Fondamenti di Chimica: Concetti Essenziali Spiegati

Fondamenti di Chimica: Concetti Essenziali Spiegati

1. Definire la Termochimica

Branca della chimica che studia le variazioni di energia (spesso sotto forma di calore) che si verificano durante una reazione chimica.

2. Che cos'è il Calore di Formazione?

Il calore di formazione (o entalpia standard di formazione) è la variazione di entalpia associata alla formazione di una mole di una sostanza a partire dai suoi elementi costituenti nei loro stati standard.

3. Qual è il Calore di Reazione?

Il calore di reazione (o variazione di entalpia di reazione) è l'energia assorbita o liberata durante una reazione chimica che avviene a pressione costante.

4. Citare il Primo Principio della Termodinamica

Il Primo Principio della Termodinamica afferma che l'energia totale di un sistema isolato si conserva; l'energia non può essere creata né distrutta, ma solo trasformata da una forma all'altra.

5. Che cos'è una Soluzione?

Una soluzione è una miscela omogenea di due o più componenti.

6. Parlare dei Diversi Tipi di Miscele

I tipi di miscele includono:

• Soluzioni: Miscele omogenee (es. acqua salata).
• Colloidi: Miscele eterogenee con particelle disperse che non si depositano (es. latte).
• Sospensioni: Miscele eterogenee con particelle più grandi che tendono a depositarsi (es. sabbia in acqua).

7. Unità di Misura Fisiche e Chimiche

Esempi di unità di misura:

• Fisiche (Sistema Internazionale - SI): chilogrammo (kg), metro (m), secondo (s), Newton (N), Kelvin (K), Ampere (A), Candela (cd).
• Chimiche: mole (mol), unità di massa atomica (u o Da - Dalton), grammo per mole (g/mol).

8. Temperatura di Ebollizione dell'Acqua

A pressione atmosferica standard, la temperatura di ebollizione dell'acqua è 100 °C.

9. Temperatura di Congelamento dell'Acqua

A pressione atmosferica standard, la temperatura di congelamento dell'acqua è 0 °C.

10. Proprietà Fisiche e Chimiche della Materia

Le proprietà della materia si dividono in:

• Proprietà Fisiche: Possono essere osservate o misurate senza cambiare la composizione chimica della sostanza (es. punto di fusione, punto di ebollizione, densità, colore, stato fisico).
• Proprietà Chimiche: Descrivono la capacità di una sostanza di subire trasformazioni chimiche, cambiando la sua composizione (es. reattività, infiammabilità, acidità, basicità).

Esempi di proprietà fisico-chimiche (spesso si intendono proprietà che dipendono sia da aspetti fisici che chimici, o semplicemente una combinazione delle due categorie):

• Viscosità
• Tensione superficiale
• Solubilità

11. Che cos'è un Acido?

Secondo la definizione di Arrhenius, un acido è una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni idrogeno (H⁺). In termini di pH, una soluzione acida ha un pH inferiore a 7.

12. Tre Caratteristiche degli Acidi

Caratteristiche comuni degli acidi:

• Hanno un sapore aspro (non assaggiare sostanze chimiche!).
• Conducono l'elettricità in soluzione acquosa (sono elettroliti).
• Reagiscono con le basi per formare sali e acqua (reazione di neutralizzazione).
• Possono corrodere i metalli.

13. Che cos'è una Base?

Secondo la definizione di Arrhenius, una base è una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni idrossido (OH⁻). In termini di pH, una soluzione basica (o alcalina) ha un pH superiore a 7.

14. Tre Caratteristiche delle Basi

Caratteristiche comuni delle basi:

• Hanno un sapore amaro (non assaggiare sostanze chimiche!).
• Sono scivolose al tatto (come il sapone).
• Reagiscono con gli acidi per formare sali e acqua (reazione di neutralizzazione).
• Possono essere corrosive.

15. L'acqua è Acida o Basica? Perché?

L'acqua pura è neutra perché a 25°C ha un pH di 7. Questo significa che la concentrazione di ioni H⁺ è uguale alla concentrazione di ioni OH⁻.

