Fondamenti di chimica by Silvestroni, Paolo -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

1 La natura atomica della materia

Introduzione 1.1 Legge della costanza delle masse o di Lavoisier 1.2 Legge delle proporzioni definite o di Proust 1.3 Teoria atomica di Dalton, legge delle proporzioni multiple 1.4 Determinazione dei pesi atomici: legge di Gay–Lussac, principio di Avogadro, regola di Cannizzaro 1.5 Scala dei pesi atomici 1.6 Peso equivalente 1.7 La mole 1.8 Formule chimiche 1.9 Calcoli stechiometrici Esercizi e Quesiti

2 La struttura dell'atomo

Introduzione 2.1 La scoperta dell’elettrone, del protone e del neutrone. Loro caratteristiche 2.2 Modelli atomici di Thomson e di Rutherford 2.3 Numero atomico, numero di massa. Isotopi 2.4 Radiazione elettromagnetica 2.5 Spettri atomici 2.6 Spettro di emissione del corpo nero 2.7 L’effetto fotoelettrico 2.8 Il modello atomico di Bohr 2.9 Dualismo onda-particella 2.10 Principio di indeterminazione 2.11 Equazione di Schrödinger 2.12 Orbitali atomici e loro rappresentazione

Orbitali di tipo s Orbitali di tipo p Orbitali di tipo d e di tipo f

2.13 Atomi polielettronici 2.14 Struttura elettronica degli atomi Esercizi e Quesiti

3 Il sistema periodico

Introduzione 3.1 Proprietà chimiche degli elementi e loro periodicità 3.2 Rappresentazione del sistema periodico 3.3 La struttura della tavola periodica 3.4 Descrizione della tavola periodica 3.5 Proprietà periodiche degli elementi

3.5.1 Dimensioni atomiche 3.5.2 Energia di ionizzazione 3.5.3 Affinità elettronica

3.6 Proprietà metalliche, non metalliche e semimetalliche degli elementi Esercizi e quesiti

4 Il legame chimico I

Introduzione 4.1 Energia di legame 4.2 Tipi di legami chimici 4.3 Legame ionico 4.4 Energia reticolare 4.5 Valenza ionica o elettrovalenza 4.6 Legame covalente

4.6.1 Legame covalente omeopolare 4.6.2 Legame covalente eteropolare 4.6.3 Polarità dei legami

4.7 Elettronegatività 4.8 Strutture di Lewis

4.8.1 Strutture delle molecole poliatomiche 4.8.2 Strutture degli ioni poliatomici

4.9 Risonanza 4.10 Eccezioni alla regola dell’ottetto 4.11 Carica formale 4.12 Legame di coordinazione o dativo Esercizi e Quesiti

5 Il legame chimico II

Introduzione 5.1 Teoria del legame di valenza 5.2 Orbitali ibridi

5.2.1 Ibridizzazione sp 3 5.2.2 Ibridizzazione sp 2 5.2.3 Ibridizzazione sp 5.2.4 Altri tipi di orbitali ibridi 5.2.5 Molecole con legami multipli

5.3 Teoria VSEPR 5.4 Teoria degli orbitali molecolari

5.4.1 Il metodo LCAO 5.4.2 Regole di combinazione degli orbitali atomici 5.4.3 Distribuzione degli elettroni in alcune molecole biatomiche omonucleari 5.4.4 Molecole biatomiche eteronucleari 5.4.5 Molecole con sistemi elettronici delocalizzati

5.5 Legame metallico

5.5.1 Conduttori, isolanti e semiconduttori

5.6 Interazioni deboli

5.6.1 Legame a idrogeno 5.6.2 Forze di van der Waals

Esercizi e Quesiti

6 Numero di ossidazione, nomenclatura e reazioni chimiche

Introduzione 6.1 Il numero di ossidazione: concetto ed uso 6.2 Nomenclatura: generalità

6.2.1 Alcune regole IUPAC e d’uso per i composti binari 6.2.2 Regole IUPAC e d’uso per gli ioni e per i sali 6.2.3 Regole IUPAC e d’uso per gli acidi

