PROGRAMMA SVOLTO A.S. 2013/2014 CLASSE 2 F Costruzioni Ambiente e Territorio DISCIPLINA: CHIMICA DOCENTE: LASAGNA CINZIA N 99 h 45 m svolti sul totale delle ore previste 99 MODULO LE SOLUZIONI E LE LORO PROPRIETA' MODELLI ATOMICI CONTENUTI TIPOLOGIE DI VERIFICA La concentazione delle soluzioni(percento in peso, molarità,molalità). Le proprietà colligative delle soluzioni:abbassamento crioscopico ed innalzamento ebulloscopico,tensione di vapore ,pressione osmotica La solubilità e i fattori che la determinano Preparare soluzioni di data concentrazione Interrogazione Interpretare le proprietà delle soluzioni sulla base del modello cinetico molecolare Verifica Formulare ipotesi relative alla solubilita di alcuni soluti in diversi solventi I modelli atomici di Thomson e Rutherford Conoscere i diversi modelli atomici.(Thompson,Rutherford,Bohr) Confrontare i modelli atomici evidenziandone limiti e validità Distinguere spettri continui e spettri discontinui La doppia natura della luce:spettri continui e spettri a righe Il modello atomico a strati (Boh) e la organizzazione elettronica dell'atomo Modello semplificato dell’atomo ad orbitali La configurazione elettronica degli elementi e le regole per costruirla: 1.principio di minima energia .2:principio di esclusione di Pauli 3.regola di Hound 4.regola della diagonale Analizzare la struttura degli atomi per determinare le proprietà chimiche degli elementi LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI E LE PROPRIETA’ PERIODICHE OBIETTIVI La configurazione elettronica degli atomi e la Tavola Periodica degli Elementi L'organizzazione della Tavola Periodica :gruppi e periodi Le proprietà periodiche: energia di ionizzazione, affinità elettronica, raggio atomico, elettronegatività I Metalli , i non metalli e i Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Laboratorio Conoscere i punti fondamentali del modello quantizzato di atomo Applicare le regole di riempimento degli orbitali per costruire la configurazione elettronica di un elemento Saper costruire la configurazione elettronica degli elementi della tavola periodica Verifica Laboratorio Verifica Interrogazione Verifica Riconoscere nella periodicità della Tavola Periodica la distribuzione degli elettroni nei livelli e nei sottolivelli Identificare le caratteristiche di un elemento in base alla sua posizione nella T.P.E Applicare la relazione esistente tra configurazione elettronica esterna di un atomo e sua posizione nella tavola periodica Utilizzare i simboli di Lewis per Pagina 1 di 11 Verifica Laboratorio Rev.03 semimetalli I simboli di Lewis I LEGAMI CHIMICI LA NOMENCLATURA CHIMICA IUPAC e tradizionale legami primari :covalente ,ionico, dativo, metallico e le loro proprietà La scala di elettronegatività La regola dell'ottetto La forma delle molecole e la teoria VSEPR(non svolto) La polarità delle molecole Le forze intermolecolari: 1-legame dipolo-dipolo 2-legame ad idrogeno 3- forze di Van der Waals La classificazione dei solidi Il polimorfismo e l’isomorfismo(non svolto) La valenza e di numero di ossidazione di un atomo in una molecola I principali composti chimici inorganici: ossidi,anidridi,idrossidi, idracidi,ossoacidi, sali binari e ternari 1.Acidi e Basi Cenni Le sostanze acide e basiche Teoria Ahrrenius,Bronsted,Lewis Acidi forti e acidi deboli Basi forti e deboli Il pH 2.Le reazioni di ossidoriduzione Cenni Ossidanti e riducenti Ossidazione e riduzione Bilanciamento di reazioni redox in forma molecolare e ionica LA REATTIVITA’ CHIMICA LO STATO GASSOSO Non svolto Sistemi termodinamici Variabili di stato(Energia ASPETTI interna,Entalpia,Entropia, ENERGETICI DELLE Energia libera di Gibbs) I e II principio della termodinamica Reazioni esotermiche ed endotermiche rappresentare lastruttura elettronica esterna di un atomo. Individuare il tipo di legame chimico in base alla posizione occupata dagli atomi di un composto, nella tavola periodica Applicare la regola dell’ottetto, avvalendosi del simbolismo di Lewis Prevedere e individuare quali tipi di legami interatomici e intermolecolari sono presenti Verifica nei diversi