Appunti completi di Chimica

Chimica

Scienza che studia la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia che ci circonda.

Lavoisier e il principio di conservazione

In una reazione chimica, la somma dei reagenti è uguale alla somma dei prodotti. In natura esistono 92 elementi chimici.

Elementi e reazioni nucleari

Le reazioni, di cui si occupano i chimici, coinvolgono la combinazione degli atomi nelle loro molecole. L'elettrone ha una carica negativa ed è presente anche nel nostro organismo.

Materia

La materia assume forma e peso, può essere voluminosa, espandendosi con ombre, e si espande ulteriormente durante la manipolazione.

Composti

I composti sono sostanze che attraverso una reazione chimica si trasformano in altre, aventi ioni collegati.

Ostwald e composti

Nel 1875, Ostwald raggruppò i composti e li divise in due unità.

Teorie atomiche

Democrito e la teoria delle mole: Thomson connette il concetto di elettroni per determinare l'atomo.

Numero di Avogadro

1. In una mole, il numero di particelle è pari al numero di Avogadro: 6.022²³

Gas

La legge di Boyle riguarda lo stato dei gas a temperatura costante, dove il prodotto è costante: (P*V)_t = costante.

La legge di Avogadro è una delle leggi fondamentali dei gas. La legge di Charles è definita come 1/273Pv = nRT, con R = 8.34.

Chimica e storia

La chimica è una scienza che studia la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia che ci circonda. Secondo Lavoisier, nel principio di conservazione, in una reazione chimica la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.

In molti casi, gli antichi chimici erano considerati alchimisti.

Materia

La materia può essere caotica e si presenta in una fase solida, liquida o aerosol.

Elementi e composti

Un elemento è composto da atomi identici, mentre un composto è una combinazione di due o più elementi.

Miscugli

• Omogeneo
• Eterogeneo

Storia della chimica

Nel 1805, Dalton sviluppò la prima teoria atomica moderna, sostenendo che la materia è costituita da particelle minuscole chiamate atomi, che gli atomi di un elemento sono tutti uguali e che atomi di elementi diversi hanno masse diverse.

Nel 1904, Thompson scoprì l'elettrone, e Rutherford scoprì il nucleo.

Modello atomico

Il nucleo è quasi interamente radioattivo, con gli elettroni nella zona fondamentale per le reazioni chimiche.

• A = numero di massa = n_p + n_n
• Z = numero atomico = n_p (numero elemento)

Un atomo elettricamente neutro è isotropo.

Massa atomica assoluta

La massa atomica assoluta è 1,66 * 10^-24 g/molecola.

Il numero di Avogadro è definito come 6.022 * 10²³ (N).

Leggi dei gas

La legge di Boyle afferma che per una certa quantità di gas a temperatura costante, il prodotto P*V è costante. Le leggi di Charles e Gay-Lussac, così come la legge di Avogadro, sono fondamentali per la comprensione del comportamento dei gas.

Atomo di Bohr

L'elettrone ruota attorno al nucleo in orbite con determinati raggi ed energia. Per un cambiamento di energia elettronica, l'elettrone vuole spostarsi da un'orbita a un'altra orbitale, ma è influenzato dalla forza elettrica.

Il numero quantico definisce i livelli energetici:

1. 0 ≤ l ≤ n-1, con l = 0 che corrisponde al sottolivello s

Il numero quantico magnetico, m_l, definisce l'orientazione dell'orbitale nello spazio.

Se in un atomo ci sono più elettroni, questi risentiranno meno della forza attrattiva, sebbene l'effetto sia ridotto.

Configurazione elettronica

Le regole della configurazione elettronica includono il principio di esclusione di Pauli, dove ogni orbitale di un sottolivello ha un elettrone. L'energia viene assegnata occupando i livelli disponibili.

Tavola periodica

Con il metodo Aufbau, applicato agli atomi, si riempiono i livelli (periodi) dopo aver riempito tutti gli strati (sottolivelli).

Proprietà periodiche degli elementi

Le proprietà periodiche degli elementi, come il metallo alcalino, dipendono da Z_eff. Ricordiamo che Z_eff per i metalli alcalini e alcalino terrosi aumenta lungo il periodo e diminuisce lungo il gruppo.

Il raggio atomico è dovuto alla distanza di avvicinamento tra due atomi (es. 1 covalente = metà distanza di avvicinamento) e diminuisce lungo il periodo, aumentando lungo il gruppo.

L'energia o potenziale di ionizzazione è l'energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo di gas neutro.

L'affinità elettronica (EA) è l'energia liberata per attrarre un elettrone da un atomo neutro.