Presentazione. Introduzione

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1 Presentazione Introduzione xiii xv 1 Dal sistema chimico al nucleo atomico Il sistema chimico Molecole Atomi Numeri atomico e di massa, isòtopi Stechiometria Definizioni fondamentali Calcoli stechiometrici elementari Concentrazione delle soluzioni Il nucleo e la radioattività Il nucleo La radioattività naturale Cinetica dei decadimenti radioattivi Energia elettronucleare Interludio di fisica I: la quantistica Le grandezze in fisica La fisica classica: materia e radiazione Crisi della fisica classica Una solida base: i teoremi di conservazione Variabili aleatorie La meccanica quantistica vii

2 viii Il postulato fondamentale Conseguenze del postulato fondamentale Esempi Metodi d approssimazione L atomo e la tavola periodica degli elementi L atomo d idrogeno Atomi con più di un elettrone La tavola periodica degli elementi Il legame chimico I: schema di Lewis Approssimazione di Born-Oppenheimer Strutture di Lewis Molecole biatomiche Elettronegatività Molecole poliatomiche Esempi Il legame chimico II: orbitali molecolari La molecola-ione H Molecole biatomiche La molecola H Molecole biatomiche omonucleari Molecole biatomiche eteronucleari Molecole poliatomiche Diagrammi di Walsh Spettroscopia di fotoelettroni Ibridazione Metodo del legame di valenza Molecole con doppi legami coniugati Il legame chimico III: complementi Molecole biatomiche: moto dei nuclei Molecole biatomiche: spettroscopie roto-vibrazionali Spettroscopia a micro-onde Spettroscopia IR Regole di selezione Molecole poliatomiche

3 ix 8.4 Solidi cristallini Legame chimico nei solidi Struttura dei cristalli Interludio di fisica II: la termodinamica Stato termodinamico Energia interna Processi termodinamici in sistemi isolati Entropia L origine dell entropia Il significato dell entropia Evoluzione spontanea nei processi in sistemi isolati Entropia ed energia interna Grandezze estensive ed intensive Temperatura, pressione, potenziale chimico Potenziali termodinamici Trasformate di Legendre Entalpia, energia libera di Helmholtz, energia libera di Gibbs Terzo principio della termodinamica Lavoro e calore Funzioni risposta Teorema di equipartizione dell energia Principio di Le Chatelier Equilibri di fase Sistemi con un solo componente Il gas ideale Gas reali Diagrammi di fase sul piano T-p Transizioni di fase Regola delle fasi Miscela di gas ideali Sistemi con due componenti Effetti sul soluto: legge di Henry e solubilità Effetti sul solvente: proprietà colligative Diagrammi di fase di sistemi binari

4 x 11 L equilibrio chimico Equilibrio chimico fra gas ideali Costanti d equilibrio alternative Influenza di fattori esterni sull equilibrio di reazione Tabelle di dati termochimici Problemi Equilibrio chimico fra gas ideali e fasi condensate pure Equilibrio chimico fra gas reali L equilibrio chimico in soluzione Equilibri ionici in soluzione acquosa Autoprotòlisi dell acqua Acidi e Basi ph e suo calcolo in circostanze varie Acidi e basi forti Osservazioni Acidi e basi deboli Idròlisi salina Grado di dissociazione e grado d idròlisi Acidi dipròtici Anfolìti Soluzioni tampone Titolazioni acido-base Indicatori Sali insolubili Cinetica chimica Cinetica descrittiva Cinetiche semplici, ordine di reazione Reazioni parallele Reazioni consecutive, passaggio determinante Reazioni opposte Meccanismi di reazione, molecolarità Reazioni a catena Reazioni unimolecolari Influenza della temperatura, equazione di Arrhenius Interpretazione molecolare dei processi reattivi Catàlisi enzimatica

5 xi 14 Elettrochimica Reazioni di ossido-riduzione Numero d ossidazione Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione La cella galvanica Termodinamica della cella galvanica La serie elettrochimica Applicazioni Problemi Elettròlisi A Cenni sul vocabolario della chimica 461 A.1 Composti inorganici A.2 Composti organici: idrocarburi A.3 Isomeria A.4 Idrocarburi: continuazione A.5 Alogenoderivati (gruppo funzionale X, alogeno) A.6 Àlcoli, glìcoli, fenòli (gruppo funzionale OH, ossidrile) A.7 Èteri, epòssidi (gruppo funzionale OR, gruppo alcossi) A.8 Ammìne (gruppo funzionale NH 2, NHR, NRR ) A.9 Aldèidi e chetòni A.10 Acidi carbossilici (gruppo funzionale carbossilico, COOH) A.11 Alogenuri acilici, anidrìdi, èsteri, ammìdi A.12 Carboidrati B Tabelle 485 C alfabetico 495