Chimica - Laura Damiani

Chimica
Lezione 09/11/2010
Se la differenza di elettronegatività (∆x) è ≥
1,9 il legame è IONICO
Se 0,5 ≤ ∆x < 1,9 il legame è covalente
polare
Se ∆x < 0,5 il legame è covalente puro
Massa atomica
.
.
• Massa di un atomo di un dato elemento. In
questo caso si parla spesso di peso atomico
assoluto, che viene espresso in grammi: l'ordine
dei valori oscilla tra i 10-22g e i 10-24g.
• Per ovviare al difficile uso di numeri così piccoli
nei calcoli, si è convenuto di esprimere la massa
atomica in rapporto al peso atomico assoluto di
1/12 dell'atomo 12C, il cui valore è adottato quale
unità di massa atomica (u.m.a.).
Massa relativa
• Media ponderata della massa relativa di
ciascun isotopo (sommatoria del prodotto tra
la massa relativa di ciascun isotopo e la
relativa abbondanza isotopica fratto cento)
• Esempio: in natura il carbonio è costituito da
due isotopi stabili: per il 98,89% è costituito
dall’isotopo 12C di peso atomico 12 (per
convenzione) e per l’ 1,11% dall’isotopo 13C
di peso atomico 13,0033 (per determinazione
sperimentale).
• Il peso atomico del C è:
(98.89 / 100) x 12 + (1.11 / 100) x13.0033 = 12.0111
Peso molecolare
• somma dei pesi atomici degli elementi che
compongono la sostanza
• Esempio: note le masse di idrogeno
(1.0079 u.m.a.) e ossigeno (15.9994
u.m.a.) la massa molecolare dell'acqua
(H2O) si calcola come segue:
2 × 1.0079 + 15.9994 = 18.0152
Peso formula
• È l'equivalente del peso molecolare per i
composti ionici, che non hanno una molecola
esattamente definita. È definito come la somma
delle masse atomiche degli atomi che
costituiscono la FORMULA MINIMA del
composto
• Esempio: la formula minima del solfato di sodio
è Na2SO4 ; il suo peso formula è:
(2 × 22.98977) + 32.06 + (4 × 15.9994) = 142.04
La mole
• È stata introdotta per definire la massa
• In 2g di H2 ci sono 6.022 × 1023 molecole
di H2
• Mole = 6.022 × 1023 cose
• Rappresenta un numero sufficientemente
grande e fisso di particelle (atomi, ioni,
molecole, unità formula)
• U.m.a. = 1/12 della massa del 126C =
1,6605 x 10 –24 g
• Massa di un atomo di 126C = 12 x 1,6605 x
10 –24 g
• Quanti atomi ci sono in 12g di 126C?
• n= numero di atomi
• n = 12g/12 x 1,6605 x 10 –24 g = 6,022 x 10
23
• Per avere una mole di sostanza
elementare bisogna avere tanti grammi
di quella sostanza quanto è la sua
massa atomica relativa (peso atomico).
• 23g Na; 63,5g Cu.
La MOLE
• È la quantità di sostanza che contiene un
numero di entità elementari pari al numero di
atomi presenti in 0,012 chilogrammi di 12C.
• Tale numero è noto come numero di
Avogadro (NA) ed è approssimativamente
pari a 6.022 × 1023
• La mole fa riferimento a sostanze diverse che
contengono lo stesso numero di specie.
• Quindi 1 mole di Fe contiene NA atomi di Fe,
1 mole di acqua contiene NA molecole di H2O
etc.
Stechiometricamente:
C + O2
1 mole
1 mole
CO2
1 mole
Sostanze molecolari/composti
ionici
• Si determina la massa molecolare
guardando la tabella dei pesi atomici e
sommandoli
• SO2 ha massa molecolare (in u.m.a) pari a
64,0 g/mol
• 64,0g di SO2 sono pari a una mole di SO2
• Lo stesso ragionamento si applica ai
composti ionici.
Relazione tra mole e massa
m (g) = n (mol) x PM (g/mol)
N (mol)= m(g) / PM (g/mol)
Schema riassuntivo del concetto di
mole
Una mole di sostanza corrisponde a
Una MASSA in
grammi pari al
Peso Atomico,
Peso Molecolare,
Peso Formula di
una sostanza
Un VOLUME in l
pari a 22,414 a c.n.
di un qualsiasi gas
Un NUMERO di
entità elementari
(atomi, molecole,
unità formula, ioni)
di sostanza pari a
6,022 . 10 23
Esercizi
• Quante moli corrispondono a 5.00 g di Cu
(P.A. Cu= 63,5 g/mol)?
• Qual è la massa di 2.5 x 10-3 moli di C
(P.A. C=12,0 g/mol)?
• A quante moli corrispondono 25
grammi di una proteina la cui massa
molecolare è 50000 uma?
Calcolare la massa in grammi di
• 2,5 mol di Na2SO4
• 10 mol di CH3OH
• 0,3 mol di HNO3
(P.A. Na=23,0 g/mol P.A. S=32,0 g/mol P.A. O=16,0 g/mol
P.A. C=12,0 g/mol P.A. H=1,0 g/mol P.A. N=14,0 g/mol)
• Quaranta chicchi di riso occupano un
volume di 1,0 cm3 e pesano 1,0 g.
calcolare
• L’altezza di un silos cilindrico di raggio 1,0
km necessario per immagazzinare una
mole di riso
• La massa in tonnellate di una mole di riso
• Se ciascun abitante della Terra
consumasse 365 kg di riso l’anno, in
quanto tempo verrebbe esaurita la scorta
(si consideri la popolazione mondiale pari
a 5 miliardi di individui)
• Si consideri la seguente reazione:
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Calcolare la quantità in grammi di ciascun
reagente necessaria per ottenere 50 g di
cloro (Cl2)
(P.A. Mn=55,0 g/mol P.A. O=16,0 g/mol P.A.
H=1,0 g/mol P.A. Cl=35,5 g/mol)
Suggerimento: bisogna prima svolgere i
calcoli sulle moli (tenendo conto dei
rapporti in cui si combinano reagenti e
prodotti), POI trasformare tutto in grammi
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