Chimica Flashcards
Acido maleico
Isomero cis
È come il cis but2ene ma gli atomi C terminali legano un atomo di ossigeno (doppio legame) ed un gruppo OH
L’isomero CIS è l’unica forma che reagisce formando un’anidride (maleica) per eliminazione di una molecola di H20 e ciclizzazione della catena con l’ossigeno OH rimasto usato come perno
Acido fumarico
Isomero trans
Non reagisce in anidride
Come il trans but2ene, però i gruppi terminali legano O con doppio legame e OH
Allene
Il diene del propene, due legami doppi per tre atomi di carbonio
Isoprene
Anche detto 2metil butaiene, l’isoprene è un poliene coniugato (doppi legami alternati), appartenente alla famiglia degli isoprenoidi.
Per condensazione di più molecole di isoprene si ottiene COLESTEROLO
Cicloesano, cicloesene, cicloesadiene, benzene
Do not confuse!
Kekulè
Famoso scienziato, importante il suo lavoro nel determinare la struttura del benzene e la cosiddetta RISONANZA
il serpente di kekule è lo schema “intermedio” utilizzato per rappresentare i composti organici
Es: CH3-CH3
Xilene
Dimetil Benzene, diviso in
1) 1,2 orto
2) 1,3 meta
3) 1,4 para
Pirano
Eterociclico esoso, il glucosio ha struttura piranica.
L’ossigeno è l’eteroatomo è sopra ci sono due H. Struttura NON aromatica
Furano
Il ribosio e altri pentosi hanno struttura furanica.
Eterociclo PENTOSO.
L’eteroatomo è ossigeno.
Non confondere con pirano
Pirimidina e purina
1) anello esoso con due N eteroatomi
2) struttura policiclica formata da un anello pirimidinico coniugato a un pentoso con N eteroatomo legato ad un H
Indolo e imitazolo
1) struttura policlica, benzene e un pentoso con N eteroatomo legato ad un H esterno. Presente nella catena laterale del TRIPTOFANO
2) pentoso con N eteroatomo legato ad un H esterno. Presente nella catena laterale dell’ISTIDINA.
Diastereoisomeri
Stereoisomeri non enantiomeri
Enantiomeri
Isomeria configurazionale tale per cui due molecole sono chiarali. Tramite proiezioni di Fisher è possibile identificare le forme D e L, NON RIFERITE al verso in cui ruota la luce!
Le due forme ruotano comunque di 12gradi
Acido fosfatidico
Quando nell’esterificazione della glicerina quest’ultima reagisce con due molecole di acido grasso (in posizione 1 e 2) e una molecola di acido ortofosforico in posizione 3
Quando si forma un acido fosfatidico, c’è sempre un C asimmetrico, quello “centrale”
Anidridi organiche
Composti ottenuti per condensazione di due acidi carbossilici (out H2O)
Ammidi
R-C=O | NH2 oppure R-C=O | N-R | R’
Tioesteri
Esteri con sostituzione dell’O dell’OH con atomo di zolfo.
L’Acetil-CoA è un tioestere di riferimento
Legame peptidico
Legame ad unire la parte amminica ed acida di due amminoacidi, caratterizza le proteine.
Avendo parziali caratteristiche di doppio legame, non ruota su se stesso.
Epimeri
Isomeri DIASTEREOISOMERI che differiscono per 1 SOLO stereocentro. Essendo diastereoisomeri, non sono enantiomeri e quindi chiarali e quindi sovrapponibili.
Quando un epimero VIENE INCORPORATO in una struttura ad anello viene chiamato ANOMERO
Stereocentro
Stereocentro o centro stereogenico è una parte della struttura chimica di un composto che PER SCAMBIO DI POSIZIONE DEI SOSTITUENTI A LUI LEGATI produce uno Stereoisomero STABILE del composto stesso
Sintesi di Kiliani-Fisher
Fisher con essa e riflettendo sui carboni asimmetrici riesce a studiare gli zuccheri e ad avanzare nelle catene, aggiungendo 1 atomo di C.
