Appunti e domande chimica

Domande prove vecchie:

• Il pilastro di cemento armato di un ponte è più soggetto alla corrosione quando poggia su un fondale fluviale o marino? Come mai?
• L'acqua di mare è un elettrolita molto più forte di quella di fiume. Il trasporto di cariche è quindi più efficiente e la corrosione più rapida.
• Un nastro di magnesio, in acqua distillata, provoca il lento sviluppo di bollicine di gas. Perché ciò si verifica? Perché toccando il nastro di magnesio con una lamina di rame la velocità di reazione aumenta?

Il Mg ha E⁰ < -0.83 per cui, in H₂O esso si ossida formando ioni Mg²⁺ riducendo l'H₂O a H₂ che si libera come bollicine. Il rame è più nobile del magnesio per cui, quando si pongono a contatto i due metalli, si ha la formazione della corrosione galvanica e l'ossidazione del Mg accelera.

• Spiegare cos'è la tensione superficiale di un liquido e qual è la sua origine.

La tensione superficiale è un comportamento dei liquidi per cui sulla loro superfice è come se ci fosse una pellicola trasparente che si oppone alla penetrazione degli oggetti. Ciò è causato da un'assenza delle forze intermolecolari che risulta in un comportamento dei stati superficiali di liquido.

• Un chiodo di ferro, immerso in acido cloridrico, viene lentamente corroso. Della polvere di ferro, versata nella stessa soluzione di HCl, invece viene resa molto più vivace. Spiegare la ragione.

La reaz. avviene in fase eterogenea quindi sulla superficie del ferro la velocità della reaz. sarà quindi determinata dall'area opposta all’adesione all’acido. La polvere di ferro, avendo una area superficiale molto più estesa del chiodo, reagirà notevolmente più in fretta.

• Spiegare cos'è la tensione di vapore di un liquido.

È la pressione parziale del vapore sul liquido quando si è raggiunto l'equilibrio tra l'uno e l'altro.

• In una reazione tra gas, in un recipiente chiuso, diminuendo il volume di tale recipiente aumenta la velocità di reazione?

Diminuendo il volume aumenta le pressioni parziali dei gas reagenti e la frequenza degli urti tra le loro molecole. Di conseguenza, aumenta la probabilità di un urto efficace e quindi la velocità di reazione.

• Come mai la differenza di quanto accade per ΔH₀ e ΔG₀ di un elemento nel suo stato standard è sempre diverso da zero?

Perché il terzo principio della termodinamica stabilisce che ogni sostanza ad una T superiore a 0 K possiede un'entropia positiva, dovuta ai gradi di libertà rotazionali, traslazionali, vibrazionali della molecola. L'entalpia e l'energia di Gibbs di formazione sono invece poste convenzionalmente pari a zero per quanto riguarda gli elementi nel proprio stato standard.

• Come si può ricavare del magnesio metallico a partire dal suo sale MgCl₂?

Per elettrolisi del sale fuso: al catodo si deposita magnesio metallico. A causa del basso potenziale di riduzione di tale elemento, questa reazione non si può fare in soluzione acquosa nella quale si svilupperebbe idrogeno.

• Spiegare cos’è la passivazione di un metallo →
• Spiegare il ruolo di ossigeno e acqua nella formazione della ruggine →
• Definire la velocità di una reazione chimica →
• Cosa s’intende per “elettrolita forte o debole”. Fare un esempio →
• Definire che cos’è il punto triplo di una sostanza →
• Spiegare come mai l’entropia cresce con la temperatura :

Perché con la T cresce n° configurazioni molecolari, di conseguenza crescono gli stati accessibili alla molecola ed il disordine del sistema.

• Spiegare come mai l’entropia molare standard cresce nella serie CH₄ < C₂H₆ < C₃H₈ < C₄H₁₀:

Con la complessità molecolare aumentano gli stati conformazionali possibili, di conseguenza aumenta l’entropia standard.

