Elements and atoms | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy
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0:01 - 0:06Noi umani sappiamo da migliaia di anni, solamente guardando l'ambiente intorno a noi,
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0:06 - 0:10che ci sono sostanze differenti, e che differenti sostanze
tendono ad avere differenti proprietà. -
0:10 - 0:15Differenti proprietà quali ad esempio: una può riflettere la luce in un determinato modo, o non rifletterla.
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0:15 - 0:20Oppure avere un determinato colore, una certa temperatura; essere liquida, gassosa o solida
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0:20 - 0:25Ma abbiamo anche cominciato a osservare come questi elementi reagiscono tra loro in certe circostanze.
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0:25 - 0:31E qui ci sono delle immagini di alcune sostanze. Qui c'é il carbonio, in forma di grafite.
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0:31 - 0:36Questo è piombo, e questo qui è oro.
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0:36 - 0:41E tutti quelli che ho disegnato -- di cui ho mostrato un'immagine, li ho presi tutti da questo sito qui,
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0:41 - 0:45sono tutti in forma solida, ma sappiamo anche che...
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0:45 - 0:49sembra che ci sia un certo tipo di aria in questi, certi tipi di particelle d'aria
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0:49 - 0:52e a seconda del tipo di particelle d'aria a cui si guarda
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0:52 - 0:58se sia carbonio,od ossigeno, o azoto, l'aria sembra avere differenti proprietà.
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0:58 - 0:59O, ci sono altre cose che possono essere liquide,
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0:59 - 1:02o anche se si aumenta la temperatura a sufficienza su queste cose,
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1:02 - 1:05Se si aumenta la temperatura sull'oro o sul piombo,
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1:05 - 1:07si potrebbe ottenere un liquido.
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1:07 - 1:10Oppure -- bruciando questo carbonio,
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1:10 - 1:12lo si porta in uno stato gassoso,
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1:12 - 1:13viene rilasciato nell'atmosfera,
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1:13 - 1:15si spezza la sua struttura.
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1:15 - 1:17Quindi, queste sono cose che noi tutti -- che l'umanità --
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1:17 - 1:21ha osservato per migliaia di anni.
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1:21 - 1:22Ma questo porta ad una domanda spontanea
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1:22 - 1:24che una volta era considerata una domanda filosofica
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1:24 - 1:26ma a cui ora possiamo rispondere un pò meglio,
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1:26 - 1:31e la domanda è: se si continua a spezzare questo carbonio
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1:31 - 1:34in pezzetti sempre più piccoli,
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1:34 - 1:36esiste un pezzo più piccolo di tutti,
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1:36 - 1:40qualche unità elementare, di questa sostanza
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1:40 - 1:43che ha ancora le proprietà del carbonio
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1:43 - 1:45e se in qualche modo si potesse spezzarlo ulteriormente
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1:45 - 1:48si perderebbero le proprietà del carbonio?
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1:48 - 1:50E la risposta è : è così.
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1:50 - 1:52E così, giusto per avere una nostra terminologia,
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1:52 - 1:56chiamiamo queste sostanze differenti, queste sostanze pure
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1:56 - 1:59che hanno queste specifiche proprietà a certe temperature,
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1:59 - 2:01e reagiscono in determinati modi,
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2:01 - 2:05le chiamiamo elementi.
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2:05 - 2:09Il carbonio è un elemento, il piombo è un elemento, l'oro è un elemento.
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2:09 - 2:10Si potrebbe dire che l'acqua è un elemento, e nella storia,
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2:10 - 2:14la gente ha fatto riferimento all'acqua come un elemento,
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2:14 - 2:18ma ora si sa che l'acqua è composta da più elementi di base.
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2:18 - 2:20E' composta da ossigeno ed idrogeno.
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2:20 - 2:25E tutti quessti elementi sono elencati qui,
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2:25 - 2:28nella nostra tavola periodica degli elementi.
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2:28 - 2:29C sta per carbonio
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2:29 - 2:30-- scorro soltanto quelli che sono
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2:30 - 2:32realmente importanti per l'umanità -- ma col tempo probabilmente
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2:32 - 2:36prenderete confidenza da soli con tutti gli altri.
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2:36 - 2:39Questo è ossigeno, questo azoto, questo silicio
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2:39 - 2:43Questo è -- Au è oro. Questo è piombo.
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2:43 - 2:52E l'unità di base di ognuno di questi elementi è l'atomo.
