Proprietà chimiche di atomi e molecole: Numero atomico, legame covalente, ionico, Appunti di Psicobiologia

Scarica Proprietà chimiche di atomi e molecole: Numero atomico, legame covalente, ionico e più Appunti in PDF di Psicobiologia solo su Docsity! CAPITOLO 1 I protoni neutroni e gli elettroni tendono ad aggregarsi tra loro costituendo dei complessi detti atomi. I protoni e neutroni si dispongono al centro dell'atomo costituendo il nucleo intorno al quale si muovono gli elettroni. Il numero dei protoni di un dato atomo è detto un numero atomico e si indica con la lettera z. Gli atomi sono di norma neutri dal punto di vista elettrico poiché in essi il numero degli elettroni è uguale al numero dei protoni il numero atomico indica anche il numero degli elettroni presenti nell'atomo stesso. I vari tipi di atomi caratterizzati ciascuno da un diverso numero atomico sono detti elementi. Il numero di massa è il numero totale dei protoni e degli elettroni di un atomo e si indica con la lettera a. Atomi appartenenti allo stesso elemento ma con numero diverso di neutroni sono detti isotopi. Alcuni isotopi sono Instabili e tendono a modificare la loro configurazione nucleare decadendo in atomi più stabili gli isotopi che presentano questo fenomeno sono detti radioattivi o radioisotopi. Le proprietà chimiche di un atomo derivano dal numero e dalla distribuzione dei suoi elettroni nello spazio che circonda il nucleo. I vari elettroni di un atomo si distribuiscono su diversi livelli energetici tra loro discontinui. Gli elettroni si muovono intorno al nucleo nelle regioni dette orbitali ogni orbitale può accogliere al massimo due elettroni. Atomi appartenenti o no allo stesso elemento si dicono Legati con legame covalente Quando mettono tra loro in comune uno più elettroni dei livelli energetici esterni Ottenendo in tal modo la completa saturazione quando sono completamente saturi non possono formare legami covalenti con altri atomi.Quando due atomi mettono in comune due o tre coppie di elettroni si dicono legati da doppio o triplo legame covalente.La forza di attrazione che stabilisce tra due atomi Uniti da un legame covalente viene espressa in maniera quantitativa come energia di legame.L'energia di legame espressa in kcal Mol corrisponde all'energia che deve essere somministrata perché quel dato legame possa rompersi .La lunghezza di legame è la distanza tra i nuclei di due atomi ed è un altro parametro utile a descrivere la forza di attrazione che unisce i due atomi In un legame covalente. Un legame omopolare è un legame caratterizzato da una distribuzione della nube elettronica simmetrica. Un legame polarizzato è un legame in cui la nube elettronica ha una distribuzione asimmetrica. Gli atomi elettronegativi tendono Ad attrarre elettroni agli atomi cui mancano pochi elettroni per saturare il livello energetico esterno.  Le molecole la cui nube elettronica Una distribuzione asimmetrica sono dette molecole polari .Le molecole polari interagiscono con facilità le une con le altre e spesso formano legami a idrogeno.Sono idrofile.  Le molecole apolari hanno un grado di elettronegatività tra loro simile la nube elettronica è distribuita in modo omogeneo sull'intera superficie della molecola stessa .le molecole apolari sono ripulse dai solventi polari e sono idrofobe.  gli ioni e il legame ionico:un atomo può avere una carica netta positiva o negativa un atomo con carica netta diversa da zero è indicata con il termine ione.Se carico positivamente è detto catione se ha carica negativa è detto anione.Gli ioni di segno opposto si attraggono l'uno con l'altro come una calamita formando un legame chimico detto legame ionico.La forza di attrazione tra gli ioni decade rapidamente con l aumentare della distanza tra essi.Sostanze costituite da ioni di segno opposto legati da legami ionici sono i cosiddetti sali ad esempio il cloruro di sodio o NaCl.  I legami deboli sono meccanismi tra loro eterogenei di attrazione tra atomi che spesso appartengono a molecole diverse.Sono essenziali per le interazioni funzionali tra le varie molecole della cellula,possono rompersi e crearti facilmente.  Le forze di van der Waals rappresentano un tipo di interazione debole molto importante per il mondo organico.Le forze di van der walz sono un compromesso tra forze attrattive e forse repulsive e gli atomi tendono a mantenersi reciprocamente a una distanza caratteristica.Le forze di van der walz hanno un raggio d'azione estremamente breve e sono attive tra molecole molto vicine tra loro. in un solido queste forze tengono le molecole legate molto saldamente. Lo stato liquido è dato dall’aumento della temperatura che indebolisce i legami .Aggiungendo energia cinetica le molecole tendono a disperdersi fino allo s tato gassoso. .  Il legame a idrogeno avviene tra le molecole polari aventi cariche di segno opposto.. Questo legame ha detto Ponte a idrogeno poiché in esso un atomo di idrogeno preso positivo dal legame covalente con un atomo elettronegativo viene attratto elettrostaticamente da un altro atomo elettronegativo. In questo modo l'idrogeno funge da Ponte tra i due atomi elettronegativi. La lunghezza del legame idrogeno e circa il doppio di quella del legame covalente è da un'energia inferiore rispetto a quest'ultimo. I BIOELEMENTI Di 92 elementi naturalmente presenti nel nostro pianeta 23 sono considerati i bioelementi hanno un basso numero atomico e sono idrogeno carbonio ossigeno e azoto. Le macromolecole biologiche hanno una grande capacità di legarsi stabilmente tra loro mediante la formazione di legami covalenti sia mio polari che polarizzati.. Hanno la possibilità di costruire una varietà Praticamente infinita di molecole molto stabili e che presentano una notevole reattività chimica. Ciò è reso possibile dalla formazione di legami covalenti tra atomi di carbonio ,l'elemento base di tutte le molecole biologiche. ACQUA Tutti gli organismi sono prevalentemente costituiti da Acqua l'acqua è un Costituente essenziale della materia vivente rappresenta il solvente nella quale è disciolta la maggior parte delle molecole biologiche.. Le molecola d'acqua è costituita da due atomi di idrogeno legati covalentemente ad un atomo di ossigeno la molecola è molto stabile e complessivamente neutra. L'acqua presenta le regioni degli idrogeni fortemente elettropositivo e e quella dell'ossigeno fortemente elettronegativa ,la molecola è quindi un dipolo con il vertice occupato dall'ossigeno con carica negativa e le braccia occupate dal idrogeno con carica positiva. L'organizzazione a dipolo fa sì che le molecole d'acqua possono stabilire legami a idrogeno sia con altre molecole polari che tra loro. La presenza di legami a idrogeno influenza profondamente lo stato fisico delle molecole d'acqua. Allo stato liquido le sue molecole Sono in continua agitazione termica e legate da legami a idrogeno che si formano e si spezzano con l'aumentare della temperatura l'intensità del Movimento molecolare aumenta e alla temperatura di 100 gradi il legame a idrogeno è completamente impedito si trova allo stato gassoso. Alla temperatura di 0 gradi il movimento delle molecole non è e non è più in grado di spezzare il legame idrogeno Perciò le molecole si immobilizzano e si trova allo stato solido il ghiaccio. Il ghiaccio ha una densità minore dell'acqua perché la distanza tra le molecole acquose è maggiore di quella che sia tra le molecole allo stato liquido.