La sintesi di KF, in pratica, produce allungamento della catena di un aldoso tramite aggiunta di un C, mantenendo la STEREOCHIMICA (proprietà spaziale) di tutti i C chirali intatta. Il nuovo atomo di carbonio chirale aggiunto produce una MISCELA DI DIASTEREOISOMERI (epimeri) (differenti solo per uno stereocentro)
Teoria del filogisto
George Ernst Stahl, padre della teoria, sosteneva che i materiali avessero intrinsecamente il filogisto (fiamma) e che in combustione si trasformassero in CALCI, perdendo tramite fuoco il filogisto
Zuccheri a 4 C
Eritrosio
OH del C2 a destra
Treosio
OH del C2 a sinistra
Zuccheri a 5C
Ribosio
OH del C2 a destra
Arabinosio
OH del C2 a sinistra
Desossiribosio
Come ribosio ma per O di OH in prossimità del carbonio 2 (pensa perché gli altri C non potevano subire ossidazione senza cambiare drasticamente struttura zucchero)
La perdita dell’ossidrile permette allo zucchero di RIAVVOLGERSI IN DOPPIA ELICA più facilmente.
Formazione emiacetali o chetali
Composto che si ottiene FACENDO REAGIRE ALDEIDI o CHETONI con ALCOLI.
Negli zuccheri la reazione di ha tra il carbonile del 1C, che diviene carbonio emiacetalico o chetalico e l’ossidrile del penultimo C, che cede H al primo e usa O come ponte.
Se l’OH formatosi in prossimità del C1 è situato in BASSO rispetto al piano della molecola (dall’altra parte rispetto al ponte) la forma è ALFA.
Se l’OH è in ALTO rispetto al piano (appena sotto il ponte) la forma è BETA.
Zuccheri a 6C (Aldosi)
A partire dall’Arabinosio per sintesi di Kiliani-Fisher si ottengono Glucosio e Mannosio.
PARTICOLARITÀ: essendo derivati dall’arabinosio, epimero del ribosio, l’ossidrile del C3 è spostato a sinistra.
Nella forma ciclica, l’OH del C3 è raffigurato in alto.
(Nella forma ciclica, QUANDO SI CONTA, il carbonio 1 è sempre situato nello spigolo destro e il penultimo C perde OH per formare emiacetale)
Glucosio: ha l’ossidrile del C2 a destra
Ciclizza in forma puranica (eterociclo a 6 atomi con ossigeno)
Mannosio: ha l’ossidrile del C2 a sinistra.
Forme B e A glucosio
Si può anche dire facendo riferimento alle forme a sedia in stile cicloesano che il glucosio B abbia gli OH dalla stessa parte (paralleli) del piano della molecola.
Per la forma A (alfa) non è così, in quanto sono situati perpendicolarmente in basso.
Nota:
Il glucosio beta è lo zucchero più stabile e la molecola organica più presente in natura.
(Caratterizza la cellulosa)
Fruttosio
Il fruttosio è uno zucchero a SEI atomi di carbonio, ma ciclizza in forma FURANICA (eterociclo a 5 atomi con ossigeno).
Com’è possibile?
La risposta è che il fruttosio è un CHETOESOSO E LA FORMA CHETONICA TOGLIE SEMPRE 1 CARBONIO ALL’ANELLO CHE SI FORMERÀ.
Nota:
Il terzo OH è “in stile” arabinosio
Acido Lattico
Anche detto acido 2idrossipropanoico
CH3 - CH - C=O
| |
OH OH
Acido piruvico
Anche detto acido 2chetopropanoico
CH3 - C - COOH
||
O
Esperimento di ruthenford
Lamina sottilissima di ORO (metallo super malleabile)
Pellicola fluorescente
Emettitore di particelle alfa
PRIMO esperimento di “bombardamento atomico“.
Ruthenford pensava all’atomo come una struttura carica positivamente rivestita da un GUSCIO NEGATIVO, dunque si aspettava parallelamente di veder tutte le particelle emesse RIFLESSE.
Così non fu, perché molte particelle alfa ATTRAVERSARONO la lamina, inducendo lo scienziato a stravolgere l’allora attuale teoria atomica iniziando a considerare L’atomo come una “struttura sostanzialmente vuota”
Atomo
“Atomos” = Indivisibile
Particelle alfa
RADIAZIONE CORPUSCOLARE
2 elettroni e 2 neutroni
Si tratta quindi di nuclei di Elio
4He
Elettrone
Evanescente
Velocità relativistiche
Massa relativamente pari a 0 (un duemillesimo di quella del protone nel nuovo modello)
Da “forma” all’atomo con il suo movimento
Numero atomico
Z da “Zahl” numero
Interazione nucleare forte
Smorza la repulsione tra protoni, costituiti da cariche positive.
