Chimica Flashcards
Qual è la differenza tra una reazione di ossidazione e una di riduzione?
Per ossidazione si intende la perdita di elettroni da parte di una specie chimica che viene chiamata riducente, e quindi si ha un aumento del numero di ossidazione, mentre la riduzione avviene quando un elemento detto ossidante acquista elettroni, e quindi va a diminuire il suo numero di ossidazione. È fondamentale ricordare che un elemento non può ossidarsi e ridursi contemporaneamente, a meno che non si è davanti ad una reazione di dismutazione.
Che cos’è il grado di dissociazione “alfa” di un elettrolita? Quanto vale “alfa” per un elettrolita forte e debole
“Alfa”, ovvero il grado di dissociazione, è il rapporto tra il numero di moli dissociate e il numero di moli iniziali.
Nel caso dei non elettroliti, “alfa” è 0; per gli elettroliti forti “alfa” è 1 (il numero di molecole dissociate sarà uguale al numero di molecole iniziali); negli elettroliti deboli sarà compreso tra 0 e 1.
Si definiscono “non elettroliti” i soluti polari che, immersi in acqua, non si dissociano rimanendo così come sono. Ad esempio, la molecola AB anche se messa in acqua rimane sempre molecola AB.
Si definiscono “elettroliti forti” quei soluti che messi in acqua si dissociano completamente negli ioni che fanno parte della molecola stessa. Ad esempio, una molecola AB messa in acqua si scinderà negli ioni che l’hanno formata (ioni A+ e ioni B-).
Si definiscono “elettroliti deboli” quei soluti che messa in acqua non si scindono completamente negli ioni che l’hanno formata. Ad esempio, una molecola AB messa in acqua in parte si scinderà negli ioni A+ e B- e in parte rimarrà indissociata (AB).
Elenca e spiega i legami ionico e dativo
Il legame ionico è un legame chimico di natura elettrostatica che si forma quando gli atomi possiedono un’elevata differenza di elettronegatività (delta E > 1,9), ovvero una bassa energia di ionizzazione e un’alta affinità elettronica. l’elettrone dell’atomo meno elettronegativo viene strappato dall’atomo più elettronegativo.
Il legame dativo è un tipo particolare di legame covalente in quanto uno dei due atomi, definito donatore, fornisce la coppia di elettroni e la condivide con un altro atomo detto accettore. Per avere questo tipo di legami uno dei due atomi deve aver già raggiunto l’ottetto esterno (donatore) e avere una o più coppie libere di elettroni da mettere a disposizione.
In inverno, per prevenire la formazione di ghiaccio sulle scale si usa spargere sale antigelo. Spiegane la ragione
Il sale ha la proprietà di abbassare il punto di congelamento dell’acqua. A contatto con l’acqua, le molecole di sale si scindono in ioni, che si legano elettrostaticamente alle molecole d’acqua. Se la temperatura scende sotto zero la presenza degli ioni interferisce con la crescita dei cristalli ghiaccio andando quindi ad abbassare il punto di congelamento.
Sulla superficie del ghiaccio c’è sempre un sottilissimo strato di liquido formato da molecole d’acqua che sfuggono alla formazione dei cristalli di ghiaccio. In condizioni normali, le molecole d’acqua sono pari a quelle che formano i cristalli. Aggiungendo sale, questo equilibrio si sbilancia ed è più il ghiaccio che si scioglie rispetto a quello che si forma. Sulle strade si usano cloruro di sodio (il comune sale da cucina) e cloruro di calcio. Il primo si sparge sulle vie ancora sgombre a scopo preventivo. Il secondo, più efficace, viene sciolto in soluzione e versato sulla neve o sul ghiaccio già esistenti. Non viene mai usato a scopo preventivo, perché sull’asciutto formerebbe una patina scivolosa.
Da cosa dipende la velocità di una reazione chimica?
La velocità di una reazione è la variazione della concentrazione dei reagenti [ΔR], o dei prodotti [ΔP], nell’intervallo di tempo Δt.
La velocità delle reazioni chimiche dipende dai seguenti fattori:
-natura dei reagenti;
per esempio, il sodio reagisce vigorosamente con l’acqua, mentre un altro metallo dello stesso gruppo, il potassio, reagisce in un modo quasi esplosivo.
- concentrazione dei reagenti
maggiore è la concentrazione di reagenti, più è probabile che interagiscano tra loro.
-area o superficie di contatto;
Quando i reagenti non sono nello stesso stato di aggregazione, reagiscono tanto più velocemente quanto più è estesa la loro superficie di contatto.
