Chimica - definizioni e nozioni

Definizioni generali di chimica

Materia: Si definisce materia tutto ciò che ha una massa ed occupa spazio
Elemento: Si definisce elemento o sostanza allo stato elementare una specie chimica pura costituita da atomi dello stesso tipo che si combinano tra loro secondo rapporti numerici ben precisi
Composto: Si definisce composto una sostanza pura che è costituita da atomi appartenenti a due o più elementi diversi presenti in rapporti ponderali definiti e costanti ed uniti tra loro mediante legami chimici.
Miscela omogenea: Si definisce miscela omogenea una miscela di composizione uniforme in ogni punto del campione ed i cui componenti non sono macroscopicamente distinguibili tra loro.
Le miscele possono essere costituite da: gas, liquidi, solidi disciolti in liquidi o solidi. Le miscele omogenee costituite da liquidi o da solidi disciolti in acqua prendono il nome di SOLUZIONI.
Miscela eterogenea: Si definisce miscela eterogenea una miscela di composizione non uniforme i cui componenti sono macroscopicamente distinguibili tra loro e posso facilmente essere separati mediante metodi fisici.
Le miscele eterogenee costituite da due liquidi immiscibili, ad esempio olio ed acqua, prendono il nome di emulsioni e possono essere a loro volta classificate in due categorie in base alle dimensioni particellari del solido:
-Sospensioni

-Dispersioni colloidali Solido amorfo: Definiamo solido amorfo qualsiasi solido che presenta una struttura disordinata nelle posizioni degli atomi o delle molecole che lo costituiscono.
Temperatura critica: Si definisce temperatura critica, la temperatura oltre la quale una sostanza non può più essere liquefatta per semplice variazione di pressione.
Calore latente: La quantità di calore necessaria a provocare il cambiamento di stato di aggregazione di una determinata quantità di sostanza è definita calore latente. Esso può essere espresso in cal/g, joule/g o cal/mol o joule/mol. Lo scambio di calore latente ha luogo in condizioni isotermiche, ovvero non è associato ad alcuna variazione di temperatura.
Tavola periodica: La tavola periodica ordina gli elementi secondo il numero atomico crescente e secondo la loro configurazione elettronica, ed è suddivisa in righe orizzontali note con il nome di PERIODI, e righe verticali dette GRUPPI. Tutti gli elementi di un gruppo presentano la stessa configurazione elettronica degli elettroni di valenza. Essendo gli elettroni di valenza a determinare le proprietà chimiche degli elementi, si può facilmente dedurre che elementi dello stesso gruppo presentano proprietà chimiche simili. Il numero di ogni periodo invece ci suggerisce a quale livello energetico (n) appartengono gli elettroni di valenza. Il numero del gruppo corrisponde al numero massimo di elettroni presenti nel guscio di valenza.
Raggio atomico: Corrisponde alla metà della distanza tra i nuclei di due atomi legati tra loro. La dimensione di tale raggio è quindi funzione del tipo di legame, del numero di legami e del tipo di elementi coinvolti. Per questo motivo esistono più definizioni di raggio atomico:
-Raggio covalente: corrisponde alla metà della distanza tra i nuclei di due atomi di uno stesso elemento legati covalentemente mediante un legame chimico.
-Raggio ionico: corrisponde alla metà della distanza tra i nuclei di due atomi diversi che sono legati tra loro attraverso legame ionico.
-Raggio di Van der Waals: è un raggio di NON legame determinato dalla distanza tra due molecole che interagiscono attraverso forze di Van der Waals.
I raggi atomici diminuiscono da sinistra a destra lungo un periodo e aumentano scendendo lungo un gruppo
Energia di ionizzazione: Si definisce Energia di ionizzazione, l’energia minima che è necessario fornire ad un atomo, che si trovi allo stato gassoso con configurazione elettronica allo stato fondamentale, per strappargli un elettrone di valenza ed ottenere quindi un catione. Viene misurata in elettronvolt (eV).
L’Energia di ionizzazione aumenta lungo il periodo all’aumentare del numero atomico Z e diminuisce scendendo lungo un gruppo
Affinità elettronica: Si definisce affinità elettronica l’energia che viene sviluppata quando un atomo, in fase gassosa e nel suo stato fondamentale, acquista un elettrone trasformandosi in un anione. A volte viene definita come il potenziale di ionizzazione dell’anione.
L’affinità elettronica ha un andamento discontinuo ma generalmente aumenta lungo un periodo e diminuisce scendendo lungo un gruppo.
Elettronegatività: Si definisce elettronegatività la tendenza di un atomo ad attrarre su di sé gli elettroni di legame. Essa viene espressa con un valore numerico calcolato su base teorica. L'elettronegatività può essere espressa secondo la Scala di Mulliken o la più nota Scala di Pauling.
Nella tavola periodica l’elettronegatività aumenta da sinistra a destra lungo un periodo e diminuisce scendendo lungo un gruppo. L’elemento meno elettronegativo è il Cesio , quello più elettronegativo è il Fluoro . Per quanto riguarda i gas nobili, poiché questi elementi non sono in grado di formare composti, non è possibile calcolare i loro valori di elettronegatività che di conseguenza vengono considerati nulli.
Metalli alcalini: Presentano bassi valori di elettronegatività ed energia di ionizzazione e formano facilmente cationi monovalenti. Sono estremamente reattivi e reagiscono violentemente con l’acqua formando idrogeno (esplodono), i loro ossidi so no generatori di alcali (formano soluzioni basiche basse) e hanno punti di fusioni bassi.
Metalli alcalini terrosi: Sono caratterizzati da una bassa energia di ionizzazione e formano cationi bivalenti. In acqua sono poco solubili e tendono a formare basi, ovvero sono generatori di alcali. Sono caratterizzati da punti di fusione più elevati rispetto ai metalli alcalini.
Metalli di transizione: Sono tutti solidi a temperatura ambiente, presentano alti punti di fusione è un ottima conducibilità termica ed elettrica. Sono poco reattivi
Calcogeni: Sono molto elettronegativi e tendono perciò ad acquisire 2 elettroni. Sono presenti in molti minerali
Alogeni: Essendo non metalli sono dotati di un’elevata elettronegatività e formano facilmente anioni monovalenti. Reagiscono violentemente con i metalli alcalini per formare Sali Gas nobili: I loro elettroni occupano interamente gli orbitali dello strato più esterno il che conferisce loro una straordinaria stabilità chimica.

