Domande e risposte Chimica

A QUANTO AMMONTA LA % DI ACQUA POTABILE NEL MONDO?

La percentuale di acqua potabile nel mondo è pari al 3%, di cui l'1.72% è composto di calotte polari, l'1.17% composta da falde acquifere e solo lo 0.01% rappresenta l'acqua potabile superficiale.

DEFINIRE LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE CHIMICHE DELL'ACQUA

Nell'ambito degli acidi e delle basi l'acqua si comporta da composto anfotero, ovvero può essere sia acido che base in base all'altro reagente con cui reagisce (se è una base o un acido). L'H2O è una molecola che fa parte in diversi tipi di reazione ovvero ossido/riduzione, acido/base e reazioni di complessazione. Ha un elevata capacità solvente anche a causa della propria costante dielettrica pari a 80. Questa costante indica la resistenza che esercita una molecola all'interno dell'ambiente in cui si trova per rimanere al proprio stato senza scomporsi. Nel caso dell'acqua, una

La molecola immersa in soluzione di H2O subisce un declassamento della propria forza di 80 volte minore rispetto all'aria proprio per la sua grande capacità di solvente (meccanismo di solvatazione).

ARGOMENTO: METODI STRUMENTALI DI ANALISI CHIMICA-DEFINIRE L'EVOLUZIONE DEI METODI ANALITICI

L'evoluzione dei metodi analitici era dovuto alla sempre maggiore complessità nella formazione e determinazione di composti ed elementi nelle reazioni chimiche che andando avanti contenevano sempre più elementi in concentrazioni sempre più esigue, oppure alla difficoltà di "leggere" una reazione che non si trova in equilibrio e che quindi in istanti diversi appare in modalità diverse, oppure per controllare processi industriali e per migliorare la sicurezza sul lavoro.

Tutte queste necessità hanno portato a sviluppare dei strumenti analitici a partire di quelli sviluppati per altri mestieri già esistenti come il fabbro (incisione, ...)

fusione, tornitura) o l'orologeria.

DEFINIRE I PASSAGGI PIU' SIGNIFICATIVI DELLA STORIA DELLA STRUMENTAZIONE CHIMICA

I passaggi più significativi furono quelli della transizione dai strumenti analogici ai strumenti elettronici prima con tecnologie a pre e post transistor, per poi arrivare ad oggi alla seconda svolta con dei nuovi strumenti computerizzati di dimensioni molto simili ai computer pre-transistor.

QUALI SONO I MAGGIORI VANTAGGI DELLE RIDOTTE DIMENSIONI DELLE STRUMENTAZIONI SCIENTIFICHE?

I maggiori vantaggi delle ridotte dimensioni sono la possibilità di trasportare lo strumento ovunque e maggiori spazi liberi in laboratorio con una maggiore facilità d'uso.

ARGOMENTO: METODI DI ANALISI

QUALI SONO I TIPI DI SEGNALI UTILIZZATI NELLA STRUMENTAZIONE CHIMICA?

I tipi di segnali utilizzati sono molteplici e variano dall'utilizzo fenomeni elettrici come la corrente, il potenziale e la resistenza, per poi passare ai fenomeni chimici/fisici come le

radiazioni luminose (assorbimento/emissione), variazione di massa, intensità di colore o energia sotto forma di calore (assorbimento/emissione).

Le apparecchiature base per la gravimetria sono la bilancia, mentre per la volumetria sono la buretta e la beuta.

I principali requisiti per una strumentazione scientifica moderna sono:

• Tempo di analisi breve
• Miniaturizzazione del sistema
• Costo contenuto
• Automazione e/o comando a distanza
• Personale specializzato ed esperto
• Misura in situ
• Minima invasività (non deve danneggiare l'oggetto da cui si preleva il campione)

Dopo aver raccolto tutti i dati scientifici necessari alle analisi, si utilizza la statistica unita alla chemiometria e successivamente si utilizzano tecnologie come banche dati per estrarre la massima informazione.

e big data, è possibile ottenere la massima informazione dai dati raccolti. ARGOMENTO: RAGGI X-DESCRIVERE I PRINCIPALI METODI DI ECCITAZIONE TERMICA

I principali metodi di eccitazione termica sono costituiti dalle diverse fonti di eccitazione utilizzabili. Si parte dalla fiamma che è quello meno efficiente, per poi passare in ordine all'eccitazione per arco, scintilla ed infine per plasma, quello più efficace tra tutti. Per scegliere il mezzo per effettuare l'eccitazione è necessario sapere di quanta energia deve essere fornita al sistema.

ESEMPI DI ANALISI QUALITATIVA E QUANTITATIVA MEDIANTE TECNICHE SPETTRALI

L'analisi qualitativa è una parte della chimica analitica che si occupa di individuare degli elementi all'interno di un composto o soluzione in studio. Nel caso delle tecniche spettrali è possibile risalire ad un elemento osservando le radiazioni che quest'ultimo emette dopo essere stato eccitato che variano

