Atomi e molecole spiegata ai bambini

Articolo sugli atomi per la scuola media

Esplorate il minuscolo mondo delle molecole e come queste formino tutti gli oggetti del mondo. Scoprite la relazione tra atomi e molecole, come si formano le molecole e cosa determina le dimensioni e la forma delle molecole.

Che cos'è una molecola? Guardate la vostra mano. L'unica cosa che si vede è un palmo con le dita, ma se si potesse guardare all'interno, si vedrebbe che la mano è composta da molte parti, come ossa e muscoli. Guardate al microscopio e noterete che le ossa e i muscoli sono fatti di cellule. Aumentando l'ingrandimento, si scopre che ogni cellula contiene molecole. Quindi, il vostro corpo è composto da molecole. Le molecole non costituiscono solo il vostro corpo, ma anche le cose che vi circondano. Ci sono molecole nella vostra scrivania, nella vostra matita e nel vostro pranzo. Una molecola è un gruppo di due o più atomi che si legano tra loro. Gli atomi sono i mattoni fondamentali della materia. Forse avete già visto l'immagine di un atomo. Gli atomi hanno elettroni che fluttuano intorno al nucleo. Un buon modo per pensare agli atomi e alle molecole è quello di pensare alle lettere che compongono una parola. Per esempio, la parola "cane" è composta da tre lettere, d-o-g. Queste lettere sono le unità più piccole, quindi sono come gli atomi. Le lettere si uniscono per formare una parola, quindi la parola è come una molecola. Ci sono molti modi per mettere insieme gli atomi. Il numero di atomi e i tipi di atomi che si legano tra loro per formare una molecola determinano la dimensione e la forma della molecola. L'idrogeno gassoso (o H2) è una piccola molecola composta da due soli atomi di idrogeno uniti l'uno all'altro. Il DNA è una molecola complessa che trasporta le informazioni genetiche. È composto da molti atomi diversi che si legano tra loro per formare una forma a spirale.

Struttura atomica

Le proprietà degli elementi e dei composti sono determinate dalla loro struttura. L'unità strutturale più semplice di un elemento è l'atomo. Gli atomi sono molto piccoli. Cento milioni (100.000.000) di atomi di idrogeno messi uno accanto all'altro sono lunghi solo un centimetro!

Alcuni elementi sono monoatomici, cioè costituiti da un singolo atomo (mon-) (-atomico) nella loro forma molecolare. L'elio (He, vedi Fig. 2.8) è un esempio di elemento monoatomico. Altri elementi contengono due o più atomi nella loro forma molecolare (Fig. 2.8). Le molecole di idrogeno (H2), ossigeno (O2) e cloro (Cl2), ad esempio, contengono ciascuna due atomi. Un'altra forma di ossigeno, l'ozono (O3), ha tre atomi e lo zolfo (S8) ha otto atomi. Tutte le molecole elementari sono costituite da atomi di un singolo elemento.

Le molecole dei composti hanno atomi di due o più elementi diversi. Ad esempio, l'acqua (H2O) ha tre atomi, due di idrogeno (H) e uno di ossigeno (O). Il metano (CH4), un comune gas serra, ha cinque atomi, uno di carbonio (C) e quattro di idrogeno (H, vedi Fig. 2.9).

Definizione di atomo ks3

Che cos'è un atomo? Gli atomi sono blocchi di costruzione. Se si vuole creare una lingua, si ha bisogno di un alfabeto. Se si vogliono costruire molecole, occorrono atomi di diversi elementi. Gli elementi sono l'alfabeto del linguaggio delle molecole.

Ogni elemento è un po' diverso dagli altri. In inglese, si sa che "B" è diverso da "C". Anche in chimica la "B" è diversa dalla "C" perché il boro (B) e il carbonio (C) sono elementi diversi con atomi che hanno strutture diverse. Gli atomi sono definiti come le più piccole unità di materia che hanno le proprietà di un singolo elemento.

Esistono pezzi di materia più piccoli di un atomo? Certo. Gli atomi sono composti da particelle di materia più o meno piccole. Tuttavia, queste particelle più piccole non hanno le proprietà di un elemento. Gli elettroni di un atomo di oro (Au) sono gli stessi di un atomo di neon (Ne). In chimica ci piace studiare gli atomi perché l'Universo ruota intorno alle proprietà degli elementi, non necessariamente alle proprietà di un elettrone o di un protone.

Definizione di molecole elementari

Le molecole sono costituite da atomi incastrati tra loro in una forma particolare. Non tutte le combinazioni di atomi sono ugualmente possibili; gli atomi creano determinate forme a preferenza di altre. Inoltre, hanno valenze diverse. Ad esempio, gli atomi di ossigeno hanno sempre due legami con altri atomi, gli atomi di carbonio hanno sempre quattro legami con altri atomi e gli atomi di azoto hanno sempre tre legami con altri atomi.

Nella teoria cinetica dei gas, il termine molecola viene spesso utilizzato per qualsiasi particella gassosa, indipendentemente dalla sua composizione. Secondo questa definizione, gli atomi dei gas nobili sono considerati molecole in quanto sono di fatto molecole monoatomiche.

Nei gas come l'aria, le molecole volano in giro. Nei liquidi, come l'acqua, le molecole sono incastrate tra loro, ma possono comunque muoversi. Nei solidi, come lo zucchero, le molecole possono solo vibrare. Nel quarto stato della materia, noto come plasma, gli atomi sono ionizzati e non possono formare molecole.

Con la formula molecolare si possono scrivere i numeri di tutti gli atomi di una molecola. Ad esempio, la formula molecolare del glucosio è C6H12O6. Ciò significa che una molecola di glucosio è composta da sei atomi di carbonio, dodici atomi di idrogeno e sei atomi di ossigeno.