Le unità fondamentali SI

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1 ESERITAZIONE 1 1

2 Le unità fondamentali SI Grandezza fisica Massa Lunghezza Tempo Temperatura orrente elettrica Quantità di sostanza Intensità luminosa Nome dell unità chilogrammo metro secondo Kelvin ampere mole candela Simbolo kg m s K A mol cd 2

3 Prefissi usati nel SI Fattore Prefisso Simbolo 10-1 Deci d 10-2 enti c 10-3 Milli m 10-6 Micro µ 10-9 Nano n Pico p 10 Deca da 10 2 Etto h 10 3 Kilo k 10 6 Mega M 10 9 Gigo G Tera T 3

4 Regole per l arrotondamento Quando il valore numerico di una grandezza fisica contiene un numero di cifre superiore a quello delle cifre significative, esso deve essere arrotondato. L arrotondamento si effettua eliminando tutte le cifre che seguono l ultima cifra significativa secondo le seguenti regole: se la prima delle cifre eliminate è maggiore di 5, si aumenta l ultima cifra significativa di una unità. Per esempio, per arrotondare a 4 cifre significative 15,376 15,38 se la prima delle cifre eliminate è minore di 5, l ultima cifra significativa resta invariata. 15,373 15,37 se la prima delle cifre eliminate è uguale a 5, si considera l ultima cifra significativa: se è dispari la si aumenta di una unità, se è pari la si lascia invariata. 4 15,375 15,38 15,365 15,36

5 Sostanze elementari e sostanze composte Sostanze pure sostanze elementari sostanze composte atomi stesso Z atomi singoli (gas nobili) molecole distinte (es. O 2 ) insieme elevato di atomi (metalli) atomi con diverso Z molecole distinte (es. 4 ) ioni (es. Na + l - ) concatenazioni di atomi (es. SiO 2 ) 5

6 Una formula chimica rappresenta la composizione qualitativa e quantitativa di un composto. Formula minima (o empirica o bruta) La formula minima indica da quali elementi è costituito un composto e in quale rapporto numerico minimo intero gli atomi di ciascuna specie sono contenuti in esso. La formula minima si ottiene dall analisi chimica elementare del composto. Formula molecolare Formule chimiche La formula molecolare indica il numero esatto di atomi di ciascuna specie presenti nella molecola di un composto. La formula molecolare si ottiene dalla formula minima, conoscendo il peso molecolare del composto. Formula di struttura La formula di struttura indica il modo in cui gli atomi costituenti il composto sono fra loro legati e disposti nello spazio. La formula di struttura è quella che fornisce il maggior numero di informazioni. 6

7 omposto F. minima F. molecolare F. di struttura Acetilene Benzene 6 6 Alcol etilico 2 6 O 2 6 O O Etere dimetilico 2 6 O 2 6 O O La formula molecolare può coincidere con la formula minima oppure può essere un suo multiplo intero. Gli ISOMERI sono composti diversi che hanno la stessa formula molecolare (vedi alcol etilico ed etere dimetilico). 7

8 Il peso formula Nel caso di solidi a reticolo cristallino come ad esempio il cloruro di sodio è impossibile identificare una struttura molecolare e quindi in quanto l intero cristallo è un unica molecola. Di conseguenza non è possibile definire una formula molecolare e solo la formula minima ha significato. Per lo stesso motivo è impossibile definire per questi composti un peso molecolare ma solamente un PESO FORMULA che fa riferimento alla formula minima. l -- Na + l -- Na + l -- Na + l -- N a + l -- ALTRO ESEMPIO. La formula del diossido di silicio (silice) è SiO 2. In questo caso non si può parlare di molecole di SiO 2 in cui un atomo di Si è legato a due atomi di O, perché in realtà ogni atomo di Si è legato a quattro atomi di O, ognuno dei quali è a sua volta legato a due atomi di Si, formando una struttura infinita. La 8 formula, perciò, indica solo che nella silice per ogni atomo di Si ci sono due di O.

9 Esercizi Per i composti elencati di seguito, di cui è data la formula molecolare, ricavare la formula minima: Na 2 O 2 2 O 3 N O 6 4 l N 4 6 l 2 Br 2 9

10 Esercizi 1. alcolare il numero di moli di carbonio contenute in 250 mg di grafite (per semplicità si consideri la grafite come carbonio puro al 100%) [ mol] 2. alcolare il numero di moli contenute in 3.55 l di acqua (assumere per semplicità la densità dell acqua pari a 1 g/ml) [ mol] 3. alcolare il numero di moli contenute in g di KMnO 4 [ mol] 4. Indicare in quale dei seguenti campioni è contenuto il maggiore numero di atomi: g di oro g di litio 2.50 g di carbonio 45.00g di xeno [campione di Xe] 5. Quale dei seguenti campioni ha la massa maggiore? 0.45 mol di ferro 0.75 mol si silicio 0.65 mol di potassio [campione di potassio] 10

11 6. alcolare il numero di moli presenti in 550 g di NaI. [3.66 mol] 7. alcolare il numero di atomi presenti in 16,0 g di calcio a [ atomi] 8. alcolare il numero di moli presenti in un campione costituito da atomi di rame u [0.020 mol] 9. alcolare il numero di atomi di silicio Si e di azoto N contenuti in 1.00 cm 3 di Si 3 N 4, la cui densità è 3.44 g/cm 3. [ atomi di Si e atomi di N] 10. Il cromo è un elemento avente la seguente composizione isotopica naturale: 50 r (p.a ) 4.352% 52 r (p.a ) % 53 r (p.a ) 9.509% 54 r (p.a ) 2.375% alcolare il peso atomico del cromo. [51.996] 11

12 g di un solvente liquido per lavaggio a secco contengono g di, 1.36 g di e g di l. Determinare la formula minima del composto. [ 2 3 l 3 ] 12. Il nimesulfide è il principio attivo di molti farmaci infiammatori. La sua formula molecolare è: N 2 O 5 S. alcolare la composizione percentuale in peso degli elementi che lo compongono [ 50.64%; 3.92%; N 9.09%; O 25.95%; S 10.40%]. 13. Un composto puro, di massa molare g/mol contiene carbonio, idrogeno e azoto nelle percentuali in massa: w %=55.78 w %=11.70 w N %=32.52 Determinare la formula minima e molecolare del composto. [f. minima 2 5 N, f. molecolare 6 15 N 3 ] 12