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Laboratorio di Chimica Testi Consigliati Laboratorio di Chimica, G.Ciani, A. Fusi, F. Nicotra e B. Rindone, Ed. SES. Elementi di Chimica Analitica, D.

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Presentazione sul tema: "Laboratorio di Chimica Testi Consigliati Laboratorio di Chimica, G.Ciani, A. Fusi, F. Nicotra e B. Rindone, Ed. SES. Elementi di Chimica Analitica, D."— Transcript della presentazione:

1 Laboratorio di Chimica Testi Consigliati Laboratorio di Chimica, G.Ciani, A. Fusi, F. Nicotra e B. Rindone, Ed. SES. Elementi di Chimica Analitica, D. C. Harris, Ed. Zanichelli

2 Laboratorio di Chimica Calendario Lezioni TURNO 1: Da Corongiu a Piras TURNO 2: Da Pireddu a Zuddas

3 Laboratorio di Chimica Calendario Esoneri Iscrizione in Biblioteca di Chimica entro due giorni prima della data dellesonero

4 Unità di Misura Sistema Internazionale Grandezze Fondamentali: l'unità di misura è definita in modo indipendente; Grandezze Derivate: l'unità di misura è definita tramite le relazioni analitiche che le collegano alle grandezze fondamentali. Caratteristiche del S.I. Completo: tutte le grandezze fisiche considerate si possono ricavare dalle grandezze fondamentali tramite relazioni analitiche; Coerente: le relazioni analitiche che definiscono le unità delle grandezze derivate non contengono fattori di proporzionalità diversi da 1; Decimale:(tranne che per la misura degli intervalli di tempo): multipli e sottomultipli delle unità di misura sono potenze di 10. Il S.I. codifica le norme di scrittura dei nomi e dei simboli delle grandezze fisiche l'uso dei prefissi moltiplicativi secondo multipli di XI Conferenza Generale dei Pesi e Misure

5 Sistema Internazionale Grandezze fondamentali Grandezza Unità di misura SimboloDefinizione Intervallo di tempo secondos Il secondo è la durata di 9'192'631'770 periodi della radiazione emessa dall'atomo di Cesio 133 nella transizione tra i due livelli iperfini (F=4, M=0) e (F=3, M=0) dello stato fondamentale 2 S(1/2). (13 a GCPM, 1967) Lunghezza metrom Il metro è la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo di 1/299'792'458 di secondo. (17 a CGPM, 1983) Massa kilogrammokg Il kilogrammo è la massa del prototipo internazionale conservato al Pavillon de Breteuil (Sevres, Francia). (3 a CGPM, 1901) Temperatura kelvin K Il kelvin è la frazione 1/ della temperatura termodinamica del punto triplo dell'acqua. (13 a CGPM, 1967) Quantità di sostanza molemol La mole è la quantità di sostanza che contiene tante entità elementari quanti sono gli atomi in kg di Carbonio 12. Quando si usa la mole, deve essere specificata la natura delle entità elementari, che possono essere atomi, molecole, ioni, elettroni, altre particelle o gruppi specificati di tali particelle. (14 a CGPM, 1971); (17 a CGPM, 1983) Intensità di corrente elettrica ampereA L' ampere è la corrente che, se mantenuta in due conduttori paralleli indefinitamente lunghi e di sezione trascurabile posti a distanza di un metro nel vuoto, determina tra questi due conduttori una forza uguale a 2x10 -7 newton per metro di lunghezza. (9 a CGPM, 1948) Intensità luminosa candelacd La candela è l'intensità luminosa, in un'assegnata direzione, di una sorgente che emette una radiazione monocromatica di frequenza 540x10 12 Hz e la cui intensità energetica in tale direzione è 1/683 W/sr. (16 a GCPM, 1979)

6 Sistema Internazionale Grandezze derivate Grandezza Unità di misura SimboloConversione FrequenzahertzHz 1 Hz = 1 s -1 ForzanewtonN 1 N = 1 kg m s -2 PressionepascalPa 1 Pa = 1 N m -2 Lavoro- Energia joule J 1 J = 1 N m Potenzawatt W 1 W = 1 J s -1 Carica elettricacoulombC 1 C = 1 s A Differenza di potenziale elettrico voltV 1 V = 1WA -1 Resistenza elettricaohm 1 = 1 V A –1