elementi e composti. Riconoscere se una molecola è polare o apolare dalla sua struttura. Interpretare e prevedere alcune proprietà chimico-fisiche delle sostanze in base al tipo di legame che le caratterizza Classificare i solidi in base alle interazioni tra atomi ioni e e molecole. Definire i concetti di valenza e di numero di ossidazione Calcolare il numero di ossidazione di un atomo in una sostanza Riconoscere i principali composti chimici inorganici Utilizzare la nomenclatura IUPAC e tradizionale per denominare i principali composti chimici inorganici Verifica Riconoscere sostanze acide e basiche Laboratorio tramite alcuni indicatori Confrontare la forza di acidi e di basi Utilizzare la scala di pH per differenziare acidi e basi Utilizzare la scala di pH per individuare la forza di un acido/base Saper bilanciare reazioni di ossidoriduzione in forma molecolare e i onica Riconoscere ossidanti e riducenti REAZIONI CHIMICHE Definire i concetti di sistema ed ambiente Utilizzarele grandezze termodinamiche per descrivere le variazioni di energia nei sistemi chimici Interpretare i diagrammi entalpici Prevedere la spontaneità o meno di una reazione chimica in base alla variazione di entalpia e di entropia Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 2 di 11 Laboratorio Verifica orale Verifica Rev.03 ASPETTI CINETICI DELLE REAZIONI CHIMICHE Non svolto L'EQUILIBRIO CHIMICO Non svolto Firme studenti Firma docente …………………………………… …………………………………… ……………………………………. Parabiago, 03/06/14 Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 3 di 11 Rev.03 N. Area di progetto ORE DEDICATE AD ALTRE ATTIVITA’: Alternanza scuola-lavoro Concorsi Attività integrative altro 3 ORE PAUSA DIDATTICA + 3 ORE RECUPERO ITINERE (NEL SECONDO (specificare) QUADRIMESTRE) TESTI ADOTTATI E/O IN USO: Titolo Autore Casa Editrice Corso di Chimica primo anno Insegnanti della rete Book in Progress Book in Progress Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 4 di 11 Rev.03 I.T.C.G. CORSO MAGGIOLINI di PARABIAGO CAT CLASSE 2 sez. F A.S. 2013/2014 CHIMICA Lavoro estivo per gli alunni con sospensione del giudizio 1. Ripassare gli argomenti svolti 2. Risolvere i seguenti esercizi N.B. Il fascicolo e il quaderno con gli esercizi svolti devono essere consegnati il giorno della prova finale che si terra' a fine agosto/ inizio settembre Tale lavoro verrà considerato nella valutazione finale. LE SOLUZIONI 1.Indica se le affermazioni sono vere o false N° DOMANDA V 1. Una soluzione è sempre costituita da soluto e solvente 2. La solubilità di una sostanza dipende dal soluto ma non dal solvente 3. La solubilità di una sostanza in un determinato solvente dipende varia con la temperatura 4. La soluzione è un sistema fisicamente omogeneo 5. Per soluto di una soluzione si intende la sostanza presente in quantità minore 6. Una soluzione 3 molare contiene 3 moli di soluto in un litro di solvente 7. Gli elettroliti sono composti che in soluzione si dissociano dando luogo alla formazione di ioni 8. L’acido cloridrico in acqua si dissocia come H Cl 9. I liquidi polari sono ottimi solventi di solidi ionici + F - 10. L’acqua scioglie bene i grassi Risolvi i seguenti problemi 2. Quanti grammi di nitrato di calcio ci sono in un litro di una soluzione acquosa 0,8 M ? 3Quanti grammi di idrossido di sodio ci sono in 300 mL di una soluzione acquosa 1,2 M ? 4Completa la seguente tabella Sostanza (g) Massa molare (g /mol ) Numero moli( Volume( mL ) Volume (L ) Massa mol ) NaCl 250 HCl 1,5 0,5 NaOH 6 KNO3 0,6 Molarità(mol/ L) 2,0 200 0,2 5. . Il vino rosso Conero ha una gradazione media di 13,0 gradi alcolici, mentre il vino Recioto ha una gradazione media di 12,5 gradi alcolici. Determina se è contenuta una maggiore quantità di alcol etilico in 50,0 L di Rosso Conero o in 55,0 L di Recioto. Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 5 di 11 Rev.03 NOMENCLATURA 1 .FORMULA DEL COMPOSTO NOME IUPAC ossido basico Ossido acido SnO2 CuO P2O5 SrO As2O3 2. Completa la seguente tabella che si riferisce alla nomenclatura dei composti binari : FORMULA DEL COMPOSTO NOME IUPAC Cr2S3 H2S FeCl2 NaI HF SiH4 3- Completa la seguente tabella che si riferisce alla nomenclatura dei composti ternari : FORMULADEL COMPOSTO NOME IUPAC HClO3 KH2PO3 Ba(OH)2 HBrO2 Fe(NO3)3 Cu3(PO4)2 K2Cr2O7 MODELLI ATOMICI 9.Descrivi il modello atomico di Bohr 10.Quale orbita ha maggiori dimensioni? L'orbita 2s del litio. L'orbita 3s del sodio. L'orbita 3s del potassio. L'orbita 3s del cesio. L'orbita 3s del rubidio 11..Quante sono le orbite semi-occupate nell'atomo di azoto? 3 1 2 5 Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 6 di 11 Rev.03 12. Il fatto che ogni orbita può ospitare un massimo di due elettroni è conseguenza della risoluzione dell'equazione di Schrodinger. del principio di indeterminazione di Heisenberg. del principio di esclusione di Pauli. del principio di Hund. 13.Descrivi le regola da seguire per costruire la configurazone elettronica di un elemento 14.Qual è l'unico modo in cui si possono disporre tre elettroni negli orbitali p? Tutti e tre nell'orbitale px. Uno per ciascun orbitale, con spin alternati. Due in un orbitale con spin paralleli e uno da solo in un altro orbitale p. Uno per ciascun orbitale, con spin paralleli. Due in un orbitale con spin antiparalleli e uno da solo in un altro orbitale p. 15. Descrivi l’esperimento di Rutherford e sintetizza il suo modello atomico. 16. Descrivi come si può ottenere uno spettro continuo e come invece uno spettro discontinuo. 17. Spiega perché l’energia che un elettrone può assumere o cedere è quantizzata. 3+ 18.Disegna la configurazione elettronica di un atomo di Al e di uno ione Al .Quanti elettroni ci sono nel livello di valenza di ciascuno di essi ? 19. Consultando la tavola periodica, per il BROMO scrivi il numero atomico il numero di elettroni la configurazione elettronica il numero di elettroni nell’ultimo livello il numero di elettroni dello ione Br- un elemento con proprietà simili 20.Il sodio è un metallo monovalente ( Z = 11).Scrivi la sua configurazione elettronica Scrivi quale ione forma quando si ionizza. 21.Completa la seguente tabella Simbolo Z configurazione elettronica H 7 9 13 2 2 6 2 1s 2s 2p 3s 3p 5 LA TAVOLA PERIODICA DEGLI ELEMENTI E LE PROPRIETA’ PERIODICHE Esercizi da svolgere senza tavola periodica 1. A quale gruppo della tavola periodica appartengono? Il calcio (è un metallo bivalente ) I metalli alcalini( sono monovalenti ) I gas nobili 2. Carbonio e stagno appartengono allo stesso gruppo ma lo stagno ha massa atomica circa 10 volte superiore al carbonio . Cosa puoi dire circa il periodo al quale appartiene lo stagno? 3. Il sodio è un metallo monovalente ( Z = 11).Scrivi la sua configurazione elettronica Scrivi quale ione forma quando si ionizza. Quale prevedi che sarà la valenza del sodio ? 4. Scrivi il gruppo e il periodo dei seguenti elementi : ELEMENTO GRUPPO PERIODO 2 2 3 2 2 6 1s 2s 2p 2 6 2 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2 5. Perché i blocchi s , p , d ,della tavola periodica sono larghi rispettivamente 2 , 6 , 10 elementi ? 2 2 6 1 6.Un elemento ha la seguente configurazione elettronica: 1s 2s 2p 3s .Si tratta di: A)un alogeno Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 7 di 11 Rev.03 B)un gas nobile C)un metallo alcalino D)un metallo alcalino-terroso 7.l’elemento dell’esercizio precedente appartiene: 1A) al 1° periodo del III gruppo B) al 3° periodo del I gruppo C) al 2° periodo del II gruppo D) non si può dire se non si conosce l’elemento 8.Dai la definizione di energia di ionizzazione e spiega come varia nella tavola periodica giustificandone le motivazioni 9. Dai la definizione di affinità elettronica e spiega come varia nella tavola periodica giustificandone le motivazioni 10. Spiega come varia nella tavola periodica il raggio atomico giustificandone le motivazioni 2 11. Dai la definizione di metallo, descrivine le caratteristiche e spiega come varia nella tavola periodica il carattere metallico di un elemento 12.Quale tra i seguenti è l'elemento con maggior energia di ionizzazione? ossigeno azoto C, boroD fluoro. 13.Quale atomo ha maggiore affinità elettronica? Litio sodio potassio cloro . 