Una delle quattro forze fondamentali.
È FONDAMENTALE il ruolo dei neutroni nello smorzare la carica, infatti ALL’AUMENTARE dei PROTONI il loro numero AUMENTA ESPONENZIALMENTE.
N.B all’aumentare dei neutroni con costanti protoni, non cambia l’atomo, ma cambiano le sue proprietà. ISOTOPI.
4 forze fondamentali
Nucleare debole (tiene unite particelle, responsabile del DECADIMENTO BETA)
Nucleare forte (nucleoni)
Gravitazionale
Elettromagnetica (+ e -)
Isotopo
Stesso Z, differente numero di massa (A)
Isotopi H
Idrogeno (0 neutroni)
Deuterio (1 neutrone)
Trizio (2 neutroni)
Hey! Il trizio è instabile e radioattivo (per l’uomo è pericoloso se inalato in quanto non penetra la cute). Si TRASFORMA IN ELIO a seguito di DECADIMENTO/RADIAZIONE BETA.
Uno dei 2 NEUTRONI, decade in elettrone, protone e antineutrino, formando un atomo di 3He
Isotopi Carbonio
12C: il modello (neutroni)
13C (7 neutroni)
14C (8 neutroni)
Quest’ultimo è radioattivo e beta emittente decade in azoto N-14.
È anche utilizzato per ottenere la datazione dei fossili
Massa atomica relativa
Media ponderata dei PESI ATOMICI DEGLI ISOTOPI PER LA RELATIVA ABBONDANZA ISOTOPICA.
Hey!
Il rapporto tra isotopi non è mai costante, in quanto varia di luogo in luogo
Legame covalente
“Valente insieme”
Vi partecipano entrambi i “membri”
Modello di Lewis
Primo modello a rappresentare gli elettroni su livelli.
Dialetticamente corretto ma obsoleto.
Legame omeopolare
(Stessa polarità)
Gli atomi sono uguali e la molecola formata neutra
Cambio di carica
Ricorda che un atomo assume carica positiva o negativa per scambio di elettroni e MAI PROTONI
Spettro di emissione
Insieme delle frequenze della radiazione elettromagnetica emessa dagli elettroni di un atomo o composto quando essi compiono una TRANSIZIONE da un livello a energia MAGGIORE ad uno a energia MINORE.
Se l’elettrone assorbe una GIUSTA quantità di energia, infatti, si eccita e “sale di livello”, per poi tornare indietro LIBERANDO energia esattamente PARI A QUELLA EMESSA PER FARLO SALIRE DI LIVELLO E PARI ALLA DIFFERENZA DI ENERGIA TRA I DUE LIVELLI ENERGETICI.
I gas hanno uno spettro discontinuo o a bande a causa delle differenze fra orbitali.
I solidi hanno invece uno spettro continuo
Ogni atomo ha un SUO spettro di emissione.
Equazione di Planck
E= hv Energia = costante_di_planck•frequenza
Costante di Planck: anche detta quanto d’azione. L’energia non “evolve” in modo continuo, bensì assume valori multipli e quantizzati.
Limiti del modello di ruthenford
Non riesce a spiegare come mai l’elettrone non esaurisca mai la sua energia per poi COLLASSARE sul nucleo dell’atomo, di fatto annichilandolo
Modello di Bohr
Il primo ad inserire il concetto di energia QUANTIZZATA.
Spiega bene, entro gli errori sperimentali, solo l’atomo di idrogeno ed il suo spettro
Costante di Planck
Detta anche quanto d’azione rappresenta la minima azione possibile, riferimento per gli orbitali quantizzati (vedi equazione di Planck).
La costante (h) ha valore di 6,626 • 10*-34 (Dieci elevato alla menoTRENTAQUATTRO.
Calcolo raggi atomici secondo Bohr
Rn (un orbita casuale)
= R1 (il raggio dell’orbita fondamentale) • n*2 (n al quadrato o il numero dell’orbita che si desidera calcolare al quadrato)
Nella realtà i raggi sono diversi perché gli orbitali sono sempre più compressi all’aumentare dei protoni de nucleo
Calcolo delle energie delle orbite secondo Bohr
En (energia orbita n)= E1/n*2
Energia della prima orbita fratto il numero dell’orbita da calcolare al quadrato.
