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Chimica generale
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Di cosa parla
- La Chimica studia le proprietà e le trasformazioni della materia, che ha massa e occupa spazio. Si concentra su struttura, composizione, trasformazioni ed energia.
- La Materia si classifica in Miscugli (composizione variabile, separabili fisicamente) e Sostanze Pure (composizione fissa, separabili chimicamente). I miscugli possono essere Omogenei (soluzioni) o Eterogenei (sospensioni, emulsioni). Le sostanze pure si suddividono in Composti (elementi legati in rapporti costanti) ed Elementi (non ulteriormente suddivisibili).
- Le Trasformazioni possono essere Chimiche (modificano legami, reagenti diventano prodotti) o Fisiche (non modificano legami). La Densità è d=m/V.
- La Teoria Atomica è supportata dalle leggi di Conservazione della Massa (Lavoisier), Proporzioni Definite (Proust), Proporzioni Multiple (Dalton) e Avogadro.
- Gli esperimenti di Thomson (scoperta degli elettroni) e Rutherford (scoperta del nucleo atomico e dei protoni) hanno portato a modelli atomici evoluti. La scoperta del Neutrone da Chadwick ha completato la visione delle particelle nucleari.
- Gli atomi sono caratterizzati da Numero Atomico (Z) per i protoni e Numero di Massa (A) per protoni e neutroni. Esistono Isotopi (stesso Z, diverso A). La Massa Atomica è una media ponderata degli isotopi.
- La Mole è la quantità di sostanza con 6.022 x 1023 particelle (Numero di Avogadro). La Massa Molare è la massa in grammi di una mole.
- La Tavola Periodica organizza gli elementi per Z crescente, evidenziando le Proprietà Periodiche come il raggio atomico, l'energia di ionizzazione, l'affinità elettronica e l'elettronegatività, e il carattere metallico/non metallico.
- I Legami Chimici possono essere Ionici (trasferimento di elettroni tra metallo e non metallo), Covalenti (condivisione di elettroni tra non metalli, puri, polari o dativi) o Metallici (mare di elettroni delocalizzati).
- La Regola dell'Ottetto (Lewis) aiuta a prevedere la stabilità molecolare. La Teoria VSEPR predice la geometria molecolare basandosi sulla repulsione tra le coppie di elettroni.
- Le Soluzioni sono miscele omogenee. La loro Concentrazione si esprime in % massa/massa, % massa/volume, Molarità (mol/L), Molalità (mol/kg) o Frazione Molare. La Solubilità è la massima quantità di soluto in una soluzione satura.
- Le Teorie Acido-Base (Arrhenius, Brønsted-Lowry) definiscono acidi (donatori di H+) e basi (accettori di H+). Si distinguono acidi e basi forti (ionizzano completamente) e deboli (ionizzano parzialmente), e si calcola il pH e pOH per misurare l'acidità/basicità. Le Soluzioni Tampone resistono ai cambiamenti di pH.
- Le Reazioni di Ossidoriduzione (Redox) implicano un cambio dei numeri di ossidazione per trasferimento di elettroni (ossidazione = perdita e riduzione = guadagno di elettroni).
- L'Equilibrio Chimico è uno stato dinamico dove le velocità delle reazioni diretta e inversa sono uguali. È descritto dalla Costante di Equilibrio (Keq) e governato dal Principio di Le Chatelier.
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