristotele costituivano una massa definita sublunare.

9) Caratteristiche di una buona teoria scientifica moderna.
Una buona teoria scientifica deve provenire prima di tutto da un osservazione. Dopo ciò si formulerà un’ipotesi che deve essere falsificabile e deve essere fatta una previsione. Successivamente si farà un esperimento , che potrà confermare o negare l’ipotesi. In tal caso quest’ultima verrà riscritta. Qui si possono scoprire leggi scientifiche, come quella di conservazione della massa di Lavoisier e un’ipotesi di ampia portata può diventare una teoria scientifica, come la teoria atomica.

10) Una teoria scientifica può essere smentita da esperimenti?
Una teoria scientifica, nel caso sbagliata, può essere smentita da esperimenti e poi riformulata.

1. Caratteristiche dello stato solido della materia.

Allo stato solido, le particelle della materia sono molto vicine, anche se in continuo movimento, e questo conferisce a un solido il suo volume definito. I solidi non sono, dunque, comprimibili e si distinguono in cristallini, quando le particelle hanno una distribuzione fissa e ordinita nello spazio (es. sale da cucina) e amorfi quando la posizione delle particelle, pur essendo fissa, non è ordinata (es. oggetti di vetro).

2. Caratteristiche delle soluzioni.

Le soluzioni, o misculi omogenei, sono costituite da due o più tipi di atomi o molecole, combinati in rapporti che possono variare da caso a caso. La loro composizione è identica in tutti i suoi punti ed è generalmente costituita da un solvente (elemento liquido) in cui è sciolto un soluto (elemento solido). Ne è un esempio l'acqua marina.

3. Principio di funzionamento della distillazione.

La distillazione è una tecnica di separazione dei miscugli omogenei, che sfrutta le differenti temperature di ebollizione delle componenti. Si travasa il miscuglio in un recipiente bollente e il liquido che per primo passa allo stato aeriforme viene convogliato in un refrigeratore, dove torna allo stato liquido per essere poi travasato in un recipiente di raccolta.

4. Definizione di temperatura e calore. Differenze tra le due grandezze.

La temperatura è l'energia cinetica media di un corpo, mentre il calore è l'energia in transito che passa sempre da un corpo più caldo a uno più freddo. Dal momento che la temperatura è indipendente dalla dimensione del corpo, tale grandezza è detta intensiva. Al contrario, l'energia in transito da un corpo a un altro varia al variare delle sue dimensioni: viene perciò detta grandezza estensiva.

5. La radioattività: cosa è e chi ha contribuito alla sua scoperta.

Nel 1896, Henri Becquerel osservò che un atomo particolarmente pesante e instabile, l'uranio (metallo attinide con numero atomico 92), emanava dal nucleo dei raggi capaci di impressionare una lastra fotografica. Due anni dopo, i coniugi Marie e Pierre Curie scoprirono altri due elementi altrettanto attivi: il polonio (semi-metallo con numero atomico 84), così chiamato come omaggio al paese natio di Marie Slodowska, e il radio (metallo alcalino-terroso con numero atomico 88), che era circa un milione di volte più attivo dell'uranio. Le particelle radioattive si distinguono in α (2 protoni e 2 neutroni), β (elettroni) e γ (raggi particolarmente penetranti).

6. Trasformazioni chimiche o fisiche: i passaggi di stato.

I passaggi di stato sono trasformazioni fisiche perché non cambia la composizione della materia, ma l'energia cinetica media e i legami intermolecolari.

7. Cosa misura la temperatura? Che effetti ha sullo stato della materia?

La temperatura misura l'energia cinetica media di un corpo. L'aumento di temperatura provoca un allentamento dei legami tra particelle e ogni corpo a una determinata temperatura passa dallo stato solido a quello liquido (fusione) a quello aeriforme (ebollizione). Viceversa, quando la temperatura scende, i legami tra particelle si rafforzano e avviene l'opposto.

8. La chimica analitica. Definizioni e un esempio.

La chimica analitica ha lo scopo di identificare le componenti di materiali e sostanze. Si articola su due livelli: quello qualitativo, volto a determinare la presenza o assenza di un dato composto, e quello quantitativo, per stabilire in che misura è presente tale composto. Gli esempi più tradizionali di analisi chimica sono il saggio alla fiamma e la spettrografia. Infatti, alcuni elementi a contatto con una fiamma assumono un colore che li caratterizza; allo stesso modo, con un prisma si può ottenere lo spettro dei colori di un atomo che consente di identificarlo.

9. Significato delle periodicità della Tavola Periodica degli Elementi.

La Tavola Periodica degli Elementi ha questo nome perché in essa sono classificati gli elementi (in ordine crescente di numero atomico) in gruppi che presentano periodicamente, cioè a intervalli regolari, le stesse proprietà. Tale scoperta si deve a Dmitri Mendeleev (1869).

10. Campi di interesse della chimica organica.

La chimica organica studia i composti del carbonio (C - gas del IV gruppo con numero atomico 6), che è chimicamente molto attivo e forma composti con un gran numero di elementi. Nell'ambito di questa disciplina, riveste una grande importanza la sintesi organica di elementi ottenuti in laboratorio con le caratteristiche desiderate.