La composizione della materia Flashcards
Miscela
Insieme fisico di due o più sostanze.
Fase
Porzione di sistema con proprietà fisico-chimiche che variano con continuità o identiche, separata da superfici limitanti.
Miscele eterogenee
Due o più fasi, non uniformi e componenti distinguibili.
Miscele omogenee
Una sola fase, uniformi e non distinguibili i componenti.
Filtrazione
Miscele eterogenee di liquido e solido. Sfrutta diverse dimensioni, la miscela passa attraverso un filtro di carta assorbente.
Distillazione
Sfrutta diverse temperature di ebollizione.
Distillazione semplice
Separa liquido da soluzione solido-liquido.
Distillazione frazionata
Separa un liquido da una soluzione di due o più liquidi.
Cromatografia
Sfrutta le diverse velocità con cui migrano i componenti di una miscela attraverso un materiale di supporto, sotto la spinta di un flusso di solvente.
Flusso di solvente cromatografia
Eluente.
Centrifugazione
Sfrutta le diverse densità e forza centrifuga.
Estrazione con solventi
Sfrutta la solubilità di una sola sostanza on un determinato solvente.
Sostanze pure
Porzione di materia con composizione uniforme, costante e ben definita.
Unità fondamentale composti ionici
Cella elementare di reticolo cristallino tridimensionale .
Unità fondamentale gas nobili
Atomo.
Unità fondamentale sostanze covalenti
Molecola.
Composti
Possono essere scissi, formati da atomi diversi legati a formare reticoli cristallini tridimensionali (NaCl) o molecole (H2O).
Elementi
Insieme di atomi con identiche caratteristiche.
Sostanza elementare
Sostanza pura con atomi dello stesso elemento.
Elementi come atomi singoli in natura
Gas nobili
Atomo
Minima frazione di materia che conserva caratteristiche chimiche ma non fisiche (tranne gas nobili).
Molecola
Porzione più piccola di sostanza pura che mantiene proprietà chimiche e fisiche.
Primo a parlare di atomo
Democrito 400 a.C.
Prima teoria atomica con valore scientifico e perchè
Di Dalton, 1802, impostata su misure, spiegazioni e previsioni.
Prove esistenza atomo
fine XVIII secolo grazie a leggi conservazione massa e proporzioni definite
Legge di conservazione della massa
Lavoisier, 1783, Somma masse reagenti uguale somma massa prodotti
Legge delle proporzioni definite
In una sostanza pura elementi combinati secondo rapporto in peso definito e costante
Postulato 1 teoria atomica Dalton
Tutti gli elementi sono fatti di particelle piccolissime chiamate atomi, uguali tra loro e con stesse proprietà chimiche.
Postulato 2 Dalton
Nelle rezioni chimiche gli atomi conservano le loro identità
Postulato 3 Dalton
Gli atomi di elementi diversi si legano formando composti. In un composto, numero relativo e tipo di atomi di ogni elemento sono costanti.
Legge delle proporzioni multiple
Quando due elementi si combinano per dare uno o più composti, le quantità in peso di uno e dell’altro sono fisse, i rapporti sono semplici ed esprimibili tramite numeri piccoli ed interi.
Modello atomico di Rutherford o planetario
1911, atomo composto da nucleo centrale con protoni e neutroni, quasi tutta la massa dell’atomo qui; elettroni in movimento intorno al nucleo, stesso numero protoni.
Neutroni+protoni nome
Nucleoni.
Carica protone
+1.6*10^-19C
Carica elettrone
-1.6*10^-19C
Carica neutrone
0
Massa protone
1.69*10^-27kg
Massa elettrone
9,11*10?-31kg
Massa neutrone
1,67*10^-27kg
Z
numero atomico, protoni nel nucleo
Dove indicato numero atomico
in basso a sinistra.
A
Numero di massa, numero di nucleoni (somma) nel nucleo.
Dove indicato numero di massa
alto a sinistra.
Ione positivo
Catione.
Ione negativo
Anione.
Problema modello planetario
Disaccordo teoria elettromagnetica classica, carica elettrica in movimento perde gradualmente energia.
Modello di Bohr
1913, Rutherford+teoria quantistica, orbite stazionarie dove elettroni si muovono senza perdere energia.
Orbite quantizzate
Distanza specifica dal nucleo determinata da n.
Quando elettrone appartiene a orbita quantizzata
Quando il valore del suo momento angolare mvr è un multiplo intero di h/2pi
h
Costante di PLanck 6,625*10^-34
Equazione orbite quantizzate
mvr=n*h/2pi
Correlazione n-energia elettrone Bohr
Direttamente proporzionale, cresce al crescere di n.
Posizione elettrone Bohr
Dipende dal contenuto energetico, più alto è n più è lontano.
