Chimica generale e analitica esame orale

CHIMICA ORALE

Ossidi basici M + O Ossido .... oso /ico

Ossidi acidi Nm + O Anidride .... ipo-osa/-osa / -ica /

per-ica

Idruri metallici Nm/ M + O Idruro di ....

.....uro di idrogeno

Sali binari Nm + M Nm...uro + M....oso/ico

Idrossidi/ perossidi M (OH) Idrossido .... oso/ ico

n

Ossiacidi H Nm O Acido .... oso /ico

Idracidi H+ At/ F / Cl / Br / I / S (7°/ 6°) Acido .....idrico

-Materia

La materia occupa spazio, ha una massa e un volume. Può essere visibile o invisibile ( aria). È

discontinua perchè è formata da particelle in continuo movimento, legate da tra loro da forse di

attrazione che determinano lo stato della materia.

– Lavosier : legge della conservazione di massa ( massa reagenti = massa prodotti).

– Proust : legge delle proporzioni definite (quando due sostanze si combinano per formare

un composto , le loro masse si compongono secondo proporzioni definite e costanti).

– Dalton : legge delle proporzioni multiple ( le quantità di un elemento che si combinano tra

loro per formare composti diversi, stanno tra loro in rapporti esprimibili con numeri interi

piccoli).

Atomo : è la più piccola parte di un elemento chimico, il loro diametro si misura in amstrong.

È costituito da elettroni che si muovono attorno ad un nucleo composto da protoni e neutroni,

dove è concentrata quasi tutta la massa dell'atomo, il nucleo è centomilavolte più piccolo rispetto

alla grandezza complessiva dell'atomo.

Il numero di protoni dell'atomo ( carica positiva) corrisponde al numero atomico(Z), mentre la

somma tra protoni e neutroni (carica neutra) corrisponde al numero di massa (A).

A= Z+ N ( A= numero di massa , Z= protoni , N= neutroni).

Isotopi : atomi con lo stesso numero di protoni , ma cambia il numero di neutroni.

Massa campione : dodicesima parte della massa de carbonio 12 ( 1,660 x 10 ^ -24).

peso atomico : rapporto tra la massa dell'atomo e la massa campione.

Mole : quantità di sostanza che contiene tante particelle, tante quante sono contenute in 12gr di

carbonio 12 (numero di avogadro = 6.022 x 10^23).

proprietà intensive : non dipendono dalla massa del campione ( temperatore, colore, densità)

proprietà estensive : dipendono dalla quantità di campione ( massa, volume, lunghezza).

Stati della materia :

solido : particelle in posizione fissa, forma solida, costante e rigida.

• Liquido : forma variabile , le particelle si muovono.

• Gas : volume variabile, ogni particella si muove indipendentemente dalle altre.

• 1

Struttura atomica :

Thomson : l'atomo è costituito da una sfera con dentro una carica positiva uniformemente

1. distribuita, nella quale galleggiano le cariche negative.

Rutherford : atomo con un nucleo positivo dove sono presenti tutti i protoni, gli elettroni

2. ruotano attorno.

Bhor : gli elettroni su muovono attorno al nucleo seguendo orbite precise (orbitali),

3. l'elettrone può passare da un livello energetico minore ad uno maggiore se viene eccitato.

Ogni orbita possiede una certa quantità di energia (quantizzata). Più l'elettrone è distante

dal nucleo, più è alta la sua energia.

Principio di indeterminazione di Heisenberg:

non posso determinare con precisione la posizione e la velocità dell'elettrone, posso trovare una

zona dell'atomo dove ho una grande probabilità di trovarlo.

Orbitale : regione dello spazio attono al nucleo dove ho almeno il 90% di probabilità di trovare

l'elettrone. Ad ogni orbitale corrisponde uno stato quantico .

1. Numero quantico principale n : dimensioni ed energia dell'obitale ( 1-7)

2. Numero quantico secondario l : forma dell'orbitale ( n-1)

3. Numero quantico magnetico m : orientazione dell'orbitale nello spazio ( -l , +l)

4. Numero di spin : orientazione del campo magnetico ( -0,5 o +0,5)

Principio di Pauli : non possono esistere due elettroni di un atomo con tutti e 4 i numeri quantici

uguali .

Orbitali : s p d f ( 1 3 5 7)

Il nucleo conferisce massa all'atomo, gli elettroni occuoano zone attorno al nucleo dette orbitali,

che possono essere più o meno vicine al nucleo. La posizione degli elettroni definisce la

dimensione dell'atomo. Gli orbitali hanno forme ed energie definite, all'aumentare di "n" l'orbitale

diventa più grande e si allontana dal nucleo. Orbitali con lo stesso livello energetico sono detti

degeneri.

Effetto schermante S : un elettrone viene attratto dalla carica del nucleo, ma la presenza di altri

elettroni possono influenzare questa carica andanado a neutralizzare le cariche positive del nucleo.

Gli elettroni inoltre tendono a respingersi tra loro, e quindi risentiranno di attrazzioni diverse.

Principio di AUFBAU : processo tramite la quale si assegna un orbitale all'elettrone , in modo da

ottenere la configurazione elettronica più stabile.

Un orbitale può contenere al massimo due elettroni.

1. Gli elettoni vengono inseriti in ordine di energia crescente degli orbitali.

2. Tutti gli orbitali devono essere riempiti prima di passare al riempimento degli orbitali

3. sucessivi.

Un elettrone tende ad occupare orbitali degeneri ( con uguale energia), si segue il principio

4. della massima molteciplità assegnando un elettrone per volta per ogni orbitale.

