E-school  di  Arrigo Amadori

in collaborazione con :

Associazione Astrofili Cesenati  http://www.astrofilicesena.it/index.html  

CORSO DI CULTURA SCIENTIFICA DI BASE

incontro del  24/10/2003

argomenti previsti

01 - Numero atomico, numero di massa. Tavola periodica degli elementi di Mendeleyev.

Un atomo è formato da un nucleo pesante contenete protoni e neutroni e da una "nuvoletta" di elettroni
leggeri che gli ruotano attorno. Il numero degli elettroni (che sono carichi negativamente) eguaglia il 
numero dei protoni (che sono carichi positivamente). L'atomo, quindi è elettricamente neutro.

Il numero dei protoni (e quindi degli elettroni) che costituiscono un atomo si chiama numero atomico.

Il numero dei protoni e dei neutroni che costituiscono il nucleo di un atomo si chiama numero di massa.

Gli atomi esistenti in natura (altri sono stati creati artificialmente dall'uomo) sono 92.

Essi possono essere rappresentati (in ordine crescente di numero atomico) nella cosiddetta tavola 
periodica degli elementi di Mendeleyev :

http://www.apsidium.com/ext_pt/expertab.htm

02 - Metalli e non metalli.

Gli atomi hanno la tendenza a diventare ioni ovvero di acquistare o perdere elettroni. Uno ione 
positivo è un atomo o un gruppo di atomi che ha perduto uno o più elettroni. Uno ione negativo 
è un atomo o un gruppo di atomi che ha acquistato uno o più elettroni.

Gli atomi che tendono fortemente a perdere elettroni e quindi a diventare ioni positivi si chiamano
metalli. Essi sono posti di norma a sinistra nella tavola degli elementi.

Gli atomi che tendono fortemente ad acquistare elettroni e quindi a diventare ioni negativi si chiamano 
non metalli. Essi sono posti di norma nella parte destra della tavola degli elementi.

Altri tipi di atomi hanno comportamenti non così netti ed alcuni si possono comportare addirittura da 
metalli o da non metalli, dipende dalle situazioni.

03 - Legami polari e covalenti.

Gli atomi si combinano formando molecole a causa delle forze elettromagnetiche. 

Un legame polare si ha quando due ioni di segno opposto si attirano. Un esempio eclatante di legame
polare si ha nel sale da cucina NaCl. In questo sale ogni ione positivo di sodio (metallo) attrae a sé
uno ione negativo di cloro (non metallo) (e viceversa) formando una struttura cristallina intervallata
di ioni positivi e negativi. In questo tipo di legame un elettrone del sodio passa al cloro e ciò in maniera 
molto stabile.

Mettendo il sale nell'acqua esso si scioglie perché le molecole di acqua, come già sappiamo, possiedono
una asimmetria elettrica in grado di modificare il legame polare fra gli ioni. In questo modo il reticolo
cristallino si rompe, si scioglie (pur mantenendosi il legame polare fra ioni cloro e sodio).

Il legame covalente si ha quando gli elettroni delle orbite più esterne degli atomi che vanno a costituire
la molecola diventano comuni ad essi. Si crea una sorte di condivisione di elettroni. Gli elettroni condivisi
ruotano attorno ai nuclei che costituiscono la molecola.

Esempio di legame covalente è l'anidride carbonica (biossido di carbonio) CO2.

04 - Stati della materia.

Il tipo di legame elettromagnetico fra le molecole forma i vari tipi di stati della materia. Solido, liquido
e gassoso.

Nei solidi, le molecole sono praticamente fisse in un reticolo che può essere regolare (formando così
i cristalli) od irregolare (amorfo). In verità, le molecole non sono del tutto fisse (in natura non esiste la
immobilità assoluta). Esse vibrano attorno a posizioni geometriche fisse.

Dando calore (energia) ad un solido le molecole vibrano sempre più fino a rompere il reticolo. Si ha così
la fusione, il passaggio da solido a liquido.

In un liquido, le molecole sono meno vincolate rispetto ad un solido e possono muoversi con più libertà.
Risentendo della forza di gravitazione terrestre, un liquido è però costretto a stare dentro il recipiente
che lo contiene.

Dando calore ad un liquido, le molecole sono in grado di sfuggire dal liquido. Si ha così l'evaporazione e,
se il processo viene accentuato, l'ebollizione.

Lo stato di vapore (come quello di gas) corrisponde a molecole praticamente libere di andare ovunque.
Esse sono praticamente slegate le une dalle altre. Le forze elettriche fra di esse sono pressoché nulle.

05 - Visione di un audiovisivo sulla forza di gravità.

Si tratta di un video della PSSC molto ben fatto ed esauriente in materia. Fra le altre cose viene illustrato
un esperimento in cui si misura la debole forza gravitazionale fra due corpi abbastanza poco massivi.

Fine.

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