• Spiegare perché il terzo principio della termodinamica specifica che l’entropia, a 0 K, tende a zero solo per i solidi perfettamente cristallini:

Perché in caso contrario, la sostanza in esame avrebbe un disordine intrinseco dovuto alla disposizione irregolare delle proprie particelle.

• Spiegare perché S_m cresce nella serie CH₄, CH₃-CH₃, CH₃-CH₂-CH₃ :

Col crescere della complessità molecolare, cresce il n° di microstati (vibrazionali e rotazionali) assumibili dalle molecole. Dunque, in base alla legge di Boltzmann, aumenta S_m.

Alcune nozioni:

• Raggio atomico
  • lungo il GRUPPO: Aumenta
  • lungo il PERIODO: Diminuisce
• Energia di ionizzazione
  • lungo il GRUPPO: Diminuisce
  • lungo il PERIODO: Aumenta
• Affinita elettronica
  • lungo il GRUPPO: Diminuisce
  • lungo il PERIODO: Aumenta
• Elettronegativita
  • lungo il GRUPPO: Diminuisce
  • lungo il PERIODO: Aumenta

• Tutti gli ioni positivi hanno un raggio ionico inferiore rispetto al raggio atomico corrispondente
• Un legame multiplo e piu corto e piu forte di un legame semplice
• L'energia di legame aumenta con l'ordine di legame -> Quando aumenta l'ordine di legame e piu difficile spezzare il legame
• Piu un legame e forte, e piu e corto
• La resistivita cresce con la temperatura nei metalli (e cala nei semiconduttori)
  • => (↑ ᴛ -> ↓ < conducibilita)
• Aumentando il volume delle molecole, aumenta il punto di ebollizione

MA = N_av ⋅ m

• In genere l'interazione tra un metallo e un non metallo e sempre ionico

l'orbitale 2d non esiste mentre il 3d si

• n=2
  • l=1
  • m=-1, 0, 1
  • s p
• n=3
  • l=0, 1, 2
  • m=0
  • s p d

P b=c/f=f : decl=

Solido covalente, solido ionico, solido molecolare

• ionico = metallo = non metallo
• se che c/f/p non covalente non m - non M

In genere e covalente se hanno elettronies, simile

molecolare = met non met con elet diversa

• Se nell'espressione inserisco invece le concentrazioni relative ad un dato momento t, si chiama quoziente di reazione Q.
• Confrontando Q con K si può prevedere la direzione della reazione:
  • Se Q < K → la reac. forma i prodotti
  • Se Q = K → equilibrio
  • Se Q > K → la reac. forma i reagenti
• All’equilibrio avvengono contemporaneamente reac. diretta e inversa alla stessa velocità.
• "Macroscala": CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g)
• Aggiungo carbonato di calcio con ¹⁴C, invece che ¹²C, rileveremo radioattività anche nella fase gassosa, non ci si sposta dall'eq. (la pressione parziale della CO₂ non è cambiata) ma le react. diretta ed inversa sono continuate ad avvenire.
• Principio di Le Chatelier: perturbando un sistema all'eq., questo reagisce in maniera opposta alla sollecitazione.
• CAMBIO LA CONCENTRAZIONE:
  1. Aggiungo un reagente:
     • → Q < K_p
     • → il sistema si sposta a destra, per ristabilire l'equilibrio (consumo reagenti a formare prodotti)
     • Per aumentare la resa di una reac., si può perciò usare un eccesso di uno dei reagenti.
  2. Aggiungo un prodotto:
     • → Q > K_p
     • → il sistema si sposta a sinistra, per ristabilire l'equilibrio (consuma prodotti a riformare reagenti)
  3. Sottraggo un prodotto:
     • → Q < K_p
     • → il sistema si sposta a destra, per ristabilire l'equilibrio (consumo reagenti a riformare prodotti)
  4. Se sottraggo continuamente uno dei prodotti (sistema aperto), il sistema non raggiunge mai equilibrio: la reac. è quindi irreversibile.