CHIMICA GENERALE
SOFTWARE
Rasmol è un programmino per la visualizzazione di molecole da scaricare sul PC
Molecularmodels è un sito per la visualizzazione della struttura 3D delle molecole organiche
Biotopics è un sito per la visualizzazione 3D di biomolecole
Molview è una applicazione web per visualizzare e modificare molecole
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TEORIA PARTICELLARE DELLA MATERIA
Perché le sostanze sono presenti in forma solida liquida e gassosa? e perché esistono tante varietà di sostanze? Proviamo a comprenderlo.
Guarda i video
Come possiamo spiegare i fenomeni osservati? Guarda il video seguente poi leggi la teoria
La teoria particellare della materia è una rappresentazione della realtà microscopica.
La materia è definita genericamente come qualsiasi oggetto che abbia massa e che occupi spazio, è la sostanza di cui sono composti gli oggetti fisici (escludendo l'energia).
La materia è costituita da particelle che si aggregano (si uniscono) tra loro.
A seconda del TIPO di particella si formano diversi tipi di materia chiamati sostanze (acqua, ferro, vetro etc.).
A seconda del MODO in cui le particelle si uniscono si formano gli stati solido, liquido e gassoso.
A livello macroscopico (cioè visibile ad occhio nudo) la materia si può suddividere in tre stati, solido, liquido e gassoso.
A livello microscopico (non visibile ad occhio nudo) i tre stati si differenziano dal modo in cui le particelle si muovono e dal modo in cui sono legate tra loro.
Lo stato solido Le particelle sono strettamente legate, sono vicine e possono solo vibrare.
Il solido a livello macroscopico ha
volume proprio (cioè costante, non può essere compresso) perchè le particelle sono
vicinissime tra loro e non possono essere avvicinate ulteriormente. Ha forma propria (cioè costante, non cambia forma) perchè le particelle sono strettamente legate e si muovono tutte insieme.
volume proprio (cioè costante, non può essere compresso) perchè le particelle sono
vicinissime tra loro e non possono essere avvicinate ulteriormente. Ha forma propria (cioè costante, non cambia forma) perchè le particelle sono strettamente legate e si muovono tutte insieme.
Stato liquido Le particelle possono vibrare e ruotare le une sulle altre.
Il liquido ha volume proprio (non può essere compresso) perchè le particelle sono
vicinissime tra loro e non possono essere avvicinate ulteriormente. Non ha forma propria (si adatta al contenitore) perchè le particelle possono scorrere le une sulle altre.
vicinissime tra loro e non possono essere avvicinate ulteriormente. Non ha forma propria (si adatta al contenitore) perchè le particelle possono scorrere le une sulle altre.
Stato gassoso Le particelle sono libere, cioè non legate, e possono vibrare, ruotare e traslare (ovvero muoversi nelle 3 dimensioni dello spazio).
Il gas non ha nè forma nè volume propri, occupa tutto il volume del recipiente, quindi può essere compresso perchè le particelle si possono avvicinare oppure si può espandere perchè le particelle si possono allontanare tra loro.
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GRANDEZZE FISICHE
Guarda i video seguenti poi leggi la teoria
Perchè sul livello del mare l'acqua bolle a 100°C mentre in montagna a temperatura minore? Perchè se aspiriamo l'aria da una bottiglia di plastica, implode?
Guarda i video seguenti poi leggi la teoria
Nelle scienze noi studiamo i sistemi.
Un sistema è una porzione di materia, un corpo o un fenomeno, oggetto del nostro studio.
L'ambiente è tutto ciò che circonda il sistema e con cui il sistema può scambiare materia ed energia.
Il sistema più l'ambiente viene definito universo.
I Sistemi si suddividono in aperti, chiusi e isolati, in base alla loro capacità di scambiare materia ed energia con l'ambiente.
Sistemi Aperti scambiano energia e materia con l'ambiente (es gli esseri umani mangiano e possono disperdere energia sotto forma di calore).
Sistemi Chiusi scambiano energia ma non materia con l'ambiente (ad esempio un termosifone).
Sistemi Isolati non scambiano nè eergia, nè materia. In natura sistemi isolati perfetti non esistono ma qualcosa di simile può essere un thermos o la borsa termica per mantenere costante la temperatura dei cibi.
