Chimica dal principio ai legami

MATERIA

MISCELE: insieme fisico di 2 o piu` sostanze.

FASE: porzione di un sistema in cui le proprieta` chimico/fisiche intensive sono identiche in ogni punto o variano con continuita`.

1. ETEREOGENEE: formate da 2 o piu` fasi, non hanno composizione uniforme in tutti i punti del campione.
2. OMOGENEE: formate da una sola fase, hanno composizione uniforme in tutti i punti del campione.

METODI DI SEPARAZIONE:

1. FILTRAZIONE: separa i componenti di una miscela eterogenea composta da un liquido ed un solido sfruttando le diverse dimensioni dei componenti.
2. DISTILLAZIONE: sfrutta la differente temperatura di ebollizione dei componenti. Quella SEMPLICE separa un liquido da una soluzione solido/liquido, quella FRAZIONATA separa un liquido da una soluzione di 2 o piu` liquidi.
3. CROMATOGRAFIA: separa i componenti di una miscela sfruttando la diversa velocita' dei componenti di migrare attraverso un materiale di supporto sotto la spinta di un solvente.
4. CENTRIFUGAZIONE: sfruttando la forza centrifuga separa i componenti della miscela grazie alla loro differenza di densita`.
5. ESTRAZIONE CON SOLVENTI: sfrutta la solubilita` in un determinato solvente di una sola delle sostanze della miscela.

SOSTANZE:

formate da un solo tipo di unita` fondamentale: un atomo, una molecola o la cella elementare di un reticolo cristallino 3D.

COMPOSTI:

possono essere scissi in sostanze semplici perche` formati da atomi diversi legati tra loro a formare reticoli cristallini 3D o molecole.

SOSTANZE ELEMENTARI:

non scomponibili in sostanze piu` semplici perche` formate da atomi uguali.

1. ELEMENTI:

   insieme di atomi con le stesse CARATTERISTICHE.

2. SOSTANZE ELEMENTARI:

   formate da atomi dello stesso ELEMENTO (O2, H2...).

ATOMO:

minima frazione della materia che conserva le proprieta` chimiche (non fisiche) dell’elemento.

MOLECOLE:

porzione piu` piccola di una sostanza che conservi le proprieta` chimiche e fisiche.

LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA (lavoisier):

"in una reazione chimica, la somma delle masse delle sostanze reagenti e` uguale alla somma delle masse delle sostanze prodotte".

LEGGE DELLE PROPORZIONI DEFINITE (proust):

"in una sostanza pura, gli elementi che la costituiscono sono combinati secondo un rapporto in peso definito e costante".

Da qui la differenza tra COMPOSTI e MISCUGLI: nei composti, gli elementi costituenti sono sempre presenti nelle stesse proporzioni indipendentemente dalla tecnica

n: indica la dimensione dell'orbitale e quindi il livello energetico dell'elettrone (l'energia dell'elettrone).

l: indica la forma dell'orbitale (quindi il momento angolare dell'elettrone) e quindi il sottolivello energetico. per ogni valore di n, l assume valori da 0 a n-1. (n=4 -> l=0,1,2 o 3).

l=0 sottolivello sl=1 sottolivello pl=2 sottolivello dl=3 sottolivello f

m: indica l'orientamento dell'orbitale nello spazio. puo` assumere valori compresi tra -l e +l (0 compreso). (il sottolivello p (l=1) comprende 3 orbitali di pari energia orientati in modo differente).

ms: rotazione dell’elettrone intorno al proprio asse e puo` assumere i valori +1/2 o -1/2.

ogni livello energetico contiene n^2 orbitali (fino a n=4) e puo` ospitare al massimo 2n^2 elettroni.

PRINCIPIO DI AUFBAU

Gli elettroni si dispongono in un atomo occupando prima gli orbitali liberi con energia minore quindi a partire da "n" e a aparita` di "n" in base a "l". In oltre, l'energia degli orbitali "nd" e` superiore a (n+1)s, mentre gli "nf" sono superiori a (n+1)p e (n+2)s.

O PESO FORMULA.

• Una mole di C pesa 12 g e contiene 6,02·10²³ atomi di C.
• Una mole di H₂O pesa 18 g e contiene 6,02·10²³ molecole di H₂O.
• Una mole di MgCl₂ pesa 95 g e contiene 6,02·10²³ formule minime di MgCl₂.

dunque possiamo dire che C, H₂O e MgCl₂ hanno rispettivamente PA=12, PM=18 e PF=95 g/mol.

LEGGE DI AVOGADRO

a parita` di condizioni di pressione e temperatura, volumi uguali di gas diversi contengono uguai numero di molecole (e quindi di moli).

FORMULE CHIMICHE

FORMULA BRUTA: indica esclusivamente il tipo e il numero di atomi che compongono la molecola, scritta ponendo uno dopo l'altro (in ordine di elettronegativita` crescente) gli elementi che formano il composto.

questa e` a sua volta esprimibile in 2 modi:

formula minima: indica il rapporto minimo di combinazione tra gli elementi del composto.

• il legami formati sono dunque un sostitutivo del legame molecolare pigreco(il legame si dice "delocalizzato"), che dovrebbe formarsi esclusivamente dalla condivisione degli elettroni tra l'N e un O, che vanno invece a disporsi uniformemente all'interno della molecola formando un doppio legame intermittente (gli elettroni sono pur sempre presenti sottoforma di nube elettronica, le cui caratteristiche fisiche rendono possibile il fenomeno in questione).

GEOMETRIA MOLECOLARE (TEORIA DI VSEPR)

i doppietti elettronici del livello di valenza si dispongono alla massima distanza possibile gli uni dagli altri, in modo da minimizzare la forza elettrostatica di repulsione tra di essi. in particolare possiamo identificare i doppietti non accoppiati come le cariche negative piu` incisive nella repulsione, andando quindi a schiacciare i vari angoli di legame. il numero totale di doppietti solitari e degli atoi e` detto NUMERO STERICO(NS) ed in corrispondenza dei valori che puo` assumere andranno poi a differenziarsi in geometrie diverse (NS=2, lineare. NS=3, trigonale planare, angolare. NS=4, tetraedrica, piramide trigonale, angolare. etc.)

COMPOSTI E NOMENCLATURA

NUMERO DI OSSIDAZIONE