Lezioni, Chimica

CONDIZIONI CONTROLLATE

IN NATURA → ESPERIMENTO

↑ SCOPO DELL'ESPERIENZA → RIPRODUCIBILITÀ

QUANTITATIVI → DATI → LEGGI → ENUNCIATI → IPOTESI

QUALITATIVI ↑ FORMULE ↑ TEORIE

3,52 -> 3 cifre significative

3,005 -> 4 cifre significative

3,5050 -> 5 cifre significative

0,0025 -> 2,5 x 10^-3

• Il risultato dipende dal dato col minor numero di cifre significative;

0,1,2,3,45,6,7,8,9

3,582 -> 3,53

3,524 -> 3,52

3,435 -> 3,44

3,415 -> 3,41

micro - 10^-6nano - 10^-9

S.I. grandezze

• Massa [kg]
• Lunghezza [m]
• Tempo [s]
• Corrente [A]
• Temperatura [K]
• Int. luminosa [cd]
• Quant. sost. [mol]

• La chimica studia le proprietà, la composizione e la struttura della materia, delle sue trasformazioni e dell'energia connessa ad esse;

• Materia: Tutto ciò che occupa spazio e possiede una massa;

• Massa rapporto costante tra forza e accelerazione impressa ad un corp, 2^a pr. della dinamica. ↗ relatività → E=mc²

F = ma

• La massa è scalare ed è la stessa in ogni luogo;

• Il peso è una forza → P = mg;

Proprietà → qualità o caratteristiche che distinguono un campione di materia da un altro

• ESTENSIVE (dipendono dalla quantità di campione)
• massa volume peso superficie

• INTENSIVE (non dipendono dalla quantità del campione)
• durezza colore calore specifico conducibilità etc

• CHIMICHE (proprietà che si rivelano in particolari condizioni à in ambienti acidi, basici, ecc.)
• brucia secondo 2H₂ + O₂ es. Fe Si ossigenizza con l’aria C brucia con O₂.

• FISICHE (si manifestano senza che forma e composizione ne vengano alterate)
• colore odore densità punto di fusione

• H₂O e H₂O₂ hanno stessa composizione qualitativa ma diversa composizione quantitativa
• TRASFORMAZIONI FISICHE pasaggio di stato è reversibile o acquisito
• TRASFORMAZIONI CHIMICHE → reazioni
• Sistema insieme di materia con proprietà specifiche

MATERIA

• SOSTANZE (pure)
• MISCELE (non pure)

• ELEMENTI
• COMPAGNOLI

unica fase

uniforme H₂O

• etrogena

composti (distinguisti) + solvente sale H₂O sale NaCl

• componente
• equivalente
• ora c'è sale

• ATRASFORMAZIONI → H₂O+H₂O₂ (per ordinire e poi ristornità + sale) (distinguere i componenti con medodi di separazione + T) per ottenere due componenti

Teoria atomica: X-IX acquer. à lege di conservazione della massa + legge delle prop. definitive e multipla

Q = 80,09 / 35,45 = 2,513 mol

CH₄

C₄H₄

M_r = 28,05

M = 28,05 g mol^-1

C = 12,01 / 28,05 * 100 = 85,50%

H = 4,10 / 28,05 * 100 = 14,40%

C = 85,50 / 12,01 = 7,124 mol

H = 14,40 / 1,01 = 14,26 mol

1 : 2

CH₂ = formula minima o empirica

C = 69,96%

H = 7,85%

O = 22,19%

C = 69,96 / 12,01 = 5,825 mol = 4,20 = 5 / 21

H = 7,85 / 1,01 = 7,772 mol = 5,60 = 5 / 23

O = 22,19 / 16,00 = 1,387 mol = 1 = 5 / 5

C₂₁H₃₈O₅

M_molecolare = 350,49 g mol^-1

SO₂ → S

SF₆

IF₅ → F I F

IO₂

PO₃ ≡ PF₃ → C P F F

CO ↔ C ≡ O ↔ :O=C=O: (cariche formali)

*struttura di risonanza

C₆H₆ → Benzene

KeKulé → Ibrido di risonanza → delocalizzazione elettronica

O₂ → paramagnetica

*Quelli senza un elettrone spaiato sono diamagnetici

P = egh

e = densità di Hg

P = ^F/_A = ^mg/_A = ^eAhg/_A = egh

e = 13,6 g/cm³

g = 9,81 m/s²

h = 0,75 m

P = 13,6 · 10³ kg/m³ = 13,6 · 10³ g/dm³

g = 9,81 m/s², 0,75 m = 101395 [gm

s^-2][Pa]

P = 1 atm (Torricelli)

• Vedi legge di Boyle, 1a e 2a legge di Gay-Lussac su libro e slide.
• Legge di Avogadro:

Volumi di due gas a p_r e t_r affiniamo l'equazione di stato di gas

ideale. Esercizio di pressione e temperatura in corrispondenza, con quantità

di sostanza: 1 mol volume.