Una grandezza è una proprietà (caratteristica) di un corpo o un fenomeno che può essere misurata.
Misurare significa confrontare la grandezza con l'opportuna unità di misura.
L'unità di misura è una grandezza assunta come campione e termine di confronto per la misurazione di tutte le grandezze della stessa specie
Grandezze Estensive
dipendono dall'estensione dei corpi, ad esempio la massa è una
grandezza che aumenta con l'aumentare delle dimensioni di un corpo, se
dividiamo in due parti un corpo la massa si divide, anche il calore è estensiva.
dipendono dall'estensione dei corpi, ad esempio la massa è una
grandezza che aumenta con l'aumentare delle dimensioni di un corpo, se
dividiamo in due parti un corpo la massa si divide, anche il calore è estensiva.
Grandezze Intensive
non dipendono dall'estensione di un corpo, ad esempio se dividiamo in
due parti un corpo di 20°C, ognuna delle parti avrà comnque 20°C, quindi la Temperatura è intensiva.
non dipendono dall'estensione di un corpo, ad esempio se dividiamo in
due parti un corpo di 20°C, ognuna delle parti avrà comnque 20°C, quindi la Temperatura è intensiva.
Il Calore
è una forma di energia (la cui unità di misura è il Joule, J) che si
trasferisce da corpi a temperatura maggiore verso corpi a temperatura
minore. Ovvero se mettete a contatto due corpi, uno a 70 gradi e uno a
30, il calore fluirà dal corpo a 70 verso quello a 30 gradi. Oppure una
tazzina di caffè bollente rilascerà calore verso l'esterno, ovvero
l'aria circostante che ha una temperatura minore oppure la vostra mano
se la state toccando. Questo flusso di calore prosegue finché i due
corpi hanno raggiunto un equilibrio termico, ovvero saranno alla stessa
temperatura.
è una forma di energia (la cui unità di misura è il Joule, J) che si
trasferisce da corpi a temperatura maggiore verso corpi a temperatura
minore. Ovvero se mettete a contatto due corpi, uno a 70 gradi e uno a
30, il calore fluirà dal corpo a 70 verso quello a 30 gradi. Oppure una
tazzina di caffè bollente rilascerà calore verso l'esterno, ovvero
l'aria circostante che ha una temperatura minore oppure la vostra mano
se la state toccando. Questo flusso di calore prosegue finché i due
corpi hanno raggiunto un equilibrio termico, ovvero saranno alla stessa
temperatura.
La Temperatura
è la misura dello stato di agitazione termica di un corpo, ovvero
dell'energia cinetica media delle sue particelle (media perché ci
saranno particelle che si muovono di più e altre meno). Per cui quando
forniamo energia ad un corpo sotto forma di calore, aumenta l'energia
cinetica media delle sue particelle (ovvero si muovono di più).
è la misura dello stato di agitazione termica di un corpo, ovvero
dell'energia cinetica media delle sue particelle (media perché ci
saranno particelle che si muovono di più e altre meno). Per cui quando
forniamo energia ad un corpo sotto forma di calore, aumenta l'energia
cinetica media delle sue particelle (ovvero si muovono di più).
Qual
è la relazione tra calore e temperatura? Se forniamo calore ad un
corpo, di conseguenza aumenta l'agitazione delle sue particelle e di
conseguenza possiamo misurare un aumento della sua temperatura.
è la relazione tra calore e temperatura? Se forniamo calore ad un
corpo, di conseguenza aumenta l'agitazione delle sue particelle e di
conseguenza possiamo misurare un aumento della sua temperatura.
TRASFORMAZIONI FISICHE
Come possiamo spiegare i fenomeni osservati? Guarda le risorse seguenti poi leggi la teoria
Le trasformazioni fisiche sono trasformazioni durante le quali cambia lo stato di aggregazione della materia (cioè come le particelle si aggregano, ovvero uniscono, tra loro) ma non cambia la natura delle sostanze.
Durante i passaggi di stato di aggregazione della materia, gli stati solido, liquido e gassoso si interconvertono tra loro.
