Chimica generale ed inorganica Andrea Caneschi andrea caneschiunifi

Chimica generale ed inorganica Andrea Caneschi andrea. caneschi@unifi. it Dante Gatteschi dante. gatteschi@unifi. it

Testi • Burns Fondamenti di Chimica Edi. SES • Bertini Luchinat Mani Chimica Casa Editrice Ambrosiana • Sabatini Dei Chimica generale ed inorganica Idelson Gnocchi

Sito web • http: //www. chim 1. unifi. it/dida/index. html

Verifiche programmate • Fine ottobre: calcoli sulle moli • Fine novembre: formule di struttura • Prima delle vacanze: equilibri acido base

Introduzione 1 -3

Chimica: Origini • Reazioni di combustione: metallurgia, ceramica • Saponi e tinture • Concia delle pelli • Alchimia

Verso la Chimica moderna • • Coloranti artificiali Fertilizzanti e la sintesi dell’ammoniaca Chimica del petrolio Chimica farmaceutica

Alcuni Elementi Mercurio Bromo Iodio Rame Cadmio Fosforo

Dalton

STM di Ga. As

Mosche e nuclei

Materia ed energia • Materia: tutto ciò che occupa spazio e possiede massa • Fisica: studia le trasformazioni della materia • Chimica: studia le trasformazioni associate alle variazioni di legame tra atomi

Grandezze fisiche • Misura di una grandezza è data dal rapporto tra la grandezza da misurare e un campione della grandezza scelto come unità di misura • Grandezze fondamentali e grandezze derivate

Grandezze fondamentali • • Lunghezza Massa Tempo Temperatura Intensità di corrente elettrica Intensità luminosa Quantità di materia

Sistema Internazionale SI Grand. Fond. Unità Simbolo Lunghezza metro m Massa chilogrammo kg Tempo secondo s Corrente el. ampere A Temperatura kelvin K Int. di luminosità candela cd Quant. di sostanza mole mol

Prefissi dei multipli Nome Simbolo Fatt. molt. n (10 n) Yotta Y 24 Zetta Z 21 Esa E 18 Peta P 15 Tera T 12 Giga G 9 Mega M 6 Chilo k 3 Etto h 2 Deca da 1

Prefissi dei sottomultipli Nome Simbolo Fatt. molt. n (10 ) n Yocto y -24 Zepto z -21 Atto a -18 femto f -15 pico p -12 nano n -9 micro μ -6 milli m -3 Centi c -2 Deci d -1

La scala delle cose

Un capello? 60. 000 -120. 000 nm

Un globulo rosso? 2. 000 - 5. 000 nm

Un atomo? 0. 1 -0. 5 nm

DNA 2 - 12 nm

ATP sintetasi 10 nm

http: //www. iubmbnicholson. org/swf/ATPSynthase. swf • Catalizza la sintesi di ATP da ADP • Meccanismo complesso con moti concertati delle varie subunità • Boyer, Walker, Shaw Nobel Chimica 1997

Alcuni calcoli semplici • Scrivere in notazione scientifica: 0, 000456; 3456789; 0, 35; • Calcolare: 3, 34 x 10 -3 m quanti millimetri sono? E quanti μ? 1 nm quanti Ångstrøm è? (1 Å= 10 -10 m) • Calcolare: 3, 247 x 10 -3 +3, 35 x 10 -4; 1, 234 x 10 -1 – 1, 2345; 2, 2 x 10 -4. 5, 6 x 102; 9, 456 x 10 -10: 1, 1 x 1012;

ancora • Esprimere con prefissi più adatti le unità di misura per esprimere le seguenti quantità: 3, 45 x 10 -8 m; 1, 66 x 10 -27 kg

Energia • • La capacità di fornire lavoro Energia nucleare Energia radiante Energia elettrica Energia chimica Energia meccanica Energia termica

Nucleare Dal sole Radiante lampade Elettrica fotovoltaico fotosintesi chemioluminescenza pile Chimica elettrolisi dinamo Motori el. Meccanica muscoli motori attrito Reazioni chim. eso Termica Reazioni chim. endo

Stati di aggregazione della materia • Solido • Liquido • Gassoso

GAS brinamento Evaporazione, ebollizione condensazione sublimazione LIQUIDO congelamento fusione solidificazione liquefazione Vetroso devetrificazione SOLIDO Cristallino

Chimica e materia • Materiali • Sostanza o sostanza pura: composizione e struttura • Fase: una porzione di un sistema che presenta identica proprietà

OMOGENEI (Vino, bronzo, aria) MISCUGLI Grossolani ETEROGENEI (granito, calcestruzzo, legno) Sospensioni Dispersi MATERIA (nebbie, fumi) Emulsioni (latte) COMPOSTI (Sale, zucchero, acqua) SOSTANZE ELEMENTI (idrogeno, ossigeno, sodio)

Componenti aria secca (% in vol)

Metodi di separazione in un sistema eterogeneo • • • Sedimentazione, decantazione Filtrazione Centrifugazione Ventilazione Separazione magnetica

Metodi di separazione in un sistema omogeneo • Cristallizzazione • Distillazione • Estrazione con solventi

Criteri di valutazione della purezza delle sostanze • • Ppm e ppb Punto di fusione Punto di ebollizione Cromatografia Spettrometria di massa Spettroscopie: IR, NMR, XPS, EPR etc. Diffrazione raggi X

Struttura atomica-molecolare della materia • Atomi: numero atomico e numero di massa • Massa atomica • Masse atomiche geonormali • La mole • La costante di Avogadro

Costanti fisiche fondamentali

Costanti fisiche fondamentali