V = RT

P = n^m_M

Cond. normali: 22,414 l/mol = 1 atm

• P₁ = P₁ + P₂

Legge di Dalton:

1. La pressione totale è uguale alla somma delle pressioni parziali.
2. In una parziale è uguale alla pressione atmosferica per il valore.

PH_i = V RT PH_Hⁱ = ePRT

d → d_o = 5·^m/_M = [g/l]^[g/m3]

-Densità relativa: rapporto tra la massa molare di due gas nelle

stesse cond. di t. e p (adimensionale);

• Il rapporto tra 2 grandezze estensive dà luogo a una grandezza o
• proprietà intensiva. 2 grandezze hanno un'altra grandezza intensiva.

P = F/S

P=F/A ⇒ F=PA

W = F s = F F

* W = PΔV ⇒ sistema anti-esplosivo

Oltrecendo e' l'area sotto la curva nel grafico sotto forma di cerco dal lavoro è tutto fatturosa una generazione (una pistonara) che è di un lavoro fuori la fine nel mondo contrio una serie di monadi nel ethosio dato dal sotto la cchierodaglia e dopo dell'arco del lavoro e sotto l'allecambia che l'estratto una ataminao e il quale fu riservativo dato dalle concenzioni e sono giunzioni del cammino

δW = PdV

• Considerare gia lato del lavoro irmea di prendere simeplicamente uno minverno Q (castro sicarn del asterno) e W (lavoro commilito dal sistema) o energista e celle e fine al cammino → e simepre la scena → la chiarmo energia interna del sistema → Uf -Ui e U non e funcionar del cammino

dU = S_g - dW

1° Principo della terndinamica:

U è una forines di stato e che la questione del sistema come iderma e quindi > fine al camminio → assicura dell'energia torque Q(W) non sono forizioni di stato;

dU = S_g - dW

dU = Q - lv + **

C_v = ^dQ_v/_dT = (^∂U/_∂T)_v

derivata parziale di U rispetto a T a V costante -> velocità di incremento di E_int al variare di T con V cost.

E_int di un gas ideale dipende solo dalla T perché non vi sono interazioni -> Se derivata parziale diventa totale.

A P costante: C_p = ^dQ_p/_dT = (^∂H/_∂T)_P -> var. di E_int/_∂T

Considerando un gas ideale -> C_p = ^dH/_dT = (^{d(U + PV)}/_dT) = ^dU/_dT + (^d(PV)/_dT) => C_p + d(RT)/dT => C_p = C_v + R

- Esercizio 1: Si calcoli la T di una miscela ottenuta mescolando in un recipiente termicamente isolato, alla T di 0°C, 300 g di H₂O a 40°C sapendo che l'entalpia di fusione del ghiaccio vale 6,02 KJ/mol e che la Capacità Termica in fase di vapore di H₂O(eq) vale 75,3 J/mol K.² H₂O C_pl allo stato liquido.

Q = nCΔT Q_g = (calore ceduto dall'H₂O) = nCΔT = 125,1 (T_f - 273,15); 18°^oC

Q'_g (Ghiaccio) grande) = nΔH = 100∙6.02∙10³= 33407 J

Q"_g (innalzata di T) = nΔC = 47,9 (T_f - 273,15)

Q_g = Q'_g + Q"_g

Q_g + Q = 1251 (T_f - 343,15) + 33407 + 47,9 (T_f - 273,15); 18°^oC => = 283,7K = 10,2°^oC

2^o Principio della Termodinamica. Trasformazioni di Calore, in Lavoro e rendimento della Trasformazione; si introduce il Ciclo di Carnot;

S = entropia dS > dq/reversibile, dS > < 0/irreversibile

stati e volumi attuati in base al 3^o Principio della Termodinamica sistema reale: dq = 0 => dS >0 Tras. irreversibile e spontanea -> aumento di entropia