Indica che allontanandosi dal nucleo l’energia decresce.
NON CASCARE NELL’ERRORE!
Nel calcolare la differenza energetica tra le orbite si fa E2-E1, quindi la variazione è NEGATIVA.
Limiti del modello di Bohr
Non spiega gli spettri di emissione di atomi diversi dall’idrogeno
Principio di indeterminazione di Heisenberg
Non posso calcolare contemporaneamente VELOCITÀ e POSIZIONE dell’elettrone a causa di un difetto intrinsecò del sistema che collassa nel momento della misurazione.
Equazione di Schrödinger
Determina l’evoluzione TEMPORALE dello stato di un sistema (atomo, molecola…)
Il risultato dell’equazione sono UNA SERIE DI FUNZIONI D’ONDA il cui MODULO AL QUADRATO fornisce la PROBABILITÀ DI TROVARE L’ELETTRONE in una determinata area. Le soluzioni dell’equazione sono gli ORBITALI.
- Dice che in teoria si possono generare infiniti orbitali, pur avendo solo 4 numeri quantici.
- Modello straordinariamente preciso in confronto allo spettro di emissione dell’idrogeno, dall’He in poi PERÒ l’equazione non si risolve più in modo preciso.
Numeri quantici
Compaiono nelle equazioni di de Broglíe
Sono n,l,m,s
N
Numero quantico PRINCIPALE/DI BOHR
Informazioni sull’orbitale e livello energetico e va da 1 a infinito in teoria
L
Numero quantico AZIMUTALE/ORBITALE/SECONDARIO
Descrive la forma dell’orbitale
Va da 0 a -n
M
Numero quantico magnetico
Descrive l’orientamento spaziale dell’orbitale
Va da -L a +L
S
Numero quantico di spin
VERSO DI ROTAZIONE elettrone
Processo/regola dell’Aufbau
Principio di costruzione DELLA CONFIGURAZIONE ELETTRONICA di un atomo, che CONSTA di un progressivo riempimento secondo le seguenti leggi:
ESCLUSIONE DI PAULI
MAX MOLTEPLICITÀ DI HUND
REGOLA DI MADELUNG O della DIAGONALE
Principio di Hund
Anche detto principio della massima molteplicità, enuncia che nel riempire gli orbitali, si devono prima occupare TUTTI GLI ORBITALI DEGENERI (diversi ma aventi stessa energia = degeneri)
LIBERI e poi procedere in quelli “semipieni”
Principio di Pauli
Anche detto principio di ESCLUSIONE, enuncia che non possono esistere nel medesimo atomo due elettroni aventi tutti e quattro i numeri quantici uguali.
Regola di Madelung
Anche detta regola della diagonale, è uno schema che permette di “calcolare” la priorità nel riempimento degli orbitali.
Infatti la compressione degli orbitali è più forte in quelli sferici e ad esempio il 4s viene riempito prima del 3d
Teoria del legame di valenza
Enunciata da Pauling (permette tra le altre cose allo scienziato di ricavare il concetto di elettronegatività) dice che:
Elettrone è evanescente e caratterizza i legami tra gli atomi, legami che possono essere spiegati come IBRIDI A METÀ tra un legame ionico ed uno covalente, secondo la funzione:
(Forma di forcone)xyz = Apsivalente+Bpsiionica
A e B sono ricavati dal l’elettronegatività degli atomi implicati nel legame, così:
Avendo il composto LiF faccio la differenza delle elettronegatività, CONFRONTO poi il valore con la tabella di PERCENTUALE IONICA contenuta NELLA TABELLA PERIODICA e avrò la PERCENTUALE IONICA DEL LEGAME, il resto sarà percentuale covalente.
A partire da una percentuale ionica del 5,10% il composto INIZIA AD ESSERE POLARE
Xenon
UNICO GAS NOBILE CAPACE DI FORMARE COMPOSTI come il difluoruro di xenon.
Ha elettronegatività di 2,60
Elettronegatività
Capacità posseduta dagli atomi IN MOLECOLA di attrarre gli elettroni DEI LEGAMI COVALENTI in cui sono coinvolti
L’elettronegatività decresce in diagonale dal Fluoro al Cesio/Francio (francio radioattivo e decade rapidamente)
Eccezione è l’idrogeno
Teoria degli orbitali molecolari
Anche detta teoria di Mulliken, CAMBIA IL MODO DI CONCEPIRE LE MOLECOLE.
