Appunti di Chimica generale ed inorganica

Appunti di Chimica inorganica. La materia è fatta di atomi, particelle piccolissime che possono combinarsi tra loro in modo diverso. La materia può essere sottoforma di miscele o sostanze. Miscele - Una miscela è un insieme fisico di due o più sostanze e ha composizione variabile. Vengono divise in: -eterogenee: formate da due o più fasi. (Con proprietà intensive diverse a seconda della porzione di materia presa in esame). -omogenee: formate da una sola fase (con proprietà uniformi in tutti i punti del campione e i componenti non sono distinguibili). Metodi di separazione - Separando una miscela nei suoi componenti con metodi fisici si ottengono sostanze pure. -Filtrazione: permette di separare particelle solide da miscugli liquidi e gassosi; l’efficacia dipende dalle dimensioni dei pori del filtro. -Distillazione: permette di separare i componenti di una miscela sfruttandone la diversa temperatura di ebollizione. La distillazione può essere: semplice quando si separa un liquido da una soluzione solido-liquido; frazionata quando si separa un liquido da una soluzione di due o più liquidi. -Cromatografia: permette di separare i componenti della miscela sfruttando la diversa velocità con cui questi migrano attraverso un materiale di supporto sotto la spinta di un flusso solvente. -Centrifugazione: permette di separare rapidamente i componenti della miscela grazie alla loro differenza di densità sfruttando la forza centrifuga. -Estrazione con solventi: si realizza sfruttando la solubilità di una sola delle sostanze della miscela in un determinato solvente.

Appunti di Fondamenti di chimica. 1. L'atomo e i modelli atomici · Composizione dell'atomo (elettroni, protoni e neutroni): esperimento di Rutherford, spettro elettromagnetico, principio di indeterminazione. · Numero atomico, numero di massa, isotopi. · Struttura dell'atomo e modelli atomici: Thompson, Rutherford, Bohr e spettri atomici, Schrodinger e l'atomo di idrogeno. · Configurazione elettronica di atomi e ioni polielettronici: spin elettronico, principio di Pauli, regole di Hund, carica nucleare effettiva. 2. Mole, reazioni chimiche e stechiometria · Il concetto di mole · La mole, massa molare vs. molecolare, , composizione percentuale dei composti, formule empiriche e molecolari. · Equazione chimica e suo bilanciamento, stechiometria e resa di reazione. 3. La tavola periodica, il legame chimico e le interazioni intermolecolari · Tavola periodica e proprietà periodiche (raggio atomico, energie di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività, carattere metallico). · Legame ionico: caratteristiche, composti ionici e valenza ionica. · Legame covalente: caratteristiche, legame singolo, doppio e triplo, legame dativo, regola dell’ottetto ed eccezioni, geometria molecolare secondo il modello VSEPR, teoria del legame di valenza e ibridazione. · Legame covalente puro e polare, polarità delle molecole e momento dipolare. · Legame metallico. Conduttori, semiconduttori ed isolanti. · Forze intermolecolari: interazioni ione-ione, ione-dipolo, dipolo-dipolo, dipolo-dipolo indotto, forze di London e legame ad idrogeno. 4. Valenza e numero di ossidazione, nomenclatura dei composti inorganici · Valenza, numero d’ossidazione, carica reale vs. formale. · Nomenclatura dei composti inorganici (tradizionale, IUPAC e secondo Stock): distinzione tra metalli e non metalli, ossidi ed anidridi, acidi, idrossidi, idruri e sali. 5. Stati di aggregazione della materia · Lo stato gassoso: legge di Boyle, legge di Charles, ipotesi di Avogadro, legge dei gas ideali, miscele di gas, pressioni parziali, legge di Dalton, gas reali ed equazione di van der Waals. · Lo stato liquido: forze intermolecolari, tensione superficiale, capillarità, viscosità, pressione di vapore, cambiamenti di stato, curve di riscaldamento e raffreddamento di sostanze pure, stati metastabili, fluidi supercritici, diagrammi di fase. · Lo stato solido: solidi ionici, molecolari, covalenti e metallici, solidi cristallini e amorfi, reticoli cristallini, strutture di alcuni solidi cristallini metallici e ionici, difetti nei cristalli. 6. Soluzioni · Unità chimiche e fisiche di misura della concentrazione: molarità, frazione molare, percentuale in massa e in volume. · Proprietà colligative delle soluzioni con soluti volatili e non: innalzamento ebullioscopico, abbassamento crioscopico. · Diagrammi di stato ad uno e due componenti. 7. Termodinamica e termochimica · Primi accenni alla termochimica: processi esotermici ed endotermici; energia, calore e lavoro; concetto di sistema, ambiente e universo; sistema aperto, chiuso ed isolato; capacità termica specifica e calore latente nei passaggi di stato. · Primo principio della termodinamica, energia interna, entalpia, legge di Hess ed entalpie standard di formazione e combustione. · Calorimetria: capacità termica, calorimetri, energia e passaggi di stato. 8. Equilibrio acido-base · Equilibri acido-base in soluzioni acquose: definizione di acido e base secondo Arrhenius, acidi e basi forti/deboli, acidi mono e poliprotici. Definizione acido-base di Bronsted e Lowry, coppie coniugate acido-base, sostanze anfiprotiche. · Autoprotolisi dell’acqua, Kw, pH e pOH. Calcolo del pH di soluzioni di acidi e basi forti. 9. Fondamenti di chimica organica · Nozioni di Chimica Organica. · Combustibili fossili e biocarburanti. Combustione. Il calcolo del numero di ottani. · Gli eteroatomi e i principali gruppi funzionali. 10. Materiali polimerici · Reazioni di polimerizzazione e metodi industriali di produzione dei polimeri. Cristallinità. Lavorazione dei materiali polimerici. · Classi di polimeri: termoplastici, termoindurenti, tecnopolimeri, elastomeri. · Proprietà meccaniche dei polimeri. · Il riciclo dei materiali polimerici. · I polimeri da fonti rinnovabili. 11. Materiali metallici · Diagrammi di stato: sostanze pure e a due componenti. Regola delle fasi e regola della leva. · Produzione di acciai e ghise. · Diagramma di stato Ferro-Carbonio. · Trattamenti termici degli acciai e prestazioni meccaniche. · Leghe metalliche non ferrose. 12. Materiali compositi · Materiali compositi a matrice polimerica. · Compositi a base di fibra di carbonio, Kevlar e fibra di vetro. · Metodi di preparazione e proprietà dei materiali compositi. 13. Le proprietà meccaniche · Le proprietà meccaniche dei materiali plastici e degli acciai. · Il diagramma sforzo deformazione. · Le prove dinamico-meccaniche e le prove a fatica. · Le prove ad impatto.

