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LA CARICA ELETTRICA

LA CARICA ELETTRICA. Era già conosciuta ai tempi di Talete ( VII sec. a. C.) È una proprietà estensiva che richiama forze attrattive e repulsive: cariche opposte si attraggono e cariche dello stesso segno si respingono .

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LA CARICA ELETTRICA

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Presentation Transcript

  1. LA CARICA ELETTRICA • Era già conosciuta ai tempi di Talete(VII sec. a. C.) • È una proprietà estensiva che richiama forze attrattive e repulsive:cariche opposte si attraggono e cariche dello stesso segno si respingono. • Può assumere valori positivi e negativi: nel caricamento di due corpi neutri per strofinamento uno si carica negativamente e l‘altro positivamente • Si conserva e si può trasferire • Ha come unità di misura il Coulomb [C La struttura dell‘atomo -1-

  2. LA DIFFERENZA DI POTENZIALE ELETTRICO TRA DUE PUNTI • Esprime l‘energia che una carica elettrica può liberare nel passare tra i due punti. • Si misura in Volt [V] =[J/C] • Diventa nulla quando tra i due punti non può più scorrere corrente elettrica. • Permette di definire il polo + (il punto che si trova ad un potenziale maggiore) ed il polo – (quello che si trova ad un potenziale minore) • Nelle pile va da 1,5 V a 12 V ca. • Nella rete va da 220 V a 380 V La struttura dell‘atomo -2-

  3. CORRENTE E CONDUCIBILITÀ ELETTRICA CORRENTE ELETTRICA • È uno spostamento di carica elettrica • Permette il trasferimento di energia • Si misura in ampère [A] = [C/s] • Può essere generata dalla trasformazione chimica che avviene in una pila • Può provocare una trasformazione chimica (elettrolisi) • Può essere generata da un trasformatore • Esprime la tendenza che un corpo ha nel lasciar passare la corrente elettrica • Distingue i materiali in conduttori e isolanti • Distingue gli elementi metallici da quelli non metallici • Varia in funzione della differenza di potenziale applicata al corpo CONDUCIBILITÀELETTRICA La struttura dell‘atomo -3-

  4. CONDUCIBILITÀ ELETTRICA E PORTATORI DI CARICA NEI SALI I sali: • a temperatura ambiente sono solidi e non conducono • sciolti in acqua conducono e subiscono delle trasformazioni chimiche agli elettrodi • ad elevata temperatura fondono e conducono, subendo delle trasformazioni chimiche agli elettrodi • sono chiamati elettroliti: si sciolgono in acqua rendendola conduttrice La struttura dell‘atomo -4-

  5. QUESTI PIÙ NUMEROSI ALTRI FENOMENI CI HANNO PERMESSO DI DIRE CHE: • Nei sali sono presenti atomi o molecole cariche elettricamente (ioni) • Gli ioni sono liberi di spostarsi quando si trovano in una fase liquida (disciolti o fusi) • Gli ioni monoatomici nonmetallici si muovono verso il polo positivo e sono carichi negativamente (anioni) • Gli ioni monoatomici metallici si muovono verso il polo negativo e sono carichi positivamente (cationi) • La carica degli ioni corrisponde alla loro valenza • Anche gli acidi e le basi sono degli elettroliti, oltre ai sali La struttura dell‘atomo -5-

  6. VALENZA, CARICA ELETTRICA ELEMENTARE E CARICA ELETTRICA DEGLI IONI CHIMICAMENTE STABILI (1) • Chiameremo ioni chimicamente stabili, gli ioni che si possono trovare nei corpi che ci circondano. • La carica elettrica che acquista uno ione è sempre un multiplo intero (positivo o negativo) di una quantità di carica elettrica minima chiamata carica elementare (1,6 10-19C). Più avanti vedremo che uno ione si ottiene aggiungendo o sottraendo elettroni da un atomo o da una molecola. Es. Na+ rappresenta uno ione con una carica di 1,6 .10-19C mentre Cl-rappresenta uno ione con una carica di -1,6 10-19C. La struttura dell‘atomo -6-