6.3 Gli idruri: nomenclatura e proprietà 6.4 Gli ossidi: nomenclatura e proprietà 6.5 Le reazioni chimiche: generalità

6.5.1 Bilanciamento delle reazioni con il metodo per tentativi 6.5.2 Bilanciamento delle reazioni di ossido-riduzione (redox) con il metodo della variazione del numero di ossidazione (metodo ionico-elettronico) 6.5.3 Reazioni di combustione

6.6 Peso equivalente per le sostanze ossidanti e riducente Esercizi e Quesiti

7 Lo stato gassoso

Introduzione 7.1 Lo stato gassoso: generalità

7.1.1 Relazione tra volume e pressione a temperatura costante: Legge di Boyle 7.1.2 Relazioni tra volume e temperatura a pressione costante e tra pressione e temperatura a volume costante: Leggi di Charles–Gay Lussac 7.1.3 L’equazione generale di stato dei gas

7.2 Miscele gassose. Pressioni parziali. Legge di Dalton 7.3 Legge di Graham o della diffusione 7.4 Un modello per i gas ideali: la teoria cinetica dei gas 7.5 Distribuzione delle velocità di Maxwell–Boltzmann 7.6 I gas reali. L’equazione di van der Waals 7.7 La liquefazione dei gas Esercizi e Quesiti

8 Termodinamica chimica: Primo principio e termochimica

Introduzione 8.1 Sistemi, stati e funzioni di stato 8.2 Energia, lavoro, calore 8.3 Primo principio della termodinamica 8.4 La funzione di stato entalpia 8.5 Relazione tra ∆ E e ∆H 8.6 Termochimica 8.7 Entalpia di formazione 8.8 Legge di Hess 8.9 Dipendenza dei calori di reazione dalla temperatura Esercizi e quesiti

9 Termodinamica chimica: entropia ed energia libera

Introduzione 9.1 Trasformazioni spontanee e disordine 9.2 Processi reversibili ed irreversibili 9.3 Entropia e secondo principio della termodinamica 9.4 Interpretazione statistico–molecolare dell’entropia 9.5 Entropia assoluta e terzo principio della termodinamica 9.6 Variazione di entropia nei sistemi isolati 9.7 Energia libera Esercizi e Quesiti

10 I solidi

Introduzione 10.1 Generalità 10.2 Concetti di struttura nei solidi cristallini 10.3 Sistemi cristallini. Reticoli di Bravais 10.4 Diffrazione dei raggi X da parte dei cristalli. Legge di Bragg 10.5 Tipi di solidi. Allotropia, polimorfismo e isomorfismo

10.5.1 Solidi ionici 10.5.2 Solidi covalenti 10.5.3 Solidi molecolari 10.5.4 Solidi metallici

10.6 Difetti nei cristalli e composti non stechiometrici 10.7 Solidi amorfi Esercizi e Quesiti

11 I liquidi e i cambiamenti di stato nei sistemi ad un componente

Introduzione 11.1 I liquidi: generalità 11.2 L’evaporazione. La tensione o pressione di vapore e la sua dipendenza dalla temperatura 11.3 Passaggi di stato nei sistemi ad un componente: curve di riscaldamento e di raffreddamento, principio di Le Chatelier 11.4 Esempi di diagrammi di stato: diagramma di stato dell’acqua, del biossido di carbonio e dello zolfo Esercizi e Quesiti

12 Sistemi a due o più componenti (Parte I)

Introduzione 12.1 I sistemi a due o più componenti: generalità 12.2 Modi di esprimere la concentrazione 12.3 Principi generali per la formazione delle soluzioni 12.4 La tensione di vapore nelle soluzioni. La legge di Raoult. Le proprietà colligative: abbassamento crioscopico ed innalzamento ebullioscopico

12.4.1 La distillazione frazionata

Esercizi e Quesiti

13 Sistemi a due o più componenti (Parte II)

Introduzione 13.1 L’osmosi: principi generali 13.2 Le proprietà colligative e la natura fisica del soluto: elettroliti e non elettroliti 13.3 Soluzioni ideali e non ideali. Miscele azeotropiche 13.4 Regola delle fasi 13.5 Miscele di due liquidi 13.6 Curve di raffreddamento. Miscele eutettiche 13.7 Altri esempi di diagrammi di stato

a) Componenti miscibili allo stato liquido e immiscibili allo stato solido b) Componenti miscibili allo stato liquido, che formano un composto miscibile con essi allo stato liquido e immiscibile allo stato solido c) Componenti miscibili sia allo stato liquido che allo stato solido d) Componenti completamente miscibili allo stato liquido e parzialmente miscibili allo stato solido

