Chimica

CHIMICA

1. STRUTTURA ATOMICA DELLA MATERIA
   • classificazione
   • 3 STATI DI AGGREGAZIONE
     • GASSOSO
     • LIQUIDO
     • SOLIDO

Le Fasi: porzione di materia chimicamente e fisicamente omogenea delimitata da superfici di separazione ben definite.

MATERIALI (agglomerati di atomi): MOLECOLE

PROCESSO BOTTOM UP: elementi → molecole → oggetti

Materia costituita da ATOMI (elemento + indivisibile = teoria di Dalton)

Modello di Thomson ("panettone") → viene dimostrata la teoria di Dalton

Atomo = neutro → presenza di protoni (carica positiva)

Presenza di elettroni (cariche negative)

Spazio → pieno

Modello di Rutherford

• Nucleo → con protoni e elettroni che orbitano intorno (nuvola elettronica)

PARTICELLE FONDAMENTALI

ATOMO

Elettroni (en)

Nucleo

• Protoni
• Neutroni

quarks

Nucleoni

• Composizione del nucleo atomico

Protoni neutroni

Esami chimici da ioni composti (massa)

• Nuclei di neutroni (o protoni composti)
• Nucleoni che sia la massa similmente

Dimensioni atomo

esempio RAME RESO

Raggio nucleare ~ 10^-15 A 10^-10m

Nel nucleo è concentrata la massa atomica

Struttura dell’atomo

• Numero atomico (Z) = Numero di protoni (composizione unica)
• Numero di elettroni (esempio ioni)-> determina isotopo neutro
• Numero di massa (A) = numero protoni + numero neutroni + numero nucleoni
• Carica nucleare (+Z), A-Z, numero dei neutroni

Nuclei & Isotopi

• nucleo: specie atomica caratterizzata da una ben determinata composizione del nucleo

A

X_Z

• Isotopo: nuclei dello stesso elemento (nuclei --> uguali numero atomico), = numero di massa = numero di neutroni
• Isobara: nuclei di elementi diversi con A numero atomico, = numero di massa

RICORDA: TUTTI GLI ISOTOPI DI UN ELEMENTO HANNO LO STESSO NOME

Idrogeno->Deuterio->Trizio

• Gli elementi rappresentano il loro simbolo alla loro ricerca

• ATOMO di BOHR
  • I POSTULATI di BOHR:
    1. quantizzazione del raggio di orbita dell’elettrone -> di conseguenza dei livelli di energia
    2. emissione/assorbimento di radiazione elettromagnetica solo in corrispondenza dei passaggi da uno stato quantico ad un altro
• MODELLO ATOMICO DI BOHR valido solo per l’atomo ad idrogeno
• CRITICA MODELLO DI BOHR
  • Le orbite degli elettroni attorno al nucleo come si possono calcolare? è necessario conoscere VELCITÀ POSIZIONE ma per una particella di massa molto piccola è impossibile determinare posizione e velocità precise non è necessario procedere ad ordine precisione pol di elettrone
• PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG
  • non è % certo la posizione di una particella: precisione pol elettroni
• LE ONDE DI DE BROGLIE
  • Hp: il moto di qualunque corpo si accompagna la propagazione di onde -> MECCANICA ONDULATORIA -> non applicabile la MECCANICA CLASSICA
  • EQUAZIONE di DE BROGLIE
    • λ = h/mv, lunghezza d’onda

  I fenomeni ondulatori si possono osservare realmente solo con fasci di particelle atomiche/subatomiche

• DUALISMO ONDA PARTICELLA luce/materia - composito cui entrambi, onde particelle si può essere onde
• LUCE
  • COME PARTICELLE: effetto fotoelettrico
  • COME ONDULAT: elettromagnetismo ottica. nel finale
• MATERIA
  • COME PART:
  • COME ONDULON: diffusione degli atomi aggregati al cristallo

Configurazione elettronica degli elementi

La configurazione degli elettroni di un atomo

distribuire i primo uranio energetico (occupare

le configurazione elettronica (dello stato fondamentale

principi, per comporre questa configurazione

biscole regolare i principii

1. Principio di minima energia
2. Principio di esclusione di Pauli
3. Regola di Hund o della massima molteplicità

Principio di minima energia

• Ogni elettrone occupa l'orbitale disponibile ad energia più bassa

Principio di esclusione di Pauli

• In un atomo non vi possono essere due elettroni
• caratterizzati dalle stesse quattro gareti di toriale, numerici
• Ovvero: In un determinato orbitale possono esistere solo 2

elettroni con

m_s = + 1/2m_s = - 1/2

SpinParalleli

Antiparalleli

Regola della molteplicità

Quando si devono riempire gli orbitali aventi la stessa

energia (degeneri), si occupa ogni orbitale con un elettrone di ciascun

orbitale e poi completarlos col vertuto e tempi lumi

• Ordine di riempimento degli orbitali

I livelli energetici degli atomi tipicamente dipendono da:

m - 1/2

2

numero di elettroni nell'orbitale

numero quantico principale(n)

1s²

simbolo dell'orbitale

Esercizi

1. Indicare i numeri quantici n,l,m, per i seguenti orbitali:
2. n = 3, l = 0, e = op = n = 2, l = 1, m = -1
3. d = n = 3, l = 2, t = o÷ f = n = 1, t = o, m = 0
4. s = n = 2 l = t = 1n = 1 = 1, e = 0

• Indicare quali dei seguenti orbitali non esiste:

DISTRIBUZIONE CARICA ELETTRONICA

• LEGAME covalente
• LEGAME ionico
• LEGAME metallico

LEGAME IONICO => TEORIA DI LEWIS

atomi di 8 elettroni si combinano raggiungere config. elettr. gas raro

• Elemento con intorno tanti puntini quanti sono gli elettroni di valenza dell'atomo

VALENZA IONICA = NUMERO DI ELETTRONI CHE UN ATOMO PERDE/ACQUISTA

LEGAME IONICO

• atomo elettropositivo si combina con uno elettronegativo + elevat polarizzazione
• ioni che formano il reticolo cristallino sono sferici e indipendenti
• trasferimento di carica completo

PROPRIETA

• conduttori - stato fluido
• isolanti - stato solido
• rete di fusione
• solubili in acqua
• insolubili in solventi apolari
• originano solidi cristallini
• duri ma fragili

ATTRAZIONI COULOMBIANE

• carica → interazione coulombiana
• distanza → interazione coulombiana

solidi ionici → fragili struttura cristallina = maggiori interazioni attratt. anion/cat.

ENERGIA RETICOLARE

misr. della forza di legami che formano un dato composto ionico a causa delle interazioni attrattive tra ioni di segno oppostoN_aCl + Cl_ag⁺ NaCl