Bigino Teoria Essenziale Chimica e chimica fisica

ELEMENTI DI CHIMICA E FISICA

Prof. Alberto

Grandezze Fisiche Fondamentali

• Lunghezza: metro, m
• Massa: chilogrammo, Kg
• Tempo: secondo, s
• Intensità di corrente: Ampere, A
• Temperatura: Kelvin, K (°C + 273,15)
• Quantità di sostanza: mole, mol
• Intensità luminosa: candela, cd

V = ^S⁄_t [^m⁄_s]

p = ^F⁄_S [^N⁄_m²]

Prefissi

• Tera, T, 10¹²
• Giga, G, 10⁹
• Mega, M, 10⁶
• Kilo, k, 10³
• Ecto, h, 10²
• Deca, da, 10¹
• Deci, d, 10^-1
• Centi, c, 10^-2
• Milli, m, 10^-3
• Micro, μ, 10^-6
• Nano, n, 10^-9
• Pico, p, 10^-12

7800 Å = 7.8 · 10³ Å

mː 7.8 · 10³ Å · ^{1 m}⁄_{4 · 10² Å} = 7.8 · 10^-7 m

Mmː 7.8 · 10^-7 m · ^{1 Mm}⁄_{10⁶ m} = 7.8 · 10^-13 Mm

nmː 7.8 · 10^-7 m · ^{1 nm}⁄_{10^-9 m} = 780 nm

pmː 7.8 · 10^-7 m · ^{1 pm}⁄_{10^-12 m} = 7.8 · 10⁵ pm

Pressione

p = _F⁄_S

= _N⁄_m² = Pa

₂ dcm³ = 10² cm³ = 10^-3 Pa

₂ bar = ​ = 2.10⁵ Pa

₂ atm = 760 mm Hg ​ = torr

d = _massa⁄_volume g/cm³ = g/ml

• _{2 g} ⇒ 2 ml ⇒ 2 cm³
• _{2 kg} ⇒ 2 l ⇒ 2 dm³

1. _{2 g} ⁄ cm³ &sup> = 2 kg ⁄ 2 dm³
2. _{2 g} ⁄_{2 cm³} = 2.2 kg ⁄m³

10³ l = 1 m³ ​

1 l = 1 dm³ ​

2 ml = 2 cm³ ​

H:

n = 2

l = 0 1

m = 0

n = 2

0 ≤ l ≤ 1

l = 0

m = 0

l = 1

m = 0 1

l = 2

m = 0 1 0

l = 0 → orbita sferico di tipo S

l = 2 4 → orbita ellittico di tipo P

n 1 5 2 numero di elettroni consentiti

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

1s²

1s² 2s¹ z = 3

1s² 2s¹ 2p²

1s² 2s² 2p³

1s² 2s² 2p⁴

1s² 2s² 2p⁵

1s² 2s² 2p², 1p¹

1s² 2s² 2p¹, 1p⁰

1s² 2s² 2p²

1s² 2s² 2p³

1s² 2s² 2p⁴

1s² 2s² 2p²

1s² 2s² 2p²

La modifica delle orbite ordina orbitali liberi (1p²).

REAZIONI REDOX o Ossido - Riduzioni

L'ossidazione riguarda anche le molecole biologiche con un invecchiamento, quindi si riducono in un organismo, ad esempio, presenze che favoriscono l'insorgenza di radicali liberi.

O₂ + 4N₂ → 2N₂O

In una reazione di ossido-riduzione vi è una specie che si ossida e una specie che si riduce per lo scambio di elettroni.

Numero di Ossidazione

Numero di elettroni che rappresenta quanti elettroni vengono acquistati o ceduti nella formazione del legame.

FeO + HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + H₂O + NO

3FeO + 9HNO₃ → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

Molecole neutre:

• Somma delle cariche uguale a zero

Ioni:

• Carica reale del complesso dello ione

LA CONCENTRAZIONE

Concentrazione: quantità di una determinata sostanza contenuta in una miscela.

