Introduzione chimica inorganica

MOLECOLE

• POLARI

  • molecole NON simmetriche
  • legami polari
  • la somma dei vettori di legame NON deve essere nulla
  • es: H₂O

• APOLARI

  • molecole simmetriche e senza poli
  • legami puri
  • somma dei vett. nulla
  • es: CO₂

MOLECOLE

• POLARI
  • - molecole NON simmetriche
  • - legami polari
  • - la somma dei vettori di legame NON deve essere nulla

  es. H₂O

• APOLARI
  • - molecole simmetriche e senza poli
  • - legami puri
  • - somma dei vett. nulla

  CO₂

LEGAMI SECONDARI

• forze Dipolo-Dipolo (tra molecole POLARI)
• Forze di London (tra molecole APOLARI)
• Legami a idrogeno (tra molecole particolari)

interazioni tra molecole che si manifestano quando le sostanze molecolari passano allo stato liquido o solido.

FORZE DIPOLO-DIPOLO

Il polo positivo di una molecola attrae il polo negativo dell'altra.

FORZE DI LONDON

Se una molecola polare si avvicina ad una apolare puo' creare per qualche istante un → (dipolo istantaneo) ed esso avvicinandosi ad un'altra molecola puo' indurre in essa un altro dipolo → (dip. indotto).

LEGAMI A IDROGENO

caratteristiche che devono avere:

1. deve esserci un elemento molto elettroneg. e di piccole dimensioni
2. su questo elem. molto elettroneg. devono esserci dei doppietti non condivisi
3. nella molecola deve essere presente l'idrogeno

STRUTTURA DELLE MOLECOLE

Metodo VSEPR:

1. scrivere la forma di Lewis della molecola
2. contare quante coppie di elettroni ci sono intorno all'atomo centrale, distinguendole da quelle libere
3. cerco nella tabella

Casi particolari

ione poliatomico = carico con 2 cariche negative

le coppie sono identiche nonostante in una ci sia il doppietto

RISONANZA

in realtà è così con la carica nega. che rimbalza

IBRIDO

PROPRIETA' DELLA MATERIA

solida: particelle legate strettam. (legami INTERMOLECOLARI)

liquida: particelle + vicine e interagiscono (legami DEBOLI) sono incomprimibili ma occupano volume contenitore

gassosa: particelle libere di muoversi. si muovono caoticamente → sono isolate tra loro

molecole con legami dipolo-dipolo → + energia1. legame polare → + energia2. legame apolare → - energia

1. ADESIONE

   capacità acqua di interagire con altre molecole polari

2. COESIONE

   resistenza alla separazione

3. CAPILLARITÀ

   capacità acqua di risalire in tubi sottili unione, adesione e coesione

4. TENSIONE SUPERFICIALE

   forza che agisce sulla superficie esterna causato da forza di coesione tra particelle, come se si formasse pellicola

5. TENSIONE DI VAPORE

   pressione che esercita il vapore quando è in equilibrio con il liquido da cui si è formato velocità con cui arriva stato ebollizione quando ho un liquido le particelle pi diventano vapore anche senza essere in stato di ebollizione (es lavare i pavim. e poi si asciuga) se t C → tensione vapore + alto e le particelle si muovono + velocem. quando la tensione del vapore è uguale alla pressione atmosferica si ha l'ebollizione

NOMENCLATURA

IUPAC

N₂O₅ = pentossido di azoto

leggo da destra a sinistra

NUMERO DI OSSIDAZIONE

devo esplicitare il fatto che è anche positivo

è la carica posit/neg reale/apparente che un elem. assume in un composto chimico

quando gli elettr. di leg. vengono attribuiti all'atomo + elettroneg.

è identico alla carica dello ione

Na⁺ Cl^-

lo vado ad attribuire al singolo

con composti covalenti:

H - F

carica apparente

la somma deve essere pari o zero

N₂O₅

Al⁺³ F

posso derivare la formula chimica usando solo la tav. period.

Al F₃

tengo solo quello neg. perchè il posit. già c'è

scrivo lo scheletro

stessa roba che ho fatto qua

Cl O

NO₃^-1

NO₂^-1

semplifico sempre

1) quando ho un atomo elementare il num. di ossidaiz. = 0

2) Ca ⁺²

3) OH ^-

Composti Binari

- composti da 2 elementi

Si suddividono in 3 diverse categorie:

1. + ossigeno (H₂O, CO₂, NO₂...)
2. + idrogeno (PH₃, HCl, BH₃, HF...)
3. soli binari: non contengono né idrogeno né ossig... - costituiti da metallo e non metallo

Composti dell'ossigeno

• Ossidi basici - generati da metallo + ossig:

• Li₂O
• CaO
• Al₂O₃
• MnO

• Ossidi acidi (anidridi) - generati da non metalli + ossig:

• S₁O₂
• S₂O₃

questi due ossidi se messi in acqua reagiscono in maniera differente

IUPAC

leggo da destra a sinistra con prefisso che mi dice quanti atomi

• Bi₂O₅ pentossido di bismuto
• Al₂O₃ triossido di alluminio
• Li₂O - ossido di dilitio

quando ho un elem. singolo non dico “mono...” tranne x un'eccezione

quando l'ossig. lega con un elem. che ha tanti num. di ossidazione:

• FeO = monossido di ferro
• Fe₂O₃ = triossido di differo

Tradizionale

ossidi basici - ossidi - ossidi acidi - anidridi

• Li₂O, CaO, Al₂O₃ - solo un num. d'ossid.= ossido di... (nome del metallo)
• Li₂O - ossido di litio
• Al₂O₃ - ossido di alluminio

scrivimi la formula dell'ossido di zinco - scrivo lo scheletro ZnO, guardo il num. di ossid e vedo di capire che composto è:

• ossido di zirconio - ZrO₂

Fe⁺²O → (n.m.) ossido di (n.met.) → ossido rameo o (n.met. iu).

• O^-2 (2-) O^-2 → monossido di dirame (IUPAC)
• ossido rameoso (TRAD)

ossido cobaltico (n.atom. 3+) → CoO → Co₂O₃

Fe₃O₄ = ossido ferroso x il ferro

Anidridi

1) Ho tre possibilità:

1. 1 num. di ossid. (solo al boro) B₂O₃: anidride borica
2. 2 num. di ossid. ---> anidride (non-met.) -osa
3. 3/4 num. di ossid. --->
   • (non-met.) -osa Cl₂ O: anidr. ipoclorosa
   • (non-met.) -ica Cl₂ O₃: anidr. clorosa
   • (non-met.) -ica Cl₂ O₅: anidr. clorica
   • (non-met.) -ico Cl₂ O₇: anidr. perclorica

Perossidi

H₂O₂ Na₂O₂

perossido di idrogeno ----> peros. di sodio

Composti idrogeno

Idracidi (H+ non met./6º/7º gruppo)

L'idrogen. è sempre all'inizio e ha proprietà: acide

• HF
• H₂S
• HCN

• solfuro di idrogeno
• cianuro di idrogeno

IUPAC

HCl ---> acido cloridrico

Tradizionale (acido non met.-idRico)

acido solfidrico

Idruri

met.+H

• HgH₂ iup idruro di magnesio

• LiH idrog. e #

non met.+H (3º/4º/5º gruppo)

• CH₄ in iupac ---> tetraidruto di carbonio
• NH₃

NH₃ guarda chi è e l'elettroneg. (nL) ---> gi ú carica negativa

capiano che sono idruri perchè l'ossigeno è sulla destra

• dovrebbero è essere scritto NH₄ perchè H va sulla sinistra ma verrebbe confuso con un acido

Non Tradizionale

che doman fanno molte eccezion

Idruri Metalli

LiH

CuI

CaI

Idruri Non-Metalli

NH₃ ---> ammoniaca

PH₃ ---> fosfina

AsH₃ ---> arsina

CH₄ ---> metano

Reazioni chimiche

4 tipi:

• reazioni di sintesi
• di decomposizione
• di scambio semplice
• di doppio scambio

sintesi = unisco x creare qualcosa di + complesso

reazione di sintesi: parto da composti + semplici e formo qualcosa di nuovo

A+B ⟶ A-B

reazione di decomposizione: e' l'opposto di quella di sintesi, parto da qualcosa di complicato e lo vado a scomporre

A-B ⟶ A+B

reazione di scambio semplice: un elemento libero va a sostituire uno degli elementi del composto con cui reagisce

A-B+C ⟶ A-C+B

reazione di doppio scambio: quando i composti si scambiano elementi, creando due composti diversi

A-B+C-D ⟶ C-B+A-D

Cinetica chimica

corpo in movimento

Cinetica chimica = velocita' con cui avviene una reazione

e' molto importante e sempre studiata poiche' se

una reazione e' troppo lenta devo trovare un modo

x accelerare

fattori che influenzano la velocita':

1. concentrazione dei reagenti => + ne metto + sara' veloce
2. natura dei reagenti => a seconda di come sono in natura (alcuni saranno + veloci, altri + lenti...)
3. superficie di contatto => + le superf. di cont. sono grandi + sara' veloce ( + il volume e' piccolo e' + veloce )
4. temperatura => la velocita' aumenta all'aumentare della temperatura
5. catalizzatore => aggiungo qualcosa x velocizzare ma poi non viene consumata.