Appunti e esercizi svolti di Chimica

Nomenclatura (inorganica)

2 nomenclature: tradizionale e IUPAC

• elemento: sostanza che non può essere scomposta in sostanze più semplici

_{N O K H} - Fe=minuscolo

• composti: sono formati da più elementi H₂O

valenza: numero di elettroni ceduti/acquistati/mesi in comune, è un numero sempre positivo.

• n° di ossidazione: carica reale o formale che acquista un elemento, può essere positivo o negativo e diverso dalla valenza. Si trovano sulla tavola periodica.

ogni elemento è diviso in:

• metalli: si trovano a sinistra
• non metalli: si trovano a destra

i metalli in mezzo hanno anche carattere _{anfotero (a metà)}

Composti: principali sono:

Metalli + O₂ → Ossidi

• Ossido di sodio

Na₂O

• Ossido di calcio

C_aO₄ → C_aO - bisogna semplificare

• Ossido ferrico

Fe₂O₃

Non Metalli + O₂ → Anidridi

• Anidride carbonica

C_xO_y → C_o2

• Anidride nitrosa

N₂O₃

anidride clorica

Cl

• +5
• +7

1 volo anche per Br_2 F I detti alogeni

⁰ + Cl_2 O_5

+1 monop._oso

+3 _oso

+5 _ico

+7 per_clorico

si fa come il cloro e quindi mono_iodoso

ossido + H_2O + idrossido (OH^1) si può fare dal metallo senza fare l’ossido

idrossido di potassio

idrossido ferrico

1. K
2. (OH)^1

Fe

• +3
• +2

Fe_2 (OH)^1

Fe(OH)_3

KOH

anidride + H_2O → acido bisogna fare l’anidride

acido solforico acido bromico

anidride anidride

S₂ O₅ → SO_3 + H_2O = H_2SO_4

Br_2 O_5 + H_2O = H_2Br_2 O_5

Con zolfo e silicio sale anidride o acido H_2BO₃

Meta = anidride + H_2O

orto = anidride + 3H_2O

piro = anidride +2H_2O

regola globale

meta = anidride + H_2O → P_2O_5 + H_2O, HPO_₃

orto = meta + H_2O = HPO_₃ + H_2O = H₃PO_₄

piro = anidride +2H_2O → P_2O_5 + 2H_2O = H_4P_2O_₇

anidride fosforica P_2O_5

per acido fosforoso si intende l’orto.

Non metalli + H_2 = IDRACIDI HCL = ac. cloridrico anche con Br I F

HS₂ = ac. solfidrico

catione anione idrossido + acidi → Sali

solfato di sodio

catione ( + ) anione ( – )

solfato (SO_₄)

OSO = ito

ICO = ato

IDRICO = uro

acido solforico H_2SO_4

anidride solforica SO_3

→ Na_2 SO_4

Per fare un sale

• scorporare i reagenti in ioni
• scambio tra loro gli ioni
• formare i prodotti
• bilanciamento

es.

Ca₂(OH)₂ + H₃PO₄ → Ca₃(PO₄)₂ + H₂O

Ca⁺² (OH)^-1 H⁺ (PO₄)^-3 → Ca⁺² (PO₄)^-3 H⁺ OH^-

3Ca(OH)₂ + 2H₃PO₄ → 1Ca₃(PO₄)₂ + 6H₂O

Na₂SO₄ + Fe(OH)₂ → Na₂OH + FeSO₄

Na₂(SO₄) Fe OH

1Na₂SO₄ + Fe(OH)₂ → Na₂OH + FeSO₄

Al(NO₃)₃ + 3H₂SO₄

Al (NO₃)₃ + 3H₂SO₄

Fe₂(CO₃)₂ + Na₂S

Fe₃ (CO₃)^-2 N₄ S^-2

Quanti grammi di Cr(NO₃)₃ sono necessari per produrre 510 g di NaNO₃?

1Cr(NO₃)₃ + 2NaCl → 2Na(NO₃) + 1CrCl₃

m = ?

PM = 226 g/mol

m = 3 * M

M = 3 * 226 = 678 g

Emissione di un auto 145 g/km

benzina = 0 copia

d = 0,75 kg/l

Quanto consuma?

C₈H₁₈ + 25/2O₂ → 8CO₂ + 9H₂O

m = ?