Numero di ossidazione: Si definisce numero di ossidazione la carica ipotetica che un atomo presenta in una molecola se gli elettroni di legame vengono attribuiti all’atomo più elettronegativo. In caso di uguale elettronegatività gli elettroni di legame vengono ripartiti su entrambi gli atomi che partecipano al legame.
Ossiacidi: Definiamo ossiacidi tutti quei composti ottenuti dalla reazione tra gli ossidi dei non metalli e l’acqua

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Idrossidi: Definiamo idrossidi tutti quei composti prodotti dalla reazione tra gli ossidi dei metalli e l’acqua .
Idracidi: Definiamo Idracidi quei composti binari formati da un non metallo e idrogeno .
Idruri: Definiamo idruri tutti i composti binari formati da un metallo e idrogeno .
Sali: Definiamo Sali quei composti ionici ottenuti formalmente dalla reazione tra un idrossido ed un acido. Sono costituiti da una parte metallica ne una non metallica .
Anidridi: Tutti i composti binari formati da un non metallo ed ossigeno prendono il nome tradizionalmente di anidridi.
Allotropi: Definiamo allotropi forme differenti dello stesso elemento che esistono nello stesso stato fisico alle stesse condizioni di pressione e temperatura. (esempio azoto e fosforo).
Spontaneità di una reazione: Si definisce spontanea una reazione che, una volta iniziata, procede dando luogo ai prodotti senza alcun intervento esterno. Il bilancio energetico suggerisce quindi se la reazione è in grado di fornire calore all’ambiente o se è necessario fornirle calore dall’esterno per farla avvenire. Per descrivere queste variazioni termiche i chimici introducono una funzione di stato chiamata ENTALPIA, che corrisponde al calore assorbito o rilasciato dal sistema durante una reazione chimica che avviene a pressione costante.