Corso di Chimica Generale e Inorganica

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2 LA MATERIA CARATTERIZZAZIONE DELLA MATERIA TRAMITE PROPRIETÀ MACROSCOPICHE CLASSIFICAZIONE SOLIDO LIQUIDO GASSOSO SISTEMI OMOGENEI ED ETEROGENEI FASE: PORZIONE DI MATERIA DELIMINATA E CARATTERIZZATA IN TUTTE LE SUE PARTI DALLE STESSE PROPRIETÀ SISTEMA OMOGENEO UNA SOLA FASE leghe metalliche, aria, vino, sono miscele omogenee SISTEMA ETEROGENEO PIÙ FASI Legno, granito, suolo, nebbia, latte 2

3 PROPRIETÀ FISICHE: SONO CARATTERISTICHE CHE POSSONO ESSERE OSSERVATE SENZA MODIFICARE L IDENTITÀ CHIMICA PROPRIETÀ CHIMICHE: CAPACITÀ A DAR LUOGO A REAZIONI CHIMICHE REAZIONE CHIMICA: PROCESSO IN CUI UNA O PIÙ SOSTANZE MODIFICANO L IDENTITÀ CHIMICA ELEMENTI E COMPOSTI ELEMENTO: SOSTANZA PURA CHE NON PUÒ ESSERE TRASFORMATA CHIMICAMENTE IN ALTRE SOSTANZE PIÙ SEMPLICI (azoto, carbonio, idrogeno, ossigeno) COMPOSTO: SOSTANZA PURA CHE SOTTOPOSTA A PROCESSI CHIMICI SI DECOMPONE IN ALTRE SOSTANZE PIÙ SEMPLICI (sale da cucina, zucchero, anidride carbonica, metano) SIMBOLI CHIMICI AD OGNI ELEMENTO VIENE ASSEGNATO UN SIMBOLO IDROGENO SODIO POTASSIO FERRO PIOMBO H Na K Fe Pb 3

4 Gli Elementi di Mendelejev LEGGE DI CONSERVAZIONE DELLA MASSA IN UNA REAZIONE CHIMICA LA MASSA TOTALE DELLE SOSTANZE CHE ENTRANO IN REAZIONE È UGUALE A QUELLA DELLE SOSTANZE OTTENUTE ALLA FINE DELLA REAZIONE LEGGE DI PROUST O DELLE PROPORZIONI DEFINITE IN UN COMPOSTO CHIMICO LE MASSE DEGLI ELEMENTI SONO SEMPRE PRESENTI IN UN RAPPORTO DEFINITO E COSTANTE 4

5 TEORIA ATOMICA DI DALTON LA MATERIA È COSTITUITA DA PARTICELLE PICCOLISSIME E INDIVISIBILI CHIAMATE ATOMI; L ATOMO È LA PIÙ PICCOLA PARTE DI UN ELEMENTO; GLI ATOMI DI UNO STESSO ELEMENTO SONO TUTTI UGUALI E HANNO LA STESSA MASSA; LE REAZIONI CHIMICHE AVVENGONO FRA ATOMI INTERI; IN UNA REAZIONE CHIMICA GLI ATOMI CONSERVANO LA LORO IDENTITÀ AVOGADRO VOLUMI UGUALI DI GAS DIVERSI, NELLE STESSE CONDIZIONI DI TEMPERATURA E DI PRESSIONE, CONTENGONO LO STESSO NUMERO DI MOLECOLE La Mole Una MOLE e la quantità di sostanza che contiene tante unità elementari quanti sono gli atomi contenuti in 12 g esatti dell isotopo 12 del carbonio. Gli atomi contenuti in 12 g esatti di 12 C sono : 6.022x = Numero di Avogadro 5

6 Quanto è grande ? Se vinceste una mole di lire il giorno della vostra nascita, spendendo un miliardo al secondo per il resto della vostra vita, il giorno del 90 compleanno avreste ancora il 99,999% della somma iniziale. Se rovesciate un bicchiere d acqua sulla costa adriatica, immaginando un perfetto mescolamento degli oceani, un bicchiere d acqua raccolto nel mare della Polinesia conterrebbe almeno 100 molecole d acqua originali. Quanto pesa una mole di H? Un atomo di H pesa 1 UMA: 1/12 di un atomo di 12 C. Una mole di H peserà pertanto 1/12 di una mole di 12 C: 1g. Ed una mole di O? Un atomo di O pesa 16: i 16/12 di un atomo di 12 C. Una mole di atomi di O pesa pertanto i 16/12 di una mole di atomi di 12 C: 16 g!! 6

7 Multipli delle Unità SI Fattore Prefisso Simbolo Exa E Peta P Tera T 10 9 Giga G 10 6 Mega M 10 3 Chilo K 10-3 milli m 10-6 micro m 10-9 nano n pico p femto f Sistema SI Lunghezza - metro -m Massa - chilogrammo - kg Tempo - secondo - s Corrente elettrica - Ampère - A Temperatura - Kelvin - K Quantità di materia - mole - mol Intensità luminosa - candela - cd MOLECOLE H 2 C 2 O 4 NUMERI DI ATOMI PRESENTI NELLA MOLECOLA 7

8 FORMULE CHIMICHE COEFFICIENTE DI REAZIONE O STECHIOMETRICO 2H 2 + O 2 REAGENTI 2H 2 O PRODOTTI SIMBOLI s l g aq D SOLIDO LIQUIDO GAS SOLUZIONE ACQUOSA CALORE REAZIONE IRREVERSIBILE REAZIONE REVERSIBILE SVILUPPO DI GAS PRECIPITATO C (s) + O 2(g) CO 2(g) Peso Atomico e Mole Si può pertanto generalizzare che il peso di una mole di qualunque elemento è pari al suo peso atomico espresso in grammi. Analogamente il peso di una mole di molecole di qualunque sostanza è pari al peso in grammi corrispondente al peso molecolare. 8

9 I MODELLI IL MODELLO ATOMICO DELLA MATERIA IL MODELLO ELETTRONICO DELL ATOMO IL MODELLO DEL LEGAME CHIMICO FINE 9

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