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2:52 - 2:55Quindi, se continuaste ad approfondire , e continuaste a prendere pezzi
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2:55 - 2:57sempre più piccoli, infine arrivereste
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2:57 - 2:59ad un atomo di carbonio.
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2:59 - 3:01Fate la stessa cosa da questa parte,
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3:01 - 3:03e alla fine arrivereste ad un atomo di oro
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3:03 - 3:04Se faceste la stessa cosa da questa parte,
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3:04 - 3:06alla fine avreste queste piccole --
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3:06 - 3:08-- per mancanza di un termine migliore -- particelle,
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3:08 - 3:09che chiamereste atomi di piombo.
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3:09 - 3:11E non sareste più in grado di spezzare quella quantità in pezzi ancora più piccoli
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3:11 - 3:14e continuare a chiamarla piombo,
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3:14 - 3:17perchè non avrebbe più le proprietà del piombo.
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3:17 - 3:18E tanto per darvi un'idea
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3:18 - 3:21-- questa è davvero una cosa che io ho difficoltà
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3:21 - 3:24ad immaginare -- gli atomi sono incredibilmente piccoli.
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3:24 - 3:26Davvero incredibilmente piccoli.
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3:26 - 3:28Per esempio prendiamo il carbonio.
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3:28 - 3:29Anche i miei capelli sono fatti di carbonio.
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3:29 - 3:32In realtà la maggior parte di me è fatta di carbonio.
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3:32 - 3:36In effetti la maggior parte degli esseri viventi è fatta di carbonio.
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3:36 - 3:41E quindi, se prendeste i miei capelli ,e i miei capelli sono di carbonio
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3:41 - 3:42I miei capelli sono per la maggior parte di carbonio.
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3:42 - 3:44Quindi ,se prendeste i miei capelli qui
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3:44 - 3:46-- i miei capelli non sono gialli
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3:46 - 3:47ma assomigliano piuttosto al nero.
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3:47 - 3:48I miei capelli sono neri, ma se facessi questo, non sareste in grado
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3:48 - 3:50di vederli sullo schermo
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3:50 - 3:52Se prendessi i miei capelli e vi chiedessi
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3:52 - 3:55quanti atomi di carbonio è largo un mio capello?
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3:55 - 3:58Quindi, se prendeste uno spaccato del mio capello, non la lunghezza,
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3:58 - 4:00ma la larghezza del mio capello, e dicessi:
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4:00 - 4:03quanti atomi è largo?
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4:03 - 4:07E potreste supporre,oh,Sal mi ha già detto, è molto piccolo [l'atomo]
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4:07 - 4:09quindi magari li ce ne saranno un migliaio
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4:09 - 4:10o una decina di migliaia, o un centinaia di migliaia,
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4:10 - 4:12ma io vi direi: no !
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4:12 - 4:14Ci sono un milione di atomi di carbonio.
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4:14 - 4:17Potreste mettere in fila un milione di atomi di carbonio
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4:17 - 4:21lungo la larghezza di un capello umano medio.
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4:21 - 4:23Ed è ovviamente un'approssimazione,
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4:23 - 4:24non è esattamente un milione,
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4:24 - 4:27ma vi da un'idea di quanto piccolo sia un atomo.
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4:27 - 4:28Prendete un capello dalla votra testa
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4:28 - 4:31e immaginate solo di mettere un milione di cose
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4:31 - 4:34una vicino all'altra attraverso un capello,
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4:34 - 4:37non per la lunghezza,ma per la larghezza di un capello
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4:37 - 4:39E' persino difficile vedere la larghezza del capello.
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4:39 - 4:41Eppure ci sarebbero un milione
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4:41 - 4:43di atomi di carbonio.
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4:43 - 4:48Ora, sarebbe decisamente bello già di per se
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4:48 - 4:49-- sappiamo che c'è
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4:49 - 4:51questo mattoncino fondamentale di carbonio,
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4:51 - 4:54questo mattoncino di base per ogni elemento.
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4:54 - 4:56Ma la cosa ancora più bella è che
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4:56 - 4:59questi mattoncini di base sono collegati tra loro.
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4:59 - 5:03Un atomo di carbonio è fatto di particelle ancora più basilari.
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5:03 - 5:07Un atomo d'oro è fatto di ancora più particelle fondamentali.
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5:07 - 5:10E sono definiti [gli atomi d'oro]
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5:10 - 5:13da come queste particelle sono assemblate.
