Transcript Lezione 1. A.A. 2014

CCS-Biologia
A.A. 2014-2015
Chimica Generale ed
Inorganica
Prof. Francesco Isaia
Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche
Cittadella Universitaria
Email: [email protected]
Sito del CCS- Biologia: http://www2.unica.it/biologia/
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CCS Biologia
CCS Fisica
Chimica Generale ed Inorganica
- Testi consigliati Petrucci
Kotz
Atkins
Burdge
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2014 – 2015
CCS Biologia
CCS Fisica
I concetti alla base della chimica
La Chimica studia la composizione, la
struttura, le proprietà e le
trasformazioni della materia
Materia
tutto ciò che possiede massa
e occupa spazio
oro
mercurio
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Gli Stati della Materia
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Solidi
•  Hanno forma definita, volume definito.
•  Sono costituiti da atomi, molecole, o ioni che
occupano posizioni fissate.
Esempio:
Grafite — la struttura a
strati degli atomi di
carbonio impartisce
speciali caratteristiche.
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Liquidi
•  non hanno forma propria e
assumono la forma del
recipiente che li contiene.
•  Sono costituiti da atomi,
molecole che non occupano
posizioni prefissate
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Gas •  Si espandono in modo da
riempire il contenitore che li
contiene. •  Cos'tui' da atomi o molecole separate l’una dall’altra da una grande distanza e che si muovono velocemente. 8
Proprietà Fisiche
PROPRIETA CHE POSSONO
ESSERE OSSERVATE E MISURATE
SENZA ALTERARE LA
COMPOSIZIONE DELLA SOSTANZA
Proprietà fisiche comuni:
•  densità
•  colore
•  punto di fusione e di
ebollizione
•  odore
•  solubilità di un solido in un
liquido per ottenere una
miscela omogenea
(SOLUZIONE).
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Trasformazioni Chimiche
•  Trasformazione Chimica o Reazione
Chimica: trasformazione di uno o
più atomi o molecole in una o più
molecole diverse.
•  Es.: il ferro che si arruginisce,
reazioni di combustione, formazione
di un precipitato, o di un gas,…
• Bruciando idrogeno (H2) in presenza
di ossigeno (O2) si forma H2O.
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Proprietà Intensive
•  Sono indipendenti dalla quantità di materia
•  es. densità, temperatura, concentrazione di
una soluzione, conducibilità elettrica,
conducibilità termica, lucentezza....
Proprietà Estensive
•  Dipendono dalla quantità di materia
•  es. massa, volume, pressione, energia interna,
entalpia, ...
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MATERIA
SI
E' UNIFORME IN TUTTE
LE SUE PARTI ?
NO
ETEROGENEA
(PIU' FASI)
OMOGENEA
PUO' ESSERE
SEPARATA CON
MEZZI FISICI?
FASI
SEPARATE
NO
SOSTANZA
SI
SOLUZIONE
PUO' ESSERE SCOMPOSTA
CHIMICAMENTE IN SOSTANZE PIU'
SEMPLICI?
SI
COMPOSTO
NO
ELEMENTO
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La descrizione di un fenomeno chimico
x
2 H2(g) + O2 (g) --> 2H2O(g)
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Il linguaggio della Chimica
•  GLI ELEMENTI CHIMICI:
•  sostanze pure che non possono essere decomposte
in altre sostanze chimicamente più semplici e sono
costituite da atomi tutti uguali
Alluminio
Bromo
Sodio
Gli elementi, i loro nomi ed i simboli sono elencati nella
TAVOLA PERIODICA
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La Tavola Periodica
Dmitri Mendeleev
(1834 - 1907)
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Dagli elementi ai composti
2 Na(s) + Cl2(g) --> 2NaCl(s)
Unità di Misura
Unità S.I.
Altre unità
Lunghezza
metro, m
Lunghezza
Angstrom, Å, 10-8 cm
Massa
chilogrammo, kg
Volume
Litro, L, 10-3 m3
Tempo
secondo, s
Energia
Caloria, cal, 4.184 J
Temperatura Kelvin, K
Quantità
Mole, 6.022×1023 mol-1
Pressione
1 Atm = 1.064 x 102 kPa
1 Atm = 760 mm Hg
Unità derivate
Forza
Newton, kg m s-2
Pressione
Pascal, kg m-1 s-2
Energia
Joule, kg m2 s-2
Unità di lunghezza in “chimica”
metro, centimetro e millimetro sono poco
pratiche per definire le lunghezze a livello
atomico
•  1 nanometro (nm) = 1.0 x 10-9 metri
•  1 Å = 0,1 nm
Distanza del legame O–H =
9.58 x 10-11 m
9.58 x 10-9 cm
0.0958 nm
0,9 Å
Scale di Temperatura
Fahrenheit, Celsius, e Kelvin.
•  Punti di riferimento
comune sono la
temperatura di
fusione ed
ebollizione
dell’acqua.
T (K) = t (˚C) + 273,15
Temp. corpo umano = 37 ˚C + 273,1 = 310,1 K
Azoto liquido = –196 ˚C + 273,1 = 77,1 K
© 2009 Brooks/Cole - Cengage
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Densità
Il rapporto della massa di un oggetto con il suo volume
Densità =
Mercurio
massa ( g )
volume ( cm 3 )
Platino
Alluminio
13.6 g/cm3
21.5 g/cm3
2.7 g/cm3
densità di H2O è 1.00 g/cm3 (a ~ 4 °C) 1cm3 = 1mL
La Densità
Un campione cilindrico di metallo lungo 7,25
cm e di diametro 2,0 cm pesa 57,54 g.
Calcolare la densità. (g/cm3).
Densità = massa (g) / volume (cm3).
V = π r2 h
d = 57,54 g / (3,14 x 12 cm2 x 7,25 cm) = 2,52 g /cm3
Densità
d = densità:
il rapporto della massa di un oggetto con il suo volume
1° caso
Con il contagocce prelevo 5 mL di sostanza. Quale
è il suo peso?
Procaina cloridrato Pura d = 1,2 g / mL d = 1,2 g / 1 mL = X g / 5 mL ; X = 5 x 1,2 = 6 mL
2° caso
Mi servono 10 g di sostanza. Quanti mL devo prelevare?
d = 1,2 g / 1 mL = 10 g / Y mL; Y = 10 / 12 = 0,83 mL
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