Appunti completi Chimica generale

Lo studio della trasformazione

• Energia solare
• Energia nucleare
• Vaccini
• Salute e medicina

Si studia a livello:

Macroscopico

• Ossigeno (a occhio nudo)

Microscopico

• Molecole

• O₂ Fe
• Fe₂O₃

ossido di ferro

LEGGE: collaborazione di relazioni fra fenomeni sempre uguali nelle medesime condizioni.

Teoria: Spiega un insieme di fatti e leggi basati su questi.

Chimica: studio della materia e dei suoi cambiamenti.

Materia: qualsiasi cosa che occupi spazio e che sia dotata di massa.

Sostanza: è una forma di materia che ha una composizione fissa e proprietà definite.

MISCELA: combinazione di due o piů sostanze e in cui le sostanze mantengono identitŕ distinta.

1. OMOGENEA: la composizione della miscela č omogenea.
2. ETEROGENEA: quando la composizione non č uniforme.

- Metodi fisici per separare una miscela (DISTILLAZIONE)

ELEMENTO: č una sostanza che non puň essere separata in sostanze piů semplici attraverso metodi pubblici.

118 elementi82 presenti in natura36 sintetizzati

COMPOSTO: sostanza formata da atomi di due o piů elementi tramite combinazione.

MATERIA

• MISCELE
  • OMOGENEE
  • ETEROGENEE
• SOSTANZE PURE
  • ELEMENTI
  • COMPOSTI

3 STATI:- LIQUIDO- SOLIDO- GAS

Composti organici: con carbonio

Composti inorganici: tutti i composti senza carbonio

METALLI

• IDROGENO
• OSSI

• NaH (idruri metallici)
• LiH
• MgH₂

Non METALLI

• IDROGENO
• OSSI

• NOMI TRADIZIONALI (IV, V, VI, VII gruppo)
• CH₄ (metano)
• H₂O (acqua)
• NH₃ (ammoniaca)

composti ambivalenti

• C₂O
• N₂O
• NO₂
• Cu₂O
• FeO
• Fe₂O₃
• H₂O₂

acido rameoso

acido ferroso

acido ferrico

perossido di idrogeno (acqua ossigenata)

(VI, VII gruppo) acidi (elettro di idrogeno)

HBf (acido bromidrico)

HCN (acido cianidrico)

metalli O₂ ossido H₂O idrossido

non-metalli O₂ anidride H₂O acido ossiacido

ossiacido ortocorivante

Ca O₂ → CaO₂ → H₂O → Ca(OH)₂

ossido idrossido

basico piu ossido

Fe O₂ → FeO → H₂O Fe(OH)₂

ossido idrossido

basico basico ferroso

C O₂ → CO₂ → H₂O H₂CO₃

anidride acido carbonica

carbonica carbonico

S O₂ → SO₃ H₂SO₃

anidride acido

solforosa solforoso

Cr O₂ →

1. CrO anidride ipoclorosa → monotrito di cloro (I)
2. ClO₂ o o clorica → triossido di cloro (III)
3. Cl₂O₅ o o cloria → pentaossido di cloro (V)
4. Cl₂O₇ o o percloria → eptossido di (VII)

(+I,II,IV,V) (+I,IV,VI,VIII)

H₂O₂ = aceto cloridrico → ipoclorato di idrogeno

H₂SO₃ → bisosso solletto (II) cloridrico

5,49 g di Mn e 2,13 g di O₂

• calcolare la formula chimica

_nMn = 5,49g---------- = 0,10 mol54,94g/mol

_nO₂ = 2,13g---------- = 0,133 mol16g/mol

********

Mn₁ O_1,33x construzione uscirei valenzaMn₃ O₄

Se un minerale contiene il 37,5% di Al₂O₃

• calcolare la % di Al nel minerale

% Al in Al₂O₃ = 2 * 26,98g/mol------------------------------ * 100 = 52,92 %101,96g/mol