C_i = ^m_i/_M

• ^m_i/_M = massa sostanza
• M = massa totale

• c_i: (m/m) → concentrazione massa/massa
• c_i: (W/W) → concentrazione peso/peso

MASSA:

Proprietà della materia che (intrinseca) non dipende dall'accelerazione di gravità quindi coincide in ogni pianeta.

PESO:

Proprietà della materia che dipende dall'accelerazione di gravità di un determinato pianeta.

m_i(NaCl) = 4g

M = 200g

C_i = ¹/₁₀₀ = 0,02 → ∑c_i = 1

Concentrazione Percentuale

¹_m/m

• C_i: {^W/_m} = C_i • 100 = 0,02 • 200 = 1/100

c%{^W/_m} = ^m_i/_masse

n_i = ^m_i(g)/_MMi(g/mole)

• m_i{g} = n_i{mole} • mm{g/mole}

n₁ + n₂ + ....... = N

X_i: = ^n_i/_N → ^{n_i moli di sostanza}/_{N moli totali}

∑X_i = 1

Frazione molare ²

Concentrazione percentuale su Volume ³

• C_i: {^m/_v} = ^m_i ....... • 100

• Vtotale (l)

pH

pH = -log₁₀[H₃O⁺] = log₁₀[H₃O⁺]^-1

pOH = -log₁₀[OH^-] = log₁₀[OH^-]^-1

pH + pOH = pKw = Kw = log₁₀2.0 x 10^-14 = 14

• pH ≥ 7 = Basico = ambiente basico
• pH = 7 = Neutro = ambiente Neutro
• pH ≤ 7 = Acido = ambiente Acido

H₂O ↔ H⁺

+ O^2- 4

• + 1 ossigeno ↔ 2H
• + 3 debasi ↔. ↔ idrogeno

In un gruppo d’acqua “strappa” H₂O H₃O

La forza dell’acqua viene determinato dalla molecola di acqua quindi: Se che si ioni idrogeno si dissocia

[H(A)] = 0,03 M

[H₃O⁺] = 0,03

pH = log₁₀(0,03) = I = -log₁₀ 3 ⋅ 2.0 ⋅ 2 =

log₁₀3 + log₁₀2⋅2 - 1

= -0,5 + 2 = 7,5

ρᵀ = 1/2 (pKₐ₂ + log₁₀ Cᵖ)

acido debole

base debole

(NH₄OH)

ρH = 1/2 (pKₐ + log₁₀ Cᵢ)

ρOH = 1/2 (pKb + log₁₀ C₀)

ρH = 4/2 (pKi - log₁₀ Cₐ)

acido debole

base debole

KW = Kᵢ * Kₐ

KW = Kᵢ * Kb

pKW = pKᵢ + pK₂

pKW = pKᵢ + pKb

pH = pKₐ + log [ ( [*O]*a) / ( *H ) ]

acido forte + base forte

punto di equivalenza

pH > 7

acido debole + base forte

pH

acido forte + base debole

pH < 7

Curva di titolazione

pH

n [NaOH]

[C][base forte]

1) Arrhenius

2) Brønsted - Base: in soluzione acquosa acquista ioni H⁺

Acido: in soluzione acquosa cede ioni H⁺

Acido e Base devono coesistere

H₂O ⇄ H⁺ + OH^-

CO₂ di ossido

3) Lewis:

Base: cede un doppietto elettronico

Acido: acquista un doppietto elettronico

H₃PO₄

• H₂PO₄^-
• HPO₄^2-
• PO₄^3-

PO₄^3- + H₂O ⇄ HPO₄^2- + H₃O⁺

HPO₄^2- + H₂O ⇄ H₂PO₄^- + H₃O⁺

H₂N− ⇌ O

{H₃N⁺ ⇌ COO^-}

Ph < 7

Ph > 7

Ph isoeletrico