-temperatura;
Un aumento di temperatura aumenta la velocità delle particelle andando a velocizzare la reazione.
-presenza di catalizzatori;
I catalizzatori sono sostanze che accelerano una reazione chimica senza entrarne a far parte e quindi senza consumarsi durante la reazione. Abbassando l’energia di attivazione dei reagenti velocizzeranno la reazione
Elenca e spiega le differenti teorie di acido e base (Arrhenius , Brownsted-Lowry, Lewis)
Teoria di Arrhenius: prende in considerazione soluzioni acquose
- definisce acida una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni H+
- definisce basica una sostanza che in acqua libera ioni OH-.
Teoria di Bronsted e Lowry:
-l’acido è una sostanza che cede un protone,
-la base è una sostanza che accetta un protone.
Non ci può essere acido se non c’è anche una base e sono quindi coniugati perché l’acido cede protoni e la base li può ricevere.
Ogni molecola può comportarsi da acido o da base a seconda di quello che la circonda.
L’acqua è una sostanza anfotera perché potrà comportarsi sia da acido che da base.
Teoria di Lewis:
-si definisce acida la sostanza che accetta un doppietto di elettroni. Questa sostanza verrà chiamata elettrofila
-si definisce basica la sostanza che dona il doppietto elettronico. Questa sostanza verrà chiamata nucleofila.
Spiega la differenza tra eteri e esteri e specifica la loro formula
Gli eteri si ottengono dalla condensazione di due molecole di alcool con l’eliminazione di due o più molecole di acqua e il loro gruppo funzionale è -O- (l’ossigeno risulta legato a due gruppi alchilici o arilici),
mentre gli esteri si ottengono per reazione di un alcool con un acido carbossilico(esterificazione di Fisher), o dalla reazione di alcool con un alogenuro acilico o con un anidride e il loro gruppo funzionale è -COO.
La formula degli eteri è R-O-R’
La formula degli esteri è R-COO-R’
Cosa sono e quanti tipi di ammine ci sono
Le ammine sono composti organici polari derivati dall’ammoniaca (NH3) per sostituzione di uno o più atomi di H con catene carboniose (gruppi alchilici o arilici) .
Le ammine insieme all’ammoniaca presentano tre elettroni utilizzati in legami covalenti con altrettanti sostituenti ( H o catene carboniose) e su N rimane una coppia di elettroni non condivisa. Sarà questo doppietto che conferirà basicità alla molecola.
Si dividono in ammine primarie, secondarie e terziare, a seconda che uno, due, o tutti e tre gli atomi di H nell’NH3 siano stati sostituiti da un composto organico ( gruppi alchilici o arilici) .
Illustra le caratteristiche degli orbitali dell’atomo.
Schrodinger definisce con il termine “orbitale” è quella zona dello spazio intorno ad un atomo in cui è massima la probabilità di trovare un elettrone. Secondo il modello atomico di Bhor gli elettroni si muovono intorno al nucleo secondo orbite circolari.
L’orbitale non è un contenitore all’interno del quale si muove l’elettrone, ma solo la zona in cui è possibile trovarlo.
A definire dimensione, forma e orientamento di un dato orbitale sono i 4 numeri quantici: i primi tre definiscono gli orbitali, mentre il quarto definisce il senso di rotazione dell’elettrone.
È importante sottolineare che ogni orbitale può contenere al massimo 2 elettroni, i quali devono possedere almeno uno dei 4 numeri quantici differenti (Principio di esclusione di Pauli).
I numeri quantici sono:
- n= Primo numero quantico, definisce l’energia che assume l’orbitale e fornisce la distanza dell’orbitale dal nucleo (man mano che n aumenta, aumenta anche la distanza dal nucleo e aumenta l’energia). I valori che si attribuiscono ad n vanno da 1 a infinito.
- l= secondo numero quantico, definisce la forma dell’orbitale. I valori che si attribuiscono ad l vanno da 0 a n-1. l=0 (orbitale s) avremo una forma sferica dell’oritale, l=1 (orbitale p) l’orbitale avrà la forma di un 8, l=2 (orbitale d) l’orbitale sarà costituito da quattro lobi, l=3 (orbitale f) orbitale formato da otto lobi.
- m=terzo numero quantico, è il numero quantico magnetico ed indica la direzione/orientamento dell’orbitale. I valori che si attribuiscono ad m vanno da -l a +l.
