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Sandro Barbone Luigi Altavilla La chimica facile.

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Presentazione sul tema: "Sandro Barbone Luigi Altavilla La chimica facile."— Transcript della presentazione:

1 Sandro Barbone Luigi Altavilla La chimica facile

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3 I gas Il modello cinetico-molecolare I gas ideali I fattori fisici di un gas I gas reali La legge di Boyle o legge isoterma La legge di Gay-Lussac o legge isocora La legge di Charles o legge isobara Lo zero assoluto Lequazione di stato dei gas ideali La legge di Avogadro La massa atomica relativa La massa molecolare La mole La massa molare. Dalle leggi dei gas alla mole

4 I gas Tutti i gas presentano caratteristiche (proprietà) simili: non hanno né forma né volume propri sono comprimibili se riscaldati si dilatano se posti in un contenitore rigido, laumento della temperatura provoca un aumento della loro pressione.

5 Il modello cinetico molecolare Il modello cinetico molecolare studia il comportamento dei gas ideali o perfetti elaborato dagli scienziati ed in grado di spiegare, a livello di singole particelle, il comportamento di tutti i gas.

6 I gas ideali Un gas si considera ideale se le sue particelle presentano le seguenti caratteristiche: sono puntiformi (abbiano volume trascurabile); non si attraggono tra di loro; si muovono in un recipiente chiuso in modo caotico; si urtano tra loro ed urtano le parete del recipiente in maniera perfettamente elastica.

7 I Fattori fisici di un gas Lo stato fisico di un gas è influenzato da tre grandezze variabili : 1. il volume occupato V, misurato in metri cubi (m 3 ); 2. la temperatura assoluta T, misurata in kelvin (K); 3. la pressione p, misurata in pascal (Pa) o nel suo multiplo bar (105 Pa).

8 I gas reali Un gas reale si avvicina al comportamento ideale se è molto rarefatto e si trova ad una temperatura elevata, molto al di sopra della sua temperatura di liquefazione.

9 Le leggi dei gas Il modello dei gas ideali o perfetti permette di descrivere il comportamento dei gas, attraverso lo studio delle tre leggi dei gas : La legge di Boyle(isoterma= temperatura costante) la legge di Charles (isobara= pressione costante) la legge di Gay-Lussac(isocora= volume costante)

10 La legge di Boyle A temperatura costante (trasformazione isoterma), il volume di una data quantità di gas è inversamente proporzionale alla sua pressione. p V = costante

11 La legge di Boyle Riportando su di un grafico la relazione tra la pressione il volume di un gas,otteniamo un ramo di iperbole equilatera (curva isoterma).

12 La legge di Gay-Lussac A volume costante (trasformazione isocora) la pressione di una data quantità di un gas è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.

13 La legge di Gay-Lussac Riportando in grafico la relazione tra pressione e temperatura, a volume costante (trasformazione isocora), si ottiene una retta.

14 La legge di Charles A pressione costante (trasformazione isobara), il volume di una data quantità di gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura.

15 La legge di Charles Riportando su un diagramma la relazione tra il volume e la temperatura, a pressione costante (trasformazione isobara), si ottiene una retta.

16 Lo zero assoluto Dal grafico volume-temperatura si evince che a –273,15 °C, ovvero allo zero assoluto(0°K), il volume dei gas si annulla.

17 La legge dei gas ideali Per una data massa di gas, il prodotto della pressione per il volume è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta del gas. p V = K T Il comportamento dei gas non dipende dal tipo di gas ma solo dal numero di particelle che lo costituiscono.

18 Lipotesi di Avogadro Avogadro intuì, sulla base di alcuni esperimenti, che gli elementi allo stato gassoso non sono costituiti da singoli atomi ma da molecole biatomiche.

19 La legge di Avogadro Nel 1811 il chimico torinese A. Avogadro formulò la legge o principio di Avogadro che afferma che: Volumi uguali di gas diversi, nelle stesse condizioni di temperatura e pressione, contengono un numero uguale di molecole (non di atomi).

20 La legge di Avogadro Volumi uguali di gas diversi, contengono un numero uguale di molecole. Nelle stesse condizioni di temperatura e pressione:

21 La massa atomica relativa Volumi uguali di gas diversi contengono (in uguali condizioni di pressione e temperatura) lo stesso numero di molecole, ma hanno una massa diversa:la massa di una molecola di ossigeno è uguale a 16 volte la massa di una molecola di idrogeno

22 Se la massa di una molecola di ossigeno è uguale a 16 volte la massa di una molecola di idrogeno: La massa atomica relativa anche la massa dellatomo di ossigeno è 16 volte la massa dellatomo di idrogeno.

23 Latomo di idrogeno venne allora preso come campione di riferimento (a cui venne assegnato il valore 1) per la misura delle masse delle molecole delle sostanze gassose o di sostanze facilmente trasformabili in gas. La massa atomica relativa

24 La misura della massa si basa ancora sul confronto con la massa di ununità campione, che oggi non è più lidrogeno, ma un isotopo del carbonio, il carbonio-12 ( 12 C). La massa dellatomo di carbonio-12 ( 12 C) è uguale a 12 u.

25 La massa atomica relativa Lunità di massa atomica (u) è la dodicesima parte (1/12) della massa dellisotopo più diffuso del carbonio, il carbonio-12 ( 12 C). Lunità di massa atomica è anche conosciuta come dalton.

26 La massa degli atomi calcolata in rapporto allunità di massa atomica u (= 1/12 della massa dellisotopo 12 C) viene chiamata massa atomica relativa o (meno propriamente, ma frequentemente) peso atomico. La massa atomica relativa

27 Sulla tavola periodica degli elementi è riportato il peso atomico di tutti gli elementi: il valore riportato rappresenta la media ponderata dei pesi atomici dei diversi isotopi dellelemento.

28 La massa molecolare La massa molecolare (relativa) o peso molecolare è data dalla somma delle masse atomiche degli atomi che costituiscono la molecola.

29 Il cloruro di sodio (NaCl), costituito da ioni sodio Na + e ioni cloruro Cl –, in rapporto 1:1, ha un peso molecolare o peso formula uguale a: La massa molecolare

30 La massa molare Nella pratica di laboratorio e nellindustria chimica si pesano quantità di sostanza misurabili con una bilancia, le moli. La mole è una quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di particelle (atomi, molecole o ioni) pari al numero di atomi presente in 12 g di carbonio-12.

31 La massa molare La mole è una quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di particelle (atomi, molecole o ioni) pari al numero di atomi presente in 12 g di carbonio-12. Il numero di particelle, chiamato numero di Avogadro (N), è elevatissimo ed è stato calcolato sperimentalmente: La massa molare N = 6,022 · 1023 particelle/mol

32 La massa molare Una mole di atomi di carbonio 12 C pesa 12g

33 Una mole di carbonio-12 pesa 12 g (un atomo di carbonio-12 pesa 12 u, unità di massa atomica) e una mole di atomi di idrogeno pesa 1 g. La massa molare

34 La massa molare MM corrisponde alla massa atomica o molecolare (peso formula nei composti ionici), espressa in grammi per mole (g/mol). La massa molare

35 Se la massa molecolare dellacido cloridrico (HCl)è 36,46 u: la massa molare di questa sostanza sarà 36,46 g/mol. La massa molare


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