Nozioni, Chimica generale

H

O

H H

O O

P

O

GEOMETRIA DELLE

MOLECOLE

H

C N O

H H H H

H H

H H

H

C N O

H H H H

H H

H H

s

nodo p p p

nodo sp sp sp sp

C C

2p 2p

2s 2s

1s 1s

C C

2p 3

sp

2s

1s 1s

109,5°

H H

H H

H H

s/s

sp/s

H sp/sp

p/s

H H p/p

H p/sp σ

legame

doppietto non condiviso doppietti non condivisi

NH H O

2

3

H H H

H H

N N

2p 3

sp

2s

1s 1s

O O

2p 3

sp

2s

1s 1s

H

C N O

H H H H

H H

H H

H

C N O

H H H H

H H

H H

H N O

C H

H H H

H H H

107,3° 104,5°

H 109,5° H

H H

C

H H

H

C C

H H

H H

H H

Struttura prospettica a cavalletto: H

H H H

H C

C C

C H

H H

H H

H

H

forma eclissata o coperta forma scoperta o sfalsata

H

120°

H C C 120°

H H

C C C 2p

2p 2p 2

sp

2s 2s

1s 1s 1s

120° σ

legame

H H

H H

π

legame

H H

σ

legame

H H

H H

σ σ

π C

C

σ σ

H H

σ

H

H C C H

H O O

O O

H C H

C

C C C

2p 2p 2p sp

2s 2s

1s 1s 1s

180°

sp x z sp

p y

p

H H

H σ C σ C σ

π H

N N doppietto non condiviso

N N

LEGAMI LUNGHEZZE DI ENERGIE DI

LEGAME (pm) LEGAME (kcal / mole)

C—C 154 83,1

C=C 134 145

C≡C 120 193,6

LEGAMI INTERMOLECOLARI

• Composti ionici: a temperatura

ambiente sono solidi sotto forma di

cristalli

• Molecole covalenti: a temperatura

ambiente possono esistere allo stato

gassoso, liquido o solido

Forze di London (o di van der Waals)

Dipolo

istantaneo

Dipoli

istantanei

indotti

Dipoli

istantanei

indotti

Tempo 1

Tempo 2

Tempo 3

Tempo 4

La forza di London

aumenta con il peso

molecolare

La forza di London

dipende anche dalla

forma delle molecole

La forza di London dipende dalla temperatura

Idrogeno liquido Metano liquido

H

C

H H H H

H

T eb = -253°C T eb = -164°C

A temperatura ambiente alcani:

1-5 C = gassosi

H H H H H H

H C H H C C H H C C C H

H H H H H H

metano etano propano

6-20 C: benzine (6-9 C), cheroseni (10-16 C), oli lubrificanti 17-20 C) = liquidi

H H H H H H H H

H C C C C C C C C H

H H H H H H H H

ottano H

H H CH H H H

H C C C C C H

H H H C H H H

isoottano H C H

H

>20 C (cere paraffiniche) = solidi

H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H

H C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C H

H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H H

eicosatetrano

Legame Idrogeno

T (°C) H O

100 2

HF T eb = 100°C

H Te

2

0 H Se HI

2

NH

3 H S

2 SbH

HBr 3

SnH

HCl 4

PH

-100 AsH

3 3

GeH

4

SiH4

CH T eb = -60°C

4 2 3 4 5

periodo: δ− δ−

δ+ A

H

B A e B = N, O e F

δ+ δ− δ+ δ− δ+ δ−

F F F

H H H

Legame dipolo-dipolo tra dipoli permanenti

H

legame

idrogeno O H

Proprietà dell’acqua

• Aumento di volume da liquida a solida:

meno densaallo stato solido

• Massima densità a 4° C

• Alto punto di fusione e diebollizione

• Alta tensione superficiale

• Ottimo solvente

H H O

O H H

H H

O δ+ δ− O

H H

H

O

H H O

H

FORMULE

1) formula grezza (o molecolare): numero e tipo di atomi in una molecola;

2) formula strutturale (o di Lewis): indica anche la disposizione degli atomi tra

loro e nello spazio: CH OH

2

C O OH

H

O H

H O C O C

C OH H H

H OH

CO 2 C C

H O H

2 OH

C H O

12 6

6

CH OH

CH OH 2

2 C O

C O OH OH

OH

H H

H C

C

C

C OH H

OH H H

H H

OH C C

C C H OH

H OH C H O

C H O 12 6

6

12 6

6

glucoso galattoso

3) formula empirica (o minima): rapporto tra atomi in una molecola:

glucoso = CH O cloruro di sodio = NaCl

2

elemento ione vecchia nuova

nomenclatura nomenclatura

ferro Fe ferroso Fe (II)

2+

Fe ferrico Fe (III)

3+

rame Cu rameoso Cu (I)

+

Cu rameico Cu (II)

