Stati di aggregazione della materia

4 variabili: PressioneVolume Temperaturemoli

Gas perfetto Un gas ideale è costituito da particelle tutte uguali fra loro ed aventi la stessa massa Le particelle si muovono continuamente con un moto rettilineo uniforme in tutte le direzioni possibili e con tutte le velocità possibili Il volume delle particelle è trascurabile rispetto al volume a disposizione Non esistono interazioni di tipo repulsivo ne attrattivo tra le particelle Gli urti fra le particelle sono di tipo elastico Gli urti delle particelle con le pareti del recipiente sono di tipo elastico: da essi dipende la Pressione

Gas ideale

Leggi dei gas Equazione di stato dei gas perfetti PV=nRT Note 3 variabili, io sono sempre in grado di trovare la 4° R è una costante di proporzionalità che dipende dalle unità di misura scelte per definire pressione e volume

Scala della Temperatura

Volume molare V=1*0,082*273,16/1= 224,1 dm 3 PV=nRT V=nRT/P Volume molare= volume occupato da una mole di una sostanza alla temperatura di 0°C e di 1 Atm A parità di temperatura, pressione e quantità di sostanza, ogni composto allo stato gassoso occupa lo stesso volume

Miscele di gas. Pressione parziale N 2, O 2, CO 2, H 2 O P= P N2 + P O2 + P CO2 + P H2O

Equazione di stato in miscele di gas

I gas reali I composti in fase gassosa NON sono gas ideali. Esistono sempre tra le molecole delle forze intermolecolari Aumentando la T Diminuendo la Pressione Aumentando il volume Il modello cinetico ci fa capire quando un gas puo’ avvicinarsi alle condizioni di idealità Diminuendo la T,oppure aumentando la Pressione, il sistema si allontana dalla idealità, fino a che il composto non cambia di stato ed il gas diventa un liquido

Stato liquido Un liquido e’ caratterizzato da una struttura dinamica, continuamente soggetta a modifiche. I liquidi sono quindi caratterizzati da un ordine a corto raggio, che si contrappone all’ordine a lungo raggio dei cristalli.

Stato liquido

Modello strutturale dei liquidi Si può considerare un liquido come un sistema in cui zone di ordine si alternano a zone di disordine. Le particelle circondate da altre particelle hanno un comportamento tipico dello stato solido (E cin oscillatoria). Le particelle confinanti con cavità hanno un comportamento tipico dei gas (E cin traslazionale). Per la presenza di cavità, la distanza media tra particelle in un liquido è maggiore che in un solido e quindi l’energia potenziale è maggiore (minore in valore assoluto).

Lo stato vetroso Situazione intemedia fra lo stato solido e quello liquido. Liquido caratterizzato da altissima viscosità.

Transizioni di stato

solidoliquidogas sublimazione brinamento fusione solidificazione condensazione evaporazione

Le soluzioni Sistema omogeneo costituito da almeno due componenti Il componente maggioritario e’ solitamente chiamato solvente I componenti in quantita’ minore sono chiamati soluti

Le soluzioni Nei nostri esempi i solventi saranno sempre liquidi, mentre i soluti potranno essere, allo stato puro, solidi, liquidi o gassosi.

Concentrazione di una soluzione Frazione molare

Concentrazione di una soluzione Molarità La concentrazione molare è il rapporto tra la quantità di sostanza disciolta ed il volume della soluzione

Concentrazione di una soluzione Molalità La concentrazione molare è il rapporto tra la quantità di sostanza disciolta e la massa di solvente

densità Rapporto tra massa e volume della soluzione La densità permette dicorrelare la C M e la C m

solubilità La massima quantità di soluto che si può sciogliere in una quantità definita si solvente La solubilità di ogni composto è costante a Temperatura costante

Solubilità di alcuni sali F-F- Cl - I-I- SO 4 2- CO 3 2- Li + 0,1015,0212,322,370,20 Na + 1,006,4112,270,330,66 K+K+ 15,884,657,680,708,1 Mg 2+ 1,2x ,965,322,161,2x10 -3 Ca 2+ 2,9x ,717,111,5x ,3x10 -4 Sr 2+ 7,0x ,394,846,0x ,66 Ba 2+ 6,8x ,804,349,0x ,0x10 -4 Mol kg -1 di solvente

Solubilità in vari solventi H2OH2OC 2 H 5 OHC6H6C6H6 LiCl 15,020,59- NH 4 Cl 6,905,5x I2I2 1,1x ,050,64 C 10 H 8 2,3x ,6310,01 Mol kg -1 di solvente

Solubilità in vari solventi H2OH2OC 2 H 5 OHC6H6C6H6 LiCl 15,020,59- NH 4 Cl 6,905,5x I2I2 1,1x ,050,64 C 10 H 8 2,3x ,6310,01 Mol kg -1 di solvente Gli effetti di solvatazione dipendono dalla polarità del solvente. Se il solvente non è polare l’effetto di solvatazione è trascurabile, di consequenza i composti ionici non sono solubile

Solubilità in vari solventi H2OH2OC 2 H 5 OHC6H6C6H6 LiCl 15,020,59- NH 4 Cl 6,905,5x I2I2 1,1x ,050,64 C 10 H 8 2,3x ,6310,01 Mol kg -1 di solvente Le interazioni intermolecolari sono dovute a forze di Van der Waals (polarizzabilità). Se il solvente ha caratteristiche simili a quelle del soluto, allora le interazioni soluto-solvente sono dello stesso ordine di quelle soluto-soluto, e quindi il solido è solubile