Perchè d'inverno se alitiamo sul vetro si formano le goccioline d'acqua? Perchè si formano le nubi o la brina sull'erba quando fa freddo? Cosa significa a livello microscopico bollire ed evaporare?
Guarda il video
Come possiamo spiegare i fenomeni osservati? Guarda le risorse seguenti poi leggi la teoria
Durante i passaggi di stato di aggregazione della materia, gli stati solido, liquido e gassoso si interconvertono tra loro.
I passaggi di stato sono da solido a liquido fusione, da liquido a gas evaporazione ed ebollizione, da solido a gas sublimazione, da gas a liquido condensazione, da liquido a solido solidificazione, da gas a solido brinamento.
Curva di riscaldamento delle sostanze pure.
Durante il riscaldamento di una sostanza pura, ad esempio l'acqua, se
forniamo calore in modo continuo, la temperatura tende a salire come ci
aspetteremmo ma ci sono momenti in cui questo aumento si interrompe, ovvero durante il passaggio di stato.
Durante il riscaldamento di una sostanza pura, ad esempio l'acqua, se
forniamo calore in modo continuo, la temperatura tende a salire come ci
aspetteremmo ma ci sono momenti in cui questo aumento si interrompe, ovvero durante il passaggio di stato.
Stati termica e calore latente di fusione. Il calore fornito durante il passaggio di stato, detto calore latente di fusione, serve a rompere i legami tra le particelle e quindi non causa un aumento del movimento delle particelle (stasi termica, la temperatura non aumenta).
Le proprietà fisiche delle sostanze sono ad es. il colore, la temperatura di fusione ed ebollizione, la solubilità, la densità, la conducibilità al calore o la corrente e sono caratteristiche differenti per ogni tipo di sostanza diversa e sono costanti.
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SOSTANZE PURE E MISCUGLI
Cos'hanno in comune l'acqua di mare e l'aria che ci circonda? Perchè la nutella dopo molto tempo forma uno strato di olio in superficie?
Guarda i video seguenti poi leggi la teoria
Attenzione!
Nel video "Miscugli, soluzioni e metodi di separazione" c'è un errore,
uno dei miscugli definito omogeneo in realtà non lo è. Non ti dico quale
però, prova a scovarlo da solo svolgendo le tue ricerche.
Nel video "Miscugli, soluzioni e metodi di separazione" c'è un errore,
uno dei miscugli definito omogeneo in realtà non lo è. Non ti dico quale
però, prova a scovarlo da solo svolgendo le tue ricerche.
Una sostanza pura è costituita da una sola specie chimica, ovvero le sue particelle sono dello stesso tipo, ovvero tutte identiche.
Un miscuglio (o miscela) è l'unione di più sostanze pure e quindi è formato da particelle di tipo diverso.
Un miscuglio omogeneo formato da sostanze mescolate in modo uniforme e non più distinguibili. Ha proprietà chimico-fisiche identiche in ogni suo punto (densità, punto di fusione e di ebollizione, colore, sapore) e sono pertanto formati da una sola fase.
I miscugli omogenei possono esistere in tutti e tre gli stati di aggregazione.
Soluzioni sono miscugli omogenei nei quali è presente un componente in maggiore quantità, il solvente, che scioglie il componente in minore quantità, il soluto.
Un miscuglio eterogeneo è formato da sostanze mescolate in modo non uniforme, e le sostanze sono visibili ad occhio nudo o tramite un microscopio ottico. Ha
proprietà chimico-fisiche diverse nei vari punti (densità, punto
di fusione e di ebollizione, colore, sapore) e sono pertanto formati da due o più fasi. Solo solidi e liquidi possono formare miscugli eterogenei poichè i gas si mescolano sempre in modo uniforme.
proprietà chimico-fisiche diverse nei vari punti (densità, punto
di fusione e di ebollizione, colore, sapore) e sono pertanto formati da due o più fasi. Solo solidi e liquidi possono formare miscugli eterogenei poichè i gas si mescolano sempre in modo uniforme.