Appunti delle lezioni di Chimica generale svolte dalla professoressa appunti arricchiti con grafici ed esempi. Sono ottimi per una preparazione completa all'esame di chimica. Sono molto approfonditi e integrati con il libro di chimica della professoressa in questione.

Appunti di Chimica. Costituenti degli atomi. Numero atomico e di massa. Isotopi. Formule e nomenclatura. Sostanze pure e miscele.Unita' di massa atomica. Mole e costante di Avogadro. Formula empirica e molecolare. Dimensioni, struttura e stabilità degli atomi. Quantizzazione dell'energia nell’atomo. Equazione d'onda di Schrodinger, funzioni d'onda, orbitali atomici e numeri quantici. Distribuzione dei livelli energetici nell’atomo di idrogeno e negli atomi polielettronici. Raggi atomici e ionici. Energie di ionizzazione, affinità elettronica ed elettronegatività degli atomi.Formule di Lewis e regola dell'ottetto. Orbitali ibridi. VSEPR, Valence Bond. Teoria dell’orbitale molecolare. Polarità delle molecole. Correlazioni fra struttura molecolare e proprietà fisiche. Il legame a idrogeno. Interazioni di van der Waals e Forze di London. Calcolo dei coefficienti stechiometrici. Reazioni di ossido riduzione. Numero di ossidazione degli atomi nei composti. Ossidanti e riducenti. Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione. Legge dei gas perfetti. Legge di Avogadro. Miscele gassose e legge di Dalton. I gas reali. Preparazione e modi di esprimere la concentrazione. Proprietà dei liquidi (tensione superficiale, pressione di vapore). Proprietà colligative, passaggi di stato e legge di Henry. Proprietà dei solidi cristallini: ionici, covalenti, molecolari e metallici. Acidi e basi secondo Brønsted. L'acqua nelle reazioni acido-base: prodotto ionico. Scala di pH. Acidi e basi coniugate. Idrolisi. Titolazioni acido-base. Soluzioni tampone. Definizione acido-base secondo Lewis. Equilibri di solubilità. Solubilità e costante del prodotto di solubilità. Elettroliti e celle elettrochimiche. Potenziali di riduzione e legge di Nernst.

Il file di Chimica generale ed inorganica riguarda la teoria degli alcheni, alchini ed idrocarburi aromatici e le reazioni. Viene tratta in una prima parte la nomenclatura di questi composti e la loro struttura nello spazio successivamente vengono trattate reazioni.

Nel file di Chimica generale ed inorganica viene presentato in maniera completa il composto delle ammidi e successivamente vengono presentati alcuni esercizi con risoluzione riguardanti gli idrocarburi aromatici.