7 Sistema Internazionale Altre unità di uso comune Grandezza Unità di misuraSimboloConversione Volumelitro millilitro L mL 1 L = 1 dm 3 = m 3 1mL = 1 cm 3 = m 3 LunghezzaangstromÅ 1Å = m Pressioneatmosfera bar torr atm bar 1 mm Hg 1 atm = Pa 1 bar = 10 5 Pa 1 mmHg = Pa Energiaerg elettronvolt caloria cm -1 erg eV cal cm -1 1 erg = J 1 eV = · C 1 cal = J 1.986· J Temperaturagrado centigrado grado Fahrenheit °C °F 1 °C = K – °F = 1.8(K )+32

8 Sistema Internazionale Prefissi moltiplicativi FattorePrefissoSimboloFattorePrefissoSimbolo yotta-Y yocto-y zetta-Z zepto-z exa-E atto-a peta-P femto-f tera-T pico-p giga-G nano-n mega-M micro-µ chilo-k milli-m etto-h centi-c- 10deca-da deci-d-

9 Sistema Internazionale Regole di Scrittura I nomi delle unità di misura vanno sempre scritti in carattere minuscolo, privi di accenti o altri segni grafici. Es: ampere, non Ampère. I nomi delle unità non hanno plurale. Es: 3 ampere, non 3 amperes. I simboli delle unità di misura vanno scritti con l'iniziale minuscola, tranne quelli derivanti da nomi propri. Es: mol per la mole, K per il kelvin. I simboli non devono essere seguiti dal punto (salvo che si trovino a fine periodo). I simboli devono sempre seguire i valori numerici. Es: 1 kg, non kg 1. Il prodotto di due o più unità va indicato con un punto a metà altezza o con un piccolo spazio tra i simboli. Es: N·m oppure N m. Il quoziente tra due unità va indicato con una barra obliqua o con esponenti negativi. Es.: J/s opp. J s -1.

10 Trattamento dei dati NumeroNotazioneCifre significative · · · · · · I dati misurati o calcolati possono essere espressi nella notazione scientifica sotto forma di potenze di 10. In questa forma i calcoli possono essere sveltiti e semplificati. Alla fine dei calcoli devono essere riportate solo le cifre significative: minimo numero di cifre richiesto per esprimere un valore senza alcuna perdita di accuratezza.

11 Il numero di cifre decimali dipende dallo strumento impiegato ! Es.: bilancia avente sensibilità a 0.1 mg Pesata g:Cifre significative: 5 Cifre decimali:4 Errore: La massa misurata è compresa fra e g. Pesata g:Cifre significative: 6 Cifre decimali:4 Errore: La massa misurata è compresa fra e g. Trattamento dei dati

12 Cifre significative dopo le operazioni Addizione/sottrazione Esprimere i numeri in notazione scientifica con lo stesso esponente. Il risultato deve essere espresso con un numero di cifre decimali pari a quelle del termine che ne possiede il minor numero 1.362· ·10 -4 = 1.473· = · – 6.69· = 0.57· = Cifre non significative = · · ·10 6 = 1.632· · ·10 5 = 11.51·10 5

13 Prima cifra non-significativa Operazione che riduce il numero di cifre decimali riportate in un numero >5 < 5 Aumenta di 1 Rimane inalterata SI NO Es: Riduzione a 2 cifre decimali Cifra successiva Trattamento dei dati Arrotondamento Ultima cifra significativa

14 Moltiplicazione/divisione Il risultato deve essere espresso con un numero di cifre significative pari a quelle del termine che ne possiede il minor numero Logaritmo La mantissa deve presentare tante cifre significative quante ne possiede largomento del logaritmo Trattamento dei dati 3.26·10 -4 x 1.78ooo = 5.80· ·10 12 x · = 1.6 · = Log n = a n = 10 a log 339 = = 3.39· = 339 log 13.2 = argomento caratteristica mantissa

15 Esercizi 1) Scrivere in formato scientifico (potenze di 10) i seguenti numeri: quindici milioni; quattro centesimi; un milione e mezzo; due centesimi e mezzo; trecentocinquanta millesimi; un milione e trentacinquemila; un milione e trecentocinquantamila; duemilaseicento; ventuno milionesimi; un sessantesimo. 2)Svolgere le seguenti operazioni scrivendo il risultato con il numero corretto di cifre significative: a) = ?b) 3.12· = ? c) 1.21· · ·10 3 = ?d) 3.26·10 -4 · 0.12 = ? e) ÷ = ?f) (0.056 ÷ 18) ÷ (1.50· ) = ? 3)Effettuare senza calcolatrice le seguenti operazioni: a) 6.5· ·10 -3 = ?b) 5 · = ?c) 3.0·10 -3 · 2·10 4 = ? c) 8.1·10 2 · 1·10 -2 = ?d) 18·10 3 ÷ 3·10 2 = ?e) 12.5·10 3 ÷ 5·10 2 = ?

