Leggi fondamentali, Reazioni chimiche, unita' di misura

Leggi fondamentali

Lavoisier: legge della conservazione della massa

La somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti

In realtà: le reazioni chimiche danno un assorbimento o uno sviluppo di energia → deve corrispondere un aumento o diminuzione di massa

Einstein: [ΔE = Δm ∙ c²]

Proust: rapporto in peso tra gli elementi (proporzioni definite)

In un dato composto gli elementi che lo costituiscono sono sempre nelle stesse proporzioni in peso

Dalton: legge delle proporzioni multiple

Gli elementi sono costituiti da atomi che si combinano fra loro in proporzioni precise

Se due elementi si combinano per formare più composti, le quantità in peso di ognuno di essi che si combinano con una quantità fissa dell'altro stanno fra loro in rapporti espressi da numeri interi (piccoli)

Richter

Quantita di elementi chimicamente equivalenti alla stessa quantità di un terzo, si equivalgono fra loro

H₂O     H : 1      O : 8     →    Li₂O      Li : 7     O : 8

LiH        H : 1     Li : 7

Leggi fondamentali

Lavoisier

legge della conservazione della massa

La somma delle masse dei reagenti è uguale alla somma delle masse dei prodotti

In realtà: le reazioni chimiche danno un assorbimento o uno sviluppo di energia⇒ deve corrispondere un aumento o diminuzione di massa

Einstein: [ΔE = Δm · c²] c.v. della luce

Proust

rapporto in peso tra gli elementi (proporzioni definite)

In un dato composto gli elementi che lo costituiscono sono sempre nelle stesse proporzioni in peso

Dalton

legge delle proporzioni multiple

gli elementi sono costituiti da atomi che si combinano fra loro in proporzioni precise

Se due elementi si combinano per formare più composti, le quantità in peso di ognuno di essi che si combinano con una quantità fissa dell'altro stanno fra loro in rapporti espressi da numeri interi (piccoli)

Richter

Quantità di elementi chimicamente equivalenti alla stessa quantità di un terzo, si equivalgono fra loro

• H₂O H: 1 O: 8
• LiH H: 1 Li: 7
• ⇒ Li₂O Li: 7 O: 8

Reazioni chimiche

Ogni reazione è rappresentata da una equazione di reazione

_{reagenti prodotti}

_prima aA + bB → cC + dD _dopo

coefficienti stechiometrici

sintesi: diverse sostanze si combinano formandone una più complessa

dissociazione: una sostanza si decompone in altre più semplici

scambio semplice: un elemento sostituisce l'atomo o gli atomi di un altro elemento in una molecola

doppio scambio: due sostanze reagiscono scambiandosi a vicenda un atomo o un gruppo di atomi

Reazioni che coinvolgono sostanze più complesse o un maggior numero di sostanze vengono chiamate reazioni complesse.

Per scrivere l'equazione bisogna sapere le formule di reagenti e prodotti e usare gli opportuni coefficienti stechiometrici, in modo che gli atomi di ogni elemento siano numericamente uguali fra reagenti e prodotti (conservazione degli atomi).

Per bilanciare la reazione si bilanciano

1. Metalli
2. Non metalli
3. O e H

I coefficienti stechiometrici possono quindi essere usati per mettere in relazione le quantità (in moli) di reagenti e prodotti. Si può individuare un eventuale reagente limitante, ovvero presente in quantità insufficiente a far reagire totalmente l'altro reagente.

Resa (rendimento) di una reazione η:

Rapporto percentuale fra la quantità di sostanza ottenuta sperimentalmente e quella prevedibile in base alla stechiometria della reazione

⇒ 0 < η < 100

Valenza

La valenza indica il numero di atomi di Idrogeno che possono o potrebbero combinarsi con un atomo di un certo elemento

Alcuni elementi possono, a seconda delle condizioni, avere diversi valori di valenza (indicati in numero romano)

es. N₂O      NO      N=O      N₂O₃      O ≡ N – O₂      O ≡ N

I      II      III      III      IV      V

Non va confusa con il numero di ossidazione: carica che l'atomo assumerebbe se, in una molecola, gli elettroni di legame fossero attribuiti all'atomo più elettronegativo.

Legge delle combinazioni gassose

Reazioni fra sostanze gassose (Gay-Lussac)

I volumi dei gas che reagiscono tra loro stanno nel rapporto di numeri interi e piccoli, così come i prodotti:

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O      H₂ + Cl₂ → 2 HCl

2 vol.      1 vol.      2 vol.      1 vol.      1 vol.      2 vol.