Chimica generale

Indice

1. Argomento → Struttura dell'atomo 1 - 15
2. Argomento → Legame chimico 16 - 35
3. Argomento → Stati di aggregazione 35 - 46
4. Argomento → Termodinamica 47 - 55
5. Argomento → Equilibrio chimico 55 - 60
6. Argomento → Le soluzioni 61 - 65
7. Argomento → Equilibri ionici 66 - 73
8. Argomento → Elettrochimica 74 - 91

Struttura dell'atomo

Nucleo (99% massa): protoni +, elettroni –. Numero atomico corrisponde al numero di protoni dell'atomo.

- Combustione di sostanze organiche reagire con ossigeno si trasforma in acqua o anidride carbonica

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O

Legge di Lavoisier o del bilanciamento

La massa non si crea e non si distrugge. Sommatoria massa reagenti = sommatoria massa prodotti.

Thomson 1897 - scoperta dell'elettrone

Tubo catodico: applicando un campo magnetico (+, –), i raggi catodici deviano verso il polo positivo, sono perciò costituiti da particelle cariche negativamente: elettroni.

Caratteristiche delle particelle subatomiche

• Elettrone
  • Carica assoluta: -1,602 x 10^-19 C
  • Massa assoluta: 9,1 x 10^-28 g
  • Carica relativa: -1
• Protone
  • Carica assoluta: +1,602 x 10^-19 C
  • Massa assoluta: 1,672 x 10^-24 g
  • Carica relativa: +1
• Neutrone
  • Carica assoluta: 0 C
  • Massa assoluta: 1,674 x 10^-24 g
  • Carica relativa: 0

Modello atomico di Rutherford

Nel nucleo vi è concentrata la massa e le cariche positive: i protoni. Gli elettroni si muovono attorno al nucleo su orbite circolari (come sistema planetario).

Frequenza e lunghezza d'onda

• Frequenza = ν
• Lunghezza d'onda = λ
• Velocità: c = ν × λ
• Ampiezza grande → luce intensa; piccola → luce debole

Il nome dell'onda (nello spettro elettromagnetico) viene dato dalla frequenza e non dalla lunghezza d'onda.

Spettro di emissione dell'idrogeno

Formula di Rydberg_{(formula empirica)}: R_∞ = 1,097 x 10⁷ m^-1

La radiazione elettromagnetica è causata da cariche in movimento e la frequenza del movimento determina la lunghezza d'onda. Se dagli atomi vengono prodotte solo certe lunghezze d'onda, questo significa che gli elettroni oscillano solo con alcune frequenze.

Quantizzazione dell'energia di Planck (1901)

Energia = h · ν (con h costante di Planck = 6,6262 x 10^-34 Js)

Luce con λ alta ha un piccolo valore di E, luce con λ bassa ha un grande valore di E. E = mc²

Modello dell'atomo di Bohr (1913)

Postulati:

1. L'elettrone ruota attorno al nucleo su orbite di raggio r_n, cui corrisponde un valore costante dell'energia (stati stazionari).
2. Finché l'elettrone rimane in uno stato stazionario non assorbe né cede energia.
3. Le orbite permesse sono solo quelle per le quali:

mvr = ^nh/_2π

• mvr: momento angolare dell'orbita
• n = numero intero = numero quantico principale
• h = costante di Planck

Modello

Cosa è importante:

• Parametro legato all'energia
• Parametro legato alla forma/dimensione

1. Sì, può scrivere:

F = ^e2/_r² = - mv²/r

Risolvendo rispetto ad e²:

r = ^e2/_mv²

Dalla condizione quantica di Bohr:

v = ^nh/_2πmr

u = ^m2h2/_4π²m²r²

Sostituendo in r:

r = ^m2h2/_4π²m.e²

r = m²a₀

2. Energie nel modello atomico:

E_m = E_cin + E_pot = ¹/₂ mv² + (-^e2/_r) = ^e2/_2r