Materia Flashcards
Cosa si intende per trasformazione FISICA
una trasformazione reversibile che non cambia la composizione chimica della materia.
Alla fine della reazione NON si avrà la formazione di nuove sostanze.
ex: passaggi di stato
Elenco delle varie trasformazioni fisiche
Solido -> liquido : fusione
Liquido -> gassoso/aeriforme: vaporizzazione
Liquido Gassoso / Aeriforme: Sublimazione
Solido
Differenza tra gas e vapore
Una sostanza allo stato aeriforme viene definita GAS quando si trova al di SOPRA della sua temperatura critica (oltre il quale non può avvenire la condensazione).
Viene definito VAPORE quando si trova al di SOTTO della temperatura critica
A parità di massa, nel passaggio di stato liquido allo stato gassoso, come si comportano il volume e la densità? Mentre per quanto riguarda il passaggio di stato liquido al solido? e quali sono le loro eccezioni.
Liquido -> Gassoso: Il volume AUMENTA e la densità DIMINUISCE.
Solido
Cosa si intende per temperatura critica e pressione critica?
Invece per punto triplo?
Si definisce temperatura critica e pressione critica, la condizione in cui coesiste la bifasicità (contemporanea presenza di due fasi), cioè la T e le P massime oltre le quali si ha poi una singola fase. L’incontro tra T critica e P critica è definito PUNTO CRITICO.
Per punto triplo si intende il punto in cui le tre fasi (solido, liquido, gassoso) coesistono in equilibrio.
Come mai nelle curve di riscaldamento di ogni sostanza pura si può identificare una sosta termica?
Si può identificare una sosta termica in cui la temperatura non varia. Ciò si verifica poiché durante il passaggio di stato, il CALORE LATENTE che viene ceduto al sistema, viene utilizzato per rompere i legami fra le particelle e non per aumentare la temperatura del sistema, permettendo dunque la fusione o l’evaporazione.
ex: per questo motivo quando si porta l’acqua a bollore per cuocere la pasta, anche se viene utilizzata una fiamma potente, la sua temperatura rimane fissa sui 100°C.
T di ebollizione di H2O: 100°C (373,15K)
T di fusione di H2O: 0°C (273,15)
Cos’è una soluzione?
Un miscuglio omogeneo costituito da un solvente (che si sceglie) ed un soluto (che viene sciolto).
ex: L’acqua minerale dei rubinetti è un esempio di miscuglio omogeneo.
Cosa sono i colloidi?
Sistemi con caratteristiche intermedie tra miscugli omogenei ed eterogenei.
Il colloide è formato da una sostanza uniforme, definita fase disperdente, in cui si trovano disperse le particelle di un’altra sostanza ( fase dispersa ). Tali particelle hanno dimensioni tra i n ai µ e sono tenute sospese nel colloide dall’urto tra le molecole di maggiori dimensioni.
A seconda della fase disperdente quali tipi di colloidi si distinguono?
Sol: se la fese disperdente liquida prevale su quella solida (pasta dentifricia).
Gel: se la fase solida prevale su quella liquida (gelatine).
ex:
- la panna montata è una schiuma formata da una fase disperdente liquida e una dispersa gassosa.
- la maionese è un’emulsione, cioè una dispersione colloidale che si forma sbattendo energicamente due liquidi NON miscibili ( un idrofilo e l’altro idrofobo) in questo caso aceto e olio.
- il sangue è un colloide formato da una fase disperdente liquida nella quale sono disperse le proteine plasmatiche.
Descrivi le tecniche di separazione fisiche che si possono utilizzare per isolare le sostanze che compongono un miscuglio.
