5. Ora possiamo finalmente parlare di chimica Leggi di Proust e di Dalton 6.2. Molecole e ioni. 7. Alcuni importanti composti chimici

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1 SOMMARIO 1. Richiami di matematica 2. Unità di misura 3. Alcune grandezze fisiche 4. Energia: un approccio Onde 4.1. Energia cinetica 4.2. Energia potenziale 4.3. Energia a riposo 4.4. Onde 4.5. Onde acustiche 4.6. Onde elettromagnetiche 4.7. Indice di rifrazione 5. Ora possiamo finalmente parlare di chimica 5.1. Atomi 5.2. Elementi chimici 6. Composti chimici 6.1. Leggi di Proust e di Dalton 6.2. Molecole e ioni 7. Alcuni importanti composti chimici 7.1. Composti dei non metalli con l idrogeno 7.2. Composti degli elementi con l ossigeno 7.3. Un ossido tutto particolare, l acqua 7.4. Ossoacidi 7.5. Aggruppamenti atomici - L idrossile 7.6. Idrossidi 1

2 8. Sali 7.7. Acili 7.8. Ammidi 7.9. Reazioni chimiche 8.1. Formule e denominazioni dei sali 8.2. Come si ottiene un sale 8.3. Idrogenosali 8.4. Idrossosali 8.5. Durezza delle acque 8.6. Perossocomposti 9. Struttura dell atomo 9.1. Orbitali atomici 9.2. Numeri quantici 9.3. Energia di ionizzazione 10. Tavola periodica di Mendeleev Periodi Gruppi 11. Legame chimico Legame covalente Legame covalente omopolare e polarizzato Orbitali ibridi Legami covalenti multipli Mesomeria Legame covalente di coordinazione Geometria molecolare 12. Stechiometria 2

3 12.1. Massa nuclidica Mole Costante di Avogadro Rapporto stechiometrico Calcolo della composizione di un composto Calcolo della formula minima di un composto Calcoli stechiometrici sulle reazioni chimiche Resa di una reazione chimica 13. L energia nelle trasformazioni fisiche e chimiche Calore e temperatura Energia interna Entalpia Legge di Hess - Entalpia di una reazione chimica Entalpia di combustione Potere calorifico Potere calorifico degli alimenti Calore specifico Entropia Energia libera di Gibbs 14. Stato gassoso Stati di aggregazione Legge di Graham Legge di Boyle-Mariotte Prima legge di Volta-Gay-Lussac Seconda legge di Volta-Gay-Lussac Equazione generale dei gas ideali Legge di Avogadro Determinazione della massa atomica di un elemento Equazione di stato dei gas ideali Densità relativa di un gas Calcoli sulle reazioni tra gas Calcoli sulle reazioni in cui intervengono gas 3

4 Calore specifico dei gas Gas reali Equazione di van der Waals Effetto Joule-Thomson Curve di Andrews Condensazione e liquefazione Umidità di un gas 15. Stato liquido Legami dipolari Legame idrogeno Alcune proprietà dei liquidi Flusso di un liquido Moto di un liquido reale Viscosità dinamica Legge di Newton Viscosità cinematica Viscosità relativa Indice di viscosità Tensione superficiale Imbibizione e idrofobizzazione Tensioattivi Tensione superficiale e pressione Capillarità 16. Stato solido Proprietà dei solidi Conduttività termica Solidi cristallini Bande di elegia nei cristalli Solidi atomici Solidi molecolari Solidi ionici Raggio atomico e raggio ionico 4

5 16.9. Solidi metallici Cristalli Solidi amorfi Adsorbimento 17. Trasformazioni di stato fisico Sistemi omogenei ed eterogenei Regola delle fasi Fusione e solidificazione Evaporazione Vaporizzazione e condensazione Diagrammi di stato Sublimazione e brinamento 18. Sistemi a più componenti Sistemi eterogenei tra solidi Sistemi eterogenei tra solidi e liquidi Sistemi eterogenei tra liquidi Soluzioni Soluzioni solide 19. Concentrazione delle soluzioni Percento in massa Percento in volume m/v Grammi al litro, ppm e ppb Molarità Percento in volume V/V Percento di solvente Molalità Frazione molare Concentrazione enzimatica Diluizione Miscela di due liquidi 5