2+

HCO ¯ idrogenocarbonato, bicarbonato, carbonato acido

3

CO ¯ ¯ carbonato

3

CN ¯ cianuro

NO ¯ nitrato

3

NO ¯ nitrito

2

H PO ¯ diidrogenofosfato, fosfato biacido

2 4

HPO ¯ ¯ idrogenofosfato, monoidrogenofosfato, fosfato

4 monoacido

PO ¯ ¯ ¯ fosfato

4

OH¯ idrossido

O ¯ superossido

2

O ¯ ¯ perossido

2

HSO ¯ idrogenosolfato, bisolfato, solfato acido

4

SO ¯ ¯ solfato

4

HSO ¯ idrogenosolfito, bisolfito

3

SO ¯ ¯ solfito

3

ClO ¯ perclorato

4

ClO ¯ clorato

3

ClO ¯ clorito

2

ClO¯ ipoclorito

MnO ¯ permanganato

4

N ¯ azide

3

HS¯ idrogenosolfuro

-- ++

CO Ca

CaCO

3 3

unità di formula

Unità di formula: unità fondamentale che si ripete n volte all'interno del

reticolo cristallino

--

CO Na+

Na CO

3 2 3

unità di formula Al O

2 3 --

+++

Al O

unità di formula

COMPOSTI IONICI BINARI

Nomenclatura

Formula

Li S Solfuro di litio

2

CsBr Bromuro di cesio

BaF Fluoruro di bario

2

BeCl Cloruro di berillio

2

MgF Fluoruro di Magnesio

2

COMPOSTI IONICI

POLIATOMICI

Nomenclatura

Formula

CaCO Carbonato di Calcio

3

K CO Potassio carbonato o Carbonato di potassio

2 3

Ba(HSO ) Bario bisolfato o bisolfato di bario

4 2

Ca (PO ) Calcio fosfato o fosfato di calcio

3 4 2

NH NO Ammonio nitrato o Nitrato di ammonio

4 3

REAZIONI CHIMICHE

H + O H O

2 2 2 O

H H

H H O O

H H O

H H

2 H + O 2 H O

2 2 2

(riducente) (ossidante)

Na Cl

17+

11+ 2 Na + Cl 2

riduzione

ossidazione -

+

Na Cl 2 NaCl

11+ 17+

H H O O O O

H H

H H H H

O H

H H

C

H H O O O H

O C O

H O O H

OSSIDI BASICI E OSSIDI ACIDI

ossidi = O + un altro elemento 

ossidi basici = O + metallo [+ H O idrossidi]

2 

ossidi acidi (anidridi) = O + non-metallo [+ H O ossiacidi]

2

ossidi basici: 

4 Na + O 2 Na O

2 2



Na O 2 Na + O¯ ¯

+

2 

H O + O¯ ¯ 2 OH¯

2 -2/3

O

-2/3

O C O -2/3

π

O O

σ σ

C

σ O O

C

O O

O N O

N

O

Anidride nitrosa, triossido di azoto

O

O

O N O

N

O

Anidride nitrica, pentossido di azoto

O N O N −

O

O H+

acido nitroso nitrito

H

O O

O N O N −

O

O H+

acido nitrico nitrato

H -1/3

O

N -1/3

-1/3 O

O

O

N N O

N N

Ossido nitroso, protossido di azoto

O

O N

N Ossido nitrico, monossido di azoto

O

O O

N O

N

Biossido di azoto −

O H O

O

O P H O

O P H

H+

O H O H

diidrogenofosfato

acido ortofosforico (fosfato monobasico)

H+

− −

O O

− −

O P O P

O O

H+ O

O H

−

fosfato "neutro" monoidrogenofosfato

(fosfato tribasico) (fosfato dibasico)

OH OH

+

OH H O

O P P O

OH OH

H O

2

Acido pirofosforico OH OH

O

O P P O

OH OH

legame di anidride O

O O

S S

O O

Biossido di Zolfo, anidride solforosa Triossido di Zolfo, anidride solforica

H

O

H H

O O

S O

O H

S

O O

Acido solforoso Acido solforico

− − −

H

O O

H H O O

O O S S

S H+ H+

O O

O bisolfito solfito

acido solforoso − −

O

H

O O −

O

O H

S O

O H

S O S O

H+ H+

O O O

bisolfato solfato

acido solforico O

Cl

Cl H

H

O O

Acido cloroso

Acido ipocloroso O

O H

O

O Cl

O Cl H

O O

Acido clorico Acido perclorico

O O

H −

O

O Cl O

O Cl

H+

O O

acido perclorico perclorato

SOLUZIONI H H O

H H O O

H H H H

soluzioni = miscugli omogenei = O H H O H H

soluto + solvente H H O δ+ δ−

H O

O δ+ δ− O H H

H O

H H H

O

H

H

O

H H O

H H H

O

H O

H H H

O H H O

H

soluzione satura = soluto H H

H H O

O δ+

O δ− O H

O H H

sciolto e non sciolto sono in H δ+ δ−

H

equilibrio dinamico H

H H H

O O

H

δ+ δ−

O H O H H

O

H

H H H

H H H O

O O δ+ δ−

H O

H O

O H H H H

H H

H O

H H

O H

δ+ δ− O H

O O

H

H H H O

H

H

δ+ δ− δ+ δ+

δ− δ− δ+ δ−

δ+ δ− δ+ δ−

δ+ δ−

δ+ δ− δ+ δ+

δ− δ− δ+ δ−

δ+ δ− δ+ δ−

δ+ δ− δ+ δ− δ+ δ−

δ+ δ−

δ+ δ−

δ+ δ+

δ− δ−

δ+ δ− δ+ δ−

solub