16 Esercizi 4)Svolgere le seguenti operazioni senza calcolatrice utilizzando le regole dei logaritmi: a) log (100 · 10 · 0.1) = ?b) log (1000 ÷ 10) = ? c) log = ?d) log = ? 5)Calcolare quanti millilitri sono contenuti in a) 10.2 cm 3 b) 11.5·10 -1 m 3 c) L d) 1.00 dm 3 e) dm 3 f) 1.2·10 3 cm ·10 -2 L dm 3 g) una birra alla spina piccola 6)Dire quanti litri sono contenuti in: a) una lattina di coca colab) 2·10 3 cm 3 c) un grammo dH 2 O d) 0.3 m 3 e) 20.0 mL f) 3.2 dm 3 g) una birra alla spina media

17 1) Esprimere le seguenti grandezze utilizzando le unità S.I. con gli opportuni prefissi: 2) Il calore di combustione del glucosio (C 6 H 12 O 6 ) è di 2802 kJ mol -1. Quante kcal sviluppa la combustione di 100 g di glucosio? 3) Il metabolismo basale di un uomo è di 1 Kcal·h -1 ·Kg -1. Quanti watt per chilogrammo utilizza luomo? Quale è il fabbisogno calorico minimo giornaliero per un uomo avente una massa di 70 Kg? Qual è la potenza consumata? Quanti grammi di glucosio sono necessari per soddisfare il suo fabbisogno calorico? 4) Quando una cellula nervosa viene stimolata con della nicotina, essa rilascia una molecola di dopamina, un neurotrasmettitore. Ogni molecola di dopamina che diffonde alla superficie di un microelettrodo rilascia due elettroni. La carica misurata dallelettrodo corrisponde a 37 fC (femtocoulomb = C). Ricordando che la carica rilasciata da 1 C corrisponde a 6.24·10 18 elettroni, dire quante molecole di dopamina vengono liberate. Distanza CA-SS 2.2·10 5 mRaggio covalente H 3.7· mN A ·10 23 mol -1 c 3.00·10 8 m s -1 e 1.602· CP = atm; t = 0.01°C Esercizi

18 Ossido di (nome del metallo) Stox basso suffisso -oso Stox altosuffisso -ico Li 2 OOssido di litio CaOOssido di calcio FeOOssido ferroso Fe 2 O 3 Ossido ferrico Hg 2 OOssido mercuroso HgOOssido mercurico HgO Nomenclatura Ossidi

19 Nomenclatura Idrossidi Idrossido di (nome del metallo) Stox basso suffisso -oso Stox altosuffisso -ico NaOHIdrossido di sodio Mg(OH) 2 Idrossido di magnesio CuOHIdrossido rameoso Cu(OH) 2 Idrossido rameico Cu(OH) 2

20 Anidride (aggettivo derivante dal nome del non-metallo) Stox basso suffisso –osa Stox altosuffisso -ica Nel caso di non-metalli aventi più di due stati di ossidazione, oltre ai suffissi, si usano i seguenti prefissi: Stox basso prefisso ipo- Stox altoprefisso per- Nomenclatura Anidridi Cl 2 OAnidride ipoclorosa Cl 2 O 3 Anidride clorosa Cl 2 O 5 Anidride clorica Cl 2 O 7 Anidride perclorica

21 Nomenclatura Idracidi Acido (aggettivo derivante dal nome del non-metallo) terminante in -idrico HClAcido cloridrico H 2 SAcido solfidrico HCNAcido cianidrico HBrAcido bromidrico HFAcido fluoridrico H 2 SeAcido selenidrico

22 Un solo stox (Es. C) acido […]-ico H 2 CO 3 Due stox (Es. N: +2, +3) Stox basso: Acido […]-oso H 2 SO 3 H 2 SO 4 Stox alto: Acido […]-ico Più stox (Es. Cl: 1,3,5,7) Acido ipo-[…]-oso HClO […]-oso HClO 2 […]-ico HClO 3 per-[…]-ico HClO 4 Differenti gradi di idratazione meta-[…]-oso/ico orto-[…]-oso/ico Nomenclatura Ossiacidi HBO 2 H 3 BO 3