% Al nel minerale= 0,52:0,375------------------- * 100 = 19,84%100

Un composto di puro nucleare 167,8 g/molC=14,31%, H=7,20%, Cl=64,49%

• Formula del composto

massa di C = 0,1431 * 167,8 = 24,07g = 2 molimassa di H = 0,0720 * 167,8 = 2,019g = 2 molimassa di Cl = 0,6449 * 167,8 = 14,173g = 4 moli

diagramma valenze molari inclusa

C₂H₂Cl₄

4 Zn + NO₃^- + 7 OH^- + 6 H₂O ⟶ 4 Zn(OH)₄^2- + NH₃

Au ⟶ AuCl₄

2 Ca₃(PO₄)₂ + C + SiO₂ ⟶ P₄ + 10 CO + 6 CaSiO₃

STATO GASSOSO

P = N/V = n/V = costante

pressione

• 1 bar = 10⁵ Pa = 0,987 atm
• 1 atm = 760 torr = 101325 Pa
• 1 torr = 1,32 × 10^-3 atm = 133,3 Pa
• 1 Pa = 9,87 × 10^-6 atm = 0,075 torr

TEMPERATURA: T(K)=273,15 + t(°C)

T(K) = (t-32)5/9 + 273,15

Boyle (1627-1691)

PV = K (T,m costante)

P₁V₁ = P₂V₂ = costante (T,m)

dilatazione termica

V_t = V₀(1+αt) ≃ V₀ + V₀dt

Il volume di una certa massa di gas aumenta di un fattore α all’aumentare o al diminuire della temperatura.

• 10 g di Cu-Zn, buttato in eccesso di HCl solvolgo 2 litri misurati in c.n.

Calcolare la composizione della lega:

Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂↑

n_H2 = Z / 2,37∙0,082 = 0,089 moli

n = P∙V / R∙T

n_Zn = 0,089 / 0,656 / 0,32 = 5,946 g

10 - m_Zn / m_Zn = 4,16 g

Quale volume di gas NO in cl. m. si ottiene ossidando 2,85 g di Cu in una soluzione acquosa di acido nitrico?

3Cu + 2NO₃ + 8H⁺ → 3Cu²⁺ + 2NO +4H₂O

n_Cu = 2,85 / 63,54 = 0,045 moli

n_NO = 0,045 ∙ 2/3 = 0,030 moli (tra NO e Cu)

V = 0,030 ∙ 0,082 ∙ 273 = 0,67 l

• Calcolare il volume di una soluzione di HCl al 20% in peso d = 1,098 g/ml necessario per preparare 1,20 litri di acido 0,52 M

n_HCl = C_m ∙ V = 0,52 ∙ 1,70 = 0,1624 mol HCl

m_HCl = 0,624 ∙ 36,46 = 22,75 g

m_soluzione = 22,75 / 113,76 = 103,61 ml

V = m / d = 113,76 / 1,098

CONF. ELETTRONICA:

num. quantico principale

num. quant. sec. angolare

numero elettroni in quell'orbitale

₁s¹

GAS NOBILI: stabili (non cedono e non acquistano elettroni)

ESERCIZI

1. Suppendo che in una reazione di combustione, il calore libero è propor. a q.tà di O₂, stabilire quale tra CH₄ e CH₃OH è meglio utilizzare per ottenere la massima resa calorica per 1 mole di combustibile bruciato. Dire quale contribuisce in maniera minore all'emissione di CO₂.

   CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

   CH₃OH + 3/2O₂ → CO₂ + 2H₂O

   ΔH^o_f = [2 ΔH^o_f (H₂O) + 1 ΔH^o_f (CO₂) − ΔH^o_f (CH₄)] = −802,3 Kj/mol

   ΔH^o_reaz. = [2 ΔH^o_f(H₂O) + ΔH^o_f(CO₂) − ΔH^o_f (CH₃OH)] = −726,1 Kj/mol

   A parità di mole contribuiscono ugualmente all'emissione di CO₂.

2. La reazione della combustione del metano è calcolare

   1. il volume di aria (m³) a 20^oC e 1 atm necessario per bruciare 5 kg di metano.
   2. Il calore sviluppato che questa combustione allontana risale di 1 atm a 3285°.