- Filtrazione:
tecnica che sfrutta le diverse dimensioni delle particelle, le quali vengono separate attraverso un filtro con maglie. Le particelle più piccole del diametro delle maglie passano attraverso il filtro, quelle più grandi rimangono intrappolate. (ex: acqua e sabbia) - Centrifugazione:
separa due sostanze di un miscuglio eterogeneo tramite la FORZA CENTRIFUGA. Viene solitamente utilizzata per separare i miscugli eterogenei solido-liquido o i miscugli liquido-liquido, sfruttando le differenti DENSITA’ delle sostanze. (ex: centrifugazione del sangue, il sangue viene separato nelle sue componenti, la parte liquida meno densa cioè il plasma, e la parte corpuscolata solida più densa cioè le cellule ematiche. - Cromatografia:
tecnica basata sulla diversa velocità di migrazione delle sostanze posizionate su un supporto, che vengono trasportate da un fluido, detto eluente. - Distillazione:
Si basa sulla VOLATILITA’, cioè la tendenza ad evaporare, dei componenti di miscele liquide. Minore è la temperatura di ebollizione prima essa si porterà in fase gassosa, facendo sì che possa essere incanalata tramite un sistema di tubi in un differente becher ed essere ricondensata. L’altra sostanza rimarrà invece nel primo recipiente dove era stata inserita la miscela iniziale, poiché avrà un punto di ebollizione maggiore rispetto alla prima sostanza.
ex: distillazione del vino, miscuglio omogeneo costituito da acqua e alcol etilico, quest’ultimo ha T di ebollizione < rispetto all’H2O (78°C) tenderà ad evaporare più velocemente e a separasi andando a formare il Brandy.
Cos’è un composto?
Una sostanza pura che non può essere decomposta, con mezzi fisici e chimici, in sostanze ancora più semplici ed i cui elementi si trovano in rapporto fisso tra loro.
Atomi
Sono le più piccole particelle, non subiscono alterazioni chimiche, ma possono subire trasformazioni fisiche (eccitazione, fissione, disintegrazione).
Elettrone
Ha unità di massa atomica pari a 1/1836 uma (unità di massa atomica), talmente piccola da NON essere considerata.
E’ situata negli orbitali ed ha massa pari a 9,11 x 10^-13 kg.
A e Z?
A: Numero di massa
protoni + neutroni = A
Z: Numero atomico
protoni=elettroni=Z
A-Z= neutroni
Isotopi
e a cosa corrisponde la loro MASSA atomica ? (non z che è il numero atomico)
Sono atomi dello stesso elemento che presentano lo stesso numero di protoni (Z), ma possiedono numero di massa (A) diverso perché contengono un numero diverso di neutroni.
Prozio 1p, 1e A=1
Deuterio 1p 1n 1e A=2
Trizio 1p 2n 1e A=3
La loro massa atomica sarà una media delle masse degli isotopi ponderata sulla loro ABBONDANZA PERCENTUALE in natura.
Per calcolarla si sommano i prodotti fra le masse di ciascun isotopo
Raggio atomico
Metà della distanza tra i centri dei nuclei di 2 atomi dello stesso elemento contigui. Quando un atomo perde un elettrone, formando un CATIONE, questo assumerà un raggio atomico MINORE rispetto all’atomo neutro.
Viceversa, se forma il suo ANIONE, assumerà un raggio atomico MAGGIORE rispetto all’atomo neutro.
Energia di ionizzazione EI
Quantità minima di energia necessaria per strappare un elettrone a un atomo isolato in forma gassosa , formando uno ione con carica positiva (catione). Aumenta progressivamente.
Processi: X + El -> X+ + e-
Per trovare il gruppo dell’elemento a partire dalle sue energie di ionizzazione, è necessario trovare a quale energia di ionizzazione corrisponde il “salto energetico”, cioè la differenza più grande fra energie di ionizzazione .
Gruppo= n° EI - 1= Gruppo
Proprietà della tavola periodica
Raggio atomico
diminuisce verso destra
aumenta verso il basso
Energia di Ionizzazione
aumenta verso destra
aumenta verso l’alto
Affinità Elettronica
aumenta verso destra
aumenta verso l’alto
Elettronegatività
aumenta verso destra
aumenta verso l’alto
Carattere Metallico
cresce obliquamente da destra a sinistra e dall’alto verso il basso
Carattere NON metallico
cresce obliquamente da sinistra a destra e dal basso verso l’alto.
