Bagatti, Corradi, Desco, Ropa. Chimica. seconda edizione

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Florindo Dolce
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1 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa Chimica seconda edizione

2 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa, Chimica seconda edizione Capitolo 7. e le proprietà delle sostanze SEGUI LA MAPPA 1

afferma che quando un atomo è legato con altri atomi tutte le coppie di elettroni del suo guscio di valenza tendono a respingersi e a disporsi il più lontano possibile.

3 afferma che quando un atomo è legato con altri atomi tutte le coppie di elettroni del suo guscio di valenza tendono a respingersi e a disporsi il più lontano possibile. I palloncini aiutano a visualizzare le repulsioni tra le coppie di elettroni nel guscio di valenza e le diverse strutture che ne discendono. 2 coppie 3 coppie 4 coppie consente di la forma di molte molecole. Per descrivere come si dispongono nello spazio gli atomi che costituiscono una molecola occorre due grandezze: la lunghezza di legame e l angolo di legame. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 1 delle molecole angolo di legame ( ) lunghezza di legame (nm) 2

Quando un atomo presenta quattro coppie di elettroni nel guscio di valenza si ha una struttura. Le coppie di elettroni non condivise richiedono più spazio delle coppie di legame.

L atomo di carbonio forma 4 legami uguali con 4 atomi di idrogeno: la forma è quella di un tetraedro regolare.

4 Quando un atomo presenta quattro coppie di elettroni nel guscio di valenza si ha una struttura. Le coppie di elettroni non condivise richiedono più spazio delle coppie di legame. Le molecole rappresentate di seguito hanno una diversa forma anche se questa deriva sempre dalla struttura dell atomo che si trova al centro. L atomo di carbonio forma 4 legami uguali con 4 atomi di idrogeno: la forma è quella di un tetraedro regolare. L atomo di azoto forma 3 legami uguali con 3 atomi di idrogeno: la forma è quella di una piramide a base. L atomo di ossigeno forma 2 legami uguali con 2 atomi di idrogeno: la molecola è planare e ha una forma angolare (a V). Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 1 delle molecole 3

Nella teoria VSEPR si precisa che le coppie di

5 Nella teoria VSEPR si precisa che le coppie di elettroni che formano doppi e tripli legami vanno conteggiate come se fossero una sola coppia di elettroni. Entrambe le molecole sono lineari. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 1 delle molecole Entrambe le molecole sono planari. 4

enti nel guscio di valenza Le molecole che, a causa di una distribuzione asimmetrica della carica elettrica, presentano due distinte polarità sono chiamate

t f 0 C 79 C Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 2 Sostanze polari Rappresentazione semplificata e generica di una qualunque molecola polare.

elettrica capace di attrarre il filo di acqua. Questa prova conferma che l acqua è una sostanza polare.

6 enti nel guscio di valenza Le molecole che, a causa di una distribuzione asimmetrica della carica elettrica, presentano due distinte polarità sono chiamate molecole polari o dipoli. Le sostanze costituite da molecole polari sono chiamate sostanze polari. Una molecola d acqua è un dipolo. t f 0 C 79 C Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 2 Sostanze polari Rappresentazione semplificata e generica di una qualunque molecola polare. t eb 100 C 57 C Tabella 1 La diversa forma delle molecole Una bacchetta di plastica, elettrizzata per strofinio, è sufficiente a determinare una forza elettrica capace di attrarre il filo di acqua. Questa prova conferma che l acqua è una sostanza polare. delle due sostanze è alla base della maggiore intensità delle forze di attrazione tra le molecole di acqua rispetto a quelle tra le molecole di anidride carbonica. A temperatura ambiente, l acqua è liquida perché le forze di attrazione tra 5

Le molecole caratterizzate da una distribuzione simmetrica della carica elettrica non presentano distinte polarità e si chiamano molecol. Le sostanze costituite da molecol sono chiamate sostanz.

7 Le molecole caratterizzate da una distribuzione simmetrica della carica elettrica non presentano distinte polarità e si chiamano molecol. Le sostanze costituite da molecol sono chiamate sostanz. Tutte le sostanze elementari, qualunque sia la forma delle loro molecole, sono apolari: tra atomi uguali si stabiliscono sempre legami covalenti puri e quindi si ha sempre una distribuzione simmetrica delle cariche. Il modellino rappresenta una molecola di tetracloruro di carbonio. La differenza di elettronegatività tra carbonio e cloro determina la polarizzazione dei legami. La molecola risulta però apolare, a causa della disposizione simmetrica degli atomi. Il tetracloruro di carbonio è quindi un composto apolare. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 2 Sostanze polari 6

