Appendice 1.1 Lo stato gassoso... 5 Appendice 1.2 Radioattività e chimica nucleare... 8 Esercizi svolti Esercizi da svolgere...

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1 INDICE CAPITOLO 1. ATOMI, IONI E MOLECOLE Il modello atomico della materia Le particelle subatomiche Massa atomica, peso atomico, peso molecolare, unità di massa atomica La mole... 4 Appendice 1.1 Lo stato gassoso... 5 Appendice 1.2 Radioattività e chimica nucleare... 8 Esercizi svolti Esercizi da svolgere CAPITOLO 2. LA STRUTTURA ELETTRONICA DELL ATOMO Lo spettro a righe dell idrogeno Il dualismo onda-particella e il principio di indeterminazione di Heisenberg La meccanica quantistica e gli orbitali atomici Atomi polielettronici Riempimento elettronico degli orbitali e sistema periodico Appendice 2.1 Grandezze periodiche CAPITOLO 3. IL LEGAME CHIMICO Il legame ionico Il legame covalente Geometria delle molecole La risonanza Legami covalenti polari Appendice 3.1. L orbitale molecolare A La teoria dell orbitale molecolare A Il legame metallico A Semiconduttori... 64

2 iv Lezioni di Chimica Appendice 3.2. Classificazione dei solidi A Solidi ionici A Solidi molecolari polari A Solidi molecolari apolari A Solidi covalenti A Solidi metallici Esercizi svolti Esercizi da svolgere CAPITOLO 4. PRINCIPALI CARATTERISTICHE CHIMICHE DEGLI ELEMENTI Numero di ossidazione Numeri di ossidazione principali degli elementi Appendice 4.1. Nomenclatura chimica CAPITOLO 5. REAZIONI CHIMICHE E SOLUZIONI Le reazioni chimiche Le soluzioni Concentrazione delle soluzioni Appendice 5.1. Proprietà colligative Appendice 5.2. Termochimica Esercizi svolti Esercizi da svolgere CAPITOLO 6. L EQUILIBRIO CHIMICO La costante di equilibrio Spostamento degli equilibri Appendice 6.1. Derivazione termodinamica della costante di equilibrio Esercizi svolti Esercizi da svolgere

3 Indice v CAPITOLO 7. EQUILIBRI IN SOLUZIONE Equilibri acido-base in soluzione acquosa Solubilità dei composti ionici Appendice 7.1. Tabella riassuntiva della trattazione delle soluzioni acido-base Appendice 7.2. Teoria di Lewis degli acidi e delle basi e composti di coordinazione Appendice 7.3. Le acque: inquinamento e trattamento Esercizi svolti Esercizi da svolgere CAPITOLO 8. VELOCITÀ DELLE REAZIONI Appendice 8.1. Costanti di equilibrio e unità di misura Appendice 8.2. Inquinamento dell aria CAPITOLO 9. ELETTROCHIMICA Le pile Aspetti termodinamici delle celle galvaniche Spontaneità e spostamento delle reazioni redox Reazioni di ossido-riduzione dell acqua Pile di concentrazione Esempi di pile utilizzate nella pratica Elettrolisi Elettrolisi di una soluzione di cloruro di sodio Elettrolisi di sali fusi Elettrolisi industriali Leggi sull elettrolisi Appendice 9.1. La corrosione A9.1.1 La corrosione secca A9.1.2 La corrosione umida A9.1.3 Protezione dei metalli Esercizi svolti Esercizi da svolgere

4 vi Lezioni di Chimica CAPITOLO 10. CHIMICA INORGANICA Idrogeno I metalli alcalini Gli elementi del secondo gruppo Gli elementi del terzo gruppo Gli elementi del quarto gruppo Gli elementi del quinto gruppo Gli elementi del sesto gruppo Gli elementi del settimo gruppo I gas nobili Gli elementi di transizione CAPITOLO 11. CHIMICA ORGANICA Classi, composti principali e caratteristiche APPENDICE - TEST DI AUTOVALUTAZIONE INDICE ANALITICO

5 PREFAZIONE Il fine di questo libro, la cui prima edizione risale all anno 2002, è quello di fornire agli studenti dei corsi di chimica del primo anno dei corsi di laurea di primo livello delle varie facoltà universitarie uno strumento valido, e nello stesso tempo semplice, per lo studio della chimica di base. Nella prima edizione erano stati trattati solo gli argomenti fondamentali della Chimica Generale, tralasciando altri argomenti, che non rientravano nei programmi di un corso di laurea triennale. Il libro fu accolto dagli studenti con molto favore e negli anni successivi si resero necessarie tre nuove edizioni allo scopo di rivedere alcuni contenuti anche perché, nel frattempo, gli ordinamenti didattici dei corsi di laurea avevano subito delle modifiche, soprattutto per quanto riguardava il numero dei crediti formativi assegnati alle varie discipline. Sostanzialmente, nelle successive due edizioni, oltre all aggiunta, in capitoli esistenti, di nuovi argomenti e approfondimenti, furono inseriti due nuovi capitoli sulla chimica degli elementi, cioè un capitolo di chimica inorganica e un capitolo, tra l altro molto breve e sintetico, di chimica organica. Nella quarta edizione furono poi inseriti esercizi svolti e da svolgere alla fine di molti capitoli. E infatti nostra convinzione che lo svolgimento di questi problemi aiuti gli studenti non solo a preparare la prova scritta, ma soprattutto a comprendere a fondo gli argomenti della chimica di base, che spesso sono difficili da assimilare se non sono accompagnati da esempi e calcoli numerici. Sempre nello spirito di aiutare lo studente a verificare il suo grado di apprendimento sono stati inseriti in questa quinta edizione trenta test

6 viii Lezioni di Chimica di autovalutazione strutturati sulla falsariga dei compiti assegnati agli studenti del primo anno dei corsi dei quali gli autori sono titolari. Un ringraziamento sincero all Editore per la sua disponibilità e collaborazione. Gli autori