16. Definire la Neutralizzazione

La neutralizzazione è una reazione chimica tra un acido e una base che produce un sale e acqua. Durante la reazione, gli ioni H⁺ dell'acido reagiscono con gli ioni OH⁻ della base per formare molecole d'acqua, e le proprietà acide e basiche vengono "neutralizzate".

17. Differenza Principale tra un Acido e una Base

La differenza principale risiede nel loro comportamento in soluzione acquosa e nel valore del pH:

• Gli acidi tendono a donare protoni (H⁺) o accettare elettroni e hanno un pH inferiore a 7.
• Le basi tendono ad accettare protoni (H⁺) o donare elettroni e hanno un pH superiore a 7.

18. Che cos'è un Legame Chimico?

Un legame chimico è una forza di attrazione che tiene uniti due o più atomi, ioni o molecole, formando composti chimici.

19. Che cos'è un Legame Covalente?

Un legame covalente è un tipo di legame chimico in cui due atomi condividono una o più coppie di elettroni per raggiungere una configurazione elettronica più stabile.

20. Che cos'è un Legame Ionico (o Elettrovalente)?

Un legame ionico (o elettrovalente) è un tipo di legame chimico che si forma tra atomi con una grande differenza di elettronegatività. Questo porta al trasferimento di uno o più elettroni da un atomo all'altro, creando ioni con cariche opposte che si attraggono reciprocamente.

21. Che cos'è un Legame Ionico?

Un legame ionico è un tipo di legame chimico che si forma tra atomi con una grande differenza di elettronegatività, risultando nel trasferimento di elettroni e nella formazione di ioni che si attraggono elettrostaticamente.

22. Definire il Legame Covalente di Coordinazione (o Dativo)

Un legame covalente di coordinazione (o dativo) è un tipo speciale di legame covalente in cui la coppia di elettroni condivisa proviene interamente da uno solo dei due atomi coinvolti nel legame.

23. Definire il Legame Metallico

Il legame metallico è un tipo di legame chimico che si forma tra atomi di metalli. È caratterizzato dalla condivisione di elettroni di valenza tra tutti gli atomi del reticolo cristallino, formando una "nuvola" o "mare" di elettroni delocalizzati che tiene uniti gli ioni metallici positivi.

24. Definire il Legame a Idrogeno

Il legame a idrogeno è un'interazione intermolecolare (o intramolecolare) debole che si verifica quando un atomo di idrogeno, legato covalentemente a un atomo molto elettronegativo (come Ossigeno, Azoto o Fluoro), viene attratto da un altro atomo elettronegativo nelle vicinanze.

25. Che cos'è l'Ossidazione?

L'ossidazione è un processo chimico in cui una specie chimica (atomo, ione o molecola) perde uno o più elettroni, aumentando il suo numero di ossidazione.

26. Che cos'è la Riduzione?

La riduzione è un processo chimico in cui una specie chimica (atomo, ione o molecola) acquista uno o più elettroni, diminuendo il suo numero di ossidazione.

27. Che cos'è il Numero di Ossidazione?

Il numero di ossidazione (o stato di ossidazione) è un numero che viene assegnato a un atomo in una molecola o ione per rappresentare formalmente la carica che l'atomo avrebbe se tutti i legami fossero ionici. Non è necessariamente legato al numero di elettroni nell'ultimo strato.

28. Riassunto del Comportamento dei Gas (Caratteristiche)

Secondo il modello del gas ideale, le caratteristiche principali dei gas sono:

• Le particelle (atomi o molecole) sono molto distanti tra loro rispetto alle loro dimensioni.
• Le forze di attrazione o repulsione tra le particelle sono trascurabili (ideale).
• Le particelle sono in costante movimento casuale e si urtano elasticamente tra loro e con le pareti del contenitore.
• Occupano l'intero volume del contenitore che li ospita.
• Hanno bassa densità rispetto a liquidi e solidi.