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5:13 - 5:14Se cambiaste il numero
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5:14 - 5:16di particelle fondamentali
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5:16 - 5:18potreste cambiare le proprietà di quell'elemento,
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5:18 - 5:19il modo in cui reagirebbe,
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5:19 - 5:23o addirittura potreste cambiare l'elemento stesso.
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5:23 - 5:25E, tanto per capire un po' meglio,
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5:25 - 5:28parliamo di questi elementi fondamentali.
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5:28 - 5:32Avete il protone.
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5:32 - 5:36E il protone è realmente ciò che definisce
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5:36 - 5:38-- è in realtà il numero di protoni nel nucleo di un atomo...
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5:38 - 5:40e vi parlerò del nucleo tra un secondo ---
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5:40 - 5:43che definisce un elemento.
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5:43 - 5:45Così è questo ciò che definisce un elemento.
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5:45 - 5:47Quando date un'occhiata alla tavola periodica,
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5:47 - 5:50gli elementi sono scritti in ordine di numero atomico,
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5:50 - 5:52e il numero atomico è
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5:52 - 5:55letteralmente il numero di protoni nell'elemento.
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5:55 - 5:59Quindi, per definizione, l'idrogeno ha un protone.
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5:59 - 6:03L'elio ha 2 protoni. Il carbonio ha 6 protoni.
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6:03 - 6:05Non esistono atomi di carbonio con sette protoni.
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6:05 - 6:07Se li avesse, sarebbe azoto,
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6:07 - 6:09non sarebbe più carbonio.
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6:09 - 6:11L'ossigeno ha 8 protoni.
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6:11 - 6:13Se in qualche modo riusciste ad aggiungere
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6:13 - 6:14un altro protone, non sarebbe più ossigeno,
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6:14 - 6:18Sarebbe fluoro. Quindi il numero atomico
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6:18 - 6:20definisce l'elemento.
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6:20 - 6:23Ed il numero atomico, cioè
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6:23 - 6:25il numero di protoni -- e ricordatevi
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6:25 - 6:28che è il numero scritto qui in alto per ognuno
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6:28 - 6:30degli elementi nella tabella periodica
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6:30 - 6:32-- il numero di protoni
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6:32 - 6:34e' uguale al numero atomico.
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6:34 - 6:37E' uguale al numero atomico.
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6:37 - 6:39E scrivono quel numero quassù perché è quella
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6:39 - 6:42la caratteristica distintiva di un elemento.
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6:42 - 6:46Gli altri due costituenti di un atomo,
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6:46 - 6:48-- penso potremmo chiamarli così --
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6:48 - 6:55sono gli elettroni e i neutroni.
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6:55 - 6:58E il modello che potete iniziare a costruirvi idealmente,
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6:58 - 7:00-- e questo modello, man mano che procederemo nella chimica
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7:00 - 7:03vedremo che diventerà un pò più astratto,
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7:03 - 7:05e difficile da immaginare --
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7:05 - 7:07è che si può pensare che
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7:07 - 7:08ci siano protoni e neutroni
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7:08 - 7:10che costituiscano il centro dell'atomo.
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7:10 - 7:12Sono il nucleo dell'atomo.
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7:12 - 7:15Per esempio, il carbonio, che, sappiamo, ha 6 protoni
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7:15 - 7:19quindi, uno, due, tre , quattro, cinque, sei.
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7:19 - 7:22Il carbonio 12, che è una versione del carbonio,
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7:22 - 7:24avrà anche 6 neutroni.
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7:24 - 7:26Ci possono essere versioni di carbonio
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7:26 - 7:28che hanno un diverso numero di neutroni.
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7:28 - 7:30Quindi i neutroni possono cambiare, gli elettroni anche,
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7:30 - 7:32ma avrete sempre lo stesso elemento.
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7:32 - 7:33I protoni invece non possono cambiare.
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7:33 - 7:36Se cambiate i protoni, avete un diverso elemento.
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7:36 - 7:39Fatemi disegnare un nucleo di carbonio 12.
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7:39 - 7:43Eco, uno , due, tre, quattro, cinque, sei.
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7:43 - 7:46Questo è un nucleo di carbonio 12.
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7:46 - 7:48Qualche volta sarà scritto così.
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7:48 - 7:51E qualche volta viene anche scritto
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7:51 - 7:54col numero di protoni.
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7:54 - 7:56E il motivo per cui scriviamo carbonio 12,
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7:56 - 7:59-- sapete che ho contato sei neutroni --
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7:59 - 8:00è che questo è il totale,
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8:00 - 8:04potete vederlo come un numero totale
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8:04 - 8:05-- è un modo di vederlo,
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8:05 - 8:06e ne vedremo le sfumature in futuro --
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8:06 - 8:08il numero totale
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8:08 - 8:12di protoni e neutroni all'interno del nucleo.
