Intro & Stechiometria
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- Violetta Bianchini
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1 CHIMICA Studio della materia (composizione, stru7ura e proprietà) e dei suoi cambiamen; (trasformazioni) Azione: su due livelli macroscopico (proprietà e trasformazioni della materia visibile) microscopico (interpretazione dei fenomeni a par;re dai più piccoli componen;) Materia: tu7o ciò che possiede massa ed occupa spazio cos;tuendo l universo fisico Proprietà della materia Sta; della materia fisiche: senza alterarne l iden;tà (massa, temperatura, durezza, colore) chimiche: agtudine a tramutarsi solido (forma rigida) liquido (forma fluida, dalle superfici ben definite, assume forma del recipiente) gas (forma fluida, tende a riempire tu7o il recipiente che lo con;ene) G. Sotgiu 1 Sostanza: singola forma di materia pura (stessa composizione anche microscopicamente) Miscele: due o più sostanze (compos; o elemen;) che formano un certo materiale. Miscele omogenee eterogenee solide liquide gassose Teoria atomica di Dalton (GB ) o La materia è formata da par;celle piccolissime (atomi) e indivisibili. o La massa e proprietà degli atomi differiscono quando si hanno elemen% diversi; altrimen; gli atomi di uno stesso elemento sono uguali in massa e proprietà. o Si parla di compos; quando atomi di elemen; diversi si combinano in proporzioni definite o Una trasformazione chimica consiste in un riarrangiamento di atomi; nessun atomo è creato, distru7o o modificato. G. Sotgiu 2 1
2 Stru7ura atomica: ogni ;po di atomo è cos;tuito da un numero variabile di par;celle sub- atomiche, a seconda dell elemento Particella) Simbolo) Carica) Massa) (coulomb)) (grammi)) ELETTRONE) e ) )1,6 10@19) 9,1 10@28) PROTONE) p + ) +)1,6 10@19) 1,67 10@24) NEUTRONE) n) nulla) 1,67 10@24) Δ Dmensione e distribuzione delle par;celle subatomiche: elettrone Diametroatomo: 10 9m protone Δ 105 neutrone Diametronucleo: 10 14m G. Sotgiu 3 NUMERO ATOMICO: numero di protoni su di un nucleo Z NUMERO DI MASSA: numero totale di protoni e neutroni A ISOTOPI: atomi aven; lo stesso numero di protoni (Z) ma differente numero di neutroni (N=A- Z) NUCLIDE numero di massa A numero atomico Z G. Sotgiu 4 2
3 TAVOLA PERIODICA Disposizione elemen;: Righe = PERIODI (Z crescen;) Colonne = GRUPPI (analogie chimiche) G. Sotgiu 5 Compos;: sostanze formate da due o più elemen; in proporzioni ben definite (legge delle proporzioni definite e costan;). ACQUA % %% % %2%atomi%idrogeno%H% 1%atomo%ossigeno%O% % % % H 2 O% % G. Sotgiu 6 3
4 Unità di massa atomica (u) rappresenta la dodicesima parte della massa di un atomo di Dalton (Da). 1 u = 1 Da = 1, kg ; assume il nome di G. Sotgiu C Peso atomico (o massa atomica) per un certo elemento rappresenta il rapporto tra la sua massa (media pesata) rispe7o alla dodicesima parte della massa di un atomo di 12 6 C Cloro: 2 isotopi stabili P.A.(Cl) = 35 Cl 37 Cl abbondanza: 75,77% abbondanza: 24,23% 35 75, , 23 = 35, Peso formula (o peso molecolare o massa molecolare) rappresenta il peso di una molecola di sostanza espressa in Da PF = PA i i x i x rappresenta il pedice dell atomo i- esimo H 2 O : PF = = 18 C 6 H 12 O 6 : PF = = 180 Mole: unità di misura della quan;tà di sostanza nel S.I. 1 mole rappresenta la quan;tà di sostanza che con;ene un numero di par;celle pari al numero di atomi contenu; in 12,0 g di Es C Numero di Avogadro: N A = 6, n = massa(grammi) PF In 2,0 g di CO quan; grammi abbiamo di C e quan; di O? [PA(C)=12; PA(O)=16] 2,0 grammi di CO corrispondono a n(co) = 2,0/28 = 0,071 mol Poiché ogni molecola di CO è formata da 1 atomo di C e 1 atomo di O, allora si ha: n(c) = 0,071 mol q(c) = n PA = 0, = 0,857 g n(o) = 0,071 mol q(o) = n PA = 0, = 1,143 g 10 molecole di CO 10 atomi di C e 10 atomi di O G. Sotgiu 8 4
5 Es 2 In 2,0 g di CO 2 quan; grammi abbiamo di C e quan; di O? [PA(C)=12; PA(O)=16] 2,0 grammi di CO corrispondono a n(co 2 ) = 2,0/44 = 0,0454 mol Poiché ogni molecola di CO è formata da 1 atomo di C e 2 atomi di O, allora si ha: n(c) = 0,0454 mol q(c) = n PA = 0, = 0,545 g n(o) = 2 0,0454 mol q(o) = n PA = 2 0, = 1,455 g 10 molecole di CO 10 atomi di C e 20 atomi di O G. Sotgiu 9 Calcolo della percentuale in peso di un composto PA (Zn) = 65,4 ZnSO 4 PA (S) = 32 PF = 161,4 PA (O) = 16 percentuale in peso % q (i) = q i q tot 100 % (Zn) = 65,4 100/161,4 = 40,5 % % (S) = /161,4 = 19,8 % % (O) = /161,4 = 39,7 % G. Sotgiu 10 5
6 Calcolo della formula minima di un composto Analisi Ponderale Formula empirica % in peso degli elemen; rappor; molari minimi Esempio: Dato sperimentale (Analisi ponderale): composizione percentuale in peso Elemento( C( H( O( %(in(peso( 40,00( 6,66( 53,33( Rappor; molari Elemento( C( H( O( ( 40,00/12( 6,66/1( 53,33/16( ( 3,33( 6,66( 3,33( ( 1( 2( 1( Formula empirica: CH 2 O formule molecolari possibili: CH 2 O, C 2 H 4 O 2, C 3 H 6 O 3, C 4 H 8 O 4... G. Sotgiu 11 6
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