Chimica, da alchimia, derivato dall’arabo al-kimiya, “pietra filosofale”, a sua volta derivato dal greco tardo χυμεία, ovvero “mescolanza”. L’Alchimia studiava la possibilità di trasformare i metalli in oro.

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Chimica: elementi, composti, trasformazioni

La chimica è una scienza che studia la struttura ( come è fatta ), le proprietà ( i caratteri  ) e la composizione ( da cosa è fatta ) della materia (  la sostanza di cui sono fatti gli oggetti che si possono vedere e che esiste cioè ha un peso, occupa uno spazio e ha una forma ). 

Siccome la materia è formata da elementi ( in Natura ce ne sono 92, in laboratorio gli scienziati ne hanno creati altri ) e da molecole ( unione di due o più elementi uguali o diversi tra loro ).  Gli atomi (  dal latino ătomus, a sua volta dal greco ἄτομος, formato da ἀ-, cioè “non” e dalla radice τέμνω cioè “tagliare”; significa quindi “che non si può tagliare” perciò “indivisibile” ) formano gli elementi e le molecole, pertanto in chimica si studiano anche gli atomi,  particelle piccolissime formate da elettroni ( con carica elettrica negativa ), neutroni ( senza carica elettrica ) protoni ( con carica elettrica positiva )  e il modo in cui si combinano tra loro per formare le molecole.

Le trasformazioni della materia possono essere di due tipi: 

  • fisiche: ovvero trasformazioni reversibili che una volta avvenute possono essere ripercorse anche nel senso opposto. Una trasformazione fisica è la solidificazione dell’acqua in ghiaccio che, lasciato a temperatura ambiente, torna ad essere acqua; 
  • reazioni chimiche, ovvero trasformazioni irreversibili che una volta avvenute non possono essere ripercorse anche nel senso opposto. Una trasformazione chimica è ad esempio la combustione del carbone.
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Concetti base di chimica. (file pdf) Atomi e molecole  ( pagina web )

Reazioni in Chimica.

Nelle reazioni chimiche si ha la formazione di nuove sostanze; sono trasformazioni che interessano la natura delle particelle delle sostanze, modificandole e consentendo pertanto la formazione di nuove sostanze.
Si ha una reazione chimica per esempio quando lo zucchero viene sottoposto a riscaldamento; inizialmente lo zucchero fonde e poi, prolungando il riscaldamento, lo zucchero scompare, formando due sostanze nuove: acqua e carbonio.
Si sono formate nuove sostanze e la trasformazione è irreversibile in quanto una volta che è avvenuta non può più procedere in senso inverso. Anche la formazione della ruggine dal ferro è un esempio di reazione chimica.

Per descrivere una reazione si utilizzano equazioni chimiche nelle quali i reagenti vengono scritti a sinistra di una freccia, mentre a destra vengono scritti i prodotti.
La freccia pertanto indica che i reagenti si trasformano nei prodotti. 

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Supponiamo che i reagenti siano due, indicati come A e B, e che danno luogo a due prodotti, C e D, si chiama equazione di reazione l’espressione: nella quale a, b, c, d sono i coefficienti (numeri naturali ) stechiometrici ( dal greco antico στοιχεῖον (stoicheion), “elemento” e -metria, “misura”), che indicano in quali rapporti entrano in reazione i reagenti e si formano i prodotti.

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Chimica: evidenze sperimentali delle reazioni.

I fenomeni più frequenti che si manifestano durante una reazione chimica sono:

  • comparsa o scomparsa di un solido (per esempio, aspirina nell’acqua; formazione delle stalattiti)
  • cambiamento di colore (come la formazione della ruggine, e una mela che marcisce)
    formazione di bollicine (ad esempio aspirina nell’acqua; )
  • combustione riscaldamento o raffreddamento spontaneo dell’ambiente in cui è stata fatta avvenire la reazione (come esempio: la combustione ).
Goethe e la chimica umana

Le affinità elettive è il quarto romanzo di Johann Wolfgang von Goethe, pubblicato nel 1809. Il titolo deriva dall’affinità chimica, proprietà degli elementi chimici che descrive la tendenza di alcuni di essi a legarsi con alcune sostanze a scapito di altre. ( fonte wikipedia )

« […] Le affinità incominciano a diventare interessanti nel momento in cui producono delle separazioni. »

« Ma allora » esclamò Carlotta « anche nelle scienze naturali troviamo questa triste parola che oggigiorno purtroppo si sente tanto spesso in società? »

« Senza dubbio » rispose Edoardo. « Era addirittura un titolo onorifico per i chimici chiamarli “separatori” .»

« Adesso non si usa più » replicò Carlotta « ed è un gran bene: unire è un’arte più grande, un merito più grande. In ogni parte del mondo un unificatore sarebbe il benvenuto. Ma parlatemi di qualche caso del genere, visto che siete già sull’argomento! »

« Certamente! » acconsentì il Capitano. « […] Ad esempio, ciò che chiamiamo calcare è una terra calcarea più o meno pura, intimamente legata a un acido debole, che noi conosciamo a uno stato gassoso. Se immergiamo un pezzo di questa pietra in acido solforico diluito, quest’ultimo attacca la calce che si trasforma in gesso, mentre l’acido debole, aeriforme, si volatilizza. Abbiamo avuto qui una separazione e una nuova combinazione: ormai ci sentiamo autorizzati a usare addirittura il termine “affinità elettiva”, perché sembra proprio che una relazione venga anteposta a un’altra, che se ne scelga una a preferenza di un’altra. »

« Mi perdoni » fece Carlotta « come io perdono al naturalista; ma qui io non vedrei tanto una scelta, quanto piuttosto una necessità naturale e forse neppure: giacché, in definitiva, probabilmente è solo questione di occasioni. È l’occasione che fa le relazioni, come fa l’uomo ladro […]. Nel caso in questione, mi dispiace solo per quel povero acido aeriforme che deve ricominciare a girare nell’infinito. »

Reazioni chimiche nella vita quotidiana.

Esempi sono: la cottura di un uovo, la combustione della benzina, una mela che marcisce, la formazione della ruggine, la preparazione del caramello dal riscaldamento dello zucchero.
Le reazioni chimiche obbediscono a leggi ben precise note come leggi ponderali, cioè relative al peso delle sostanze, che sono considerate le basi fondamentali della chimica. Queste sono: la legge di  Lavoisier, la legge di Proust e la legge di Dalton.

Per avere una reazione chimica devono verificarsi le seguenti condizioni: le molecole dei reagenti si urtano tra loro; le particelle durante l’urto hanno una orientazione corretta; l’urto sviluppa sufficiente energia.
Se solo una di queste condizioni non si verifica, la reazione chimica non avviene.

  • Trasformazioni chimiche utilizzando sostanze di uso domestico.

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