Appunti Chimica generale e inorganica

CHIMICA

INORGANICA

DISPENSA A CURA DI ALESSIO LAVORGNAAA 2020-2021PROF.SSA PAPPALARDO

CHIMICA GENERALE & INORGANICA

TEORIA ATOMICA

Dalton ipotizzò il primo della atomico basandosi su leggi sperimentali

• la legge di Lavoisier ---> in una reazione la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti
• la legge di Proust ---> il rapporto di combinazione degli elementi in un composto è definita e costante (legge delle prove porzione definita)
• legge di dalton ---> alcune coppie di elementi possono combinarsi in modi diversi con rapporti di combinazione diversi per formare composti diversi, le masse di un elemento che si combinano con una determinata massa dell'altro elemento stanno tra loro i rapporti semplici da ti da numeri piccoli (legge dei proporzioni multiple)

la teoria di dalton presuppone

• la materia è fatta di atomi piccolissimi, indivisibili e indistruttibili;
• tutti gli atomi di uno stesso elemento sono identici e hanno la stessa massa;
• gli atomi di elementi si combinano solo con numeri interi di atomi di un altro elemento;
• gli atomi non possono essere né creati né distrutti, ma si trasferiscono interi da un composto all'altro

• Elementi ---> atomi che hanno proprietà chimiche identiche
• molecole ---> raggruppamento di atomi
• proprietà macroscopica ---> risultato degli effetti cooperativi di atomi, non sono il prodotto delle proprietà microscopiche.
• proprietà microscopiche ---> dipendono dalla natura di atomi/molecole che costituiscono la sostanza
• ioni ---> particella carica elettricamente (+ catione, - anione)
• formula chimica ---> modo sintetico e schematico, specifica la composizione della sostanza
• formula bruta ---> indica da quali composti / rapporto che forma la sostanza

STRUTTURA ATOMICA

L'esperimento di Thomson con i tubi di Crookes (a raggi catodici) ha portato alla scoperta degli elettroni, particelle cariche negativamente che costituiscono le radiazioni definite raggi catodici.

• Dal catodo parte un fascio luminoso che può essere deviato da una calamita
• il tubo di Crookes aggiunge due piastre, caricando da ciò che la deviazione del fascio varia in rapporto alla sua pressione ---> Elettrone costituito da cariche elettriche negativamente, inoltre è alla mano quasi 2000 volte più piccolo dell'atomo;
• oltre misura la massa/scarica ci e ---> uguali in tutti gli atomi

Esperimento di Millikan determina la massa dell'elettrone

• Se le borse sono cariche, il moto della goccia dipende anche dalla carica della piastra, nota la densità il volume dell'olio ---> si calcola la massa della particella
• Millikan vede che il modo dipende dalla carica delle piastre secondo multipli di 1.9x10¹⁹ C---> CARICA DELL'ELETTRONE

---> cariche elettriche negative disperse in una sfera carica positivamente

• Bombardo un foglio d'oro con delle particelle e, secondo il modello di Thomson, le particelle avrebbero dovuto attraversare la lamina e raggiungere il rilevato tuttavia Rutherford osservò che una piccola parte veniva deviata o riflessa ---> nucleo contiene carica positiva e gli elettroni girano attorno ad essa.

Protoni: carica positiva, massa 1840 volte quella di elettrone e numero uguale a quello degli elettroni

---> scoperta del neutrone; l’idrogeno possiede un protone e il ne possiede possiede due quindi il rapporto fra le loro masse dovrebbe essere di due mentre nella realtà è di quattro bombarda con particelle a un atomo di berillio ---> ⁹B e → ¹N + ¹²C + ENERGIA

Il neutrone (n) è neutro ed ha massa uguale a quella del protone

• Numero protoni=P; Numero elettroni=Z; Numero di massa= P + Z
• Isotopi --> Atomi dello stesso elemento, cambia il numero di neutroni; i sodi di un dato elemento hanno tutti le stesse proprietà chimiche, perché questo sono determinate principalmente dal numero di elettroni

MODELLO PLANETARIO DI RUTHERFORD

Rutherford sosteneva che la carica positiva fosse concentrata interamente nel centro dell'atomo e che gli elettroni descrivessero attorno ad esso traiettorie ellittiche.

Scrivere le Strutture di Lewis

1. Scrivere la struttura di base del composto mostrando come gli atomi sono legati gli uni agli altri. Disponi al centro l’elemento meno elettronegativo.
2. Conta il numero totale di e- di valenza. Aggiungi 1 per ogni carica negativa. Sottrai 1 per ogni carica positiva.
3. Completa l’ottetto per tutti gli atomi tranne che per l’idrogeno
4. Possibilità di formare doppi o tripli legami con l’atomo centrale

Esempio: Scrivi la struttura di Lewis del trifluoruro di azoto (NF₃).

1. Stadio 1 – N è meno elettronegativo di F, metti N al centro
2. Stadio 2 – Conta gli elettroni di valenza N - 5 (2s²2p³) and F - 7 (2s²2p⁵)5 + (3 x 7) = 26 elettroni di valenza
3. Stadio 3 – Disegna i legami singoli tra gli atomi N e F e completa
4. Stadio 4 - in e° dieci – nella struttura è uguale al numero degli e- di valenza?3 legami singoli (3x2) + 10 coppie solitarie (10x2) = 26 elettroni di valenza

Risonanza: Una struttura di risonanza è una delle due o più strutture di Lewis per una singola molecola, che non può essere rappresentata accuratamente da una sola struttura di Lewis.

GEOMETRIA MOLECOLARE

Repulsione delle coppie di elettroni nel livello di valenza: modello (VSEPR)Prevede la geometria della molecole basandosi sulle repulsioni elettrostatiche tra coppie di elettroni (leganti e non leganti)"L’atomo centrale intorno al quale ci sono i legami, contenedo gli elettroni sia liberi che di legame; dal numero di è- dipende la geometria, le coppie tendono a porsi PIU’ LONTANO possibile nello spazio perché SI RESPINGONO”

MOLECOLE IN CUI CI SONO COPPIE SOLITARIE:

• Gli elettroni tendono a disporsi sempre più lontano quindi anche in queste molecole la geometria viene rispettata
• Es. AMMONIACA (NH₃)Ha 3 coppie di legame ed una spaiata= 4 coppieMantiene una disposizione tetraedrica

LEGGERE DIFFERENZE NELL'ANGOLO DI LEGAMEL’angolo cambia perchè le coppie spaiate sono mediamente più vicine all’atomo centrale; dato che non sono condivise “spingono” di più lontano le altre (c’è più forza di REPULSIONE da parte delle coppie spaiate)

Determinare la Geometria Molecolare

• Scrivi la struttura di Lewis della molecola.
• Conta il numero di coppie solitarie sull’atomo centrale.
• Usa il modello VSEPR per determinare la geometria della molecola

Ricorda: i legami doppi valgono come i singoli!

MOMENTI DI DIPOLO E MOLECOLE POLARI

Spostamento della densità elettronica dall’elemento più elettropositivo—>elettronegativoLa misura quantitativa della polarità è rappresentata dal momento di dipolo (µ): Q x rIl momento di dipolo dell’intera molecola è dato dalla risultante dei MOMENTI DI LEGAME ovvero i momenti di ogni legameÈ una grandezza VETTORIALE: dotata di VERSO SEGNOLe molecole biatomiche omopolari: Non possiedono momento di dipolo e sono molecole APOLARILe molecole biatomiche contentati atomi diversi: sono dotate di momento di dipolo e sono chiamate POLARI