4 I numeri quantici all opera..gli atomi diventano plurielettronici Il riempimento degli orbitali Configurazioni elettroniche 43

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1 Indice 1 L atomo, ovvero l indivisibile, ora scomposto La costituzione dell atomo e le particelle elementari Numero atomico, numero di massa e simbolo atomico Isotopi e masse atomiche degli elementi La struttura interna dell atomo Esperimento di Millikan e spettrometro di massa Il decadimento radioattivo 17 2 Il modello atomico-planetario di Bohr Il modello atomico di Bohr Conferma energetica del modello di Bohr Spettro di emissione degli atomi Insufficienza del modello di Bohr-Sommerfeld. Principio di indeterminazione 26 3 L atomo si spiega in base ad onde stazionarie di elettroni La natura ondulatoria della materia: De Broglie La meccanica ondulatoria di Schrödinger 32 4 I numeri quantici all opera..gli atomi diventano plurielettronici Il riempimento degli orbitali Configurazioni elettroniche 43 5 Configurazioni ed etimologia Configurazioni elettroniche ed otteziali Energia e successione dei livelli Configurazione elettronica e sistema periodico Etimologia dei nomi degli elementi 56 6 La tavola periodica degli elementi La tavola periodica e le proprietà degli elementi Energia di prima ionizzazione Affinità elettronica Altre informazioni utili nella tabella periodica 62 7 Gli atomi si uniscono in un legame che non è indissolubile Il legame chimico Il legame covalente: teoria di Lewis 64 3

2 4 8 Il legame chimico e la sua geometria Raggio atomico Il legame dativo e la promozione elettronica La geometria delle molecole: teoria VSEPR 74 9 Il legame si sbilancia e si polarizza Legame covalente polare: elettronegatività e momento di dipolo I legami intermolecolari Molecole con elettroni spaiati e paramagnetismo Il legame secondo VB (teoria del legame di valenza) Strutture di Lewis molecolari e regola dell'ottetto Il legame covalente: teoria del legame di valenza (VB) Ibridazione orbitalica Il legame risuona e può divenire molecolare Risonanza o mesomeria Il legame covalente: teoria dell'orbitale Molecolare (MO) Compaiono i solidi ionici, metallici, covalenti con le loro bande Il legame metallico Modello a bande I solidi e le loro celle elementari Celle unitarie e struttura ripetitiva Impaccamento atomico nei cristalli I solidi ionici Strutture dei solidi ionici, covalenti e molecolari I solidi ionici I solidi covalenti I solidi molecolari Il numero di ossidazione e sue applicazioni a composti binari Il numero di ossidazione Regole per la costruzione dei composti binari Principali composti binari Composti inorganici ternari Composti ternari: Ossiacidi ed Idrossidi I sali Stechiometria e bilanciamento di reazioni La legge di conservazione di massa Il concetto di mole Bilanciamento delle reazioni chimiche non-redox Reazioni di ossidazione Strategia di bilanciamento delle reazioni redox in forma molecolare Redox con più di due elementi che variano il nox Reazioni di combustione 162

3 18 Relazioni ponderali Trasformazione di una redox proposta in forma molecolare in una redox in forma ionica Rapporti ponderali: calcolo delle quantità che reagiscono Reazioni di combustione Teoria cinetica e leggi dei gas La teoria cinetica dei gas Gas ideali e gas reali Le leggi dei gas ideali I gas si mescolano ma rimangono ideali Equazioni di stato e suoi limiti Densità e peso molecolare di un gas Miscele gassose L'aria come miscela di gas Solubilità dei gas nell'acqua I gas diventano reali L'equazione di stato per i gas reali Liquefazione dei gas e diagrammi di Andrews I liquidi ed il loro stato La tensione di vapore Evaporazione e tensione di vapore Ebollizione L'equazione di Clausius-Clapevron I diagrammi di stato e le soluzioni Diagramma di stato Le soluzioni Tensione di vapore delle soluzioni Crioscopia ed ebullioscopia La pressione osmotica Proprietà colligative e grado di dissociazione Processi termochimici nell industria Riduzione del minerale di ferro nell'altoforno Il manganese, elemento con stati di ossidazione da 0 a Il silicio, elemento chiave nell'elettronica, è presente in natura solo come ossido.. che fare? I metalli nobili, come ossidarli e farli reagire? L'idrogeno, vettore energetico del futuro Energetica di una reazione chimica Variazione di energia durante una reazione Fattori che influenzano il calore di reazione Entalpia di reazione standard La legge di Hess Entropia in una reazione chimica Energia di legame 227 5

4 6 2 - La termodinamica e la forza-guida di una reazione chimica Il concetto di entropia Energia libera in una reazione chimica Energia libera o di Gibbs Energia libera di Gibbs e lavoro utile Energia libera e costante di equilibrio Energia libera e la legge d'azione di massa Esempi applicativi della legge di azione di massa Equilibri eterogenei Il principio dell'equilibrio mobile Il prodotto di solubilità dei sali Influenza della temperatura e della pressione sulla solubilità Velocità di una reazione chimica Reazioni reversibili e reazioni irreversibili Velocità di una reazione chimica Meccanismo di reazione Influenza della temperatura sulla velocità di reazione Catalisi e catalizzatori Gli acidi e le basi Dissociazione elettrolitica Costante di ionizzazione Dissociazioni successive Prodotto ionico dell'acqua Concetti e calcoli sull acidità Acidità, basicità ph e poh Calcoli semplificati e idrolisi dei sali Metodo semplificato per il calcolo del ph di acidi e basi deboli L'idrolisi dei sali Celle voltaiche e redox Il potenziale d'elettrodo e la cella voltaica L'equazione di Nernst, ovvero l'influenza delle concentrazioni e della temperatura sul potenziale effettivo d'elettrodo La serie elettrochimica La forza elettromotrice di una pila I potenziali di ossido-riduzione (o redox) Generatori elettrochimici Accumulatore Nichel-Cadmio Pila Leclanchè Accumulatore al piombo Elettrolisi e leggi di Faraday Elettrolisi dell'acqua Leggi di Faraday 299

5 3 - Trattamento galvanico di argentatura Cromatura elettrolitica Raffinazione del rame per uso elettrico Produzione elettrolitica dell'alluminio Sistemi omogenei ed eterogenei Terminologia e definizioni Frazionamento di un sistema eterogeneo nelle fasi costituenti Frazionamento di un sistema omogeneo in specie chimiche definite Dissalazione dell'acqua di mare Chimica organica - gli alcani Struttura elettronica del carbonio Gli alcani Alcani a catena ramificata Chimica organica - altri idrocarburi Cicloalcani Alcheni e alchini Idrocarburi aromatici Chimica organica - gruppi funzionali Principali gruppi funzionali della chimica organica Alogenuri Alcoli e fenoli Eteri Aldeidi e chetoni Acidi carbossilici ed esteri Ammine, ammidi, nitrili e nitrocomposti Chimica organica - stereoisomeria La stereoisomeria I polimeri naturali, polisaccaridi e proteine Chimica organica - i polimeri Polimeri e polimerizzazione Policondensazione 356 7