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8:12 - 8:15E il carbonio per definizione ha un numero atomico di sei.
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8:15 - 8:17lo riscriviamo qui
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8:17 - 8:19così ce lo possiamo ricordare.
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8:19 - 8:21Quindi al centro dell'atomo di carbonio abbiamo questo nucleo.
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8:21 - 8:25E il carbonio 12 avrà sei protoni e sei neutroni.
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8:25 - 8:27Un'altra versione del carbonio, il carbonio 14, avrà ancora
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8:27 - 8:31sei protoni, ma avrà otto neutroni.
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8:31 - 8:32Quindi il numero di neutroni può cambiare,
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8:32 - 8:35ma questo qui è carbonio 12.
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8:35 - 8:37E se il carbonio 12 è neutro,
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8:37 - 8:41-- e vi definirò meglio questa parola tra un attimo --
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8:41 - 8:43se è neutro, avrà anche sei elettroni.
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8:43 - 8:45Fatemi disegnare quei sei elettroni,
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8:45 - 8:49uno, due, tre, quattro, cinque, sei.
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8:49 - 8:52E un modo -- ed è forse il primo modo
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8:52 - 8:55per pensare alla relazione tra elettroni
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8:55 - 8:57tra gli elettroni ed il nucleo --
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8:57 - 8:59è immaginare che gli elettroni
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8:59 - 9:01si muovano attorno,
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9:01 - 9:03sfrecciando attorno al nucleo.
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9:03 - 9:05Un modello è quello di pensare che
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9:05 - 9:07orbitino attorno al nucleo,
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9:07 - 9:08ma non è proprio corretto.
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9:08 - 9:10Non orbitano nel modo in cui diciamo che un pianeta
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9:10 - 9:12orbita attorno al sole.
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9:12 - 9:14Ma è un buon punto di partenza.
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9:14 - 9:16Un altro modo è che loro "saltino" attorno al nucleo
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9:16 - 9:19o ronzino attorno al nucleo.
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9:19 - 9:20E questo è perchè la realtà
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9:20 - 9:22a questo livello diventa piuttosto strana,
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9:22 - 9:24e dobbiamo arrivare alla fisica quantistica
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9:24 - 9:26per capire realmente che cosa fanno gli elettroni.
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9:26 - 9:29Ma il primo modello mentale, nella vostra testa, può essere
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9:29 - 9:32che al centro di quest'atomo, di questo atomo di carbonio 12,
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9:32 - 9:34ci sia il nucleo.
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9:34 - 9:37Il nucleo è proprio qui,
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9:37 - 9:41e questi elettroni ci stanno saltellando attorno.
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9:41 - 9:43E la ragione per cui questi elettroni
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9:43 - 9:45non se ne vanno via dal nucleo,
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9:45 - 9:47e del perché sono legati al nucleo,
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9:47 - 9:49e formano una parte di questo atomo,
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9:49 - 9:55è che i protoni hanno una carica positiva,
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9:55 - 9:58mentre gli elettroni hanno una carica negativa.
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9:58 - 10:02E questa è una delle proprietà di queste particelle fondamentali.
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10:02 - 10:04Quando iniziate a pensare cos'è fondamentalmente
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10:04 - 10:05una carica, a parte il nome, iniziate
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10:05 - 10:07ad andare più a fondo.
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10:07 - 10:08Quello che sappiamo,
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10:08 - 10:11quando parliamo di forza elettromagnetica,
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10:11 - 10:13è che cariche opposte si attraggono,
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10:13 - 10:15quindi il metodo migliore per pensarci è:
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10:15 - 10:17protoni ed elettroni,
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10:17 - 10:18poiché hanno cariche differenti,
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10:18 - 10:20si attraggono.
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10:20 - 10:21I neutroni sono neutri,
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10:21 - 10:25quindi loro se ne stanno qui all'interno del nucleo,
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10:25 - 10:29ed influiscono sulle proprietà
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10:29 - 10:33di alcuni atomi di certi elementi.
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10:33 - 10:35Ma la ragione per cui si ha che gli elettroni non volano via
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10:35 - 10:37Ma la ragione per cui si ha che gli elettroni non volano via
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10:37 - 10:39da soli è perché sono attratti.
