Corso di Chimica Generale e Inorganica - Progetto e

01/10/2015
Corso di Chimica Generale e
Inorganica
Prof. Manuel Sergi
Testi consigliati:
QUALSIASI TESTO UNIVERSITARIO DI CHIMICA GENERALE VA BENE!
Sacco, Pasquali, Marchetti “Chimica generale e inorganica” Casa Editrice Ambrosiana
Manotti Lanfredi, Tiripicchio “Fondamenti di chimica” Casa Editrice Ambrosiana
Kotz, Treichel “Chimica” EdiSes
J.E. Brady, J.R. Holum, “Chimica”, Ed. Zanichelli
P.W. Atkins, “Chimica Generale”, Ed. Zanichelli
Bertini, Luchinat, Mani, “Chimica” Casa Editrice Ambrosiana
SCIENZA CHE STUDIA LE
PROPRIETÀ DELLE SOSTANZE, IL
LORO COMPORTAMENTO E
PROCESSI DI TRASFORMAZIONE
1
01/10/2015
LA MATERIA
CARATTERIZZAZIONE DELLA MATERIA TRAMITE
PROPRIETÀ MACROSCOPICHE
CLASSIFICAZIONE
SOLIDO
LIQUIDO
GASSOSO
SISTEMI OMOGENEI ED
ETEROGENEI
FASE: PORZIONE DI MATERIA DELIMINATA E
CARATTERIZZATA IN TUTTE LE SUE
PARTI DALLE STESSE PROPRIETÀ
SISTEMA OMOGENEO  UNA SOLA FASE
leghe metalliche, aria, vino, sono miscele
omogenee
SISTEMA ETEROGENEO  PIÙ FASI
Legno, granito, suolo, nebbia, latte
2
01/10/2015
PROPRIETÀ FISICHE: SONO CARATTERISTICHE CHE POSSONO
ESSERE OSSERVATE SENZA MODIFICARE L’IDENTITÀ CHIMICA
PROPRIETÀ CHIMICHE: CAPACITÀ A DAR LUOGO A REAZIONI
CHIMICHE
REAZIONE CHIMICA: PROCESSO IN CUI UNA O PIÙ SOSTANZE
MODIFICANO L’IDENTITÀ CHIMICA
ELEMENTI E COMPOSTI
ELEMENTO: SOSTANZA PURA CHE NON PUÒ ESSERE
TRASFORMATA CHIMICAMENTE IN ALTRE SOSTANZE PIÙ
SEMPLICI (azoto, carbonio, idrogeno, ossigeno)
COMPOSTO: SOSTANZA PURA CHE SOTTOPOSTA A PROCESSI
CHIMICI SI DECOMPONE IN ALTRE SOSTANZE PIÙ SEMPLICI (sale
da cucina, zucchero, anidride carbonica, metano)
SIMBOLI
CHIMICI
AD OGNI ELEMENTO VIENE
ASSEGNATO UN SIMBOLO
IDROGENO
SODIO
POTASSIO
FERRO
PIOMBO
H
Na
K
Fe
Pb
3
01/10/2015
Gli Elementi di Mendelejev
LEGGE DI CONSERVAZIONE
DELLA MASSA
IN UNA REAZIONE CHIMICA LA MASSA TOTALE
DELLE SOSTANZE CHE ENTRANO IN REAZIONE
È UGUALE A QUELLA DELLE SOSTANZE
OTTENUTE ALLA FINE DELLA REAZIONE
LEGGE DI PROUST O DELLE
PROPORZIONI DEFINITE
IN UN COMPOSTO CHIMICO LE
MASSE DEGLI ELEMENTI SONO
SEMPRE PRESENTI IN UN
RAPPORTO DEFINITO E COSTANTE
4
01/10/2015
TEORIA ATOMICA DI DALTON
• LA MATERIA È COSTITUITA DA PARTICELLE
PICCOLISSIME E INDIVISIBILI CHIAMATE ATOMI;
• L’ATOMO È LA PIÙ PICCOLA PARTE DI UN
ELEMENTO;
• GLI ATOMI DI UNO STESSO ELEMENTO SONO
TUTTI UGUALI E HANNO LA STESSA MASSA;
• LE REAZIONI CHIMICHE AVVENGONO FRA ATOMI
INTERI;
• IN UNA REAZIONE CHIMICA
CONSERVANO LA LORO IDENTITÀ
GLI
ATOMI
AVOGADRO
VOLUMI UGUALI DI GAS DIVERSI, NELLE
STESSE CONDIZIONI DI TEMPERATURA
E DI PRESSIONE, CONTENGONO LO
STESSO NUMERO DI MOLECOLE
La Mole
Una MOLE e’ la quantità di sostanza che
contiene
tante unità elementari quanti sono gli atomi
contenuti
in 12 g esatti dell’isotopo 12 del carbonio.
Gli atomi contenuti in 12 g esatti di 12C sono :
6.022x10+23 = Numero di Avogadro
5
01/10/2015
Quanto è grande 10+23?
 Se vinceste una mole di lire il giorno della vostra nascita,
spendendo un miliardo al secondo per il resto della vostra
vita, il giorno del 90° compleanno avreste ancora il
99,999% della somma iniziale.
 Se rovesciate un bicchiere d’acqua sulla costa adriatica,
immaginando un perfetto mescolamento degli oceani, un
bicchiere d’acqua raccolto nel mare della Polinesia
conterrebbe almeno 100 molecole d’acqua originali.
Quanto pesa una mole di H?
 Un atomo di H pesa 1 UMA: 1/12 di un atomo di 12C.
 Una mole di H peserà pertanto 1/12 di una mole di 12C:
1g.
Ed una mole di O?
 Un atomo di O pesa 16: i 16/12 di un atomo di 12C.
 Una mole di atomi di O pesa pertanto i 16/12 di una
mole di atomi di 12C: 16 g!!
6
01/10/2015
Multipli delle Unità SI
Fattore
1018
1015
1012
109
106
103
10-3
10-6
10-9
10-12
10-15
Prefisso
Exa
Peta
Tera
Giga
Mega
Chilo
milli
micro
nano
pico
femto
Simbolo
E
P
T
G
M
K
m
m
n
p
f
Sistema SI
 Lunghezza - metro -m
 Massa - chilogrammo - kg
 Tempo - secondo - s
 Corrente elettrica - Ampère - A
 Temperatura - Kelvin - K
 Quantità di materia - mole - mol
 Intensità luminosa - candela - cd
MOLECOLE
H2C2O4
NUMERI DI ATOMI
PRESENTI NELLA
MOLECOLA
7
01/10/2015
FORMULE CHIMICHE
COEFFICIENTE DI REAZIONE O STECHIOMETRICO
2H2 + O2  2H2O
REAGENTI
PRODOTTI
SIMBOLI
s
l
g
aq
D




SOLIDO
LIQUIDO
GAS
SOLUZIONE ACQUOSA
CALORE
REAZIONE IRREVERSIBILE
REAZIONE REVERSIBILE
SVILUPPO DI GAS
PRECIPITATO
C(s) + O2(g)  CO2(g)
Peso Atomico e Mole
 Si può pertanto generalizzare che il peso di una mole di
qualunque elemento è pari al suo peso atomico espresso
in grammi.
 Analogamente il peso di una mole di molecole di
qualunque sostanza è pari al peso in grammi
corrispondente al peso molecolare.
8
01/10/2015
I MODELLI
IL MODELLO ATOMICO DELLA MATERIA
IL MODELLO ELETTRONICO DELL’ATOMO
IL MODELLO DEL LEGAME CHIMICO
FINE
9