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Linguaggio della Chimica

Linguaggio della Chimica. Classi Prime – Biennio Industriali Anno Scolastico 2007/2008. Cosa faremo. Sostanze Elementi Composti. Elementi. Sostanze elementari. Composti. Atomi. Sono le più piccole particelle costitutive di un elemento Non vuol dire che:

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Linguaggio della Chimica

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Presentation Transcript

  1. Linguaggio della Chimica Classi Prime – Biennio Industriali Anno Scolastico 2007/2008

  2. Cosa faremo • Sostanze • Elementi • Composti

  3. Elementi

  4. Sostanze elementari

  5. Composti

  6. Atomi • Sono le più piccole particelle costitutive di un elemento • Non vuol dire che: • Siano le più piccole particelle di materia • Elettroni, protoni, neutroni • Sono particelle quindi che mantengono ancora il “carattere” chimico dell’elemento da cui derivano

  7. Molecole Cl H • Sono le più piccole particelle costitutive di una sostanza elementare o di un composto • È formata da almeno due atomi legati, è una unità ben distinta • Sono molecole quindi: • N2 : molecola d’azoto • HCl : molecola di acido cloridrico • Fe(OH)3 : molecola di idrossido ferrico • H2O2 : molecola di acqua ossigenata • CH3COOH : molecola di acido acetico • S8 : molecola di zolfo plastico • Eccezioni: Sali • NaCl : nel cloruro di sodio sono presenti sodio e cloro in rapporto 1:1 ma non esiste una molecola di sodio

  8. Formule chimiche • Sistemi di simboli e indici numerici che permettono di rappresentare in forma sintetica e veloce le sostanze • Forniscono 2 tipi di informazioni • Qualitativa (simboli): quali elementi formano la sostanza • Quantitativa (indici): quanti atomi di ciascun elemento L’acido solforico è formato da: 2 atomi di idrogeno 1 di zolfo 4 di ossigeno

  9. Limiti delle formule chimiche O H-O- N=O • HNO3 acido nitrico • Questa formula chimica cosa non riesce a “dire”? Quali informazioni mancano? • Manca la disposizione degli atomi e come sono legati tutti gli elementi • Questa informazione possono darla le formule di struttura • La descrizione completa delle molecole si può avere utilizzando dei modelli tridimensionali (reali o virtuali)

  10. Uno schema riassuntivo Sostanze elementari Metalli si suddividono Non-Metalli possono formare Elementi Semi-metalli rappresentati da Composti rappresentati raccolti e ordinati Simboli si utilizzano Formule chimiche Tavola periodica informano su Indici informano su binari Quale/i elementi Quanti di ciascun elemento ternari quaternari

  11. Sostanze elementari • Sostanze formate da un solo tipo di atomo • O2 ossigeno molecolare è allotropo dell’ossigeno • N2 azoto • H2 idrogeno • C diamante e grafite: allotropi • S8 zolfo plastico • O3 ozono è allotropo dell’ossigeno • Cl2 cloro • Cu rame • Ag argento • Sn stagno • P4 fosforo rosso • He elio (gas monoatomico) • Ne neon (gas monoatomico)

  12. Composti • Sostanze formate da almeno due elementi diversi • H2O acqua • C6H12O6 glucosio • CO2 anidride carbonica • NH3 ammoniaca • HCl acido cloridrico • NaOH idrossido di sodio • Ca(OH)2 idrossido di calcio • Al2(SO4)3 solfato di alluminio • NO2 biossido di azoto • H3PO4 acido fosforico • NaHCO3 bicarbonato di sodio

  13. Le reazioni • Sono degli eventi (fenomeni, trasformazioni) in cui, partendo da alcune sostanze iniziali (reagenti), si ottengono diverse sostanze finali (prodotti) • Le reazioni si rappresentano con le equazioni chimiche • A + B  C + D • La reazione è rappresentata dalla freccia (singola o doppia) • I reagenti si trovano a sx e i prodotti a dx • A, B, C e D sono le formule chimiche delle sostanze

  14. Assegnare i nomi IUPAC • I nomi IUPAC di sostanze semplici e composti binari • Si utilizzano sempre i prefissi che indicano il numero dell’indice • Na2O monossido di disodio • Il nome del composto parte sempre dall’elemento di destra • Se è ossigeno il nome sarà ossido • CaO monossido di calcio • Se è idrogeno il nome sarà idruro