13.8 La regola della leva Esercizi e Quesiti

14 Cinetica chimica

Introduzione 14.1 Definizioni e generalità 14.2 Velocità di reazione 14.3 Legge cinetica 14.4 Legge cinetica integrata: reazioni del primo ordine 14.5 Reazioni del secondo ordine 14.6 Reazioni di ordine zero 14.7 Reazioni fotochimiche e reazioni a catena 14.8 Dipendenza della velocità di reazione dalla temperatura 14.9 Equazione di Arrhenius e teoria delle collisioni 14.10 Catalisi e catalizzatori

14.10.1 Catalisi omogenea 14.10.2 Catalisi eterogenea 14.10.3 Catalisi enzimatica

Esercizi e quesiti

15 Equilibrio chimico I

Introduzione 15.1 Generalità 15.2 La legge di azione di massa. La costante di equilibrio 15.3 La costante di equilibrio e le velocità di reazione 15.4 Vari modi di esprimere la costante di equilibrio: Kc e Kp 15.5 La costante d’equilibrio e le sue unità. Derivazione termodinamica 15.6 Fattori che influenzano l’equilibrio chimico 15.7 La costante di equilibrio e la temperatura 15.8 Gli equilibri nei sistemi eterogenei 15.9 La costante di equilibrio espressa in funzione del grado di dissociazione Esercizi e Quesiti

16 Equilibrio chimico II

Introduzione 16.1 Gli equilibri ionici acido–base: aspetti generali 16.2 Autoionizzazione dell’acqua 16.3 Soluzioni acquose contenenti acidi o basi forti, acidi o basi deboli monoprotici e poliprotici 16.4 Gli equivalenti di acidi, basi e sali 16.5 Soluzioni tampone 16.6 Gli ioni come acidi o basi 16.7 Titolazioni acido–base

Gli indicatori acido–base

16.8 Equilibri di solubilità

16.8.1 Effetto dello ione a comune sulla solubilità 16.8.2 Condizioni per la formazione di un precipitato e precipitazione frazionata o selettiva 16.8.3 Influenza del pH sulla solubilità 16.8.4 Solubilità e composti di coordinazione (complessi)

16.9 Legge di Henry Esercizi e quesiti

17 Elettrochimica

Introduzione 17.1 Le pile 17.2 Potenziale di un semielemento

17.2.1 Potenziale di un semielemento in cui l’elettrodo partecipa alla reazione elettrodica 17.2.2 Potenziale di semielementi in cui l’elettrodo non partecipa alla reazione elettrodica 17.2.3 Serie dei potenziali normali dei semielementi

17.3 Equazione di Nernst 17.4 Calcolo del valore della costante di equilibrio di una reazione redox 17.5 Pile di concentrazione 17.6 Dipendenza del potenziale di un semielemento dal pH 17.7 Determinazione potenziometrica del pH 17.8 Relazione tra energia libera di reazione e f.e.m. di una pila

17.8.1 Spontaneità delle reazioni redox 17.8.2 Calcolo di potenziali di elettrodo non tabellati 17.8.3 Reazioni di dismutazione e di condensazione

17.9 L’elettrolisi

17.9.1 Celle di elettrolisi 17.9.2 Sovratensione 17.9.3 Ordine di scarica

17.10 Produzione e raffinazione elettrolitica dei metalli 17.11 Aspetti quantitativi dell’elettrolisi: leggi di Faraday 17.12 Pile di uso pratico

17.12.1 Pila Leclanché 17.12.2 Pila Ruben–Mallory 17.12.3 Pile al litio ad elettrolita solido 17.12.4 Pile a combustibile