Gli elettroni non sono più condivisi od assegnati ai legami, ma vengono tratti COME FUNZIONI ONDA e nasce così il concetto di orbitale molecolare, derivante dalla “somma” di due orbitali atomici.
Quando sommo due orbitali atomici, ottengo altrettanti orbitali molecolari, UNO LEGANTE (stabile) ED UNO ANTILEGANTE (instabile, spiega le scissioni molecolari più “facili” di quelle atomiche).
Ricorda però che gli orbitali sono astrazioni, volte a semplificare la realtà, esistono fun quando vi circolano gli elettroni.
Qualunque modello scientifico
È inesatto, ceci n’est pas une pipe!
Ibridizzazione
Riorganizzazione degli orbitali interni presumibilmente dovuta a forze elettromagnetiche interne.
Sp3
Qualunque forma teatredrica(109^) o tetraedri MANCATI (H20-105^ a causa dei 2 lone pairs dell’O2; NH3-107^ a causa del lone pair di N)
Riorganizzazione produce 4 orbitali sp ISOENERGETICI
Quando un carbonio si dice asimmetrico?
Quando è IBRIDIZZATO SP3 e lega 4 SOSTITUENTI DIVERSI
Sp2
Tre orbitali sp ed uno p(legame laterale o pi greco, nel quale l’elettrone sta sopra e sotto contemporaneamente, evanescente, infatti un legame pi greco nel disegno è uguale a due legami perché l’orbitale nella sua RAPPRESENTAZIONE a due anse, ma non confonderti)
120^
L’INSTABILITÀ del legame pi greco è spiegata con il fatto che l’ibridizzazione sp VIOLA TOTALMENTE il principio di Hund, riempimento degli orbitali degeneri (stessa energia diversi orbitali: stesso livello) in quanto riempie 3sp ed un p
Sp
2 orbitali sp e due p (legami pi greco)
180^ digonale
Carbonio e azoto nel gruppo CIANO sono ibridizzati SP
Carbonio centrale ALLENE, CO2 e qualunque altro carbonio =C=
È ibridizzato SP, non farti confondere, perché ha due legami sigma e due pi greco, semplicemente c’è un pi greco “avanti” ed uno “dietro”.
Due legami pigreco = ibridizzazione sp
Legame dativo
Un particolare TIPO DI LEGAME COVALENTE nel quale il doppietto condiviso è fornito da un atomo SOLTANTO
A proposito del DATIVO
Ricorda sempre che affinché un atomo possa formare un legame dativo e quindi cedere un lone pair deve essere MENO ELETTRONEGATIVO dell’atomo che ACQUISTA il doppietto.
Per il questo il Fluoro, essendo il più elettronegativo non forma mai legami dativi.
Il dativo è un legame tipico degli acidi, perché O è il secondo elemento più elettronegativo.
Tipi di radiazioni
Radioonde: cambiano lo spin
Microonde: ruotano le particelle
Raggi UV: eccitano gli elettroni
Raggi gamma: intaccano i nuclei
R
Costante universale dei gas
Se usiamo atm e Litri ha valore
0,0821
Legge di dalton delle pressioni parziali
P(parziale)=
n(moli)parziali/n(moli)totali •p(totale)
P(pa)= n(elemento in questione) •p(tot)
n(totali)
Attento! Rapporto equivale a frazione molare!
Calcolo velocità elemento conoscendo quella di un altro alla medesima temperatura
V^2(x) • M(x) = V^2(y) • M(y)
Velocità al quadrato e
massa atomica relativa sono i termini dell’equazione
Equazione deriva dall’energia cinetica
Densità assoluta
P•Mr(m.a.relativa)
———————-
R(0,0821)•T(K)
Pressione in atm e LA DENSITÀ ASSOLUTA SI ESPIRME IN GRAMMILITRO
Densità relativa
Densità di un soggetto relativa all’altro.
Si verifica che d. relativa è uguale a AL RAPPORTO DELLE MASSE ATOMICHE RELATIVE.
Ciò deriva dal fatto che dividendo le due densità assolute e SEMPLIFICANDO i termini alla fine restano esclusivamente le masse relative.
