indice del testo - Libreria Universo
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Sommario Isotopi, numero atomico e numero di massa 60 Prefazione xii 1 Materia ed energia 2 1.1 | LA MATERIA E LE SUE CLASSIFICAZIONI 4 Composizione della materia 4 Rappresentazioni della materia 10 Stati della materia 12 1.2 | TRASFORMAZIONI CHIMICHE E FISICHE E PROPRIETÀ DELLA MATERIA 14 Proprietà fisiche 15 Trasformazioni fisiche 24 Proprietà chimiche 25 Trasformazioni chimiche 25 1.3 | ENERGIA E TRASFORMAZIONI DELL’ENERGIA 28 1.4 | LA RICERCA SCIENTIFICA 31 Osservazioni 31 Ipotesi 32 Leggi 33 Teorie 33 La ricerca scientifica in pratica 34 Sommario 35 Strumenti matematici 1.1 Notazione scientifica 36 Strumenti matematici 1.2 Cifre significative 38 Strumenti matematici 1.3 Unità e conversioni 41 Relazioni chiave 45 Parole chiave 45 Quesiti e problemi 45 2 Atomi, ioni e la tavola periodica 52 2.1 | TEORIA ATOMICA DI DALTON 2.2 | STRUTTURA DELL’ATOMO 56 Particelle subatomiche 56 L’atomo nucleare 58 54 2.3 | IONI 65 2.4 | MASSA ATOMICA 68 2.5 | LA TAVOLA PERIODICA 71 Classificazione degli elementi 71 Ioni e tavola periodica 74 Sommario 76 Parole chiave 76 Quesiti e problemi 77 3 Composti chimici 84 3.1 | COMPOSTI IONICI E MOLECOLARI 86 3.2 | IONI MONOATOMICI E POLIATOMICI Ioni monoatomici 91 Ioni poliatomici 93 3.3 | FORMULE DEI COMPOSTI IONICI 91 96 3.4 | NOMENCLATURA DEI COMPOSTI IONICI 99 3.5 | NOMENCLATURA E SCRITTURA DI COMPOSTI MOLECOLARI 104 3.6 | ACIDI E BASI 107 3.7 | PREVISIONE DELLE PROPRIETÀ E NOMENCLATURA DEI COMPOSTI 111 Sommario 112 Parole chiave 113 Quesiti e problemi 113 4 Composizione chimica 4.1 | COMPOSIZIONE PERCENTUALE 120 123 4.2 | QUANTITÀ IN MOLI 125 Moli e particelle 125 Massa molare 128 4.3 | DETERMINAZIONE DELLE FORMULE EMPIRICHE E MOLECOLARI 133 Formule empiriche e molecolari 133 vi bau11072_FM_ita.indd 6 22/06/2010 23.45.00 vii Sommario Determinazione delle formule empiriche 135 Formule empiriche a partire dalla composizione percentuale 136 Formule empiriche di composti contenenti più di due elementi 137 Formule empiriche con rapporti molari frazionari 139 Formule molecolari a partire dalle formule empiriche 140 Determinazione della composizione percentuale 141 6.2 | CONVERSIONI MOLE-MOLE 204 6.3 | CONVERSIONI MASSA-MASSA 6.4 | REAGENTI LIMITANTI 6.5 | PERCENT YIELD 206 209 219 Sommario 233 Relazioni chiave 234 Parole chiave 234 Quesiti e problemi 234 Reazioni ed equazioni chimiche 158 7 160 5.2 | COME CI ACCORGIAMO CHE STA AVVENENDO UNA REAZIONE CHIMICA? 