CHIMICA LE CONOSCENZE BASE

CHIMICA LE CONOSCENZE BASE

CHIMICA LE CONOSCENZE BASE

Affrontare lo studio della Chimica presuppone di conoscere alcuni argomenti, relativi ad altre materie, che non sempre sono stati affrontati dagli studenti. 

Spesso poi non viene spiegato che le materie scientifiche hanno come linguaggio comune la matematica e quindi le difficoltà che si hanno in questa materia si riscontrano anche in altri campi, come Fisica, Chimica e Biologia. 

Anche se noi siamo ancora agli inizi del nostro cammino insieme, scoprirete che dedicheremo molto tempo alla matematica anche quando ci occuperemo di tutt’altro! 

Del resto avete notato quanto tempo dedico alla conoscenza di base della matematica, proprio perché è dalla scuola primaria che certe lacune andrebbero colmate! 

Ma ora vediamo quali concetti dovrete conoscere quando a settembre inizierete a studiare Chimica!

Del resto, anche se lo studio comincia in anni diversi e i programmi differiscono leggermente, praticamente in tutte le scuole superiori si affronta lo studio di questa affascinante disciplina! 

Ma ora passiamo ai fatti, con un utile test

CHIMICA LE CONOSCENZE BASE : la MATEMATICA

Per affrontare lo studio della Chimica dovete conoscere alcuni concetti della matematica. Seguendo il percorso che vi propongo, capirete anche quali argomenti affronteremo nel corso dell’estate. Vi dico subito che dedicheremo tanto tempo alla matematica dei primi anni delle superiori, oltre che a Chimica, Fisica e Biologia. Partiremo dall’inizio e procederemo passo dopo passo, finalmente seguendo un filo logico.

Ma torniamo alle conoscenze di base matematiche che vi occorrono per affrontare lo studio della Chimica

1) LE EQUAZIONI DI PRIMO GRADO

Risolvete l’equazione di primo grado

2/3 x – 3 = 1/3 x + 1

Come vedremo meglio presto,

Un’equazione è un’uguaglianza tra due espressioni letterali che risulta verificata solo per particolari valori assegnati all’incognita x

Ad esempio :

3x – 5 = 7 viene verificata per x = 4.

I valori che verificano l’uguaglianza si dicono soluzioni o radici dell’equazione.

Il grado di un’equazione è definito come il massimo esponente con cui compare l’incognita.

Per esempio

3x² – 7 + x =0 è un’equazione di secondo grado

3 + x³ – 5 x  = 0 è un’equazione di terzo grado;

Ricordiamo poi che

• un’equazione di primo grado è detta anche lineare.
• Il numero massimo di soluzioni reali che può avere un’equazione in un’incognita è pari al suo grado.
• Due equazioni nella stessa incognita si dicono equivalenti se hanno le stesse soluzioni.

Torneremo presto a parlare meglio dell’argomento

2) LE EQUAZIONI DI SECONDO GRADO

Provate a risolvere la seguente equazione di secondo grado :

2x²+4x-5=0

Ricordate che un’equazione di secondo grado si risolve riportandola alla forma 

a x ²+ bx + c = 0

E poi applicando la formula : 

Torneremo presto anche su questo argomento, fondamentale per tutte le materie scientifiche

3) NOTAZIONE SCIENTIFICA O ESPONENZIALE

Risolvere le seguenti operazioni:

• 1.2 x 10^-4+2.3 x 10^-4

• 2.5 x 10^-5+2 x 10^-4

Ricordate : 

Un numero scritto in notazione scientifica è formato da un numero compreso tra 1 e 10 moltiplicato per una potenza di 10.

Se i due numeri non hanno la stessa potenza di dieci, dobbiamo riportarli alla stessa potenza! Come, lo scopriremo presto insieme

QUINDI: per la Chimica è importante conoscere bene le potenze e le loro proprietà

4) CIFRE SIGNIFICATIVE 

Quante cifre significative vi sono nei seguenti numeri?

• 3.1412926
• 0.0034
• 12.23
• 100
• 100. 00

Ricordiamo che il numero di cifre significative è molto importante nelle misurazioni, perché ci danno un’idea della precisione degli strumenti a nostra disposizione. 

Per questo 100 è molto diverso da 100.00! Infatti 100 ha tre cifre significative mentre 100.00 ne ha ben 5!

Riprenderemo questo argomento molto presto, parlando di strumenti e loro caratteristiche!

5) MISURE DI VOLUME ed EQUIVALENZE

Una bottiglia di acqua ha un volume di 750 ml. Esprimere lo stesso volume in:

• l (litri)
• dm³
• ml (millilitri)
• cm³
• m³

In Chimica è molto importante sapere effettuare LE EQUIVALENZE e saper gestire le diverse unità di misura con cui una stessa grandezza può essere espressa. In particolare, nella vita di tutti i giorni noi siamo abituati a misurare la capacità in litri e il volume in m³

Nelle Scienze, per scopi pratici, spesso i volumi si esprimono in litri (L).

Un litro è equivalente a un volume pari a 1 dm³, cioè 1 m³ è equivalente a 1000 L.

Il simbolo del litro, in assenza di prefissi, si scrive in maiuscolo, contrariamente alla regola che stabilisce che il simbolo va scritto in minuscolo eccetto nei casi in cui deriva da un nome proprio, perché altrimenti potrebbe creare confusione con la cifra 1.

CHIMICA LE CONOSCENZE BASE: FISICA

6) DENSITÀ E PESO

Risolvete i seguenti problemi :

• Il liquido antigelo utilizzato nelle automobili mostra una densità di 1.11 g/cm³. Quale volume occuperà  una massa di 1850 g di tale liquido?
• Un foglio di platino ha una superficie quadrata di lato 2.5 cm ed una massa complessiva di 1.66 g. Sapendo che la densità del platino e’ di 21.45 g/cm³ calcolare lo spessore del foglio in mm.

Come abbiamo velocemente ricordato parlando delle misure di massa, nella vita quotidiana noi diciamo “peso” ma in Fisica e Chimica intendiamo “massa”! Infatti il peso è una forza, mentre la massa è una grandezza fondamentale!

Intuitivamente, possiamo definire la massa di un corpo  come la «quantità di materia» in esso presente. Ne daremo poi una definizione più rigorosa. Ma che cosa ha a che fare questo con la densità? 

Ricordate l’indovinello “Pesa di più un kg di paglia o uno di ferro?” 

Un kg di qualsiasi sostanza pesa sempre un kg. A cambiare è la sua densità. 

Per definizione : 

La densità di un corpo è uguale al rapporto tra la sua massa m e il suo volume V; la sua unità di misura nel SI è il chilogrammo al metro cubo, kg/m³.

Possiamo dire che la densità è il valore della massa di un’unità di volume (nel SI un’unità di volume è 1 m³).

In pratica, conoscendo la densità di un corpo, sappiamo quanto “pesa” un m³ 

E possiamo quindi trovare il peso di qualsiasi volume impostando una semplice proporzione (come nel primo esercizio)! 

Se conosciamo densità e peso di un corpo, possiamo ricavarne il volume (e da lì le dimensioni del corpo, come nel secondo esercizio). Viceversa, noti il volume e la densità, possiamo calcolare la massa dell’oggetto. 

CHIMICA LE CONOSCENZE BASE: in conclusione

Insomma, come avrete capito, studiare Chimica ha molto a che fare con Matematica e FISICA !!! 

Intanto voi divertitevi con i problemi proposti… presto torneremo sui concetti necessari a risolverli!