T.A.R.M. 2009 Luigi Cerruti luigi.cerruti@unito.it www.minerva.unito.it Lezioni di chimica 3-4
Proprietà dei gas Legge di Boyle p = k/v pv= k
Proprietà dei gas Legge di Boyle Comprimibilità dei gas Per lo stesso V il p da applicare è minore a basse pressioni
Proprietà dei solidi: la durezza Per valutare la durezza di un solido si utilizza una particolare scala dovuta al mineralista austriaco Friedrich Mohs (1772-1839)
Conducibilità dei metalli
Conducibilità Diverso comportamento in soluzione di non elettroliti, elettroliti deboli, elettroliti
Proprietà dei solidi La durezza
Proprietà dei liquidi La tensione di vapore Misurazione della tensione di vapore [Serve anche per discutere l equilibrio microscopico]
Proprietà dei liquidi La tensione di vapore Valori ella tensione di vapore di otto composti organici [Serve anche per imparare a leggere i diagrammi]
Macroscopico vs. microscopico Il linguaggio della chimica si riferisce costantemente a due livelli ontologici diversi Il livello macroscopico è occupato da oggetti le cui dimensioni vanno da quelle di un batterio (10-6 m) a quelle usuali del mondo accessibile al nostro corpo (10-3 10 3 m) Il livello microscopico è occupato da oggetti le cui dimensioni vanno da quelle di un nucleo atomico (10-15 m) a quelle di una grossa proteina (100.10-9 m)
Gli oggetti microscopici della chimica L'atomo L'atomo è un sistema miscoscopico costituito da protoni, carica 1,6 10-19 C, massa 1,673 10-24 g neutroni, carica zero, massa 1,675 10-24 g elettroni, carica - 1,6 10-19 C, massa 9,109 10-28 g
Gli oggetti microscopici della chimica Molecole e ioni Una molecola è un sistema costituito da uno o più atomi, in grado di esistere 'isolato' Il termine 'isolato' si riferisce qui a sistemi che hanno solo interazioni deboli con altri oggetti microscopici Le molecole sono dette mono-, bi-, tri- atomiche a seconda che siano costituite da 1, 2, 3 atomi La γ-globulina è costituita da 19.996 atomi Uno ione è un atomo o una molecola con carica elettrica intera, positiva o negativa Il solfato di rame è costituito da ioni Cu 2+ e SO 4 2-
Gli oggetti microscopici della chimica I costituenti di un cristallo Molte sostanze importanti, specie allo stato solido, non sono costituite da molecole 'isolabili' Nel sale da cucina NaCl (s) esistono solo ioni Na + e Cl - separati; l'unità di riferimento è NaCl Nel 'verde rame' CuSO 4 (s) esistono solo ioni Cu 2+ e SO 4 2- ; l'unità di riferimento è CuSO 4 Il diamante è un corpo semplice, in cui esistono solo atomi di carbonio legati fra di loro in modo da costituire un'unica molecola; l'unità di riferimento è C
Conducibilità e sistema periodico
Gli oggetti microscopici della chimica L'atomo L'atomo è un sistema miscoscopico costituito da protoni, carica 1,6 10-19 C, massa 1,673 10-24 g neutroni, carica zero, massa 1,675 10-24 g elettroni, carica - 1,6 10-19 C, massa 9,109 10-28 g Le proprietà chimiche di un atomo sono determinate dal numero di protoni contenuti nel nucleo
Schema del funzionamento di uno spettrometro di massa
Spettro di massa del mercurio 196 Hg 0,146 % 202 Hg 29,80 % massa atomica relativa del mercurio naturale: 200,59
L'unità di massa atomica Si è definita come unità di massa atomica un dodicesimo della massa dell'isotopo 12 C Il nome di questa unità di misura è dalton (uma) 1 uma = 1,66059 10-24 g
Gli isotopi I nuclei degli atomi sono caratterizzati dal numero di protoni e di neutroni che contengono. Gli atomi di un elemento hanno tutti lo stesso numero di protoni, ma possono avere un numero diverso di neutroni. Gli atomi di un elemento che hanno un numero diverso di neutroni sono detti isotopi di quell'elemento
Simboli atomici A Z X 16 8 O 35 17 Cl X simbolo dell'elemento, ad es. Ne, neon A numero di massa dell'isotopo: numero dei protoni + numero dei neutroni Z numero atomico: numero dei protoni, carica nucleare
Tarm! Elencare in ordine di massa crescente i seguenti nuclidi: A (8 protoni, 8 neutroni, 10 elettroni), B (8 protoni, 8 neutroni, 8 elettroni), C (8 protoni, 10 neutroni, 8 elettroni), D (9 protoni, 10 neutroni, 9 elettroni). 1 D < A < C < B 2 B < A < C < D 3 B < A < D < C 4 A < B < C < D A 16 + 10 e; B 16 + 8e; C 18 +8e; D 19 +9e