161 5.3 | SCRIVERE LE EQUAZIONI CHIMICHE 5.4 | PREVISIONI SULLE REAZIONI CHIMICHE 169 Reazioni di decomposizione 173 Reazioni di combinazione 175 Reazioni di scambio singolo 177 Reazioni di doppio scambio 180 Reazioni di combustione 185 5.5 | RAPPRESENTAZIONE DI REAZIONI IN SOLUZIONE ACQUOSA 187 Sommario 189 Parole chiave 190 Quesiti e problemi 190 6.1 | IL SIGNIFICATO DI UN’EQUAZIONE BILANCIATA 203 6.7 | SCAMBI DI CALORE NELLE REAZIONI CHIMICHE 230 Sommario 151 Relazioni chiave 152 Parole chiave 152 Quesiti e problemi 152 5.1 | COS’È UNA REAZIONE CHIMICA? Quantità nelle reazioni chimiche 200 6.6 | TRASFERIMENTO E TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA 221 Legge di conservazione dell’energia 221 Energia scambiata nelle reazioni chimiche 222 Quantità di calore 224 4.4 | COMPOSIZIONE CHIMICA DELLE SOLUZIONI 143 Concentrazione 143 Percentuale in massa 144 Molarità 145 Diluizione 149 5 6 163 Struttura elettronica dell’atomo 244 7.1 | RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA ED ENERGIA 246 Proprietà della radiazione elettromagnetica 247 Spettri atomici 251 7.2 | IL MODELLO DI BOHR DELL’ATOMO DI IDROGENO 252 7.3 | IL MODERNO MODELLO DELL’ATOMO Diagrammi orbitali per atomi multielettronici 257 Configurazioni elettroniche 261 255 7.4 | PERIODICITÀ DELLE CONFIGURAZIONI ELETTRONICHE 262 7.5 | ELETTRONI DI VALENZA DEGLI ELEMENTI DEI GRUPPI PRINCIPALI 267 7.6 | CONFIGURAZIONI ELETTRONICHE DEGLI IONI 269 7.7 | PROPRIETÀ PERIODICHE DEGLI ATOMI 271 bau11072_FM_ita.indd 7 22/06/2010 23.45.00 viii Sommario Reattività chimica e configurazioni elettroniche 271 Energia di ionizzazione 273 Dimensioni degli atomi 277 Dimensioni degli ioni 278 Sommario 280 Relazioni chiave 281 Parole chiave 281 Quesiti e problemi 281 8 Il legame chimico 286 9.3 | LA LEGGE DEI GAS IDEALI 345 Calcoli con la legge dei gas ideali 346 Legge di Dalton delle pressioni parziali 348 9.4 | TEORIA CINETICO-MOLECOLARE DEI GAS 350 Postulati della teoria cineticomolecolare 350 Diffusione ed effusione 352 9.5 | GAS E REAZIONI CHIMICHE 353 Volume dei prodotti a partire dal volume dei reagenti 353 Moli e massa dal volume 355 8.1 | TIPI DI LEGAME 288 Legami ionici e covalenti 289 Legami covalenti polari e non polari 291 Elettronegatività 291 Sommario 356 Strumenti matematici 9.1 I grafici 357 Strumenti matematici 9.2 Risolvere semplici equazioni algebriche 359 Relazioni chiave 361 Parole chiave 361 Quesiti e problemi 361 8.2 | LEGAME IONICO 294 Simboli di Lewis 294 Strutture dei cristalli ionici 296 8.3 | LEGAME COVALENTE 297 La regola dell’ottetto 298 Formule di Lewis di elementi biatomici 298 Elettroni di valenza e numero di legami 299 Strutture delle molecole covalenti 301 Eccezioni alla regola dell’ottetto 306 Legame nei composti del carbonio 307 8.4 | FORME DELLE MOLECOLE 310 La teoria Valence-Shell Electron-Pair Repulsion 310 Polarità delle molecole 316 Sommario 319 Parole chiave 319 Quesiti e problemi 320 9 Lo stato gassoso 326 9.1 | IL COMPORTAMENTO DEI GAS Temperatura e densità 329 Pressione 330 329 9.2 | FATTORI CHE INFLUISCONO SULLE PROPRIETÀ DEI GAS 333 Volume e pressione 333 Volume e temperatura 337 Volume, pressione e temperatura 340 La legge di Gay-Lussac dei volumi di combinazione 342 L’ipotesi di Avogadro 342 bau11072_FM_ita.indd 8 10 Gli stati liquido e solido 