Proprietà chimiche e reattività delle sostanze

Presentazione sul tema: "Proprietà chimiche e reattività delle sostanze"— Transcript della presentazione:

1 Proprietà chimiche e reattività delle sostanze

2 Metalli e non metalli Le proprietà degli elementi dipendono dalla loro struttura elettronica La Tavola Periodica degli elementi raggruppa quelli che hanno proprietà simili

3 Tavola Periodica

4 Numero di ossidazione Nei composti ionici binari il n. di ossidazione corrisponde alla carica: NaCl, CaO, AlCl3, Nelle sostanze elementari è zero Per tutti gli altri composti bisogna conoscere la struttura

5 Regole empiriche per i n.o.
Gli elementi sottoindicati hanno n.o. unico nei composti: Li, Na, K, Rb, Cs= +1: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Zn= +2; B, Al=+3; F= -1; H= +1, eccetto che in certi idruri; O= -2 eccetto nei perossidi -1 Tutti gli altri hanno n.o. variabile tra un valore massimo positivo uguale al n del gruppo se è minore uguale a 8 o diminuito di 10 se è superiore a 10 e un valore minimo negativo uguale a n-18 (per n>14) La somma dei numeri di ossidazione degli elementi è uguale alla carica della molecola

6 N.O. di…? Azoto in HNO3? 1.(+1)-1.(x)+3.(-2)=0; x= +5
Fosforo in H4P2O7? 4.(+1)+2.(x)+7*(-2)=0; x= +5 Zolfo in HSO4-? 1.(+1)+1.(x)+4.(-2)=-1; x= +6

7 N.O più comuni degli elementi tipici
Li Be B C N O F , ,+3, ,-1 -1 Na Mg Al Si P S Cl (-4) ,+3,+1, ,+4, ,+5,+7, +1,+3,+4 K Ca Ge As Se Br ,+3, ,+4, ,+5,+1 Rb Sr Sn Sb Te I , ,+3, ,+4, ,+5,+7 +3,+1 Cs Ba Pb Bi , ,+5,-5

8 Altri N.O. Cr: +2,+3,+6 Mn: +2,+4,+6,+7 Fe: +2,+3 Co: +2
Ni: +2 Cu: +2,+1 Ag: +1 Pt: +2,+4 Au: +1,+3 Hg: +2,+1

9 Composti binari: ossidi
EOn/2 per n pari E2On per n dispari In generale EkOm m prefisso mono-ossido di- tri- tetra- penta- esa- 10 deca- k prefisso (mono)-elemento di- 4 tetra-

10 Ossidi speciali CO2: anidride carbonica N2O: protossido di azoto
N2O3: anidride nitrosa N2O5: anidride nitrica P4O6: anidride fosforosa P4O10: anidride fosforica As2O3: anidride arseniosa

11 Alogenuri Fluoruro Cloruro EXn dove n è il n.o. di E Bromuro Ioduro
I composti con ossigeno sono classificati come ossidi, eccetto il fluoruro I composti con idrogeno in soluzione danno acidi alogenidrici

12 Idruri 17 gruppo: HX, alogenuri di idrogeno o acidi alogenidrici
16 gruppo: H2S solfuro di idrogeno o acido solfidrico 15 gruppo: EH3, E= N ammoniaca; E=P fosfina; E= As arsina; E= Sb stibina; E= Bi bismutina 14 gruppo: con carbonio parecchie classi di idrocarburi

13 Idrossidi Composti che si formano in teoria dalla reazione di ossidi metallici con acqua E(OH)n con n uguale al numero di ossidazione di E. Si scindono in En+ e n OH- Na(OH), Ca(OH)2 (calce spenta), Al(OH)3

14 Ossiacidi Gli ossiacidi si ottengono in teoria trattando gli ossidi dei non metalli con acqua HxEyOz Gli idrogeni possono essere eliminati come H+ dando luogo ad anioni Il nome sistematico è: acido z-osso-elementico(n.o.). Esempio H2SO4 acido tetraossosolforico(VI)

15 Alcuni ossiacidi Formula Nome Protoni cedibili H3BO3 borico 3
HBO3 metaborico 1 H2CO3 carbonico 2 HNO2 nitroso 1 HNO3 nitrico 1 H4SiO4 ortosilicico 4 H3PO2 fosfinico 1 H3PO3 fosforoso 2

16 Ancora ossiacidi Formula Nome Protoni cedibili H3PO4 ortofosforico 3
HPO3 metafosforico 1 H4P2O7 pirofosforico 4 H2SO3 solforoso 2 H2SO4 solforico 2 H4S2O7 pirosolforico 4 HClO ipocloroso 1 HClO2 cloroso 1 HClO3 clorico 1 HClO4 perclorico 1

17 Reazioni chimiche Ci sono due tipi di reazioni chimiche
quelle che avvengono senza cambiamento di numero di ossidazione reazioni acido-base Quelle che avvengono con cambiamento di numeri di ossidazione reazioni di ossido-riduzione

18 3Ca(OH)2+ 2H3PO4 → Ca3(PO4)2+ 6H2O
Alcune reazioni NaCl+ H2SO4→Na2SO4+ 2HCl C+ O2 → CO2 3Ca(OH)2+ 2H3PO4 → Ca3(PO4)2+ 6H2O AgNO3+ KCl→ AgCl+ KNO3 N2+3H2→ 2NH3 Quali sono di ossido-riduzione e quali acido base?

19 Aspetti quantitativi NaCl+ H2SO4→Na2SO4+ 2HCl
Quanto cloruro di sodio ci vuole per ottenere una mole di HCl?

20 Aspetti quantitativi C+ O2 → CO2
Quanto diossido di carbonio si ottiene bruciando 100 g di carbonio?

21 3Ca(OH)2+ 2H3PO4 → Ca3(PO4)2+ 6H2O
Aspetti quantitativi 3Ca(OH)2+ 2H3PO4 → Ca3(PO4)2+ 6H2O Per far avvenire la reazione si hanno 100 g di idrossido di calcio e 60 g di acido fosforico. Qual’è la quantità massima di fosfato di calcio che si può ottenere?