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10:39 - 10:42Sono attratti verso il nucleo,
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10:42 - 10:45E inoltre hanno una velocità incredibilmente alta,
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10:45 - 10:47-- è veramente difficile, perchè
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10:47 - 10:48iniziamo a toccare di nuovo
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10:48 - 10:52una parte della fisica molto strana
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10:52 - 10:53quando si inizia a parlare di
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10:53 - 10:54cosa fa realmente un elettrone
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10:54 - 10:56-- ma per ora è sufficiente --
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10:56 - 10:57Suppongo si possa dire
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10:57 - 10:58che gira attorno abbastanza rapidamente
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10:58 - 11:01da non farlo cadere nel nucleo,
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11:01 - 11:03Penso che sia un modo per immaginarlo
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11:03 - 11:08Ho nominato il carbonio 12, definito qui,
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11:08 - 11:10dal numero di protoni.
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11:10 - 11:12L'ossigeno è definito dal fatto di avere otto protoni.
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11:12 - 11:16Ed inoltre gli elettroni possono interagire con altri elettroni.
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11:16 - 11:19Possono essere catturati da altri atomi
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11:19 - 11:21E tutto questo costituisce
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11:21 - 11:23una gran parte della nostra conoscenza della chimica.
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11:23 - 11:26E' basata su quanti elettroni ha un atomo
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11:26 - 11:28di un certo elemento.
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11:28 - 11:29E come questi elettroni sono configurati,
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11:29 - 11:34e come gli elettroni di altri elementi sono configurati,
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11:34 - 11:36o magari altri atomi dello stesso elemento.
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11:36 - 11:41Possiamo iniziare a prevedere come un atomo di un certo elemento
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11:41 - 11:43possa reagire con un altro atomo dello stesso elemento,
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11:43 - 11:47o come un atomo di un elemento, possa reagire,
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11:47 - 11:50o si possa legare, o non legare, o essere attratto,
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11:50 - 11:52o essere respinto da un atomo di un altro elemento.
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11:52 - 11:53Così per esempio,
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11:53 - 11:56(e impareremo molto di più su questo argomento in futuro)
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11:56 - 12:00è possibile per un altro atomo, da qualche parte,
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12:00 - 12:03portare via un elettrone dal carbonio,
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12:03 - 12:06solo perché per una ragione qualunque --e parleremo di come
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12:06 - 12:10--e parleremo di come certi atomi neutri di certi elementi
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12:10 - 12:14abbiano una affinità per gli elettroni maggiore di altri.
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12:14 - 12:15E così un atomo, magari uno di questi, porta via un elettrone
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12:15 - 12:17porta via un elettrone al carbonio,
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12:17 - 12:19ed allora questo carbonio
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12:19 - 12:22avrà meno elettroni che protoni,
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12:22 - 12:25così avremo cinque elettroni e sei protoni.
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12:25 - 12:28E quindi avremo una carica netta [dell'atomo] positiva
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12:28 - 12:30Così, nel carbonio 12, la prima versione che ho mostrato,
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12:30 - 12:34avevo sei protoni,sei elettroni e le cariche si neutralizzavano.
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12:34 - 12:37Se perdo un elettrone, ne avrò solamente cinque,
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12:37 - 12:39e quindi avrò una carica netta positiva.
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12:39 - 12:41Ma di tutto questo ne parleremo molto di più.
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12:41 - 12:43nei prossimi video della "chimica",
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12:43 - 12:44ma spero che vi rendiate già conto
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12:44 - 12:46che l'argomento sta iniziando a farsi interessante.
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12:46 - 12:52Possiamo già farci un'idea di questo mattoncino fondamentale
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12:52 - 12:53che è chiamato atomo.
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12:53 - 12:55E quello che è ancora più importante, è che questo
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12:55 - 12:57mattoncino fondamentale è costruito su mattoncini
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12:57 - 12:59ancora più fondamentali.
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12:59 - 13:01E queste cose si possono scambiare tra loro
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13:01 - 13:03per cambiare le proprietà di un atomo ,
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13:03 - 13:06o addirittura per passare da un atomo di un elemento
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13:06 - 13:09a quello di un altro elemento.
- Title:
- Elements and atoms | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy
- Description:
-
How elements relate to atoms. The basics of how protons, electrons and neutrons make up an atom.
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- English
- Team:
Khan Academy
- Duration:
- 13:09
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Fran Ontanaya edited Italian subtitles for Elements and atoms | Atoms, compounds, and ions | Chemistry | Khan Academy | |
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