17.13 Accumulatori

17.13.1 Accumulatore acido al Pb 17.13.2 Accumulatore alcalino al ferro–nichel 17.13.3 Accumulatore al cadmio–nichel

17.14 Corrosione Esercizi e Quesiti

18 Il nucleo

Introduzione 18.1 Caratteristiche del nucleo: stabilità ed instabilità nucleare 18.2 La radioattività 18.3 Velocità delle disintegrazioni naturali 18.4 Caratteristiche energetiche del nucleo 18.5 Energia di fissione e di fusione 18.6 Applicazioni degli isotopi radioattivi

Determinazione di meccanismi di reazione Applicazioni analitiche Applicazioni in medicina

18.7 Misura della radioattività Esercizi e Quesiti

19 Cenni di chimica inorganica

Introduzione 19.1 L’idrogeno

19.1.1 Preparazione ed usi 19.1.2 Proprietà generali 19.1.3 Composti

19.2 Gruppo I A (Gruppo 1): metalli alcalini

19.2.1 Proprietà generali 19.2.2 Preparazione degli elementi ed esempi di composti 19.2.4 Alcune anomalie del litio

19.3 Gruppo II A (Gruppo 2): metalli alcalino-terrosi

19.3.1 Proprietà generali 19.3.2 Fonti 19.3.3 Preparazione 19.3.4 Usi 19.3.5 Composti

19.4 Gruppo III B (Gruppo 13)

19.4.1 Proprietà generali 19.4.2 Fonti e usi 19.4.3 Preparazione 19.4.4 Composti

19.5 Gruppo IV B (Gruppo 14)

19.5.1 Proprietà generali 19.5.2 Fonti e preparazione 19.5.3 Usi 19.5.4 Composti

19.6 Gruppo V B (Gruppo 15)

19.6.1 Proprietà generali 19.6.2 Fonti 19.6.3 Preparazione ed usi 19.6.4 Composti

19.7 Gruppo VI B (Gruppo 16)

19.7.1 Proprietà generali 19.7.2 Fonti e preparazione 19.7.3 Usi 19.7.4 Composti

19.8 Gruppo VII B (Gruppo 17)

19.8.1 Proprietà generali 19.8.2 Fonti e preparazione 19.8.3 Usi 19.8.4 Composti

19.9 Gruppo 0 (gruppo 18): gas nobili

19.9.1 Proprietà generali 19.9.2 Usi 19.9.3 Composti

19.10 Elementi di transizione

19.10.1 Proprietà generali 19.10.2 Cromo: Cr 19.10.3 Manganese: Mn 19.10.4 Ferro 19.10.5 Gruppi I B e II B (Gruppi 11 e 12)

19.11 Elementi di transizione interna: lantanidi e attinidi

19.11.1 Lantanidi o terre rare: proprietà generali e fonti 19.11.2 Attinidi

19.12 Composti di coordinazione

19.12.1 Nomenclatura dei complessi 19.12.2 Preparazione dei complessi 19.12.3 L’isomeria nei composti di coordinazione 19.12.4 Il legame nei composti di coordinazione 19.12.5 Energia di stabilizzazione del campo cristallino

Esercizi e Quesiti

20 Elementi di chimica organica

Introduzione 20.1 Il ruolo del carbonio 20.2 I composti binari tra carbonio e idrogeno: gli idrocarburi.Classificazione e generalità

20.2.1 Gli alcani 20.2.2 Gli alcheni 20.2.3 Gli alchini 20.2.4 Gli idrocarburi aromatici

20.3 Altre classi di composti: generalità

20.3.1 Alcooli, fenoli ed eteri 20.3.2 Aldeidi e chetoni 20.3.3 Acidi ed esteri 20.3.4 Carboidrati 20.3.5 Ammine e ammidi

20.4 Il petrolio 20.5 I polimeri Esercizi e quesiti

21 Cenni di biochimica

Introduzione 21.1 La cellula: cenni sulla struttura e sulle funzioni principali 21.2 Gli amminoacidi e le proteine 21.3 Gli enzimi 21.4 I carboidrati 21.5 I lipidi 21.6 Gli acidi nucleici 21.7 L’energia della cellula. La molecola ATP Esercizi e Quesiti

22 La chimica e l’ambiente

Introduzione 22.1 Il ciclo dell’ossigeno 22.2 La combustione 22.3 Il ciclo del carbonio 22.4 Il ciclo dell’azoto Esercizi e Quesiti

← Prev
Back
Next →

← Prev
Back
Next →