Corso di Chimica Generale ed Inorganica Farmacia (E-O) orario lezioni: lunedì aula ex-Ingegneria ore 9-11 giovedì aula Magna ore 9-11 venerdì aula ex-Ingegneria ore 9-11 Prof.ssa M. Elisa Crestoni orario ricevimento: Tutti i giorni previo appuntamento per e-mail (stanza n.250, II piano CU019)

Libri di testo Teoria: - J. Burdge, J. Overby “ Chimica Generale” edra - M. Schiavello, L. Palmisano “Fondamenti di Chimica” EdiSES - R. H. Petrucci et al. “ Chimica Generale” Piccin - Kotz “Chimica” EdiSES - F.Cacace, U. Croatto “Istituzioni di Chimica” La Sapienza Editrice Esercitazioni: - F. Cacace, M. Schiavello “Stechiometria” Bulzoni Editore Roma

METODO SCIENTIFICO osservazioni, IPOTESI test iniziali esperimenti per verificare raccolta di informazioni o smentire l’ipotesi quali-quantitative PREVISIONI LEGGE concisa affermazione o relazione matematica che esprime un fenomeno osservato in natura TEORIA principio unificante, ripetutamente verificato che spiega un insieme di fenomeni e di leggi

QUANTITATIVA DI MISURE FENOMENI ESPERIMENTI GRANDEZZE CHE MISURE DESCRIVONO CORRELAZIONI LEGGI QUANTITATIVA DI MISURE SPIEGAZIONE DEI IPOTESI FENOMENI E DELLE LEGGI GENERALIZZAZIONE TEORIA DELLE IPOTESI Teoria Ipotesi Leggi Misure

DUBBI ED INTEGRITA’ DELLA SCIENZA I dati possono essere contraddittori ed inconcludenti. Nel tempo sono emersi alcuni semplici principi che guidano la pratica scientifica: 1. I risultati devono essere riproducibili e riportati nella letteratura scientifica in modo dettagliato. 2. Le conclusioni dovrebbero essere ragionevoli ed obiettive. 3. Si dovrebbe rendere merito al lavoro degli altri.

insieme alle variazioni energetiche che accompagnano tali processi La CHIMICA si occupa delle proprietà e delle trasformazioni della materia, insieme alle variazioni energetiche che accompagnano tali processi è alla base di numerose discipline: biologia, geologia, medicina, sostanze naturali e scienze dei materiali, fisica sintetiche ha un ruolo fondamentale nell’economia dei paesi sviluppati

MATERIA : tutto ciò che ha una massa ed occupa uno spazio ENERGIA : capacità di compiere lavoro o di trasferire calore.

Legge di conservazione della materia : durante una reazione chimica o una trasformazione fisica non si osserva nessuna variazione della quantità di materia Legge di conservazione dell’energia : durante una reazione chimica o una trasformazione fisica l’energia non può essere creata nè distrutta ma solo convertita da una forma all’altra

Legge di conservazione dell’energia e della materia : nell’universo la somma delle quantità di energia e di materia è costante. La materia si trasforma in energia secondo la relazione stabilità da A. Einstein: E = m c2

CLASSIFICAZIONE DELLA MATERIA Una proprietà facilmente osservabile è lo STATO di AGGREGAZIONE solido liquido gas/vapore a temperature sufficientemente basse tutta la materia si trova allo stato solido. osservazioni e manipolazioni mondo macroscopico studio e spiegazioni mondo microscopico

Chimica - Visione molecolare della materia L’enorme varietà di materia presente sul nostro pianeta consiste nelle combinazioni di soltanto un centinaio di sostanze di base, chiamate elementi

In modo arbitrario, dividiamo lo studio della chimica in diverse sezioni: Chimica Inorganica Chimica Organica Chimica Analitica Chimica Fisica Chimica Biologica Metodi di indagine: Analisi e Sintesi decomposizione delle sostanze unione delle sostanze