Quando un atomo può scambiare energia con l’esterno Bohr
Quando un elettrone passa da un’orbita stazionaria a un’altra, l’energia scambiata è pari alla differenza tra i due livelli.
Come avvengono scambi di energia tra atomo e ambiente
Per assorbimento o emissione di un fotone.
Energia fotone scambi atomo-ambiente
hν (ni)
Modello ondulatorio
1930, movimento elettroni legato al concetto di probabilità.
Dov’è l’elettrone Modello ondulatorio
Confinato in orbitali dove non identificabile come particella fisica, si comporta come nuvola elettrica.
Principio di indeterminazione di Heisemberg
Impossibile sapere precisamente posizione e velocità di una particella.
Conseguenze principio di Heisenberg
Per elettroni non esistono traiettorie bensì solo posti dove è possibile esso sia in un dato momento.
Orbitale
Regione di spazio con alta probabilità (90% min) di trovare l’elettrone dato.
Funzione d’onda ψ (psi)
Funzione matematica che lega regioni di spazio e la probabilità di trovarvi elettroni di data energia. Utilizza i numeri quantici.
Da cosa è univocamente determinato un orbitale
Dai tre numeri quantici n, l, m.
Quanti elettroni può ospitare un orbitale
2, che differiscono per il numero quantico ms
Orbitali che ospitano elettroni di pari energia
Isoenergetici o degeneri, hanno n ed l uguali. (3p 5d…)
n
Numero quantico principale, determina la dimensione dell’orbitale (energia elettrone!), il livello energetico.
n=1
Strato K.
n=2
Strato L.
n=3
Strato M.
n=4
Strato N.
l
Numero quantico secondario, forma dell’orbitale (mvr), sottolivello energetico.
Valori assumibili da l
Da 0 a (n-1).
mvr
Momento angolare dell’elettrone.
m
Numero quantico magnetico, orientamento dell’orbitale nello spazio.
Valori assumibili da m
Fra -l e +l.
ms
Numero quantico di spin, indica il senso di rotazione.
Valori assumibili da ms
Tra -1/2 e +1/2.
l=0
Sottolivello s.
l=1
Sottolivello p.
l=2
Sottolivello d.
l=3
Sottolivello f.
Principio di Aufbau
Elettroni si dispongono occupando prima orbitali liberi ocn energia minore.
Da cosa dipende energia orbitali
Prima da n, poi a parità da l. La forma influisce anche però a volte più del livello.
Principio di esclusione di Pauli
Non possono coesistere due o più elettroni con i 4 numeri quantici uguali.
Regola di Hund o massima molteplicità
Se disponibili orbitali degeneri gli elettroni dispongono singolarmente con spin parallelo sul numero massimo di questi.
Principio di costruzione tavola periodica
Elementi messi in ordine di numero atomico crescente in file orizzontali, a capo ad ogni riempimento di livello energetico.
Righe orizzontali tavola periodica
Periodi, 7 (come i livelli energetici) e numeri arabi.
Colonne tavola periodica
Gruppi, numeri romani e A (8) o B (10), IUPAC 1-18.
Caratteristica gruppi
Stessi elettroni di valenza nel guscio di valenza
Elementi gruppi 1-2, 13-18
Elementi rappresentativi, elettroni più esterni negli orbitali s o p.
Elementi gruppi 3-12
Di transizione, sottolivello d parzialmente riempito.
Elementi di transizione interna
Nel sesto e settimo periodo, sottolivello f parzialmente riempito.
Blocco s
Gruppo 1 e 2, ultimo elettrone in orbitale s.
Blocco p
Gruppi 13-18, ultimo elettrone in orbitale p.
Blocco d
Gruppi 3-12, ultimo elettrone in orbitale d.
Blocco f
Elementi di transizione interna, ultimo elettrone in orbitale f.
Numero elettroni valenza gruppi 1-2, 13-18
Corrisponde al gruppo di appartenenza, riempimento orbitali s e p.
Orbitali riempiti metalli di transizione
Sottolivello d.
Metalli di transizione
Gruppi 3-12.
Cosa determina proprietà chimiche atomi
Configurazione elettronica esterna.
Dimensione atomica
Nube elettronica no confine definito. Raggio atomico è la metà della distanza tra due nuclei di due stessi atomi di una molecola biatomica.
Dimensione atomica rapporto tavola periodica
Aumenta da alto in basso coi gruppi (aumenta n, guscio in riempimento più lontano). Diminuisce lungo i periodi (aumentano protoni quindi attrazione).
Potenziale o energia di ionizzazione EI
Energia necessaria per sottrarre un elettrone ad un atomo, ottenendo un catione.
Variazione EI tavola periodica
Aumenta lungo i periodi, diminuisce lungo i gruppi
EI prima seconda etc
Sempre più alta, a volte salti bruschi per diversi n.
