Formulario chimica

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FORMULARIO DI CHIMICA

Stechiometria 23

Mole: quantità di sostanza che contiene 6,022 x 10 entità (numero di Avogadro)

Massa molare [MM]: somma delle varie masse atomiche (moltiplicate per i pedici)

Conversione di quantità di sostanza, massa e numero di entità chimiche:

numero di grammi

(g)

massa = numero di moli × 1 mol

massa in grammi

numero di moli = MM 23

numero di entità = numero di moli × 6.022 ∙ 10 entità

Percentuale in massa ottenuta dalla formula chimica:

moli di X nella formula × massa molare di X

′

% in massa dell elemento X = × 100

(g)

massa di 1 mol di composto

Reagente limitante:

Se in un problema ho x grammi di un reagente X e y grammi di un altro reagente Y:

n moli necessarie di X = n mol Y ∙

e : coefficienti stechiometrici

Modello atomico C

E=h∙ =h∙

Ipotesi di Planck:

E : energia

∶ frequenza −34

: costante di Planck = 6.62 ∙ 10 Js

Principio di indeterminazione (Heisemberg): h

∆p ∙ ∆(mv) ≥ 4π

∆p e ∆(mv): errori commessi nella misura

h: costante di Planck

Numeri quantici:

Gli orbitali (soluzioni dell’equazione d’onda) sono identificati dai numeri quantici:

• → ∞) →

n n. quantico principale (tutti i numeri interi da 1 a esprime l’energia dell’orbitale

• → →

l n. quantico secondario (tutti i numeri da 0 a n-1) esprime la forma dell’orbitale

• → →

m n. quantico magnetico (tutti i numeri da -l a l) esprime l’orientamento dell’orbitale nello spazio

s

1 1

• → + − →

s n. quantico di spin (vale o ) indica la rotazione dell’elettrone per far in modo che

2 2 non intralci l’altro elettrone e non si respingano a

1≤ n ≤∞ 0 ≤l ≤ n−1 −l ≤ m ≤ l vicenda (↑ o ↓) 2

Numero di ossidazione:

Regole per assegnare i numeri di ossidazione:

• Gli elementi allo stato fondamentale hanno numero di ossidazione zero.

• L’ossigeno nei composti ha sempre numero di ossidazione -2 tranne che nei perossidi (-1), nei

superossidi (- ) e nell’ossido di fluoro (+2)

½

• L’idrogeno nei composti ha sempre numero di ossidazione +1, tranne che negli idruri metallici (-1)

• Gli elementi del gruppo 1 hanno stato di ossidazione +1 nei composti

• Gli elementi del gruppo 2 hanno stato di ossidazione +2 nei composti

• Lo Zn ha stato di ossidazione fisso +2 nei composti

• B e Al hanno stato di ossidazione fisso +3 nei composti

• Negli ioni monoatomici il numero di ossidazione coincide con la carica (valenza ionica) dello ione

• La somma algebrica dei numeri di ossidazione degli elementi di un composto deve risultare pari alla

carica del composto. Zero se il composto è una specie neutra

Tavola periodica

→

Gruppi gli elementi dello stesso gruppo hanno lo stesso numero di elettroni nell’ultimo orbitale

→

Metalli alcalini (Gruppo 1) hanno valenza 1 perché hanno 1 elettrone di valenza che può formare legami

→

Gruppo 18 elementi che hanno raggiunto l’ottetto e quindi sono stabili (tutti gli elementi cercano di

raggiungere questa stabilità)

Blocco s: Gruppi 1 e 2

Blocco p: Gruppi da 13 a 18

Blocco d: Gruppi da 3 a 12

Blocco f: Da elemento 58 a 71 + da elemento 90 a 103

Legame chimico ∆)

(Differenza elettronegatività:

∆ = →

< ∆ ≤ . →

. < ∆ ≤ . → 3

Confronto delle forze di legame e delle forze di non legame (intermolecolari): 4

Orbitali molecolari n° elettr. leganti − n° elettr. antileganti

ODL =

L‘ordine di legame (ODL) viene definito da: 2

Ibridazione:

➢ sp →

Orbitali ibridi : linea, angoli di 180° Numero sterico: SN = 2

2

➢ sp →

Orbitali ibridi : triangolo, angoli di 120° Numero sterico: SN = 3

3

➢ sp →

Orbitali ibridi : tetraedro, angoli di 109.5° Numero sterico: SN = 4

Numero sterico di un atomo è il numero di atomi legati all’atomo più il numero di coppie solitarie di

elettroni: = +

Stato gassoso

Teoria cinetica:

La teoria cinetica dei gas mostra che l’energia aumenta con l’aumentare della temperatura secondo:

=

J

−23 ⁄

k = costante di Boltzmann = 1.381 ∙ 10 K

forza

Pressione di un gas: pressione = area della superficie

Gas perfetti:

GAS PERFETTO = un gas che presenta relazioni lineari semplici tra volume (V), pressione (P), temperatura

(T) e quantità (n moli). LEGGI DEI GAS PERFETTI:

∙= →

LEGGE DI BOYLE (n e T costanti) isoterma

= →

LEGGE DI CHARLES (n e P costanti) isobara

= →

LEGGE DI GAY-LUSSAC (n e V costanti) isocora

=∙

LEGGE DI AVOGADRO (P e T costanti)

=

EQUAZIONE DI STATO

⁄

= ,

Densità di un gas: Massa molare di un gas:

∙

== =

5

Legge di Dalton delle pressioni parziali:

In una miscela di gas non reagenti, la pressione totale è la somma delle pressioni parziali dei singoli gas.

P = P + P + P + ⋯

totale 1 2 3

Frazione molare:

=

Nel caso di un gas A, la frazione molare è: X

la pressione parziale del gas A è data dalla pressione totale moltiplicata per la frazione molare di A, :

A

P = P

X ∙

A totale

A m A

m : m = % : 100 → % = ∙ 100

Percentuale in peso per il gas A (% ):

A A tot A A m tot

Gas reali: Equazione di stato dei gas perfetti corretta:

EQUAZIONE DI VAN DER WAALS:

(

+ − ) =

( )

→

e : costanti di van der Waals

numeri positivi specifici di un dato gas

= pressione interna

= covolume

Quantità (numero moli): n [mol] Temperatura: T [K]

Pressione: P [atm] Volume: V [l]

Costante universale dei gas: R

Stato liquido

Regola delle fasi:

La regola delle fasi di Gibbs per sistemi all’equilibrio:

v = n + m – f

In questa equazione:

➔ n rappresenta il numero di componenti chimici indipendenti del sistema;

➔ m è il numero dei fattori fisici attivi (la temperatura in ogni caso, la pressione quando il processo va

a equilibrio con una variazione del numero di moli delle specie gassose);

➔ f è il numero delle fasi contemporaneamente presenti;

➔ v è la varianza o grado di libertà del sistema (il massimo numero di variabili i cui valori possono

essere impostati arbitrariamente – entro un certo intervallo – e fissati i quali, le rimanenti variabili

sono automaticamente determinate);

➔ il numero delle variabili è dato da: f + il numero di componenti di una fase – 1 per ogni fase.

Stato solido

➢ I solidi cristallini hanno generalmente una forma ben definita perché le loro particelle (molecole,

atomi o ioni) esistono in una disposizione ordinata.

➢ I solidi amorfi hanno forma mal definite perché sono privi di un vasto ordine delle loro particelle a

livello molecolare. 6

1

 8 × =

Un cubo ha otto vertici, quindi ogni cella elementare cubica semplice contiene particella

8

1

 La cella elementare cubica a corpo centrato contiene una particella derivante da di particella in

8

ciascuno degli otto vertici e una particella nel centro, per un totale di 2 particelle 1

 La cella elementare cubica a facce centrate contiene 4 particelle, una derivante da di particelle in

8

1

ciascuno degli otto vertici e te derivanti da di particella in ciascuna