Affinità Elettronica AE
Quantità di energia spesa o rilasciata quando un elettrone viene aggiunto ad un ATOMO NEUTRO isolato in fase gassosa a formare uno ione con carica negativa (anione).
Processo: X + e- -> X- + AE
NB: non è l’inverso dell’energia di ionizzazione perché nell’affinità elettronica si parte sempre da un atomo neutro.
Elettronegatività
Capacità degli atomi di attrarre a sé gli elettroni di legame di un altro atomo.
Elementi più elettronegativi FON
Fluoro, Ossigeno e Azoto.
I metalli alcalini (gruppo I) sono quelli meno elettronegativi tranne l’idrogeno H che è un non metallo e un’elttronegatività abbastanza elevata ( circa 2,20 ).
N.O.
e il numero di ossidazioni dei vari elementi e le eccezioni
Per numero di ossidazione si intende il numero di elettroni che vengono scambiati da un atomo all’interno di una molecola. In un composto corrisponde alla carica che un elemento assumerebbe se tutti di elettroni di valenza venissero assegnati all’atomo più elettronegativo appartenente a quel composto.
I: +1 II: +2 III: +2 IV: +2, +4 V: +3, +5 VI: +4, +6 VII: +1, +3, +6 VIII: 0
F: -1
O: -2, nei periossidi -1, con il Fluoro +2
H: +1, negli idruri assume -1 poiché è più elettronegativo degli altri metalli.
Varie teorie atomiche
Modello di Thomson “a panettone”
carica positiva omogeneamente distribuita con elettroni incastonati.
Modello atomico di Rutherford “a planetario”
nucleo centrale contenente tutta la massa e cariche negative puntiformi poste a grande distanza.
Modello atomico di Bohr “quantistico”
gli elettroni si muovono intorno al nucleo su orbite circolari quantizzate. L’orbita è una traiettoria ben definita.
Modello atomico di Schrodinger (a cui collaborarono anche Heisenberg e De Broglie, “ondulatorio”)
gli elettroni si collocano in orbitali atomici, definiti da numeri quantici. Non sono traiettorie ben definite, come le orbite, ma delle “zone di alta probabilità in cui è possibile trovare l’elettrone”.
Gli elettroni si collocano in orbitali atomici, i quali corrispondono alla regione di spazio attorno al nucleo in cui è presente elevata probabilità di trovare l’elettrone. Questo si verifica in accordo con il PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE DI HEISENBERG, secondo il qual è impossibile determinare contemporaneamente la posizione e l’energia (o velocità) di un elettrone. Di conseguenza, sarà possibile misurare la velocità o la posizione dell’elettrone, ma NON entrambe in contemporanea in modo accurato.
cosa si intende per orbitale
la regione nella quale la probabilità di trovare l’elettrone è massima.
numero quantico
numero che specifica il valore di una proprietà dell’elettrone, come lo stato energetico o la tipologia di orbitale in cui potrebbe trovarsi un elettrone.
Esistono 3 numeri quantici:
energia-> numero quantico principale n. maggiore è l’energia, cioè il valore di “n”, maggiore è la distanza dell’elettrone dal nucleo. Assume valori che vanno da 1 a infinito, corrispondendo al livello energetico dell’orbitale.
forma-> numero quantico secondario l. la forma assunta dagli orbitali varia dalla più semplice sferica (orbitali s), a quella bilobata sui tre assi (orbitali p), fino alle sagome più complesse degli orbitali d ed f. assume valori che vanno da 0 a “n-1” corrispondendo praticamente al sottolivello dell’orbitale.
orientamento-> numero quantico magnetico m, assume valori compresi da -l e +l (compreso lo 0), corrispondendo al numero degli orbitali di un sottolivello (ex: l=2, m=-2
poi c’è il numero quantico di spin “ms” che NON SI RIFERISCE ALL’ORBITALE, bensì all’elettrone contenuto al suo interno. Esso definisce il verso di rotazione dell’elettrone e assume valori pari a +1/2 e -1/2
i SOTTOLIVELLI contengono n^ di orbitali:
s: 1
p: 3
d: 5
f: 7
mentre gli ORBITALI possono contenere al massimo 2 elettroni.
