INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLA CHIMICA

1. INTRODUZIONE ALLO STUDIO DELLA CHIMICA

2. La chimica è una scienza centrale Essa interagisce con BIOLOGIA MEDICINA FISICA GEOLOGIA ECOLOGIA • Nel campo dell’alimentazione ha fornito i fertilizzanti di sintesi, insetticidi e diserbanti, additivi, conservanti ed antifermentativi. • Nel campo farmaceutico fornisce prodotti quali antibiotici, antistaminici, anestetici … • Nel campo dell’abbigliamento ha messo a disposizione dell’uomo fibre non presenti in natura (nailon, rislan, leacril, terital….) • Risponde alle esigente umane con prodotti utilizzati ogni giorno, quali dischi, pneumatici, detersivi, cosmetici, materiale fotografico …

3. LA CHIMICA E’ UNA SCIENZA SPERIMENTALE • IL COMPITO DI UNO SCIENZIATO E’ QUELLO DI OSSERVARE OGETTI, FENOMENI, CORPI • L’OSSERVAZIONE NASCE DALL’ESIGENZA DI SPIEGARE I FENOMENI ED INTERPRETARE LA REALTA’ • L’OSSERVAZIONE DI OGGETTI, FENOMENI E CORPI DIVENTA OSSERVAZIONE SCIENTIFICA QUANDO: SI RICORRE A RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE TRA GRANDEZZE E A MODELLI SI PROCEDE UTILIZZANDO IL METODO SPERIMENTALE SI UTILIZZA UN LINGUAGGIO CHIARO,SINTETICO, PRECISO, PER COMUNICARE LE PROPRIE SCOPERTE

4. Il Metodo Scientifico L’osservazione dei fenomeni naturali è alla base del metodo scientifico Osservazione di un fenomeno L’ipotesi costituisce un tentativo di spiegare il fenomeno Ipotesi Documentazione L’esperimento serve a verificare l’ipotesi Esperimento Nuova ipotesi Raccolta e analisi critica dei dati sperimentali L’ipotesi deve essere rivista se non viene supportata da dati sperimentali L’ipotesi è verificata? Se i dati raccolti mostrano una regolarità significativa vengono espressi sotto forma di legge. La legge può essere rappresentata da una relazione matematica NO SI Si formula la legge

5. La Chimica studia la composizione, la struttura e le trasformazioni della materia, procedendo con il metodo sperimentale, che permette il passaggio dall’osservazione della realtà compiuta da un uomo comune a quella compiuta da uno scienziato. L’osservazione scientifica permette di individuare proprietà quantificabili, cioè misurabili: LE GRANDEZZE FISICHE Le grandezze fisiche sono definite operativamente,cioè tramite un procedimento appropriato, utilizzando uno opportuno strumento Misurare significa confrontare la grandezza, con una unità di riferimento, l’unità di misura Le grandezze fisiche possono essere fondamentali o derivate (si ottengono combinando le fondamentali). Le grandezze fondamentali del S.I. sono: lunghezza, massa, tempo, intensità luminosa, intensità di corrente, temperatura, quantità di sostanza

6. LA TEMPERATURA E’ una grandezza intensiva. Si misura con il termometro. Il termometro è suddiviso in gradi centigradi secondo la scala Celsius. 100°C 0°C Il valore 0 corrisponde alla temperatura del ghiaccio fondente. Il valore 100 corrisponde alla temperatura dell’acqua all’ebollizione. La distanza tra i due segni viene divisa in 100 parti uguali.

7. Esiste uno zero assoluto della temperatura al di sotto del quale è impossibile scendere. Lo zero assoluto si colloca a -273,15°C. Anche la scala assoluta, come la scala Celsius, è una scala centigrada, il cui grado si chiama kelvin e si indica con K Celsius(°C) Kelvin(K) 600 300 500 200 400 100 T(K)= t(°C) + 273,15 300 0 273,15 200 -100 100 -200 -273,15 0 -300

8. Il calore E’ una modalità di trasferimento di energia da un corpo a una temperatura più elevata a uno a temperatura più bassa 100°C 25°C 0°C 25°C calore Il trasferimento cessa non appena i due corpi hanno raggiunto la stessa temperatura E’ una grandezza estensiva, perché il calore dipende dalla quantità di materia che viene coinvolta nel trasferimento

9. L’energia “L’energia è la capacità di un corpo di eseguire lavoro e di trasferire calore” Lavoro = forza.spostamento L = f . S Energia e Lavoro hanno nel S.I. la stessa unità di misura il joule kg . m J = 1N.1m = = joule s2 Tutti i tipi di energia sono classificabili come energia cinetica o energia potenziale

10. ENERGIA POTENZIALE: è quella posseduta dai corpi in virtù della loro posizione in un campo di forze. Anche se il corpo è immobile essa è presente e si manifesta quando può trasformarsi in un’altra forma ENERGIA CINETICA: è l’energia dovuta al movimento dei corpi. L’energia cinetica di un oggetto si calcola con la formula: E c =1 m . v2 2 Energia potenziale Energia cinetica