  15. H La valenza O H H N H H • È il numero di atomi di idrogeno che un elemento può legare • VH = 1 • NH3 (ammoniaca)  VN = 3 • CH4 (metano)  VC = 4 • H2O (acqua)  VO = 2 • HF (acido fluoridrico)  VF = 1 • FeO (ossido ferroso)  VFe = 2 • In un composto neutro le valenze devono bilanciarsi perfettamente (annullarsi) H C H H H FeH2

  16. Altri esempi • LiH (idruro di litio)  VLi = 1 • Fe2O3 (ossido basico)  VFe = 3 • Quesito: forma l’ossido del Cu (VCu = 2) • 2Cu + O2 CuxOy  Cu2O2  2CuO • Quesito: forma l’ossido del K (VK = 1) • 4K + O2 KxOy  2K2O • Quesito: forma l’idracido dello S (VS = 2) • S + H2 HxSy  H2S • Quesito: forma l’idruro dell’Al (VAl = 3) • 2Al + 3H2 AlxHy  2AlH3

  17. Altri esempi 2: “la vendetta” • Quesito: forma l’ossido dello S (VS = 6) • 2S + 3O2 SxOy  S2O6  2SO3 • 2 atomi di S reagiscono con 3 molecole di O2 per dare 2 molecole di SO3 (ossido acido) • Quesito: forma l’ossido del P (VP = 5) • 4P + 5O2 PxOy  2P2O5 (ossido acido)

  18. Composti ternari • Ossido + acqua  composto ternario • Ossido acido + acqua  ossoacido (acido ossigenato) • Ossido basico + acqua  idrossido • Le formule si ottengono per semplice somma degli elementi, eventualmente semplificando • SO3 + H2O  HxSyOz  H2SO4 (ossoacido: acido solforico) • P2O5 + H2O  H2P2O6  2 HPO3 (ossoacido) • Na2O + H2O  Nax(OH)y  Na2(OH)2  2NaOH (idrossido: idrossido di sodio)

  19. Un altro esempio • P2O5 + 3H2O  2H3PO4 • Acido ossigenato (acido fosforico) • Mg VMg=2 • 2Mg + O2 2MgO (ossido basico) • MgO + H2O  Mg(OH)2 (idrossido)

  20. Sali • Sono composti secondari, ternari, quaternari che devono contenere almeno un metallo ed un non-metallo • Si ottengono per reazione tra un acido ed una base insieme all’acqua • Acido + base  sale + acqua • La reazione si chiama di neutralizzazione

  21. Sali binari • Sali binari • Si ottengono per neutralizzazione tra un idracido ed una base (idrossido) • HF + NaOH NaF + H2O (fluoruro di sodio) • 3H2S + 2Al(OH)3  Al2S3 + 6H2O • Ca(OH)2 + 2HICaI2+ 2H2O

  22. Metalli

  23. Non-Metalli

  24. Semi-Metalli

  25. Formule chimiche • Forniscono due informazioni • Tipi di atomi che formano quella sostanza • Informazione fornita dai simboli presenti nella formula • Numero di atomi di ciascun elemento • Informazione fornita dagli indici presenti in basso a destra del simbolo • Cosa non forniscono? • La disposizione spaziale degli atomi • Formule di struttura • La disposizione tridimensionale (forma reale) della molecola

  26. Esempi di simboli chimici

  27. Esempi di formule

  28. Teoria particellare della materia • La teoria atomica di Dalton afferma: • La materia è formata da particelle invisibili e indivisibili (atomi) • In effetti per un chimico l’atomo può essere considerato indivisibile • Esistono diversi tipi di atomi (elementi); ciascun tipo di atomo è caratterizzato da proprietà chimiche e fisiche diverse (massa) • La massa di un atomo è una sua caratteristica peculiare • Gli atomi si legano tra loro per formare la materia

  29. Massa degli atomi • Tutti gli atomi, per quanto piccoli, hanno una massa • Possiamo parlare di: • massa atomica assoluta • È la massa di un atomo espressa nelle comuni unità di misura (g, Kg, dg, cg, mg, g) • Massa atomica relativa • È la massa di un atomo rapportata alla massa di un atomo presa come riferimento

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