Tipi di miscugli eterogenei:
i miscugli di solidi (esempio: zolfo e ferro)
i miscugli di liquidi (esempio: acqua e olio)
i miscugli di solidi in liquidi (esempio: terra e acqua)
i miscugli di solidi in gas (esempio: lo smog cioè delle minuscole particelle di fuliggine nell’aria)
i miscugli di gas in liquidi (esempio: le bollicine nell’acqua gassata)
i miscugli di solidi (esempio: zolfo e ferro)
i miscugli di liquidi (esempio: acqua e olio)
i miscugli di solidi in liquidi (esempio: terra e acqua)
i miscugli di solidi in gas (esempio: lo smog cioè delle minuscole particelle di fuliggine nell’aria)
i miscugli di gas in liquidi (esempio: le bollicine nell’acqua gassata)
Esempi di miscugli eterogenei:
Le emulsioni sono miscugli eterogenei tra due o più liquidi immiscibili che vengono agitati vigorosamente si disperdono l'uno nell'altro.
La nebbia formata da goccioline d'acqua disperse e sospese nell'aria.
Il fumo particelle di solido disperse in un gas.
La schiuma formata da gas disperso in un liquido.
L'emulsionante è una sostanza che viene utilizzata per stabilizzare le emulsioni ed evitare che si riformino le fasi. Viene utilizzato ad es. nelle creme cosmetiche e negli alimenti.
La separazione delle sostanze nei miscugli può avvenire attraverso trasformazioni fisiche, ovvero trasformazioni che non cambiano le caratteristiche chimiche delle sostanze coinvolte (cioè le particelle non cambiano, non si formano nuove sostanze) ma cambiano soltanto lo stato di aggregazione o in generale, sfruttano le diverse proprietà fisiche delle sostanze. Ad esempio se prendiamo un miscuglio omogeneo, ovvero una soluzione di acqua e sale e le vogliamo separare, dobbiamo usare un metodo fisico. Dopo la separazione avremo acqua pura da una parte e sale dall'altra, e le due sostanze hanno mantenuto le loro caratteristiche individuali.
Metodi di separazione e principi su cui si basano
Filtrazione dimensione delle particelle
Cristallizzazione evaporazione delle sostanze, trasformazioni fisiche
Decantazione densità delle sostanze, attraverso la gravità
Centrifugazione densità delle sostanze, accelera il processo di decantazione attraverso la forza centrifuga
Distillazione punto di ebollizione
Cromatografia ed estrazione affinità dell'eluente alle sostanze da separare
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ELEMENTI, COMPOSTI E FORMULE CHIMICHE
Cosa sono gli elementi e i composti? Scopriamolo nel breve video introduttivo.
Le sostanze pure possono essere formate da elementi o composti.
Un elemento è una sostanza semplice che non può essere scomposta in altre sostanze. Essi vengono classificati nella tavola periodica degli elementi. Gli elementi rinvenuti sulla Terra sono 98 (dall'idrogeno al californio) e, a oggi, ne sono stati sintetizzati artificialmente altri 20, quindi in totale sono noti 118 elementi.
Simboli degli elementi. Gli elementi sono rappresentati da simboli nella tavola periodica.
Esempi di elementi e loro simboli (da imparare a memoria): H (Idrogeno), O (ossigeno), C (Carbonio), N (Azoto), Fe (Ferro), Na (Sodio), Cl (Cloro), Ca (Calcio), P (Fosforo), Mg (Magnesio).
Un atomo è la più piccola particella di un elemento di cui conserva le proprietà chimiche. Le proprietà chimiche sono associate alla capacità di reagire (svolgere trasformazioni chimiche) con altre sostanze.
Le proprietà fisiche degli atomi invece sono la massa e le dimensioni.
Un atomo è la più piccola particella di un elemento di cui conserva le proprietà chimiche. Le proprietà chimiche sono associate alla capacità di reagire (svolgere trasformazioni chimiche) con altre sostanze.
Le proprietà fisiche degli atomi invece sono la massa e le dimensioni.
Un composto è una sostanza formata da più elementi diversi tra loro, uniti da legami chimici, in modo tale che le proprietà (fisiche e chimiche) del composto sono completamente nuove rispetto alle proprietà dei singoli elementi di cui è formato. Sono legati in modo che non possono più essere separati tramite processi fisici, come accadeva nei miscugli, ma solo tramite processi chimici (reazioni chimiche).