14.Ordina i seguenti elementi dal meno elettronegativo al più elettronegativo: F, S, Cs, Mg . 15.Ordina i seguenti elementi in ordine decrescente di dimensioni: Alluminio | Cloro |Fosforo | Sodio I LEGAMI CHIMICI 1. Indica se le seguenti affermazioni sono vere o false DOMANDA V Gli elementi tendono ad assumere la configurazione elettronica del gas nobile più vicino I gas nobili sono particolarmente stabili grazie alla loro molecola biatomica Gli elementi tendono a circondarsi di otto elettroni nel guscio esterno Un legame covalente si forma quando due atomi mettono in comune almeno una coppia di elettroni di valenza Il legame covalente polare si forma fra atomi dello stesso elemento Un catione è un atomo positivo , perché ha acquistato protoni Per raggiungere l’ottetto esterno di stabilità, l’ossigeno cede due elettroni Quando un metallo alcalino si lega con un alogeno si forma sempre un legame ionico La tendenza a formare spontaneamente molecole biatomiche ( es. fluoro ,cloro …) è dovuta al fatto che i due atomi isolati contengono maggiore energia della molecola Un atomo con energia di ionizzazione alta tenderà a perdere un elettrone , diventando un catione. 2. Indica che tipo di legame si forma nelle seguenti molecole e rappresentalo nella maniera corretta. HBr AgCl CuCl HCl 3. Ipotizza quali composti si formano legando fra loro : · potassio e ossigeno · calcio e fluoro 4. Dati gli atomi degli elementi Na, Mg, O, aventi rispettivamente i numeri atomici 11, 12, 8. · Scrivere le configurazioni elettroniche di ciascuno di essi. · Indicare (con puntini attorno al simbolo)gli elettroni di valenza di ciascuno. · Indicare il tipo di legame che si forma tra Na e O e schematizzare il processo. · Indicare il tipo di legame che si può stabilire tra O/O , Na/Na , Mg / O. · Descrivere le caratteristiche di ciascun legame chimico presente nelle sostanze formatesi nelle reazioni delpunto precedente. Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 8 di 11 Rev.03 F · Indicare il tipo di legame che si forma tra ciascuno degli elementi e H; scrivere la formula di struttura della sostanza che si ottiene 5.Individua le caratteristiche del legame covalente nei composti. NH3; _____ CO2; COCl2; C2H4; _____ N2; HCN; C2H2; _____ H2; HF; HCl; CH4; _____ A Tre coppie di elettroni condivise B Una coppia di elettroni non condivisa C Una coppia di elettroni condivisa D Due coppie di elettroni condivise 6.Completa la descrizione inserendo i termini appropriati dall’elenco. Quando si avvicinano due atomi d’idrogeno separati, le nubi elettroniche di ciascuno sono attratte dal _____ dell’altro atomo. Con l’ulteriore avvicinamento la _____ di elettroni tende a concentrarsi nella zona di spazio tra i due nuclei, che si _____ tra loro. Il bilancio tra le attrazioni e le repulsioni è perfetto ad una _____ ottimale tra i due nuclei che si _____. A nucleo/ B respingono/C distanza/D coppia/E elettrone/F attraggono 7.Completa la descrizione inserendo i termini appropriati dall’elenco. Il legame covalente dativo si istaura quando gli elettroni sono forniti da degli atomi partecipanti al legame. Sono coppie di elettroni che un atomo mette in comune con l’atomo : il legame graficamente viene rappresentato con una . Richiedono legame covalente dativo gli acidi fosforico, solforico, clorico. 8. Il legame covalente polare si stabilisce: quando le coppie di elettroni condivise sono spostate verso l’atomo più elettronegativo. tra le sostanze formate da atomi la cui differenza di elettronegatività è maggiore di 1,9. tra atomi la cui differenza di elettronegatività è uguale a zero. tra le sostanze che conducono la corrente elettrica. 9. Quale caratteristica hanno in comune tutti i composti ionici? Sono fragili e non duri. Non tutte le loro soluzioni acquose conducono la corrente elettrica. Per tutti i composti ionici si parla di formula e non di molecola. Hanno elementi differenti ma con stessa elettronegatività. 10.Secondo la scala dell’elettronegatività, tra gli elementi Na e H, nell’idruro di sodio NaH, c’è differenza di elettronegatività 1,2 perciò essi formano un composto molecolare./ionico/covalente. 