Regola di Huckel
Definisce i composti aromatici secondo le seguenti caratteristiche:
1)hanno struttura sp2 planare
2)hanno un numero di elettroni delocalizzati sul ciclo pari a 4n+2, dove n è un numero che può essere maggiore o UGUALE a zero.
N elettroni ideale sarà ad esempio 2,6,10,14…
Passaggi di stato
I passaggi di stato sono determinati dalle modificazioni dei legami deboli tra molecole (i passaggi di stato sono cambiamenti che non snaturano la molecola, rispetto ad altri cambiamenti potremo definirli deboli, giusti “figli” dei legami deboli)
Legami forti
Covalente, (covalente) dativo, ionico
Forza=90/100 kcal/mol oppure 400/500 kJ/mol
Legami deboli
Ione-dipolo (ad esempio quando un sale si stabilizza in H2O)
Forza=20/30 kcal/mol oppure 80/120 kJ/mol
dìpolo-dìpolo (tra molecole con PARZIALE distribuzione di carica)
Forza=8-15 kcal/mol oppure 50-60 kJ/mol
dìpolo-dìpolo indotto
Forza=3-8 kcal/mol oppure 15/35 kJ/mol
Dìpolo istantaneo-dìpolo indotto
Forza=2-4 kcal/mol oppure 8-13 KJ/mol
Forze di Van Der Waals
Dipolo dipolo, dipolo dipolo indotto e dipolo istantaneo dipolo indotto.
NON APPARTIENE ALLA CATEGORIA IL LEGAME IONE DIPOLO, RICORDA
Legami a idrogeno
Il punto di ebollizione di H2O e di altre sostanze “del genere” è molto più alto di quello dei composti simili o degli atomi stessi presi singolarmente.
Ciò si spiega soltanto se ammetto l’esistenza di particolari interazioni tra H e atomi più elettronegativi.
IL LEGAME A IDROGENO SI ATTIVA INFATTI QUANDO H È A CONTATTO CON UN ATOMO PIÙ ELETTRONEGATIVO (N,F,O) CAPACE DI ATTRARRE A SE L’UNICO ELETTRONE DI H E DI DONARE ALL’ATOMO LA CAPACITÀ DI INSTAURARE RELAZIONI CON LE ALTRE MOLECOLE VICINE DERIVATAGLI PROPRIO DALLA FORZA ELETTROMAGNETICA INUSUALE DOVUTA ALL’ESSERE “SCOPERTO” DEL SUO NUCLEO
Gli alcoli hanno proprietà legate ai legami a idrogeno
L’energia del legame a idrogeno è di poco superiore al dipolo-dipolo (10kcal/mol)
La posizione del legame a idrogeno in una molecola è ulteriore variabile per determinare infine il punto di ebollizione, due legami vicini porteranno ad un punto di ebollizione più basso di due legami lontani perché formeranno legami intramolecolari e non extramolecolari.
Il simile
Scioglie il simile
CG e AT
CitosinaGuanina sono basi unite da 3 legami a idrogeno, avranno quindi un melting point più alto.
AdeninaTimina(o Uracile) hanno invece 2 legami a idrogeno
Ossigeno singoletto e tripletto
L’ossigeno molecolare si presenta in quattro diverse configurazioni elettroniche, tutte parimenti presenti in nature e dovute allo spin degli ultimi elettroni ed alla loro posizione negli orbitali.
Si dice ossigeno tripletto la molecola di O2 in cui gli ultimi due elettroni sono disposti su due orbitali pi greco antilegante DIVERSI, a seconda dello spin degli elettroni, esistono quattro forme di tripletto, due delle quali riducibili ad una perché equivalenti (quelle con spin opposto).
Si definisce SINGOLETTO invece una molecola di O in uno stato ECCITATO, avente due elettroni in un UNICO orbitale pi greco (2p) antilegante. A causa del MINOR EQUILIBRIO TRA ORBITALI LEGANTI ED ANTILEGANTI, il singoletto è radioattivo, maggiormente pericoloso e diamagnetico, ossia ha un campo magnetico opposto a quello esterno.
Dallo spettro di assorbimento si evince in oltre la capacità del singoletto di assorbire radiazioni ad una lunghezza d’onda molto maggiore.
