EI, AE e Elettronegatività: polarità dei legami legame covalente omopolare ed eteropolare dipolo e momento dipolare μ = Qr polarità di legame e polarità di una molecola

Legami intermolecolari: interazione tra le molecole, stati di aggregazione della materia, punti di fusione e di ebollizione di una sostanza pura Forze di van der Waals: a. dipolo – dipolo b. dipolo - dipolo indotto c. dipolo istantaneo-dipolo indotto (forze di dispersione di London) Legame idrogeno: tra H legato a atomo fortemente elettronegativo – F, O, N – quindi H fortemente polarizzato e atomo fortemente elettronegativo H 2 O! L’appaiamento obbligatorio di A con T e di C con G rende i due filamenti fra loro complementari: se uno di essi presenta la sequenza C-T-A-C-G, l’altro non potrà che avere la sequenza complementare G-A-T-G-C. Un filamento costituisce quindi una sorta di stampo per l’altro. Legame H intermolecolare… DNA! …ma anche legame H intramolecolare

Il legame metallico ¾ degli elementi sono metalli: 1° e 2° gruppo, gli elementi di transizione e qualche altro. Proprietà più caratteristiche dei metalli: 1.Elevata conducibilità elettrica e termica (flusso di e - se ddp o T) 2.Effetto fotoelettrico e termoionico (estrazione di e - con luce o per T) 3.Duttilità e malleabilità (riducibili in fili e lamine) 4.Lucentezza (assorbono tutte le radiazioni e riemettono in tutte le direzioni) 5.Elettropositività (bassi valori di EI) Elevata mobilità degli elettroni Con la teoria O. M. conduttori semiconduttore isolante ΔE≤ kT

Energia di un sistema termodinamico: E int = E pot + E cin Capacità di cedere calore Q Capacità di compiere un lavoro W La Termodinamica studia i trasferimenti di energia: La Termodinamica Chimica studia: la variazione di energia associata ad una trasformazione la spontaneità di una trasformazione Esclude la variabile tempo! sistema termodinamico Chiuso Aperto Isolato stato termodinamico Variabili di stato Funzioni di stato Reversibile > all’ EQUILIBRIO Irreversibile > SPONTANEA verso EQ. E int funzione di stato Fisiche Chimiche cost nel tempo: Eq. Term. Var. nel tempo: Trasformazione Termochimica L’E int di un sistema può cambiare variando la massa (no per sistemi chiusi), acquistando/cedendo «calore», Q compiendo/subendo un lavoro, W 1° Principio sulla conservazione dell’energia ΔE int = Q + W (per sistema chiuso) da cui: Q p = E int + PV = H ENTALPIA ΔH = ∑ ν i H i > 0 ENDOTERMICA < 0 ESOTERMICA Stati standard, ΔH di form., comb., reazione In Chimica: Sempre irreversibile! Ma in che verso procede ? 2° Principio: un sistema isolato evolve per raggiungere uno stato di massima entropia. dS ≥ 0 S ENTROPIA ΔS = ∑ ν i S i Si ricava il criterio di spontaneità per un sistema chiuso : (dG s ) P, T ≤ 0 H – TS = G ENERGIA LIBERA di GIBBS - (dG s ) P, T ≥ δW’ (≠ PdV) ΔG = ∑ ν i G i

Sostanze pure Per solidi e liquidi Per i gas Dipendenza di G da P e T:T = cost Quindi: Sostanze in miscela Potenziale chimico (energia libera molare parziale del componente i-esimo) Equilibrio: meccanico (P cost), termico (T cost) e di materia di fase di reazione Legge delle masse Per il calcolo del grado di avanzamento di una reazione e quindi per la composizione di un sistema all’equilibrio Equilibri omogenei ed eterogenei Sostanze pure Passaggi di stato Miscele non reattive

Eq. Ionici in soluzione acquosa omogenei: reazioni di trasferimento di protoni H 2 O + H 2 O OH - + H 3 O + k w = [H 3 O + ] [OH - ] = 1,0x T = 25°C H+H+ HA + H 2 OA - + H 3 O + B + H 2 O OH - + BH + Acidi e Basi: Forti: dissociazione completa Deboli: reazione di equilibrio K a costante di dissociazione acida K b costante di dissociazione basica Scala di pH come indicatore di acidità di una soluzione: pH acidopH basico [H 3 O + ] = [OH - ] Condizione di neutralità pH = 7 Quando [HA] debole ≈ [A - ] debole soluzione tampone pH = pK a 1 Coppie acido/base coniugata K w = K a K b # + -

Lavoro da una reazione redox: le pile - (dG s ) P, T ≥ δW’ (≠ PdV) Zn + Cu 2+ = Zn 2+ + Cu MA SE Elettrodi di riferimento NHE Scala di potenziali Bilanciamento ionico-elettronico Schematizzazione di una pila Semielementi Termodinamica: equazione di Nernst

E il tempo? Cinetica Chimica A + B -> C + D Velocità media v = Δc/Δt Velocità istantanea v = dc/dt v = - dc/dt = k [c] α α= ordine di reazione (sperimentale) MECCANISMO k= costante cinetica k = Ae - Ea/RT Teoria dello stato di transizione Catalisiomogenea eterogenea enzimatica