372 10.1 | CAMBIAMENTI DI STATO 375 Transizioni di fase liquido-gas 377 Transizioni di fase liquido-solido 380 Transizioni di fase solido-gas 381 Curve di raffreddamento e riscaldamento 383 Cambiamenti di energia 384 10.2 | FORZE INTERMOLECOLARI 388 Forze di dispersione di London 388 Forze dipolo-dipolo 390 Legame idrogeno 391 Andamenti nelle forze intermolecolari 394 10.3 | PROPRIETÀ DEI LIQUIDI 397 Densità 397 Viscosità 398 Tensione superficiale 398 10.4 | PROPRIETÀ DEI SOLIDI 401 Cristalli e reticoli cristallini 401 Tipi di solidi cristallini 401 Sommario 409 Relazioni chiave 409 Parole chiave 409 Quesiti e problemi 410 22/06/2010 23.45.00 ix Sommario 11 Soluzioni 416 11.1 | LA COMPOSIZIONE DELLE SOLUZIONI 418 11.2 | IL PROCESSO DI DISSOLUZIONE 422 11.3 | FATTORI CHE INFLUENZANO LA SOLUBILITÀ 426 Struttura 426 Temperatura 428 Pressione 429 11.4 | MISURAZIONE DELLE CONCENTRAZIONI DELLE SOLUZIONI 430 Percentuale in massa 432 Percentuale in volume 434 Percentuale massa/volume 434 Parti per milione e parti per miliardo 435 Molarità 436 Molalità 437 12.5 | LA COSTANTE DI EQUILIBRIO 474 L’espressione della costante di equilibrio 475 Previsione della direzione di una reazione 478 Equilibrio eterogeneo 480 12.6 | IL PRINCIPIO DI LE CHATELIER 483 Concentrazione di reagenti e prodotti 483 Volume del recipiente di reazione 485 Temperatura 488 Catalizzatori 490 Aumento della resa di prodotto 490 Sommario 491 Relazioni chiave 492 Parole chiave 492 Quesiti e problemi 492 13 Acidi e basi 500 11.5 | QUANTITÀ NELLE REAZIONI CHE AVVENGONO IN SOLUZIONE 438 Reazioni di precipitazione 438 Titolazioni acido-base 442 13.1 | COSA SONO ACIDI E BASI? 502 Definizioni di acido e base 502 Coppie coniugate acido-base 504 Atomi di idrogeno acidi 506 11.6 | PROPRIETÀ COLLIGATIVE 444 Pressione osmotica 444 Abbassamento della pressione di vapore 446 Innalzamento del punto di ebollizione 447 Depressione del punto di congelamento 448 Proprietà colligative ed elettroliti forti 449 13.2 | ACIDI E BASI FORTI E DEBOLI Acidi forti 507 Basi forti 507 Acidi deboli 508 Basi deboli 510 Sommario 450 Relazioni chiave 451 Parole chiave 451 Quesiti e problemi 451 12 Velocità di reazione ed equilibrio chimico 458 12.1 | VELOCITÀ DI REAZIONE 461 12.2 | TEORIA DELLE COLLISIONI 462 12.3 | CONDIZIONI CHE INFLUISCONO SULLE VELOCITÀ DI REAZIONE 465 Concentrazione ed area superficiale 466 Temperatura 466 Catalizzatori 468 12.4 | EQUILIBRIO CHIMICO bau11072_FM_ita.indd 9 473 506 13.3 | FORZE RELATIVE DI ACIDI DEBOLI 513 Costanti di ionizzazione degli acidi 513 Acidi poliprotici 514 13.4 | SOLUZIONI ACIDE, BASICHE E NEUTRE 516 Il prodotto ionico dell’acqua 516 Calcolo delle concentrazioni degli ioni H3O+ e OH – 517 13.5 | LA SCALDA DEL pH 520 Calcolo del pH 520 Calcolo del pOH 523 Calcolo delle concentrazioni dal pH o dal pOH 524 Misurazione del pH 526 13.6 | SOLUZIONI TAMPONE 527 Sommario 531 Strumenti matematici 