Quindi un composto NON è un miscuglio di elementi MA elmenti legati in modo da formare una nuova sostanza.
Esempi di composti: acqua (formata da idrogeno e ossigeno), anidride carbonica (un gas formato da carbonio e ossigeno), il metano (un gas formato da carbonio e idrogeno), zucchero (formato da carbonio, idrogeno, ossigeno), il sale (formato da sodio e cloro), l'ossido di ferro detto anche ruggine (formato da ferro e ossigeno).
Una molecola è
la più piccola particella di un composto di cui conserva le proprietà
chimiche e la composizione (non ne conserva le proprietà fisiche, perchè
queste derivano dall'unione e interazione di tante molecole).
la più piccola particella di un composto di cui conserva le proprietà
chimiche e la composizione (non ne conserva le proprietà fisiche, perchè
queste derivano dall'unione e interazione di tante molecole).
Una formula chimica è la rappresentazione simbolica di una molecola.
La formula bruta offre indicazioni sulla composizione di una molecola, ovvero il tipo e il numero di atomi degli elementi che la compongono.
La formula di struttura indica non solo il
tipo e il numero di atomi degli elementi ma anche come sono legati tra
loro (ovvero la connettività) e la loro disposizione nello spazio.
tipo e il numero di atomi degli elementi ma anche come sono legati tra
loro (ovvero la connettività) e la loro disposizione nello spazio.
Attenzione! Relazioni tra elementi e composti e sostanze pure e miscugli.
Una sostanza pura può essere formata da un elemento (ad esempio il ferro), oppure da un composto (ad esempio l'acqua oppure il sale oppure l'ossido di ferro).
Un miscuglio può essere formato da elementi mescolati tra loro ad esempio l'acciaio è una lega, ovvero un miscuglio dell'elemento ferro e l'elemento carbonio, oppure se mescoliamo due gas come l'elemento ossigeno e l'elemento idrogeno formiamo un miscuglio di gas.
Un miscuglio può anche essere formato da un insieme di composti. ad esempio acqua mescolata col sale, oppure lo zucchero sciolto nell'acqua, oppure due gas come anidride carbonica e il metano.
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LA CONCENTRAZIONE DELLE SOLUZIONI (UNITA' FISICHE)
Guarda i video seguenti poi leggi la teoria
Le unità fisiche (di concentrazione) esprimono la concentrazione di una soluzione utilizzando unicamente grandezze fisiche (massa e volume)
La concentrazione di un componente in una miscela è una grandezza che esprime il rapporto tra la quantità del componente rispetto alla quantità totale di tutti i componenti della miscela.
La concentrazione di una soluzione (che è un tipo particolare di miscela) esprime il rapporto tra la quantità del soluto rispetto alla quantità totale di soluzione (soluto + solvente).
La concentrazione di una soluzione (che è un tipo particolare di miscela) esprime il rapporto tra la quantità del soluto rispetto alla quantità totale di soluzione (soluto + solvente).
Come possiamo calcolare le concentrazioni delle soluzioni? Video di esempi.
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Studi successivi
Negli anni seguenti furono realizzati esperimenti che portarono numerosi scienziati a fare scoperte importanti.
Nel 1799 Volta inventò la pila, che divenne il primo generatore statico di energia elettrica.
Nel 1826 André-Marie Ampère stabilì le relazioni tra elettricità e magnetismo e Georg Simon Ohm enunciò la legge di Ohm sulla resistenza elettrica.
Nel 1831 Michael Faraday scoprì l'induzione elettromagnetica, il principio alla base dei motori elettrici. Sviluppò infine la teoria secondo la quale l'elettricità non era un fluido, bensì una forza trasmessa da una particella di materia all'altra.
Nel 1873 James Clerk Maxwell pubblicò la propria teoria dei campi elettromagnetici.
Nel 1888 Heinrich Rudolf Hertz scoprì le onde elettromagnetiche e le loro possibilità di trasmissione attraverso il vuoto.