Rasoio di Occam
Inutilità di formulare più ipotesi o ipotesi più complesse di quelle necessarie.
Di tutte le ipotesi per descrive un fenomeno scelgo sempre quella PIÙ SEMPLICE
Legge di Avogadro
Volumi uguali di gas uguali alle STESSE condizioni di pressione e temperatura AVRANNO LO STESSO NUMERO DI PARTICELLE.
L’esperimento di Avogadro (H e F in due diversi recipienti con diverse masse poi connessi formano un sol composto) è stato fondamentale per la tavola periodica.
Plasma
Da poco considerato il quarto stato di aggregazione della materia.
Rappresenta i gas ionizzati.
Equazione di stato dei gas ideali.
PV=nRT
ANCHE DETTA LEGGE DI VAN DER WAALS.
Avendo le grandezze in atm e Kelvin e Litri e moli la COSTANTE UNIVERSALE È PARI A 0,0821
La pressione infine tramite le traiettorie degli urti delle particelle delimita il contorno/forma dei gas.
I gas tuttavia si allontanano dall’idealità, spingendo Van Der Waals a ricercare un’equazione che più si avvicini ai risultati sperimentali.
(P+-a)(V+-b)=nRT
Dove a e b sono valori particolari che dipendono dal gas in questione
Legge di Boyle
Legge ISOTERMA
Afferma che il prodotto di pressione e volume è sempre costante in condizioni di isotermia.
Le due grandezze sono quindi INVERSAMENTE PROPORZIONALI e rappresentabili su piano cartesiano tramite ramo di iperbole.
Legge di Charles
Legge delle ISOBARE
Afferma che in condizioni di pressione costante il rapporto tra volume e temperatura è costante.
Le due grandezze sono DIRETTAMENTE PROPORZIONALI e rappresentabili sul piano cartesiano tramite una linea retta
VolumeMassa
Il volume di un gas è dato dai movimenti delle sue particelle e non dalla loro grandezza.
A supporto della legge di Avogadro le molecole di gas più LEGGERI avranno VELOCITÀ MAGGIORE e così occuperanno lo steso volume.
Legge di GayLussac
Analoga alla legge di Charles, descrive però il rapporto pressione temperatura, viene comunemente chiamata legge delle ISOCORE
Covolume
Il volume propiamente occupato da UNA MOLE DI GAS
Passaggi di stato e leggi non isoterme
I risultati delle trasformazioni termodinamiche in cui varia la temperatura non rispettano sempre le leggi: ciò perché bisognerebbe tenere conto dei PASSAGGI DI STATO
Energia cinetica dei gas
Le particelle di un gas non hanno tutte la stessa velocità o e.cinetica ma è possibile calcolarne un VALORE MEDIO, grazie all’EQUAZIONE DI BOLTZMANN o legge di Boltzmann, evinta dallo scienziato da una distribuzione poissoniana.
Dalla legge si può capire che SOLO LA TEMPERATURA influenza l’energia cinetica di un gas
Ec=1/2mv^2=5/2kBT
Questa è la legge per i gas biatomici, per i monoatomici si sostituisce il rapporto 5/2 con il rapporto 3/2
Distribuzione poissoniana
Anche detta legge degli eventi è un modello probabilistico volto a calcolare la possibilità di osservatore un certo numero di eventi in un dato tempo.
Dalle diverse probabilità di osservare determinati valori di energia cinetica BOLTZMANN deriva i possibili valori medi e la sua conseguente legge.
Legge di Graham
In pratica non è altro che la legge di Boltzmann, perché dalla sua equazione estrapolata.
Consente di ricavare la velocità media delle particelle di un atomo conoscendone la velocità di un altro
_ _
mx•vx^2 = my•vy^2
Dove m è la massa del gas e V la velocità al quadrato
Densità assoluta
La densità assoluta corrisponde al rapporto MASSA/VOLUME.
Nei gas si ricava sostituendo il rapporto m/MassaRelativa al numero di moli nell’equazione dei gas ideali di van Der WAALS e riordinando i termini.
d(m/V)= PMr/RT
Densità relativa
Si definisce densità RELATIVA la densità di un gas rispetto ad un altro.
Effettuando il rapporto tra le due densità assolute (ricorda la formula) avendo P/RT costante questa parte del rapporto viene semplificata e in conclusione si può verificare che la DENSITÀ RELATIVA SIA UGUALE al RAPPORTO DELLE MASSE RELATIVE DEI DUE GAS.
