Introduzione a chimica generale

Chimica generale e inorganica

28 settembre 2015

Misurazioni e unità di misura

Misurare è diverso di contare. Contare si ottiene un numero naturale (cora intero) perché gli interi passono altre esterne re.

misurazione un'operazione più complessa, implica un oggetto il si sta misurare (la lungheza di un tavolo, il peso di un filbro, e l'oggetto di imparazione

adatto. unità di misura deve essere espressa in quarti resi si fa una misure precita.

Fno agg ont mi sde 1900 chetera perceceia confusione tho ambito delle unità di misura e si egsto le probleema di uniformare i qu sintssif poesi.

(in Cina Britagna continuavano ad usare diverse loại unità di misura per trattizzazione onde se è capaschi chepetto) si dee cogna del Sistema Inagenazionale (S I) per favoutr il dialogo globo de l'effetto scettlifico.

Il Sistema Internazionale delle unità di misura prevede a grandezze fondamentali:

• grandezza
• lunghezza - metro - m
• massa - chilogrammo - kg
• tempo - secondo - s
• intensità della corrente elettrica - Ampere - A
• temperatura assoluta (o temperatura termodinamica) - Kelvin - K
• quantità di sostanza chimica - mole - mol
• intensità della radiazione elettromagnetica - candela - cd

È errato dire grado Kelvin (si deva dina molé Kelvin), notosi letto o grado Fahrenheit o grado Celsius.

Tutte le altre grandezze sono grandezze derivate derivano della leganilazione della tre fondamentali, tior tæce o'd se stesse.

L'unità di misura del volume (m³) e de la superficie (m²) devi già da quella della lunghezza (m).

La frequenza si misura in Hertz (Hz) che è s¹.

La resistenza elettrica (Ω ohm) si misura in Ω = kg⋅m²⋅s⁻³⋯A²

Moltè unità di misura derivate prendono in nome di scienziati.

N.B. nella notazione internazionale (che è di stampo inglese)

la virgola è equivalente ad un punto

7,3 = 7.3

e viceversa

2.000 = 2,000 (2 mila)

Prefissi delle unità di misura:

Il simbolo della frazione precede l'unità di misura.

3.9 nm = 3.9 x 10^-9 m (miliardesimo di metro)

2.5 MHz = 2.5 x 10⁶ Hz (milioni di Hertz)

La banda FM delle trasmissioni radio ha una frequenza che va

da 88 a 108 MHz

1.2 µA = 1.2 x 10^-6 A (milionesimo di Ampere)

Il chilogrammo (kg) è una contraddizione: è un multiplo del

grammo, non dovrebbe essere l'unità di misura della massa nel

SI.

Comunemente per la temperatura e la pressione non vengono usa-

te le unità di misura dello SI, rispettivamente K e Pa (p. scala)

bensì ne sono unità di misura familiari.

Eliminare le barriere, queste grandezze fisiche se si esprimono

la temperatura in gradi Celsius (°C) sono facilmente interpre-

tate, fatto per la velocità: si dovrebbe misurare in m/s ma

è più facile ragionare con la velocità di un'auto se è espressa

in km/h.

K = 273.15 + °C

Per la pressione l'unità di misura Pascal è usata raramente al-

chè si preferisce un'unità di misura tecnica, che è l'atmosfera [atm]

Nel caso di atomi, si parla di ioni atomici (o ioni monoatomici):

Fe³⁺ Li⁺ S^2-

nel caso di molecole, di ioni molecolari (o ioni molecolari):

MnO₄^- H₃O⁺(ione ossonio)

In genere sono più frequenti gli ioni molecolari negativi rispetto a quelli con carica positiva.Per indicare la carica si mette prima il numero, poi il segno.

Unità di massa atomica relativa mole e numero di Avogadro

L’unità di massa atomica è 1 u ed è riposta alle esigenze che i chimiciavevano di trovare un’unità di misura della massa più rispondente ai fatti che particelle elementari, atomi, molecole hannomasse estremamente piccole (1 kg) è poco funzionale come unitàdi misura.