11. Sottolinea le parole che ritieni corrette. I legami chimici sono quelle forze attrattive di natura magnetica/elettrica che tengono uniti gli atomi nelle molecole e nei cristalli. Quando due atomi si legano la molecola risultante è un sistema ad energia minore/maggiore e quindi più stabile rispetto a due atomi isolati. E’ detta energia di legame, l’energia che bisogna fornire per formare/rompere un legame. L’elettronegatività invece è la tendenza di un atomo ad attrarre/allontanare elettroni di un altro atomo con cui interagisce e nella tavola periodica diminuisce/aumenta da sinistra a destra. 12. Associa ad ogni composto il tipo di legame più corretto KI CH4 F2 + NH4 Li(s) ALegame covalente dativo B.Legame ionico C.Legame covalente poco polare D.Legame covalente non polare 13. Abbina i legami ottenuti dall’unione di ciascuna coppia di atomi. H, Ba Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 9 di 11 Rev.03 P, O Ca, Ca Cl, Cl A covalente apolare B metallico C ionico D covalente polare 14.Individua le affermazioni corrette: I composti ionici sono ottenibili solo da ioni monoatomici. I composti ionici sono sempre solubili in acqua. I composti ionici sono casi limite di composti covalenti molto polari. L’acqua è un esempio di composto ionico. Le soluzioni acquose dei composti ionici sono conduttrici di elettricità. I composti ionici sono generalmente solidi fragili. 15.Sottolinea le parole che ritieni corrette. I solidi metallici sono formati da atomi/molecole legati insieme da legame metallico, sono in genere buoni conduttori sia elettrici che termici, il cui punto di fusione è alto/variabile (il mercurio fonde a bassa temperatura, il tungsteno fonde a temperatura elevatissima). I solidi ionici sviluppano reciproca attrazione tra cationi e anioni, si presentano allo stato solido/liquido a temperatura ambiente, il loro punto di fusione è in genere elevato/basso, sono buoni conduttori termici. I solidi covalenti sono costituiti da atomi legati ai loro vicini mediante legami covalenti, sono per lo più conduttori/isolanti elettrici. 16. Stabilisci quale delle seguenti molecole sono polari e quali apolari Composto Struttura Polare/ Apolare Motivazione CH4 CO2 NH3 NaCl 17.Descrivi i legami presenti tra le molecole facendo un esempio per ogni tipo 18.. Spiega perché l’acqua ha un punto di ebollizione così elevato TERMODINAMICA 1._ Indica quali dei seguenti sistemi sono da considerare aperti, quali sono chiusi e quali sono isolati. Motiva la tua risposta. a) la caffettiera in cui sta salendo il caffè b) un leone che mangia la sua preda nella savana c) il cosmo a noi conosciuto d) un orso in letargo 2. Vero o falso? Correggi gli errori a) Le reazioni esotermiche comportano il passaggio di calore dal sistema verso l’ambiente b) Sciogliendo un sale in acqua, si ha una diminuzione di temperatura; la trasformazione è endotermica c) L’ebollizione dell’acqua avviene con assorbimento continuo di energia; è una trasformazione esotermica d) Una trasformazione chimica in cui si formano legami più forti comporterà la cessione di calore all’ambiente. e) Una reazione endotermica comporta la diminuzione dell’energia del sistema. V F V F V F V F V F 3. Cosa afferma il primo principio della termodinamica? Quale relazione matematica lo rappresenta? Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 10 di 11 Rev.03 4. Dai la definizione di ENTALPIA, indica a quali grandezze termodinamiche si collega e a quali trasformazioni si riferisce 5. Definisci la grandezza termodinamica ENTROPIA,indica come varia nei processi spontanei che avvengono in sistemi isolati 6. Quale stato della materia presenta minore entropia? 7. In che modo un aumento di temperatura provoca un aumento o una diminuzione di energia libera? (AIUTATI COMPLETANDO IL SEGUENTE SCHEMA): funzioni termodinamiche ∆H<0 ∆S>0 ∆G<0 ∆H>0 ∆S>0 ∆G>0 ∆H>0 ∆S>0 ∆G = ? ∆H>0 ∆S>0 ∆G = ? spontanea Firme studenti ……………………… ………………………… non spontanea Firma docente ……………….. Parabiago, 03/06/14 Mod. SD/Progr.svolto.01/ITCGMaggiolini Pagina 11 di 11 Rev.03