Chimica - parte 1

LEGGE DI LAVOISIER (legge di conservazione delle masse)

In una reazione chimica, la massa totale delle sostanze reagenti e' uguale alla massa totale dei prodotti. Questo significa che le particelle non scompaiono, infatti anche se i reagenti si combinano e formano nuove sostanze, il numero totale degli atomi e quindi le loro masse rimangono gli stessi.

In natura nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma.

es. Cu + S -> CuS 50 g + 25 g = 75 g

LEGGE DI PROUST (legge delle proporzioni definite)

Gli elementi che compaiono un composto chimico sono sempre combinati tra loro secondo un rapporto di massa costante e definito, quindi ogni composto ha una combinazione fissa e immutabile

es. H₂O = 2 atomi di idrogeno + 1 atomo di ossigeno

LEGGE DI DALTON (legge delle proporzioni multiple)

Se due elementi reagiscono per dare origine a piu' composti, essi si combinano secondo rapporti ponderali diversi. Quindi le masse del primo elemento che si combinano con una massa fissa del secondo elemento sono tra di loro in un rapporto di numeri interi piccoli.

es. CO e CO₂     C - massa fissaO - massa variabile (1:2) - le masse di ossigeno sono in un rapporto 1:2

MODELLI ATOMICI :

• Modello di DaltonLa materia e' composta da atomi invisibili e indivisibili, uguali per ogni elemento ma diversi fra elementi diversi.
• Modello di ThomsonGli elettroni, di carica negativa, sono dispersi in una massa elettricamente positiva, come l'uvetta in un panettone.
• Modello di RutherfordGrazie ad un esperimento, nel quale bombardando una lamina d'oro con raggi alfa, osservo' che l'atomo doveva essere formato prevalentemente da spazio vuoto.
• Modello di BohrGli elettroni si muovono nello spazio solo in orbite circolari (orbite stazionarie)
• Modello di Schroedinger / Modello della meccanica quantisticaGli elettroni non si trovano su orbite definite, ma in regioni di probabilita' dette orbitali, tenendo conto della loro natura ondulatoria.

CARATTERISTICHE DEGLI ELEMENTI e DEGLI ATOMI

• I 90 elementi della tavola periodica sono formati da atomi di un solo tipo.
• L'insieme di atomi di elementi diversi e' detto composto e ha una formula chimica. L'insieme di piu' elementi e' composto viene detto MISCELA, non ha una formula chimica ma una composizione, cioe' una percentuale dei componenti; e puo' essere eterogenea o omogenea.
• Gli isotopi sono elementi con uguale numero di protoni e diverso numero di neutroni.
• Il numero di elettroni di un atomo e' pari al numero di protoni che equivale al NUMERO ATOMICO.
• Il NUMERO DI MASSA e' pari alla somma del numero di protoni e neutroni
• Un ANIONE e' uno ione con carica elettrica negativa, e si forma quando un atomo acquista elettroni (ha piu' elettroni che protoni quindi prende carica negativa).Un CATIONE e' uno ione con carica elettrica positiva, e si forma quando un atomo perde elettroni (ha piu' protoni che elettroni quindi prende carica positiva).
• Un RADICALE LIBERO e' un atomo o una molecola che presenta un elettrone in piu' che non forma legami, rendendolo molto instabile e reattivo.

> La MASSA MOLARE (M) e' la massa in grammi di una mole di sostanza e corrisponde alla massa atomica per gli elementi o alla massa molecolare per i composti. [g/mol]

La MASSA MOLECOLARE (MM) e' la massa di una singola molecola, ottenuta sommando le masse atomiche relative di tutti gli atomi che la compongono [uma - unita' di massa atomica.

La MASSA ATOMICA MEDIA e' la massa pesata delle masse degli isotopi dell'elemento in base all'abbondanza naturale.

> La FORMULA MINIMA / EMPIRICA indica il rapporto piu' semplice fra gli atomi degli elementi in un composto, cioe' la formula piu' elementare di una formula chimica.

> Un ATOMO e' la piu' piccola unita' di un qualsiasi elemento ed e' elettricamente neutro. L'atomo diventa uno ione quando cede o acquista elettroni, cioe' cambia la sua carica elettrica, diventando un catione con carica elettrica positiva quando cede elettroni oppure un anione con carica elettrica negativa quando acquista elettroni.

STATO GASSOSO

> Nei gas le particelle sono libere di muoversi in tutte le direzioni e quindi le interazioni tra loro sono molto deboli.

I gas sono caratterizzati da VOLUME [m³], PRESSIONE [N/m²; Pa ; atm], e TEMPERATURA [C; K].

GAS IDEALI

Un gas ideale e un modello teorico di gas che semplifica lo studio dei gas reali. I gas ideali sono caratterizzati da particelle puntiformi, che non interagiscono tra loro e le collisioni sono perfettamente elastiche, ovvero che non provocano dispersione di energia.

Un gas reale ha caratteristiche simili ad un gas ideale quando il volume del contenitore nel quale si trova e cosi grande da poter trascurare il volume del gas stesso, e quindi il gas si trova ad una pressione molto bassa; oppure quando il gas si trova ad una temperatura molto elevata, quindi le particelle si muovono molto velocemente e si hanno poche interazioni e meno dispersione di energia.

LEGGI DEI GAS IDEALI

• LEGGE DI BOYLE - il prodotto tra volume e pressione, a temperatura e numero di moli costanti rimane costanti.