13.1 Funzioni logaritmo e inverso del logaritmo 531 Relazioni chiave 534 22/06/2010 23.45.00 x Sommario 15.5 | EFFETTI BIOLOGICI DELLE RADIAZIONI 606 Esposizione alla radiazione 606 Radon 608 Parole chiave 534 Quesiti e problemi 534 14 Reazioni di ossidoriduzione 15.6 | ENERGIA NUCLEARE 609 Fissione dell’uranio-235 609 Reazioni a catena 610 Reattori di fissione 611 Reattori di fusione 612 540 14.1 | COS’È UNA REAZIONE DI OSSIDORIDUZIONE? 543 14.2 | NUMERI DI OSSIDAZIONE 14.3 | BATTERIE 547 Sommario 614 Parole chiave 615 Quesiti e problemi 615 552 14.4 | BILANCIAMENTO DI SEMPLICI EQUAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE 559 14.5 | BILANCIAMENTO DI EQUAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE COMPLESSE 563 14.6 | ELETTROCHIMICA 568 Celle voltaiche 569 Celle elettrolitiche 571 14.7 | PREVENZIONE DELLA CORROSIONE 574 Chimica nucleare 584 15.1 | RADIOATTIVITÀ 586 Decadimento nucleare 586 Radiazione 587 15.2 | REAZIONI NUCLEARI 588 Equazioni delle reazioni nucleari 588 Acceleratori di particelle 595 Prevedere le reazioni di decadimento nucleare spontaneo 595 15.3 | VELOCITÀ DI DECADIMENTO RADIOATTIVO 599 Rivelazione della radiazione 599 Semi-vite 600 Datazione archeologica 602 Datazione geologica 603 15.4 | APPLICAZIONI DEGLI ISOTOPI IN CAMPO MEDICO 604 Fonti di energia 604 Diagnosi mediche 604 Tomografia ad emissione di positroni 605 Terapia del cancro 606 bau11072_FM_ita.indd 10 Chimica organica 620 16.1 | RAPPRESENTAZIONE DELLE MOLECOLE ORGANICHE 624 Sommario 576 Parole chiave 576 Quesiti e problemi 577 15 16 16.2 | IDROCARBURI 628 Classi di idrocarburi 628 Petrolio 630 16.3 | IDROCARBURI ACICLICI Alcani 631 Alcheni ed alchini 637 631 16.4 | IDROCARBURI CICLICI 641 Cicloalcani e cicloalcheni 641 Idrocarburi aromatici 642 16.5 | ALCOOLI ED ETERI Alcooli 645 Eteri 647 16.6 | ALDEIDI E CHETONI Aldeidi 647 Chetoni 648 645 647 16.7 | ACIDI CARBOSSILICI ED ESTERI Acidi carbossilici 648 Esteri 649 16.8 | AMMINE 648 652 16.9 | NOMENCLATURA ORGANICA 653 Alcani 653 Alcheni ed alchini 653 Idrocarburi aromatici 654 Altre convenzioni di nomenclatura 654 Sommario 655 Parole chiave 655 Quesiti e problemi 656 22/06/2010 23.45.01 Sommario 17 Biochimica xi 662 17.1 | PROTEINE 665 Composizione delle proteine 665 Idrolisi delle proteine 672 Struttura delle proteine 674 Denaturazione delle proteine 679 17.2 | ACIDI NUCLEICI 679 Struttura degli acidi nucleici 680 L’acido deossirbonucleico e la replicazione 683 Acido ribonucleico, trascrizione e traduzione 684 17.3 | CARBOIDRATI 688 Carboidrati semplici 689 Carboidrati complessi 691 17.4 | LIPIDI 695 Sommario 700 Parole chiave 701 Quesiti e problemi 701 Appendici A-1 A | INFORMAZIONI DI RIFERIMENTO UTILI B | STRUMENTI MATEMATICI A-1 A-3 C | SOLUZIONI DEI PROBLEMI PRATICI A-4 D | SOLUZIONI DI QUESITI E PROBLEMI SELEZIONATI A-9 Glossario G-1 Crediti C-1 Indice I-1 bau11072_FM_ita.indd 11 22/06/2010 23.45.01