Legge di dalton
L’equazione di VanDerWaals non tiene conto del fatto che la pressione esercitata possa derivare da un miscuglio di gas.
La legge di Dalton evidenzia il fatto che la pressione totale di un miscuglio di gas sia uguale alla somma delle pressioni parziali.
Da cui si può ricavare la formula per ricavare una o l’altra PRESSIONE PARZIALE.
Pparziale/Ptot = n(moli)parziali/ntot
Da questa formula si può infine capire come il rapporto pressione parziale pressione totale SIA EQUIVALENTE ALLA FRAZIONE MOLARE DEL COMPOSTO, che è uguale proprio al rapporto tra moli parziali(di a), fratto moli totali (a+b)
Stato liquido
Mentre nei gas l’energia cinetica prevale su quella di legame, nei liquidi il rapporto è ben più bilanciato e il moto browniano meno libero.
Non può esistere un’equazione di stato dei liquidi o solidi, ma per i liquidi esistono varie proprietà efficienti nel descriverne lo stato.
VISCOSITÀ:resistenza del fluido allo scorrimento(il vetro è un liquido ad altissima viscosità e amorfo)
TENSIONE SUPERFICIALE:rappresenta la DENSITÀ SUPERFICIALE(rapporto cariche superficie ove son distribuite) riferita all’energia di legame nell’interfaccia di contatto del liquido con un materiale d’altra natura (gas,solido). Con i gas di norma si avverte uno sbilanciamento di forze in quanto le molecole sono maggiormente attratte dalla sezione liquida.
CAPILLARITÀ:insieme di fenomeni dovuti alle interazioni solido(recipiente) liquido gas(aria).
Esempi sono la capacità dei liquidi di risalire autonomamente recipienti molto stretti o la formazione del MENISCO(mezzaluna) nei recipienti dei liquidi dovuto ad una maggiore affinità del liquido (polare) con le pareti del recipiente (polare) che con l’aria (apolare)
Pressione/Tensione di vapore
La pressione di vapore è la pressione esercitata dal vapore di una sostanza sulla fase condensata, DIPENDE ESCLUSIVAMENTE dalla temperatura e non dal volume.
La capacità di un elemento/molecola di passare allo stato gassoso(VOLATILITÀ) è direttamente proporzionale alla sua TENSIONE DI VAPORE.
Forme del carbonio
Diamante (sp3 teatrale del gigante)
Grafite (sp2 anelli benzenici sovrapposti)
Grafene (foglio esagonale sottilissimo e monostrato intagliato DALLA GRAFITE)
Superconduzione
Quando abbassando prontamente la temperatura provoco un CAMBIAMENTO DI POSIZIONE dei nucleoni di un metallo, che formano veri e propri tunnel favorendo il passaggio di cariche e di fatto ANNULLANDO LA RESISTENZA
Diagramma di stato
Diagramma a linee curve su asse Pressione Temperatura.
Favorisce lo studio dei passaggi di stato. Ogni punto è un diverso livello termodinamico ed ha un suo senso.
Le linee curve segnano il passaggio tra uno stato e l’altro e il variare delle temperature e pressioni necessarie per effettuare le trasformazioni.
Ogni linea rappresenta inoltre la pressione di vapore esistente tra le fasi.
Punto triplo
Su un diagramma di stato rappresenta il punto di contatto fra le tre linee, ossia i particolari valori di T e P in cui sussistono GLI STATI SOLIDO, LIQUIDO e GAS.
Il punto triplo dell’ACQUA è a 0,01 ^C e
4,58 mmHg
Punto critico
Punto raggiunto dopo aver aumentato notevolmente T e P di un “oggetto”.
A tale punto l’energia cinetica delle particelle dell’oggetto è tale da vincere ogni attrazione.
Non posso più passare allo stato liquido aumentando la pressione (compressione), devo in caso ridurre la temperatura.
Sul diagramma di stato la linea di condensazione non è più incrociata in verticale dallo stato liquido.
Solamente dopo aver SUPERATO IL PUNTO CRITICO H2O si dice propiamente un GAS e si avvicina all’idealità.
Prima del punto critico H2O è vapore e non gas.
Il punto critico dell’acqua è a temperatura 374,1^C e a pressione 218atm