Affinità elettronica AE
Energia che si libera qunado un atomo neutro acquista un elettrone e diventa anione.
Variazione AE periodica
Aumenta periodi, diminuisce gruppi.
Elettronegatività
Tendenza ad attirare elettroni di legame.
Elettronegatività tavola periodica
Aumenta periodi diminuisce gruppi.
Scala elettronegatività
Grandezza adimensionale, da 0 a 4. Gas nobili 0, Fl 4, Cs 0,7.
Metalli tavola periodica
Sinistra linea spezzata B-At.
Caratteristiche chimiche metalli
Pochi elettroni al livello esterno, bassa EI, bassa AE, bassa elettronegatività, formano facilmente ioni positivi.
Caratteristiche fisiche metalli
Temperatura ambiente solidi, punti di fusione elevati, duttili, malleabili, lucenti, alta conducibilità termica ed elettrica.
H caso particolare perchè
Configurazione elettronica da metallo, ma caratteristiche da non metallo.
Non-metalli
Destra della linea spezzata B-At.
Caratteristiche chimiche non-metalli
Mancano pochi elettroni per completare livello esterno, alta energia ionizzazione, affinità elettronica e elettronegatività; formano facilmente ioni negativi.
Caratteristiche fisiche non-metalli
Non duttili, nè malleabili, nè lucenti, bassa conducibilità elettrica e termica.
Semimetalli
A cavallo linea spezzata B-At. Sono B, Si, Ge, As, Sb, Te.
B, Si, Ge, As, Sb, Te.
Boro, silicio, germanio, arsenico, antimonio, tellurio. Semimetalli.
Proprietà semimetalli
Intermedie, dipende da chi si legano.
Gruppo 1 o I A nome
Metalli alcalini.
Gruppo 2 o II A nome
Metalli alcalino-terrosi.
Gruppo 17 o VII A nome
Alogeni.
Gruppo 18 o VIII A nome
Gas nobili.
Isotopi
Atomi con stesso Z ma diverso A, quindi numero diverso di neutroni nel nucleo.
Come si scrive isotopo
In alto a sinistra A, basso a sinistra Z
Elemento isotopi nome proprio
H, 1 1 Idrogeno o Prozio, 2 1 Deuterio, 3 1 o T Trizio.
Proprietà isotopi
Stesse prop chimiche (numero di elettroni e protoni uguale), diversa massa atomica (diverso numero di massa).
uma
Unità di massa atomica, 1/12 massa dell’atomo di isotopo 12 del carbonio (che ha massa 12).
Valore uma
1,67*10^-27kg
Massa atomica relativa
Rapporto tra massa assoluta dell’atomo e uma.
Massa atomica relativa altri nomi
Peso atomico, massa atomica, mr.
MA nella tavola periodica
Media della massa dei diversi isotopi tenendo conto dell’abbondanza di ognuno.
Massa molecolare relativa
Somma delle masse atomiche degli atomi di una molecola moltiplicate per gli indici.
Massa molecolare relativa altri nomi
Peso molecolare, M, MM, PM
Peso formula
Peso molecolare, per i composti ionici e non composti a molecole.
Mole
Quantità di materia che contiene entità elementari pari al numero di atomi in 12 grammi di carbonio-12. In una mola il peso in grammi è pari al peso atomico o molecolare.
Quanto contiene una mole
6.02*10^23 unità elementari, numero di Avogadro
Unità di misura massa molare
g/mol
Calcolare numero moli
Dividere massa data per massa di una mole. n=m(g)/PM
Legge di avogadro
In condizioni di temperatura=0C, pressione=1 atm, una mole di qualsiasi gas occupa un volume di 22,4 litri.
Legge di avogadro conseguenze
A pari pressione e temperatura, volumi uguali di gas diversi hanno stesso numero di molecole e moli.
Formula bruta
indica il tipo e il numero di atomi, senza mostrare i legami.
Come scritta formula bruta
Ordine crescente di elettronegtività, rapporto quantitativo (stechiometrico) espresso con indici che indica numero di atomi in una molecola.
Formula minima
Rapporto minimo di combinazione tra gli elementi del composto
Formula molecolare
Rapporto effettivo di combinazione tra elementi molecola.
Formula di struttura
Indica la disposizione spaziale degli atomi, come sono leati e con che legame.
Determinare formula chimica composto
Conoscere composzione qualitativa (elementi di cui è composto) e quantitativa (percentuale in peso di ogni elemento). Ricavare poi rapporto atomico di combinazione.
Calcolo formula molecolare
Conoscere formula minima e peso molecolare, moltiplicano indici per rapporto PM e peso formula della formula minima,
Calcolo composizione percentuale composto
Nota formula molecolare, calcoli percentuale in peso di ogni elemento. %elemento=(Massa elemento in una mole di composto/mamma molare composto)*100.
