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FONDAMENTI DI CHIMICA
18/09/2007
CHIMICA
→ studio proprietà, struttura e trasformazioni della materia
→ scienza base → dato alle base di altre scienze (biologia, medicina, etc.)
MATERIA
→ tutto ciò che ha massa e volume
Chimica generale → struttura → proprietà della materia → trasformazioni
Greci e Romani → ipotesi sulla struttura della materia
Medioevo → alchimisti (trasformazione della materia per trasformare i metalli in oro)
in primi anni 1700: il metodo scientifico che è alla base della chimica
METODO SCIENTIFICO
→ sta alla base di tutte le scienze
- osservazione del fenomeno
- formulazione di ipotesi
- convalida delle ipotesi: esperimenti
- legge scientifica: della natura per fare esperimenti
l'osservazione è frutto della consulata, ricerca spesso scoperta precoce ex: scoperta scoperta della Omaja
CLASSIFICAZIONE DELLA MATERIA
SOLIDO → forma e volume
LIQUIDO → volume ma non forma
GAS → no forma né volume
MATERIA
→ è uniforme?
- OMOGENEA (H₂O sale) → separabile attraverso metodi fisici
- ETEROGENEA (H₂O e olio) → suddivisibile omogenea
- MISCELA OMOGENEA (misc. acqua e sale da tavola: H₂O salata)
- SOSTANZA → è separabile attraverso metodi fisici?
- COMPOSTO → più elementi separabili
- ELEMENTO (idrogeno etc.)
La materia è costituita da elementi. Gli atomi che possono combinarsi per formare composti di materia.
SOSTANZA
materia omogenea non separabile fisicamente
metodi di separazione fisica - che non alterano la composizione
metodi di separazione chimica - che alterano la composizione
Greci e Romani - 4 elementi: acqua, aria, terra e fuoco
Ora si conoscono circa 120 elementi, catalogati nella tavola periodica, con particolari proprietà fisiche e chimiche.
proprietà fisiche - (conduttività, elettrica ed altro, etc.) un elemento si trasforma senza alterare la sua proprietà in una trasformazione fisica.
proprietà chimiche - (reazione con acqua, altro, etc.) - un elemento si trasforma alterando la sua proprietà in una trasformazione chimica.
non elementi: loro forma contorbilira fisica e chimica ben diverse - incolti da ciascuna fisica.
la natura macroscopica degli elementi non è in grado di spiegare le proprietà degli elementi - la struttora della materia. La particella della materia che forma gli elementi della materia da cui dipende tutto ciò - ATOMO
LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA
Ha sciolto del mercurio clina in un ampolla con dell'aria il mercurio si trasforma in un solido rosso (trasf. fisica) "non è restaurato, il suo oggione è dovra soffinia
Hg + aria ——> H 2 O e altrosolido rosso
Brucia H20 e lo scinde nelle risate ——> formarsa mercurio e aria
H 2 O + calore -> H 2 e aria -> peso della massa si conservano
La massia può crescere ma distruggere materia una trasf. chimica. Analizzai per pesare le 2rie ottenezoi la composizione lo scippo della moestre che le particelle della materia amara co pesai delle reazioni e prodotto loa quella cu 2 grio
LEGGE DELLE PROPORZIONI DEFINITE
(Prostants)
Qualsiasi composto, a prescindera da come sia stato ottenute, e sempre fatto dagli stessi elementi in proporzioni identiche
ex. il acqua pure e sempre H 2 O (11.1% di H, 88,9% in O)
Puio essere spiegatile con considerazioni microscopiche Indiest:
ATOMO - particella composta di ogni elemento
MOLECOLA - particella formata da più atomi legtat tra loro Rorlo&n
non-metalli ➔ elementi molecolari, a destra della linea gass.
liquidi, il carbonio è atomico e non molecolare.