  7. VALENZA, CARICA ELETTRICA ELEMENTARE E CARICA ELETTRICA DEGLI IONI CHIMICAMENTE STABILI (2) • Gli ioni formati dagli atomi degli elementi metallici sono di regola ioni monoatomici positivi. • Gli ioni monoatomici non metallici sono sempre negativi • Il numero di cariche elementari sugli ioni monoatomici dei gruppi principali corrisponde alla valenza rispetto all’idrogeno. Gli elementi dell’ottavo gruppo non formano ioni monoatomici chimicamente stabili. • La carica elettrica totale dei composti formati da ioni è nulla. Esempi di ioni chimicamente stabili:Na+, Ca++, Al+++, Cl-, O--, N--- Esempi di composti ionici: NaCl (Na+, Cl- ) CaCl2 (Ca++, Cl- , Cl- ) La struttura dell‘atomo -7-

  8. DOVE TROVIAMO GLI IONI?(1) • Buona parte delle rocce della crosta terrestre sono costituite da ioni: carbonati, silicati, ossidi,… • Nell’ acqua di mare ce ne sono moltissimi, in quelle dolci molto meno: si tratta degli “ioni più solubili”. • se ne formano continuamente di instabili: • Nella ionosfera a causa delle radiazioni solari (UV, raggi X,raggi gamma), • Durante la scarica elettrica di un fulmine • nelle lampade al neon accese • Quando la materia viene attraversata dalle radiazioni ionizzanti • nei processi di combustione, nelle fiamme La struttura dell‘atomo -8-

  9. DOVE TROVIAMO GLI IONI?(2) • Ioni che determinano la formazione di incrostazioni calcaree: • Ca2+, Mg2+, CO32-, HCO3- • ioni che vanno a formare la fase minerale delle ossa: Ca2+,OH -, PO43- (idrossiapatite Ca10(PO4)6(OH) 2 ) • ioni che partecipano alla propagazione del messaggio elettrico tra le cellule:Na+, K+ • I metalli presenti nel nostro corpo sono tutti presenti come ioni. La struttura dell‘atomo -9-

  10. IONI E MOLECOLE NELLA TOSSICOLOGIA • I composti ionici del berillio (BeCl2, Be(NO3 )2…) sono tutti tossici e hanno lo stesso tipo di effetto sull‘organismo umano • La loro tossicità è dovuta alla stessa causa: lo ione Be2+ • Nei composti molecolari, la tossicità non è riconducibile ad un determinato elemento: non esiste la tossicità del carbonio ma solo quella di alcune sostanze organiche => Per le proprietà dei composti molecolari è fondamentale la struttura molecolare! La struttura dell‘atomo -10-

  11. Caratteristiche Tipi di ioni liberati Sali binari Gli ioni sono già presenti nella sostanza pura (sono sostanze ioniche) Mez+e Nmw- Sali ternari Mez+e (NmOx)w- Idrossidi Basiche Mez+e OH- Idracidi Gli ioni si formano quando le molecole di queste sostanze reagiscono con l‘acqua (sono sostanze molecolari) Acide H+e Nmw- Ossiacidi Acide H+e (NmOx)w- CLASSI DI ELETTROLITI La struttura dell‘atomo -11-

  12. LE REAZIONI DI DOPPIO SCAMBIO TRA ELETTROLITI DISCIOLTI IN ACQUA. • Molte delle reazioni tra gli elettroliti disciolti in acqua si possono prevedere facilmente se si considerano gli ioni presenti in soluzione. Nelle reazioni di doppio scambio, gli ioni prodotti da un elettrolita si associano a quelli di un altro elettrolita producendo una nuova sostanza. • Esempio A)Sale 1 + Sale 2  Sale 3 + Sale 4 Na2S + Cu(NO3)2 …………+ ………… • 2Na+, S2- + Cu2+,2 (NO3)- Cu2+, S2- + Na+, (NO3)- • Na2 S + Cu(NO3)2CuS + 2NaNO3 La struttura dell‘atomo -12-

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