MATERIA è uniforme ? OMOGENEA ETEROGENEA separare le fasi Sostanza No è uniforme ? OMOGENEA ETEROGENEA (due o più fasi) può essere separata con metodi fisici ? separare le fasi No Sì Sostanza MISCELA OMOGENEA (acqua di mare, aria, soluzione di ammoniaca) Può essere decomposta in sostanze più semplici con metodi chimici? No Sì Composto (acqua, acido solforico, cloruro di sodio) Elemento (oro, carbonio, azoto)

Porzione di materia costituita da una o più sostanze : sistema chimico Sistemi omogenei = fase = sistema chimico con stesse proprietà (densità, colore, composizione, etc.) in ogni sua parte (ad es. gas, acqua liquida, soluzione acquosa di NaCl) Sistemi eterogenei = varie fasi (ad es. sangue, latte, acqua liquida e vapore acqueo) La separazione di un sistema eterogeneo nelle varie fasi (e ciascuna fase nelle sostanze componenti) può essere ottenuta con mezzi fisici (non modificano la natura dei singoli costituenti). Le differenti porzioni di materia in cui, con mezzi chimici, può essere scisso il sistema, sono le sostanze componenti. Esse possono essere suddivise in sostanze più semplici o in elementi solo attraverso trasformazioni chimiche. Gli elementi presenti in un composto si separano solo con mezzi chimici

Sostanza: specie chimica con definite proprietà chimico-fisiche e composizione chimica. Elemento: sostanza che non può essere decomposta in due o più sostanze più semplici con metodi chimici e fisici ordinari (es. He, N2). Composto: sostanza che contiene due o più elementi (es. H2O, CaCO3)

Aria satura di vapore Petrolio Acqua di mare Sabbia

1 2 3

A Soluzione Originale B C solido

CRISTALLIZZAZIONE FRAZIONATA Sostanza più solubile (A) Sostanza meno solubile (B) Soluzione Omogenea Evaporazione del solvente Solvente 1 2 3 Solido Ricco di (B) Soluzione residua 5 Solido 4 Soluzione Ricca di (A)

CRISTALLIZZAZIONE FRAZIONATA (II) Solido solubile a caldo nel solvente (A) Solido solubile a caldo e freddo nel solvente (B) Solvente freddo Soluzione fredda + solido Soluzione calda Solido ricco in (A) Dopo il raffreddamento Soluzione ricca in (B)

PRINCIPIO DELLA DISTILLAZIONE FRAZIONATA LIQUIDO PIU’ VOLATILE (A) LIQUIDO MENO VOLATILE (B) Miscela Liquida (A) + (B) Pallone vuoto Vapore ricco in (A) Liquido ricco in (B)

DIFFUSIONE GASSOSA Gas Pesante Gas Leggero Barriera Porosa VUOTO Gas Leggero Barriera Porosa ULTRACENTRIFUGA

SISTEMA ETEROGENEO: 1 Fase Gassosa, Molte Fasi Liquide, Molte Fasi Solide decantazione, filtrazione, distillazione, cernita, ecc. SEPARAZIONI DELLE FASI FASE SOL. I FASE SOL. II FASE LIQ. I FASE LIQ. III FASE GASSOSA FASE SOL. III FASE SOL. IV FASE LIQ. II FASE LIQ. IV ... ... DIFFUSIONE GAS CROMAT. CRISTALLIZZAZIONE CROMATOGRAFIA DISTILLAZIONE CROMATOGRAFIA METODI FISICI Sostanza 1 Sostanza 2 Sostanza 3 ... Sostanza Semplice 1 (Elemento 1) Sostanza Semplice 2 (Elemento 2) Sostanza Semplice 3 (Elemento 3) METODI CHIMICI ...

NOME Bromuro di Zinco FORMULA ZnBr2 Solido che a 394°C Fonde e a 650°C Bolle STATO DI AGGREGAZIONE FORMULA CRISTALLINA Cristalli Rombici, incolori ODORE / SAPORE Amaro, astringente DENSITA’ 4.219 g/ml a 4°C 100 ml d’acqua sciolgono a 20°C 447 g di sostanza a 100°C 675 g di sostanza Solubile in alcol - Solubile in etere SOLUBILITA’ PUNTO DI FUSIONE 394°C PUNTO DI EBOLLIZIONE 650°C