VADEMECUM di CHIMICA Classi seconde

Indice Pag. 3 - Classificazione Composti OrganiciPag.12 – Fattori cinetici Pag. 4 - Classificazione Composti InorganiciPag.13 – I Catalizzatori Pag. 5 – Tipi di composti inorganiciPag.14 – L’equilibrio chimico Pag.6 - Le SoluzioniPag.15 - Il Principio di Le Chatelier Pag.7. - Tipi di soluzionePag.16 – Acidi e Basi Pag.8 - Misure di concentrazionePag.17 – Acidità e basicità Pag.9 - Classificazione delle reazioni chimichePag.18 – Il pH Pag.10 – Reazioni con scambi di calorePag.19 – Indicatori di pH Pag.11 – Cinetica chimicaPag.20 – Titolazione acido-base Pag.21 – Reazioni di ossidoriduzione

CLASSIFICAZIONE COMPOSTI ORGANICI IDROCARBURIGRUPPI FUNZIONALI AROMATICI Benzene C 6 H 6 ALIFATICI ALCOLI R-OH SATURI Alcani C n H 2n+2 INSATURI Alcheni C n H 2n Alchini C n H 2n-2 ACIDI CARBOSSILICI R-COOH ALDEIDI R-CHO CHETONI R-COR’ ESTERI R-COOR’ AMMINE R-NH 2 AMMIDI R-CONH 2 3 DERIVATI AROMATICI Areni C 6 H 5 R

CLASSIFICAZIONE COMPOSTI INORGANICI Composti binariComposti ternari con ossigenosenza ossigeno ossidi anidridi idruri idracidi sali binari idrossidi ossiacidi sali ternari 4

Ossidi : metallo + ossigeno Anidridi : non metallo + ossigeno Idruri : metallo + idrogeno Idracidi : idrogeno + non metallo Sali binari : metallo + non metallo Idrossidi: metallo + ossigeno + idrogeno Ossiacidi : idrogeno + non metallo + ossigeno Sali ternari : metallo + non metallo + ossigeno 5

LE SOLUZIONI Miscugli omogenei formati da due componenti: Solvente : componente presente in quantità maggiore; Soluto : componente presente in quantità minore, solubilizzato dal solvente. Solubilità : quantità massima di un soluto che si può sciogliere in una quantità definita di solvente ad una data temperatura. 6

Soluzioni sature : contengono la massima quantità di soluto corrispondente alla solubilità; Soluzioni insature : contengono una quantità di soluto inferiore alla solubilità; Soluzioni soprassature : contengono una quantità di soluto superiore alla solubilità. 7

MISURE DI CONCENTRAZIONE Molarità : moli di soluto su litro di soluzione Percentuale in peso : grammi di soluto in 100 grammi di soluzione Percentuale in volume : millilitri di soluto in 100 ml di soluzione Altre misure di concentrazione: g/L, g/ml 8

CLASSIFICAZIONE DELLE REAZIONI CHIMICHE Scambio semplice : un elemento si scambia con un altro elemento di un composto. Scambio doppio : due composti scambiano un elemento. Sintesi : due o più sostanze ne formano una. Decomposizione : una sostanza si scinde in due o più. 9

REAZIONI CON SCAMBI DI CALORE Reazioni endotermiche : avvengono con assorbimento di calore dall’ambiente Reazioni esotermiche : avvengono con cessione di calore all’ambiente Le combustioni sono reazioni esotermiche in cui un combustibile (metano, legna, carbon fossile, ecc…) brucia in presenza di ossigeno (comburente) per ottenere calore (energia termica). I prodotti della reazione sono anidride carbonica e acqua. 10

CINETICA CHIMICA Misura la velocità con cui un reagente si trasforma in un prodotto, misurata in un intervallo di tempo. Reazioni lente : avvengono nell’ordine di giorni, mesi, anni. Reazioni veloci : avvengono nell’ordine di minuti o qualche ora. Reazioni istantanee : avvengono nell’ordine di secondi o meno. 11

FATTORI CINETICI Fattori che determinano la velocità con cui avviene una reazione chimica; essi sono: Temperatura Natura dei reagenti Superficie di contatto Concentrazione Presenza di catalizzatori 12

CATALIZZATORI Sono sostanze che intervengono in una reazione aumentandone la velocità senza consumarsi; la catalisi può essere: Catalisi omogenea : catalizzatore e reagenti nello stesso stato di aggregazione ; Catalisi eterogenea : catalizzatore e reagenti in stati fisici diversi. Inibitori: sostanze che rallentano una reazione. 13

L’EQUILIBRIO CHIMICO Reazioni complete: i reagenti si trasformano tutti in prodotti. Reazioni incomplete: i reagenti si trasformano in prodotti in modo parziale. Reazioni reversibili: i reagenti si trasformano in prodotti e viceversa. Reazioni all’equilibrio : la velocità della reazione diretta è uguale a quella della reazione inversa, e le concentrazioni delle sostanze restano costanti. 14

PRINCIPIO DI LE CHATELIER Qualsiasi perturbazione che modifica l’equilibrio chimico tende ad essere annullata dallo spostamento dell’equilibrio stesso verso destra o verso sinistra, con la formazione di ulteriori prodotti o ulteriori reagenti, in modo da ripristinare un nuovo equilibrio. 15

ACIDI E BASI Teoria di Arrhenius Acidi : sostanze che in soluzione liberano ioni H + Basi : sostanze che in soluzione liberano ioni OH - Teoria di Broensted-Lowry Acidi: sostanze che in soluzione cedono ioni H + ad una base Basi: sostanze che in soluzione acquistano ioni H + da un acido 16

ACIDITA’ E BASICITA’ Soluzioni acide : prevalgono gli ioni H + rispetto agli ioni OH - Soluzioni neutre : gli ioni H + sono in ugual numero rispetto agli ioni OH - Soluzioni basiche : prevalgono gli ioni OH - rispetto agli ioni H + 17

IL pH Misura il grado di acidità di una soluzione. pH = -log [H + ] soluzioni acide soluzioni basiche Soluzioni neutre 18

INDICATORI DI pH Sostanze che cambiano colore a seconda del pH. Tornasole : rosso in ambiente acido, giallo in ambiente neutro e blu in ambiente basico. Altri indicatori: fenolftaleina, metilarancio, blu di bromotimolo. 19

TITOLAZIONE ACIDO-BASE Reazione, generalmente di neutralizzazione (pH=7), in cui un acido reagisce con una base per formare un sale più acqua. La titolazione si effettua per determinare la concentrazione molare dell’acido o della base. 20

REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE Dette anche redox, sono reazioni che avvengono con scambio di elettroni tra due specie chimiche. Ossidazione : l’elemento che si ossida perde elettroni e aumenta il suo numero di ossidazione Riduzione : l’elemento che si riduce acquista elettroni e diminuisce il suo numero di ossidazione 21