- Spin= quarto numero quantico, deifnisce il senso di rotazione dell’elettrone attorno al proprio asse. I valori che si attribuiscono allo spin vanno da -1/2 a +1/2.
Gli orbitali atomici iniziano ad essere occupati a partire da quello con energia più bassa (principio di Aufbau).
L’elettrone occupa di preferenza un orbitale vuoto prima di appaiarsi con un altro
elettrone (regola di Hund)
Cosa sono gli alcoli?
Gli alcoli sono dei composti organici derivati dagli alcani per sostituzione di un atomo di idrogeno -H con un gruppo ossidrile -OH, legato ad un gruppo alchilico R.
La loro formula generale è R-OH.
Gli alcoli a lunga catena sono solidi mentre quelli a catena corta sono liquidi. Sono solubili in acqua e questa caratteristica è dovuta alla presenza del gruppo -OH che tende a formare legami a idrogeno. La solubilità però diminuisce all’aumentare degli atomi di carbonio della catena idrocarburica. Inoltre, hanno punti di ebollizione bassi.
Cos’è un passaggio di stato?
Se la materia è sottoposta ad una variazione di pressione e temperatura, subisce una trasformazione da uno stato fisico ad un altro che prende il nome di passaggio di stato. In totale si conoscono 6 passaggi di stato:
il passaggio dallo stato solido a quello liquido prende il nome di fusione;
quello da stato liquido a stato solido è noto come solidificazione;
il passaggio dallo stato liquido a quello gassoso prende il nome di evaporazione;
quello da stato gassoso a stato liquido prende il nome di condensazione o liquefazione;
il passaggio da gas a solido si chiama brinamento
il passaggio da solido a gas si chiama sublimazione.
Quali sono le proprietà colligative?
In chimica, una proprietà colligativa è una proprietà che dipende solo dal numero di particelle di soluto in soluzione e non dalla loro natura.
Le proprietà colligative sono 4:
- TENSIONE DI VAPORE è la tendenza che hanno le molecole a passare dallo stato liquido allo stato gassoso
- INNALZAMENTO EBULLIOSCOPICO aumento della temperatura di ebollizione di una soluzione rispetto a quella del solvente puro
- ABBASSAMENTO CRIOSCOPICO abbassamento della temperatura di congelamento di una soluzione rispetto a quella del solvente puro
- PRESSIONE OSMOTICA è la pressione necessaria ad impedire il passaggio di un solvente attraverso una membrana semipermeabile
Quando una soluzione si dice ipertonica, isotonica e ipotonica rispetto all’ambiente?
Questi termini vengono impiegati quando si parla di osmosi, ovvero il passaggio spontaneo di un solvente dalla soluzione in cui i soluti sono più diluiti a quella in cui sono più concentrati; questo movimento avviene attraverso una membrana permeabile finché non si raggiunge una situazione di equilibrio. Per cui si definisce ipotonica la soluzione a minore concentrazione molare, ipertonica quella più concentrata e, infine, due soluzioni sono isotoniche quando hanno la medesima concentrazione.
Qual è la differenza tra molarità (M), molalità (m) e normalità (N)?
La molarità (M) mette in rapporto le moli di soluto e di solvente. Esprime il numero di moli di soluto contenute in 1 litro di soluzione. Si calcola facendo il rapporto tra il numero di moli di soluto e il volume in litri della soluzione.
La molalità è il rapporto tra il numero di moli di soluto e il peso in grammi del solvente. Indica il numero di moli di soluto presenti in un kg di solvente.
La normalità (N) di una soluzione esprime il numero di equivalenti di soluto contenuti in 1 litro di soluzione. Si calcola facendo il rapporto tra il numero di equivalenti di soluto e il volume in litri della soluzione.
Cosa sono i catalizzatori? Quali sono quelli di interesse biologico?
Si definiscono catalizzatori quelle sostanze che, aggiunte in piccole quantità ad una reazione chimica, modificano il valore della velocità di reazione. Non compaiono nelle equazioni di reazione e non provocano variazioni del valore della costante di equilibrio. I catalizzatori possono essere distinti in due categorie: catalizzatori positivi, i quali aumentano la velocità di reazione e catalizzatori negativi o inibitori, i quali la diminuiscono. I catalizzatori biologici sono gli enzimi, particolari sostanze di natura proteica. Aumentano la velocità di reazione in due modi:
- reazioni cataboliche: indeboliscono i legami chimici dei reagenti
- reazioni anaboliche: favoriscono l’orientazione dei reagenti per la formazione dei prodotti.