dall'ultravioletto al visibile. L'analisi quantitativa si occupa invece di individuare in quale quantità è presente un elemento all'interno di un composto/soluzione. Osservando sempre le radiazioni possiamo notare che certi elementi presentano sempre delle onde con un tot di righe, l'intensità di tali righe emesse è pari al numero di atomi presenti nell'oggetto in studio. Un altro metodo è quello di utilizzare un materiale di riferimento che sappiamo essere uguale a quello in studio, inserendolo al composto/soluzione in analisi vedremo come questo reagirà e quanto varieranno i parametri dal prima al dopo, potendo fare così delle ipotesi sulla reale quantità contenuta degli elementi nel prodotto. -QUAL'È LA DIFFERENZA PRINCIPALE TRA I METODI DI FLUORESCENZA E LA DIFFRAZIONE AI RAGGI X? La differenza principale è che la fluorescenza è una caratteristica comune a tutti gli elementi, incaso si utilizzano raggi X ad alta energia che possono danneggiare il campione. Prima di effettuare l'analisi XRD, è necessario eseguire un'analisi preliminare chiamata analisi XRF (fluorescenza a raggi X) per determinare la composizione chimica del campione. La Legge di Bragg, formulata da William Lawrence Bragg nel 1913, descrive il fenomeno della diffrazione dei raggi X da parte di un reticolo cristallino. Secondo questa legge, quando i raggi X incidono su un reticolo cristallino, si verifica un fenomeno di interferenza costruttiva tra i raggi riflessi dai piani del reticolo. Questo fenomeno di interferenza produce un pattern di diffrazione che può essere osservato su uno schermo o registrato su un rivelatore. La legge di Bragg può essere espressa con l'equazione: nλ = 2d sinθ dove n è l'ordine di diffrazione, λ è la lunghezza d'onda dei raggi X, d è la distanza tra i piani del reticolo cristallino e θ è l'angolo di incidenza dei raggi X. Questa equazione permette di determinare la distanza tra i piani del reticolo cristallino (d) conoscendo la lunghezza d'onda dei raggi X utilizzati e l'angolo di diffrazione (θ) a cui si osserva il picco di diffrazione. La legge di Bragg è fondamentale per l'analisi dei reticoli cristallini e consente di ottenere informazioni sulla struttura cristallina, come la distanza tra i piani del reticolo e l'orientamento dei cristalli. Tuttavia, va sottolineato che l'analisi XRD fornisce solo informazioni qualitative sui reticoli cristallini e non permette di determinare quantitativamente la composizione chimica del campione.caso il campione in analisi viene polverizzato per analizzarne la struttura cristallina. La struttura cristallina è una struttura ordinata dove gli atomi che formano la molecola sono aggregati in maniera ordinata, si dice che il materiale è ordinato. Se un materiale non presenta questa caratteristica, si dice amorfo. Ottenuto il campione se facciamo incidere un'opportuna onda elettromagnetica sul reticolo cristallino di quest'ultimo, avremo che si osservano fenomeni di interferenza, causati dalla riflessione di onde da parte di piani cristallini diversi ma paralleli. Bragg arrivò a formulare una legge che determina la distanza tra i piani reticolari di un solido cristallino, che viene riassunta con questa equazione: Dove: - n è un intero positivo - λ rappresenta il numero della lunghezza d'onda - d rappresenta la distanza tra due piani adiacenti - θ rappresenta l'angolo di incidenza sul piano dei raggi Con questa formula

Conosciamo la distanza tra i piani reticolari, ma non abbiamo comunque informazioni sull'allocazione di un atomo. Bisogna quindi individuare da quali piani reticolari arrivano le immagini. Si fanno dunque delle ipotesi sulla struttura cristallina, si fanno delle verifiche sui dati calcolati e quelli effettivi, fino a trovare una convergenza tra le ipotesi e i dati sperimentali.

Attraverso le mappe di densità elettronica ci viene indicata la concentrazione degli elettroni all'interno di una molecola, facendoci pensare che ci sia un atomo. Nel 1950 fu introdotto il metodo dell'atomo pesante, facendo incorporare un atomo di mercurio o oro o un altro metallo pesante all'interno della struttura (non modificandone la struttura), così facendo si vedeva la discrepanza fra la densità elettronica dell'elemento pesante e gli elettroni nell'elemento studiato.

DESCRIVERE DI DETERMINAZIONE DELLA DUREZZA DELL'ACQUA MEDIANTE EDTA è...

un confronto accurato dei risultati ottenuti. Il monitoraggio chimico può essere utilizzato per valutare la presenza e la concentrazione di determinate sostanze chimiche in un sistema, come ad esempio nell'ambiente o in un processo industriale. Questo processo prevede l'utilizzo di metodi analitici e strumenti specifici per rilevare e quantificare le sostanze di interesse. Il monitoraggio chimico è fondamentale per garantire la sicurezza e la qualità di vari settori, come l'ambiente, l'industria alimentare e la sanità.

L'affidabilità del dato stesso, mentre i materiali di riferimento sono essenziali per l'internazionalizzazione del prodotto stesso e per la qualità delle merci stesse.

COSA SI INTENDE PER CHEMIOMETRIA

Per chemiometria si intende un ambito in cui dati certi strumenti e metodi qualificati attraverso varie analisi e misure, la chemiometria ci permette di ridurre al minimo il numero di analisi ottenendo comunque il miglior risultato possibile, sposando a pieno il concetto di economia della misura.

ARGOMENTO: MATERIALI PLASTICI

DEFINIRE LA DIFFERENZA TRA OLIGOMERO E POLIMERO

La differenza tra oligomero e polimero sta nella differenza del grado di polimerizzazione tra il primo e il secondo. Il grado di polimerizzazione è definito come numero di molecole monomeri concatenate per formare il polimero, e quindi nel caso dell'oligomero avremo un grado di polimerizzazione basso (2-10) mentre un polimero parte dai 11 monomeri concatenati fino ad arrivare a più.

oltiplicata per il numero di monomeri presenti nella catena polimerica. La massa molare media, invece, è la media ponderata delle masse molecolari di tutti i monomeri presenti nella catena polimerica. Infine, la massa molare ponderata è la somma dei prodotti delle masse molecolari di ogni monomero per la loro percentuale di presenza nella catena polimerica.