8 di attrazione che si stabiliscono tra le molecole delle sostanze covalenti si chiamano genericamente forze. Le temperature di fusione e di ebollizione del cloruro di idrogeno (HCl) sono superiori a quelle del fluoro (F 2 ). Questo vuol dire che le forze che si manifestano tra le molecole del fluoro (apolari) sono più deboli delle forze di attrazione tra le molecole del cloruro di idrogeno (polari). Polare Apolare Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 3 e stati di aggregazione delle sostanze 7

9 Si chiamano forze le attrazioni di natura elettrica che si stabiliscono tra le molecol negli stati condensati (solido e liquido). Il continuo movimento degli elettroni porta temporaneamente a una distribuzione asimmetrica delle cariche negative e positive che determina la formazione di dipoli istantanei. Queste molecole, momentaneamente polari, influenzano altre molecole formando dipoli indotti; si crea quindi tra le molecole una fitta trama di deboli forze di attrazione. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 3 e stati di aggregazione delle sostanze 8

10 Si chiamano forze di attrazione le attrazioni di natura elettrica che si stabiliscono tra le molecole polari negli stati condensati. stato liquido la temperatura diminuisce stato solido di attrazione tra le molecole polari sono forze di natura elettrica che si generano tra il polo positivo di una molecola e quello negativo di un altra molecola: tutte le molecole vengono così coinvolte fino a creare una fitta «ragnatela» di legami. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 3 e stati di aggregazione delle sostanze 9

Si chiama legame l attrazione di natura elettrica che si stabilisce tra molecole polari in cui un atomo di idrogeno è legato con un atomo di piccole dimensioni e fortemente elettronegativo (azoto,

11 Si chiama legame l attrazione di natura elettrica che si stabilisce tra molecole polari in cui un atomo di idrogeno è legato con un atomo di piccole dimensioni e fortemente elettronegativo (azoto, ossigeno e fluoro). legame X H X H X rappresenta un atomo di ossigeno, di fluoro o di azoto. Il legame è responsabile di un comportamento anomalo dell acqua. Durante la sua solidificazione si formano legami stabili, direzionati secondo ben precisi angoli di legame che portano a un aumento del volume della sostanza e quindi a una minore densità del ghiaccio. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 3 e stati di aggregazione delle sostanze 10

Una sostanza polare può sciogliersi o miscelarsi in un liquido polare perché tra le molecole di

Acetone e acqua sono liquidi completamente miscibili, cioè le due sostanze, entrambe polari, si

Versando nello stesso contenitore acqua e ottano, un componente apolare delle benzine, si ottiene

12 Una sostanza polare può sciogliersi o miscelarsi in un liquido polare perché tra le molecole di entrambe si possono forze di attrazione e/o legami. Acetone e acqua sono liquidi completamente miscibili, cioè le due sostanze, entrambe polari, si mescolano in tutte le proporzioni. Versando nello stesso contenitore acqua e ottano, un componente apolare delle benzine, si ottiene un miscuglio eterogeneo. L ottano invece è completamente miscibile con il tetracloruro di carbonio, liquido anch esso apolare. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 4 e dissoluzione delle sostanze 11

Il fenomeno che avviene durante la dissoluzione delle sostanze ioniche

NaCl(s) acqua Na (aq) Cl (aq) nella soluzione si hanno forze I composti

riscaldamento, ma anche quando i loro ioni sono resi liberi dal processo

13 Il fenomeno che avviene durante la dissoluzione delle sostanze ioniche in acqua viene chiamato dissociazione. NaCl(s) acqua Na (aq) Cl (aq) nella soluzione si hanno forze I composti ionici conducono la corrente non soltanto quando sono resi liquidi per riscaldamento, ma anche quando i loro ioni sono resi liberi dal processo di dissoluzione in acqua. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 4 e dissoluzione delle sostanze 12

14 Il fenomeno per cui alcuni composti molecolari polari a contatto con l acqua generano ioni è chiamato reazione. Nel caso del cloruro di idrogeno il processo è rappresentato nel modo seguente: HCl(g) H 2 O(l) H 3 O (aq) Cl (aq) ione ossonio (o idronio) La soluzione conduce la corrente elettrica e in soluzione si hanno forze. Anche se le reazioni (formazione di ioni da sostanze molecolari) sono diverse dai fenomeni di dissociazione (liberazione di ioni già esistenti nei composti ionici), entrambi i processi portano allo stesso risultato. Capitolo 7 e le proprietà delle sostanze Lezione 4 e dissoluzione delle sostanze 13

15 Bagatti, Corradi, Desco, Ropa, Chimica seconda edizione Capitolo 7. e le proprietà delle sostanze (repulsioni delle coppie di elettroni del guscio di valenza) Gli stati fisici delle sostanze sono correlati alle forze. Dissociazione KCl(s) acqua K (aq) Cl (aq) Forma angolo di legame ( ) lunghezza di legame (nm) Reazione HCl(g) H 2 O(l) acqua H 3 O (aq) Cl (aq) Cl H O H H Molecole polari O H H O C O X H X H 14

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