Alcune invenzioni importanti
Negli anni 1870 videro la luce alcune delle invenzioni più importanti del XIX secolo: il telefono di Antonio Meucci (brevettato da Alexander Graham Bell, fondatore della Bell Telephone Co.), il fonografo (1877) di Thomas Alva Edison e la lampadina a incandescenza.
Tubi di Crookes e raggi catodici
A metà dell'ottocento venivano svolti molti esperimenti osservando i fenomeni associati al passaggio della corrente elettrica nei gas rarefatti.
Nel 1875 il fisico inglese William Crookes inventa un particolare tubo di vetro a forma conica, al cui interno veniva racchiuso un gas a bassissima pressione e alle cui estremità erano fissate due placche metalliche, chiamate elettrodi. Una placca era collegata al polo negativo di un potente generatore elettrico e l’altra al polo positivo. La placca negativa fu chiamata catodo (‒) e la placca positiva anodo (+).
Quando veniva acceso il generatore elettrico si osservava una macchia fluorescente sulla parete di vetro di fronte al catodo.
Per spiegare questi fenomeni si ipotizzò che dal catodo venissero emessi raggi di natura ignota, detti raggi catodici che, propagandosi in linea retta, andavano a colpire la parete di vetro rendendola fluorescente.
Raggi catodici, onde o particelle?
Per definire la natura di questi raggi furono avanzate numerose ipotesi. Fra queste, risultò vincente l’idea che i raggi catodici avessero natura corpuscolare. A tal proposito, von Helmholtz, un protagonista della ricerca scientifica ottocentesca, così si esprimeva: «Se accettiamo l’ipotesi che le sostanze elementari siano costituite da atomi, non possiamo non arrivare alla conclusione che anche l’elettricità, tanto positiva che negativa, sia formata di determinate porzioni elementari, che si comportano come se fossero atomi di elettricità».
Nel 1897 Joseph John Thomson svelò l’effettiva natura dei raggi catodici dimostrando che tale radiazione consisteva di particelle cariche negativamente, a cui diede il nome di «portatrici di elettricità» e, in seguito, di elettroni. Riuscì anche a misurare il rapporto carica/massa di tali particelle e a dimostrare che il valore del rapporto non cambiava al variare del gas contenuto nel tubo.
Scoperta protone
Scoperta nucleo
Nel 1900 Max Planck elaborò la teoria dei quanti e nel 1906 Albert Einstein propose una teoria sulla luce come composta da fotoni. Nel 1919 Carl Ramsauer elaborò la teoria della natura ondulatoria degli elettroni.
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COMPOSTI E NOMENCLATURA
Valenza e numero di ossidazione di un elemento. Criteri per l’attribuzione del numero di ossidazione ad un elemento. La formula di un composto. La nomenclatura dei composti binari (ossidi e perossidi, idruri, idracidi e sali binari). La nomenclatura dei composti ternari (idrossidi, ossiacidi e sali ternari).
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REAZIONI CHIMICHE E BILANCIAMENTO
Le reazioni chimiche sono trasformazioni durante le quali cambiano le caratteristiche chimiche delle sostanze coinvolte, che non mantengono la loro natura (la specie chimica varia). Le reazioni chimiche vengono rappresentate attraverso equazioni chimiche.
Le equazioni chimiche sono rappresentazioni testuali nelle quali a sinistra si scrivono i reagenti, seguiti da una freccia che indica la direzione della reazione, e a destra si scrivono i prodotti.
Esempio 1 la scrittura A + B --> AB indica che le sostanze A e B reagiscono a formare la nuova sostanza AB. La nuova sostanza è formata dai due elementi A e B uniti da legami chimici.
Esempio 2 la scrittura AB + CD --> AD + CB indica che le sostanze AB e CD reagiscono a formare le sostanze AD e CB.
La scrittura AB indica che tale sostanza (composto) è fatta da due componenti (elementi) A e B che durante la reazione si separano e si uniscono a C e D.
Durante una reazione chimica si rompono i legami tra gli atomi che costituiscono le sostanze reagenti, gli atomi si ricombinano a formare nuovi legami tra loro, e si formano nuove sostanze. I reagenti vengono consumati e scompaiono, mentre i prodotti si formano.