6 Rapporto volumetrico Calcoli stechiometrici Solubilità Entalpia di dissoluzione Entalpia di dissoluzione e solubilità Cristallizzazione Soluzioni di gas in liquidi Ripartizione Miscele gassose Misura di un gas raccolto su liquido 20. Proprietà colligative Diffusione e osmosi Pressione osmotica Osmosi inversa Abbassamento tensimetrico Abbassamento crioscopico Innalzamento ebullioscopico Temperatura di fusione delle miscele Temperatura di ebollizione delle miscele 21. Dispersioni Dispersioni colloidali Colloidi liofobi Colloidi liofili Colloidi micellari Dialisi Emulsioni Altre dispersioni 22. Equilibrio chimico Velocità di reazione Reazioni reversibili 6

7 22.3. Equilibrio chimico Legge dell azione di massa Equilibri in fase gassosa Spostamento dell equilibrio Legge di Le Chatelier Dissociazione termica Dissociazione elettrolitica Grado di dissociazione Proprietà colligative e dissociazione Osmolarità Attività e forza ionica 23. Acidi e basi Acidi e basi Protolisi Sostanze anfiprotiche Forza acida e forza basica Costante di acidità Costante di basicità Legge di Ostwald Autoprotolisi Attività ph e poh ph degli acidi e delle basi forti ph di acidi e delle basi deboli ph dei sali ph degli acidi (e basi) poliprotici Calcolo di [H 3 O + ] e [OH - ] dal ph Punto isoionico ph delle miscele di acidi Neutralizzazione Tamponamento Soluzioni tampone Diluizione di un tampone Inerzia di un tampone 7

8 23.23 Indicatori acido/base Titolazione Equivalente di acidi e basi Normalità Analisi volumetrica 24. Precipitazione Prodotto di solubilità Precipitazione Effetto dello ione in comune Precipitazione selettiva 25. Composti di coordinazione Nomenclatura e carica elettrica dei complessi Acidi di Lewis Basi di Lewis Acidi (e basi) duri e molli Costante di instabilità Complessi e precipitazione Mascheramento Titolazioni chelometriche Sali e acidi idrati Geometria dei complessi 26. Ossidanti e riducenti Ossidazione Riduzione Ossidanti e riducenti Semireazioni redox Forza redox Ossidoriduzione: un gioco di coppie Attacco acido dei metalli comuni Ossidoriduzioni in soluzione acida 8

9 26.9. Ossidoriduzioni in soluzione basica Impostazione di una reazione di ossidoriduzione Attacco acido dei metalli nobili Dismutazione Equivalente degli ossidanti e dei riducenti Titolazioni redox Combustibili e carburanti Esplosivi. 27. Elettrochimica Carica elettrica Corrente elettrica Differenza di potenziale elettrico Potenziale di membrana Capacità elettrica Costante dielettrica Resistenza e conduttanza elettriche Resistività e conduttività elettriche Superconduttori Semiconduttori Potenza elettrica Energia elettrica Circuito elettrico Elettrolisi Conduttori elettrolitici Conduttività molare Tensione di soluzione Equazione di Nernst Elementi galvanici Pile di concentrazione Elettrodo ad idrogeno Determinazione del ph Corrosione dei metalli Passivazione Forza controelettromotrice 9

10 Elettrolisi Galvanotecnica Accumulatori Magneti Spettrometro di massa Sostanze ferromagnetiche Sostanze diamagnetiche e paramagnetiche 28. Cinetica chimica Velocità di reazione Suddivisione dei reagenti Fattore sterico Velocità di reazione e concentrazione Equazioni cinetiche Velocità di reazione e pressione Velocità di reazione e temperatura Energia di atttivazione Reazioni radicaliche Catalizzatori Enzimi Reazioni fotochimiche 29. Nucleonica Interazioni Adroni e leptoni Antimateria Nuclidi stabili e instabili Decadimento radioattivo Emivita Datazione Reazioni nucleari Elementi artificiali Energia di coesione del nucleo atomico Energia di coesione di un nucleone 10

11 Fissione nucleare Fusione nucleare Dosimetria 30. Chimica organica - Alcani Chimica organica Alcani Alchili e alchileni Proprietà degli alcani Alogenazione Nitrazione Combustione Preparazione degli alcani Conformeri Cicloalcani Silani 31. Alcheni