PM = 114 g/mol

n = 2,5/2 g/mol

PM = 44 g/mol

m = 0,44 * 114 = 46,96 g

V = m/0,750

Tutti i processi reali hanno rendimenti operazioni minori del 100%. Si introduce per questo:

(eta) m_r = quantità prodotta reale

Quantità prodotta teorica

m_r = quantità di reagente teorica

Quantità di reagente reale

Per m_r = M reale = M teorico * M/100

Per m_r reagenti: M = M teorica * 100/M

Modello atomico di Thomson (a panettone)

1911 Rutherford

Se particelle α grosse e con molta energia se andavano contro una lamina venivano alcune respinte, altre deviate, alcune dritte.

Da qui capì che la materia era in gran parte vuota perché era formata da atomi con un nucleo e elettroni intorno.

Secondo questo esperimento le particelle α sarebbero dovute passare tutte mentre in realtà c'erano domai di materia energetibile.

Nel 1932 Chadwick scoprì l'esistenza del neutrone

nucleo = p + n elettroni = e

z = numero atomico = n° di protoni A = numero di massa = n°di protoni e neutroni

Il numero atomico identifica univocamente un elemento mentre i suoi varianti

I due tipi di ferro vengono chiamati isotopi

• 56/26 Fe
• 55/26 Fe

26 p+ = 26 e- m = 56 - 26 = 30

Configurazione elettronica = AUF BAU

1. e^- occupano i livelli energetici liberi inferiori (minima energia)
2. esclusione di Pauli
3. HUND (massima molteplicità) es:₁₂⁶ C -₇¹⁴ N -₁₅³¹ P

L'orbitale bresava mettere prima un elettrone per quadratino

H-H Δe=0

Per questo si dice che il legame è puro.

Cl₂

legame è puro

O₂

legame puro

l’idrogeno è l’unico atomo che vuole arrivare a 2 e non all’ottetto.

HCl

legame covalente polare

quando 0,5 ≤ 1,8

legame puro → molecola apolare

legame polare → molecola polare HCl

molecola apolare

HClO

legame covalente polare

HClO₂

legame covalente dativo. Un atomo (DATORE) mette a disposizione una coppia chè è l’altro (ACCETTORE) un orbitale vuoto.

Legame a idrogeno - dipolo-dipolo

legato ad un atomo piccolo e molto elettronegativo.

legame a ponte di idrogeno:

F O N

Questo comporta che ad esempio H₂O è solido. H₂S GAS

L'acqua ha densità minore dell'acqua e galleggiano e ha temperatura di ebollizione se messo più alta.

Legame metallico

• atomi molto vicini tra loro
• conducibilità
• proprietà meccaniche

mare di elettroni delocalizzati

elettroni che sono liberi di muoversi lungo il reticolo.

2^o TIPO DI ESERCIZIO

Completare le reazioni nucleari.

₃⁶Li + ₂⁴α → ₅⁸B + ₀¹n

una volta stabiliti gli indici della X si scopre che particella è

Il decadimento α del ₈₈²²⁶Ra

₉₄²²²X → ₂⁴α + ₈₆²²²Rn

₁₁²²C → _-1⁰β⁺ + ₀⁰ν

→ ₁₀²²N

3^o TIPO DI ESERCIZIO

Velocità con cui avviene una reazione nucleare.

v = -^dN/_dt = kN

K = costante cinetica della reazione nucleare

∫^dN/_N = ∫k dt ln N₀ = -kt N = N₀ e^-kt

t_1/2 = tempo di dimezzamento; è il tempo che ci mette una quantità di atomi a diventare la metà

ln ^N/₂ = -k t_{1/2 N}⁰

ln 2 = kt_1/2 k = ln 2/_t1/2

N = N₀ 10^-0,301 0^t_1/2

es. 35 5 ha t_1/2 di 88 giorni. Quant'è atomi tra 40 giorni se andiamo da 3,10²² atomi di S?

N = 3,10²² ∙ 10^{(-0,851 46)/88} = 2,49²²

²¹⁹Th ha t_1/2 di 18,5 giorni. Se ho 50 mol, quanti ne avrò tra 2 mesi? N = 50 ∙ 10^{(-3,301 0)}/18,5 = 5,28 mol