Classificazione delle reazioni chimiche
Bilanciamento delle reazioni chimiche
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classificazione
bilanciamento
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MASSA ATOMICA, MASSA MOLECOLARE, MOLE
Guarda i video seguenti poi leggi la teoria
Unità di massa atomica (u) è una massa di riferimento per gli atomi pari alla dodicesima parte della massa dell'atomo di Carbonio 12, che corrisponde a 1,66*10^-24 g (oppure 1,66*10^-27 Kg)
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La massa atomica relativa è la massa del singolo atomo di un elemento espressa in unità di massa.
La massa molecolare può essere calcolata come la somma delle masse atomiche di tutti gli elementi costituenti la molecola.
La massa atomica (assoluta) espressa in grammi, si ottiene moltiplicando 1,66*10^-24 g per la massa atomica relativa di un atomo.
La mole (simbolo mol) è l'unità di misura della quantità di sostanza. Dal 1971 è una delle sette grandezze fisiche fondamentali del Sistema internazionale.
Corrisponde a 6,022*10^23 particelle (atomi o molecole), ovvero 602 mila miliardi di miliardi di particelle.
Il Volume molare è volume occupato da una mole di qualsiasi gas in condizioni normali
Vm = 22,4 l circa.
Vm = 22,4 l circa.
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BILANCIAMENTO
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STECHIOMETRIA
Prerequisiti conoscere bene mole e bilanciamento
Video sulla stechiometria
Rapporti molari 2:1 (in questo video non viene calcolata la massa dell'idrogeno, prova tu)
La stechiometria è la branca della chimica che studia i rapporti quantitativi (rapporti ponderali) delle sostanze chimiche nelle reazioni.
I coefficienti stechiometrici indicano i rapporti molari con cui due sostanze coinvolte nella reazione, reagiscono tra loro.
Procedura per risolvere i calcoli stechiometrici
Le due cose importanti da ricordare sono
1) nella stechiometria si lavora con le moli, quindi prima di tutto si converte la massa delle sostanze nelle moli corrispondenti (è ovviamente necessaria la massa molare)
2) si deve fare attenzione ai rapporti molari, indicati dai coefficienti stechiometrici. I rapporti molari sono come la ricetta di una torta. Se nel fare una torta usiamo ad es. per ogni uovo, 3 cucchiai di zucchero (rapporto 1:3) allora se usiamo due uova prenderemo 6 cucchiai di zucchero, ovvero bisogna rispettare i rapporti definiti dalla ricetta.
Procedura dettagliata
1) Bilanciare la reazione chimica. Una reazione chimica è bilanciata quando esiste un'esatta corrispondenza tra il numero totale di atomi di ogni elemento nei reagenti e nei prodotti.
2) Calcolare la massa molecolare (e la massa molare) relativa della sostanza di cui si conosce la massa e di quella la cui massa è incognita.
3) Calcolare il numero di moli effettive della sostanza di cui si conosce la massa.
4) Rapporto molare. Verificare il rapporto tra le moli teoriche della sostanza di cui si conosce la massa e le moli teoriche di quella la cui massa è incognita.
5) Calcolare le moli della sostanza la cui massa è incognita
6) Calcolare la massa incognita
2) Calcolare la massa molecolare (e la massa molare) relativa della sostanza di cui si conosce la massa e di quella la cui massa è incognita.
3) Calcolare il numero di moli effettive della sostanza di cui si conosce la massa.
4) Rapporto molare. Verificare il rapporto tra le moli teoriche della sostanza di cui si conosce la massa e le moli teoriche di quella la cui massa è incognita.
5) Calcolare le moli della sostanza la cui massa è incognita
6) Calcolare la massa incognita
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MOLARITA' E STECHIOMETRIA IN SOLUZIONE
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TERMOCHIMICA
Prerequisiti conoscere bene stechiometria
La termochimica è la branca della termodinamica che studia e misura gli scambi di calore che accompagnano le reazioni chimiche.
Il calore di reazione è il calore liberato o assorbito da una reazione chimica (kJ)
Reazioni esotermiche liberano calore che viene indicato nei prodotti di una equazione chimica.
Reazioni endotermiche assorbono calore, che viene indicato tra i reagenti di una equazione chimica.