Si è scelto di costruire una scala relativa per esprimere questemasse.

• u.m.a. = ¹/₁₂ m_C

= 1,6605 ⋅ 10^-27 kg

Un’unità di massa atomica relativa è la dodicesima parte dellamassa del 6¹²C; il riferimento migliore è stato all’isotopo 1²Cperché l’atomo d’idrogeno ha 1 protone, 0 neutroni e 0 elettroni.

Per indicare la massa in u.m.a di un atomo si indica quanto peserò’in una delle dodicesima parte del 6¹²C.

La mole è la quantità di sostanza chimica contenente tante unitàelementari (cioè atomi, molecole, o protoni e elettroni) cioè nemer, istrope, quanti ce ne stanno in 1 kg: esattamente 12¹²C.

Esiste anche nel mondo macroscopico una mole di auto sudieci e perdile di sugli at.cale) quante ci sono contenute in 12,0000 grammi dell’isotopo 12del carbonio.

Esempio per calcolare quante l’esistenza

12,0000 g di 6¹²C = 1 mole di 6¹²C

Quanti isotopi di 6¹²C ci sono in una mole di 6¹²C?

N = ^12,0000/_{12 ⋅ 1,6605 ⋅ 10^-24}

(peso della mole) [g]

(peso dell’isotopo 6¹²C)

= ¹/_{1,6605 ⋅ 10^-24} = 6,022110²³

N_A = 6,022 ⋅ 10²³

N_A o N_A è il numero di Avogadro ed è il numero di oggetti con tenuti in una moleIn un isotopo 1²C ci sono 12 u.m.a e ognuna pesa 1,6605 ⋅ 10^-27 kgQuindi un peso molecolare conterrà 6,022 ⋅ 10²³ molecoleUna mole è il numero di Avogadro di oggetti

H₁ ha una massa in u.m.a. di 1,0073, mentre H₂ e D di 2,0140 u.m.a.

m.a. (Hnat) = 0,99985 · 1,0073 + 0,00015 · 2,0140 = 1,00815 u.m.a.

percentuale di H₁ percentuale di H₂

1,00735 u.m.a. e la massa dell'idrogeno naturale (cioè normale

e isotopico) ed è riportata nella tavola periodica degli elementi.

Il cloro naturale (35 e una miscela di 35 Cl_75.77% e

37 Cl₉₆) u.m.a. e 37 Cl_24,23%. (R=1,33; 36,966 u.m.a.) e ha una

massa atomica:

m.a. (Clnat) = 0,7577 · 34,966 + 0,2423 · 36,966 = 35,453 u.m.a.

La formulazione dei composti chimici

Ci sono 3 diversi livelli di formulazione e ad ognuno corrisponde

in certo grado di "fondazione".

1° livello: formula empirica (perché è definita da un'espe

rienza basata su un'osservazione di contatori)

detta anche "minima" (cioè minima a fornire

da la minima informazione sul come è fatto un

composto o quali e quanti elemeni le compongona

e in che rapporto stanno tra loro.

2° livello: formula molecolare

aggiunge alla formula empirica l'informazione

sugli atomi compongono in composto.

3° livello: formula strutturale

è l'informazione più completa, aggiunge all'infor

mazione su come gli atomi sono legati e disposti

nello spazio.

In pratica essa dipende della combinazione della diffra

struzione del e la pro ioni di diffrossi della diffra

zione a raggi X, se riescire a procedure in cristallo

abbastanza grande e più se quella stra a la diffra

razione di diffrazione a raggi X (o, a badile, nei

tronica) si ottiene un disegno della disposizione

degli atomi.

formula empirica: C composto fatto di solo carbonio

formula molecolare C_n composti fatti da un numero eleovo

bissimo di atomi di carbonio legati

tra loro.

C₆₀ molecola formata da 60 atomi

di carbonio e sta scoperta in

na resina di bk a smer, usa

neotisme pe durante derma

in seguire l'idro alio

di carbonio.

formula strutturale in corrisponda diversi composti

e diamonte eda grate fc el ci diversità sta

nellarstrutturàione deghli at carbonioi.