C, P (S sono solidi)
VIII gruppo ➔ gas nobili o gas inerti (non reagiscono sono atomici
non molecolari)
elementi nella linea ➔ metalloidi (semi-metalli)
gruppi principali ➔ quelli con la A dall'I all' VIII
gruppo B ➔ metalli di transizione, da sinistra lungo il periodo
gruppo IA ➔ metalli alcalini: reazione violenta con acqua
gruppo IIA ➔ metalli alcalini/terrosi (reazione con acqua non violenta)
F, Cl, Br, I ➔ alogeni (molecolari) ➔ cedono acquistano e-
z.nova derivanti dento da un reagente o trasformatori, fanno cap.
cità di carica acquistato e- si ottiene catione (detti anche cationici
ioni negativi ➔ CATIONI ex. Na+ Mg2+
legati ➔ ANIONI ex. OH- O2-
Le reazioni chimiche e il concetto di mole
21/02/2007
- le reazioni avvengono tra gli atomi
- es: acqua è un composto che si forma tra idrogeno e ossigeno
come scrivere una reazione chimica
2 H2 (g) + O2 (g) ➔ 2 H2O (l)
coefficenti stechiometrici:
legge di conservazione della massa (bilanciamento delle reazioni)
è il numero più utile (comp. reag. ➔ atomi prodotti)
coefficenti stechiometrici e numeri di bilanciamento (per bilanciare la
reazione)
nei problemi: 1) scrivere la reazione chimica 2) bilanciare la reazione
reazione avvengono anche tra molecole, non solo tra atomi: ex:
H2 (g) + H2O HO (l)
Na Cl (s) + H2O (l)
die informazioni da ione ➔ collegamento (collegamento fra massa
volum massa e proporzione e moli e microreazioni
SHRODINGER
Eq. matematico che descrive il movimento degli elettroni di un atomo.
- Attraverso l'eq e altri principi si è trovata la forma degli orbitali a accettabili per gli elettroni dei vari strati atomici (meccanica quantistica o a onde, Scrodinger).
Attraverso l'eq si trovano i numeri quantici, ma non solo, si è trovata la forma degli orbitali accettabili per l'equazione di Schrödinger:
-
- n = 1 → 1s
- n = 2 → 2s, 2p
Gli orbitali possono essere classificati in base al numero m:
Orbitali p:
- n = 2, 3s, 3p, 3d
- n = 3 4s
Orbitali e ordine di riempimento
Forma degli orbitali: → forma circolare. La funzione d'onda rappresenta il numero quantico.
1.3- Calcolare la formula molecolare
%C = 80%
80 g = 6,67 mol
%H = 20%
20 g = 19,84 mol
PM = 30 g/mol
C6,67H19,84
C6,67/6,67H19,84/6,67
C1H3 = PM = 15 g/mol
(15 x 2 = 30 doppio)
C2H6 = formula molecolare
REAZIONI CHIMICHE
aA + bB → cC + dD
nreag = nprod
Nota: soloA e B non reagiscono completamente, e si possono trovare delle tracce di reagenti, anche tra i prodotti, → non eliminare
nm
%η = m prodotto ottenute / m prodotti teorticamente ottenibile (se tutti i reagenti reagiscono)
η è in eccesso e l'altro limitato, la resa si calcola su quello limitivo
EX.1
Bromobenzene C6H5Br
C6H6(e) + Br2(e) → C6H5Br(i) + HBr(g)
Calcolare la massa di bromobenzene teoricamente ottenibile da 78g di benzene e 120g di Br2
C6H6 78g n=m/PM = 0,3327 mol
Br2 120g n=m/PM = 0,7586 mol
η=2x ottengo 85,5g di bromobenzene
1 mole benzene + 1 mole Br2 → 1 mole bromobenzene
mol. C6H5Br = mol. C6H6 = mol. Br2 = 0,7586 mol
leggazione leggazione
limponente è Lim
m = n.PM = 0,7586 mol x 157,17 g/mol = 119,22g
85,6 gr 100
η = 71,8%
× MBz HBr
EX.2
H2O =?
H2 = 30g
O2 = 100g
H2 = 30 g / 2 g /mol = 15 mol
2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g)
mol. O2 100 g / 32 g/mol = 3,226 mol
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