Principi Fondamentali della Chimica: Dalla Teoria Atomica di Dalton alla Cinematica dei Gas
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I Fondamenti della Chimica Moderna
Le Ipotesi di Dalton sulla Teoria Atomica
La teoria atomica di Dalton si basa sui seguenti postulati:
- Le sostanze semplici costituite da un unico elemento sono formate da un solo tipo di minuscole particelle indivisibili, chiamate atomi.
- Tutti gli atomi di un elemento chimico sono identici in massa e in tutte le altre proprietà.
- Gli atomi di elementi chimici diversi hanno masse diverse.
- I composti sono formati quando atomi di elementi diversi si combinano insieme per formare molecole.
Le Leggi Ponderali
Legge della Conservazione della Massa (Lavoisier)
La massa totale dei prodotti di una reazione chimica è sempre uguale alla massa totale dei reagenti che hanno reagito.
Legge delle Proporzioni Definite (Proust)
Gli elementi che concorrono a formare un composto sono sempre nello stesso rapporto di massa, indipendentemente dalla fonte o dal metodo di preparazione del composto.
Concetti di Quantità e Massa
L'Ipotesi di Avogadro
Il volume di un gas è direttamente proporzionale al numero di molecole in esso contenute, indipendentemente dalla loro dimensione o natura chimica.
Definizione di Mole
Una mole è la quantità di sostanza che contiene un numero di particelle (corpi elementari) pari al numero di atomi contenuti in 12g di carbonio-12.
Unità di Massa Atomica (UMA)
L'Unità di Massa Atomica (UMA) è definita come un dodicesimo della massa di un atomo di carbonio-12, scelta come massa di riferimento per definire la massa atomica relativa.
La Teoria Cinetico-Molecolare dei Gas Ideali
I postulati fondamentali che descrivono il comportamento dei gas ideali sono:
- Le molecole di gas sono molto piccole e molto distanti tra loro. La maggior parte del volume occupato da un gas è spazio vuoto.
- Le molecole di gas sono in costante movimento casuale. Tutte le direzioni di movimento sono ugualmente probabili. Le molecole con massa inferiore si muovono più velocemente, in media, rispetto a quelle con massa superiore.
- Le molecole si scontrano con le pareti dei contenitori. Le collisioni con le pareti sono la causa della pressione del gas.
- Quando si scontrano, le molecole non perdono energia cinetica; le collisioni sono perfettamente elastiche.
- Le molecole non esercitano forze di attrazione o repulsione significative fra loro, tranne che durante il processo di collisione. Tra le collisioni si muovono in linea retta.
Relazione tra Temperatura ed Energia Cinetica
- La velocità media delle molecole e la loro energia cinetica media aumenta all'aumentare della temperatura.
- L'energia cinetica media delle molecole dipende solo dalla temperatura assoluta.