In un atomo conorbitali degeneri ( con la stessa energia) , gli elettroni occupano questi orbitali uno

2

alla volta con spin paralleli. Quando gli orbitali saranno singolarmente occupati, i restanti elettroni

occuperanno gli orbitali a 2 a 2 con spin opposti.

Tavola periodica :

schema ideato da Mendelev in cui sono ordinati gli elementi chimici in base al loro numero

atomico e numero di elettroni presenti negli orbitali s p d f. È suddivisa in gruppi ( colonne con

elementi con la stessa configurazione elettronica esterna) , e periodi (elementi con lo stesso numeo

di orbitali atomici, hanno lo stesso "n").

Guscio di core elettroni più interni all'elemento, numero quantico n piccolo.

Guscio di valenza : livello energetico più alto in corso di riempimento.

Proprietà degli elementi Scendo lungo il guppo Scorro lungo il periodo

Aumentano le dimensioni

Carica del nucleo La carica del nucleo "n" non cambia, ma

atomiche aumenta la carica

risentita dagli perchè

La carica risentita

elettroni viene aumenta "n". perchè Z

risentita

modificata aumenta, ma l'effetto

(Z ) non cambia

dall'effetto , perchè schermante non ha molto

eff

schermante degli cresce Z e S. effetto. Gli elettroni dello

elettroni più vicini al stesso livello non hanno

nucleo. un grande effetto

schermante. Gli elettroni,

visto che sono più attratti

verso il nucleo, tendono a

diminuire le

far

dimensioni atmiche .

Dimensioni Ottengo la Aumenta il volume Concentrazione del

atomiche dimensione di perchè aumentano le volume, diminuzione

molecole biatomiche dimensioni degli orbitali, dell'atomo. C'è più carica

calcolando la cresce "n". che attrae gli elettroni

distanza tra i due verso il nucleo.

nuclei.

Energia di Energia necessaria Diminuisce , perchè gli Aumenta, perchè gli

ionizzazione per strappare un elettroni sono poco elettroni sono più attratti

elettrone dall'atomo. attratti dal nucleo e dal nucleo, l'atomo è più

quindi è facile rimuoverli. stabile e difficilmente

cede gli elettroni.

Affinità elettronica Energia da fornire

per dare un elettrone

all'atomo.

Dimensioni degli Se tolgo elettroni dal nucleo, diminuisce la dimensione dell'atomo. Questo

ioni perchè se ci sono meno elettroni allora gli altri hanno più attrazione verso il

nucleo, c'è meno repulsione e effetto schermante.

Elettronegatività Data dalla media tra energia di ionizzazione e affinità elettronica. Indica la 3

capacità dell'elemento di accettare elettroni.

Metalli Non metalli

Conducono bene l'elettricità Non conducono elettricità

Duttili e malleabili Non sono duttili e malleabili

solidi Solidi, liquidi, gassosi

Alto punto di fusione Punto di fusione basso

Conducono calore Non conducono calore

Reagiscono con gli acidi Non reagiscono con gli acidi

Formano ossidi basici Formano ossiacidi

Bassa energia di ionizzazione Bassa affinità elettronica

Formano cationi Fomano anioni

Legame chimico : è una interazione attrattiva tra due elementi, si forma se l'unione che ne deriva

ha un energia minore dei due atomi separati. Questa interazione coinvolge gli elettroni più esterni

degli atomi, che tendono ad assumere/cedere elettroni per raggiungere una configurazione più

stabile, l'ottetto (avere 8 elettroni di valenza).

Quando si forma un legame si libera energia e diminuisce.

Energia di legame: si libera quando si forma un legame, viene misurata in kJ/mol. Indica anche

l'energia necessaria per separare due elementi, ovvero per rompere un legame.

Lunghezza di legame : si misura tra due atomi/ioni, è un valore medio perchè questi due elementi

vibrano attorno ad una posizione centrale di equilbrio.

Classificazione dei legami : forti ( ionico, covalente, metallico) e deboli (idrogeno, interazioni di

wan der wals ) .

Legame ionico :

unione di due atomi con diversa elettronegatività, si genera un'attrazione elettrostatica. Due ioni di

carica opposta si attraggono. Vengono massimizzate le interazioni attrattive e minimizzate le

repulsive.

Legame metallico : gli ioni positivi formano un aggreggato molto ordinato e compatto, una

nuvola di elettroni è dispersa in tutto il solido e sono condivisi tra tutti i protoni. Gli elettroni sono

liberi di muoversi, fungono da collante per i cationi metallici e bilanciano le cariche evitando forse

repulsive. Proprietà dei metalli

Conducibilità elettrica Dovuta alla presenza di elettroni liberi di muoversi, quando

aumenta la temperatura la conducibilità diminuisce perchè il loro

movimento viene ostacolato dalle oscillaioni degli atomi.

Effetto foto elettrico Indica la facilità di estrazione degli elettroni grazie alle radiazioni

Duttilità , malleabilità Gli atomi possono slittare con facilità gli uni sugli altri, senza

alterare le interazioni dei legami.

Effetto termoionico Facilità con cui si possono estrarre gli elettroni quando un metallo

viene colpito da un raggio luminoso.

Lucentezza Dovuta alla capacità di assorbire tutte le radiaizoni visibili ed

emetterle in tutte le direzioni. 4

Legame covalente : si forma quando due atomi condividono una coppia (o più) di elettroni per

formare un legame singolo/doppio/triplo. Un atomo cerca sempre di raggiungere l