Energia Interna (U) è l'energia totale di tutte le molecole di un sistema ed è costituita dalla somma di energia cinetica e potenziale delle sue particelle.
Energia cinetica (energia termica) è associata al moto di atomi, ioni e molecole del sistema e si compone di energia traslazionale (dovuta al moto delle particelle in tutte le direzioni dello spazio), rotazionale (movimento intorno al centro di massa) e vibrazionale (atomi vibrano rispetto alla posizione di equilibrio).
Energia potenziale (energia chimica) dipende dalla posizione reciproca che occupano gli atomi all'interno di una molecola e tra molecole differenti ed è quindi associata alle forze attrattive e repulsive di tutti gli elettroni e i nuclei degli atomi del sistema. Corrisponde alla somma di tutte le energie dei legami chimici intramolecolari, intermolecolari, ionici del sistema.
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videotutorial
esercizi
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CINETICA CHIMICA
Attenzione! nel video la massa varia perchè viene prodotta CO2 che abbandona il sistema (sistema aperto). Se il sistema fosse stato chiuso, non avremmo osservato una variazione della massa.
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ACQUA
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Molecole 3D
Legami chimici, Strutture di Lewis e Risonanza
Chemical Bonding
Teoria di Lewis ed eccezioni
Lewis structure dr B.
Carica Formale
Strutture di risonanza 1
Strutture di risonanza 2
Tutorial nomenclatura, configurazione elettronica, bilanciamenti, stechiometria
Tutorial legami, bilanciamenti, stechiometria, nomenclatura
Numero di ossidazione
Le reazioni redox: un pasticcio concettuale?
Geometrie molecolari
Video orbitali atomici
VSEPR Molecular Shapes Web Site
Video Ibridazione Carbonio
IBRIDAZIONE degli orbitali atomici e GEOMETRIA molecolare: schema ragionato
Polarità molecole
Polarità molecole in funzione del tipo di legami e geometrie
PH
S.P.L. Sørensen e la scala del pH
Biomolecole
Protein Data Bank
What is a Protein?
The Structure of DNA
Metabolismo
How Enzymes Work
Electron transport chain
ATP synthase in action
Biologia Molecolare
Esperimento di Meselson e Stahl
DNA replication - 3D
Replicazione DNA - animazione 3D
DNA Replication Testo (NCBI)
DNA polimerasi
From DNA to protein - 3D
DNA transcription and translation [HD animation]
Gene expression and regulation
Conservazione strutturale
Ribonuclease H
Ribonuclease H1 Structure Alignment View
Laboratorio
67 Esercitazioni di laboratorio chimico
Concentrazioni ed equilibrio chimico
Reazioni chimiche
Legami chimici, Strutture di Lewis e Risonanza
Chemical Bonding
Teoria di Lewis ed eccezioni
Lewis structure dr B.
Carica Formale
Strutture di risonanza 1
Strutture di risonanza 2
Tutorial nomenclatura, configurazione elettronica, bilanciamenti, stechiometria
Tutorial legami, bilanciamenti, stechiometria, nomenclatura
Numero di ossidazione
Le reazioni redox: un pasticcio concettuale?
Geometrie molecolari
Video orbitali atomici
VSEPR Molecular Shapes Web Site
Video Ibridazione Carbonio
IBRIDAZIONE degli orbitali atomici e GEOMETRIA molecolare: schema ragionato
Polarità molecole
Polarità molecole in funzione del tipo di legami e geometrie
PH
S.P.L. Sørensen e la scala del pH
Biomolecole
Protein Data Bank
What is a Protein?
The Structure of DNA
Metabolismo
How Enzymes Work
Electron transport chain
ATP synthase in action
Biologia Molecolare
Esperimento di Meselson e Stahl
DNA replication - 3D
Replicazione DNA - animazione 3D
DNA Replication Testo (NCBI)
DNA polimerasi
From DNA to protein - 3D
DNA transcription and translation [HD animation]
Gene expression and regulation
Conservazione strutturale
Ribonuclease H
Ribonuclease H1 Structure Alignment View
Laboratorio
67 Esercitazioni di laboratorio chimico
Concentrazioni ed equilibrio chimico
Reazioni chimiche
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