23 Acidi Principali B 2 O 3 + H 2 O 2 HBO 2 A. metaborico B 2 O H 2 O 2 H 3 BO 3 A. ortoborico CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 A. carbonico SiO 2 + H 2 O H 2 SiO 3 A. metasilicico SiO H 2 O H 4 SiO 4 A. ortosilicico N 2 O 3 + H 2 O 2 HNO 2 A. nitroso N 2 O 5 + H 2 O 2 HNO 3 A. nitrico P 2 O + 3 H 2 O 2 H 3 PO 2 A. ipofosforoso (A. fosfinico) P 4 O H 2 O 4 HPO 2 A. metafosforoso P 4 O H 2 O 4 H 3 PO 3 A. ortofosforoso (A. fosfonico) P 4 O H 2 O 2 HPO 3 A. metafosforico P 4 O H 2 O 2 H 3 PO 4 A. ortofosforico

24 SO 2 + H 2 OH 2 SO 3 A. solforoso SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 A. solforico H 2 S 2 O 3 A. tiosolforico H 2 S 2 O 4 A. ditionoso H 2 S 2 O 6 A. ditionico Cl 2 O + H 2 O 2 HClOA. ipocloroso Cl 2 O 3 + H 2 O 2 HClO 2 A. cloroso Cl 2 O 5 + H 2 O 2 HClO 3 A. clorico Cl 2 O 7 + H 2 O 2 HClO 4 A. perclorico HMnO 4 A. permanganico H 2 MnO 4 A. manganico H 2 CrO 4 A. cromico H 2 Cr 2 O 7 A. dicromico Acidi Principali

25 Si riporta prima il nome dellanione e poi il nome del catione Derivati degli idracidi desinenza -uro Cloruro di Sodio NaCl Solfuro di alluminio Al 2 S 3 Derivati degli ossoacidi -oso -ito –ico -ato Nomenclatura Sali Ipoclorito di sodio NaClO Ditionato di Calcio CaS 2 O 6 Cromato di Potassio K 2 CrO 4 CuS HgI 2 Ag 3 PO 4

26 Se non tutti gli atomi di idrogeno sono sostituiti a)il nome dellanione si fa precedere dal prefisso idrogeno- b)il nome dellanione si fa precedere dal prefisso bi- c)al nome dellanione segue laggettivo acido Nomenclatura Sali Fe(HSO 4 ) 2 Idrogenosolfato di ferro (II) Bisolfato di ferro (II) [o ferroso] Solfato acido di ferro (II) KHCO 3 Idrogenocarbonato di potassio Bicarbonato di potassio Carbonato acido di potassio

27 Scrivere i nomi dei seguenti composti e lo stato di ossidazione del metallo e/o del non-metallo Mg(OH) 2 ; Na 2 O; N 2 O 3 ; Fe(OH) 2 ; SiO 2 ; H 2 SiO 3 ; Br 2 O 5 ; I 2 O 7 ; Cl 2 O; H 2 SO 3 ; H 2 CrO 4 ; FeSO 3 ; Ba(OH) 2 ; NaClO 4 ; NH 4 NO 3 ; HBrO 3 ; NaHSO 4 ; Al 2 (SO 4 ) 3 ; NaHS; K 2 O; NaCrO 2 ; Cu 2 O; LiOH; P 4 O 10 ; HBrO; Al(OH) 3 ; B 2 O 3 ; CO 2 ; SO 3 ; Al 2 (CO 3 ) 3 ; P 4 O 6 ; N 2 O 5 ; CaO; H 3 BO 3 ; Al 2 O 3 ; H 2 CO 3 ; HNO 2 ; HNO 3 ; HCrO 2 ; MgO; K 2 Cr 2 O 7 ; CaCrO 4 ; HBrO 2 ; HBrO 4 ; H 2 MnO 4 ; HMnO 4 ; K 2 SO 4 ; CuOH; MgSO 3 ; Fe 2 O 3 ; CaHPO 4 ; Fe(HSiO 3 ) 2 ; SO 2 Esercizi

28 Scrivere la formula chimica dei seguenti composti e lo stato di ossidazione del metallo e/o del non-metallo Esercizi Idrogenomanganato rameico; fluoruro di litio; bromuro ferroso; fosfato di calcio; solfato di potassio; anidride carbonica; ditionato di sodio; idrossido ferroso; solfito ferrico; ortofosfato acido di alluminio; bicarbonato di cadmio; fosfato di calcio; tiosolfato rameoso; fosfito di zinco; ozono; anidride fosforosa; anidride fosforica; cloruro di cobalto; ammoniaca; tiocarbonato di magnesio; carbonato di cobalto; permanganato di sodio; perclorato di nichel.


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