Appunti, riassunti, compiti, esami e problemi di Chimica

Reazioni in ambiente acquoso

Concetto di acido e di base secondo Brønsted-Lowry

• Acido: ogni sostanza capace di cedere protoni.
• Base: ogni sostanza capace di accettare protoni.

Affinché una sostanza agisca da acido, deve essere in presenza di un'altra che agisca da base per accettare i protoni. In ambiente acquoso, l'acqua interpreta il ruolo di acido o di base a seconda dei reagenti.

• Base coniugata: l'acido, dopo aver ceduto protoni, diventa una specie in grado di accettarne, chiamata appunto base coniugata.
• Acido coniugato: la base, accettando protoni dall'acido, si converte in una specie in grado di donarli, ovvero un acido.

Equilibrio del pH e dissociazione dell'acqua

L'acqua si comporta sia da acido che da base secondo la reazione: 2H₂O ⇌...

Introduzione alla Chimica Organica

La chimica organica studia i composti formati da catene di atomi di carbonio tetravalente che possono unirsi in successione senza limiti di numero, tramite legami covalenti puri; la natura e le proprietà dei composti dipendono soprattutto dalla formula di struttura, in quanto non tutti gli atomi di carbonio sono equivalenti.

Ibridazione del Carbonio

• Ibridazione sp³: con struttura tetraedrica, il carbonio forma quattro legami singoli σ (sigma).
• Ibridazione sp²: con struttura triangolare planare, il carbonio forma tre legami σ e, sovrapponendo gli orbitali p, dà luogo a un legame doppio π (pi).
• Ibridazione sp: con struttura lineare, il carbonio forma due legami π, perché sono due gli orbitali p che si sovrappongono.

Esteri

Gli esteri hanno la formula generale R-COOR', in cui R' è un generico gruppo idrocarburico (alifatico o aromatico). Essi derivano dall'unione di un acido carbossilico e un alcol; vengono denominati sostituendo il suffisso -ato al suffisso -ico dell'acido corrispondente. Questa reazione di condensazione viene chiamata esterificazione e, in ambiente acido, è una reazione reversibile, cosicché dall'estere si possono riottenere l'acido e l'alcol.

• Esempio IUPAC: acido etanoico + metanolo = etanoato di metile
• Esempio Tradizionale: acido acetico + alcol metilico = acetato di metile

Ammidi

Le ammidi più semplici presentano il gruppo -NH₂ e sono dette ammidi primarie. Se uno o due atomi di idrogeno (H) di questo gruppo sono sostituiti con uno...

La Velocità di Reazione

Le reazioni chimiche si differenziano per velocità, energia liberata o assorbita, grado di completamento e spontaneità.

La velocità di una reazione è la velocità di trasformazione dei reagenti nei prodotti.

v_media= -Δ[R]/Δt = Δ [P]/Δ t

Dove v_media indica la variazione di concentrazione di un reagente (R) o di un prodotto (P) nell'intervallo di tempo (Δt).

Il segno meno posto davanti a Δ[R] indica che il reagente si consuma e quindi la sua concentrazione diminuisce nel tempo; viceversa, Δ[P] ha segno positivo perché la concentrazione del prodotto aumenta.

Fattori che Influenzano la Velocità di Reazione

La velocità di reazione dipende da diversi fattori:

• Natura Chimica: Forza dei legami che si devono rompere e

Le Soluzioni

La soluzione è una miscela omogenea (detta anche miscuglio), in cui si osserva un solo componente. In una soluzione si possono distinguere i suoi componenti:

• Il solvente – componente presente in quantità maggiori, che scioglie un altro componente. È detto anche componente disperdente.

• Il soluto – componente presente in quantità minori, che viene sciolto nell’altro componente. È detto anche componente disperso.

Nel caso in cui i componenti della soluzione abbiano stati fisici differenti, la soluzione assume sempre lo stato fisico del solvente.

Tipi di Soluzioni

Si possono distinguere 3 tipi di soluzioni:

• Soluzioni liquide – formate da liquidi, in cui il solvente è un liquido e il soluto può essere solido, liquido o gassoso.

Sintesi e Regole di Nomenclatura dei Composti Chimici Inorganici

Composti Binari

I composti binari si suddividono in base alla loro composizione:

Composti Binari con Ossigeno

Questi composti sono formati da due atomi, uno dei quali è sempre l'ossigeno. La loro denominazione varia a seconda del sistema utilizzato:

1. Nomenclatura Tradizionale

Si distinguono in:

• Ossidi Basici: Composti formati da un metallo e ossigeno. Si nominano come "ossido di..." seguito dal metallo. Se il metallo presenta più numeri di ossidazione, si usano le desinenze: -oso per il numero di ossidazione più basso e -ico per quello più alto.

Esempi:

• Ossido di calcio $\rightarrow$ CaO
• Ossido di magnesio $\rightarrow$ MgO
• Ossido di sodio $\rightarrow$ Na₂O
• Ossido di alluminio $\

I combustibili fossili

Le fonti di energia più sfruttate sono costituite da materiali accumulati nella crosta terrestre tramite processi geologici in decine di milioni di anni. Ad oggi la rapidità con cui le sfruttiamo è molto più elevata del ritmo della loro formazione, per cui non sono rinnovabili e sono in via di esaurimento. I combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) si sono formati dall'accumulo di sostanze organiche e sono legati a problemi connessi al loro recupero e impiego, infatti la loro combustione dà origine a gas nocivi (anidride carbonica).

Il petrolio

Il petrolio è un liquido infiammabile e denso che si trova in giacimenti nella parte superiore della crosta terrestre ed è composto da una miscela di idrocarburi....

Definizioni Fondamentali

L'energia di legame è la quantità di energia che è necessario fornire a una mole di sostanza per rompere i legami che tengono uniti tutti i suoi atomi. Si misura in kJ/mol (kJ·mol^-1).

Un atomo è particolarmente stabile quando ha otto elettroni nello strato di valenza.

La valenza rappresenta il numero di elettroni che un atomo guadagna, perde o mette in comune quando si lega con altri atomi.

Tipi di Legame Chimico

Il legame ionico è dovuto alla forza di attrazione elettrostatica che tiene uniti gli ioni di carica opposta.

Il legame metallico è dovuto all'attrazione fra gli ioni metallici positivi e gli elettroni mobili che li circondano.

Il legame covalente si forma quando due atomi mettono in comune una o più coppie...

Massa Atomica: Definizione e Misurazione

La misura della massa atomica rappresenta la misurazione della massa di un singolo atomo di un determinato elemento. La misurazione assoluta della massa atomica si effettua utilizzando come unità di misura il chilogrammo (Kg), mentre quella relativa si basa su un'unità di misura specifica della fisica nucleare, detta unità di massa atomica (u.m.a.), o, in alternativa, dalton (Da).

Per conoscere la massa reale di un solo atomo di un certo elemento, si deve moltiplicare il numero puro presente nella tavola periodica per il valore dell'unità di massa atomica (u) espresso in grammi (1,661 x 10^-24g). Ad esempio, per l'ossigeno (O), che ha un numero di massa atomica di circa 16: | 16 x 1,661 x 10^-24g =...