Dispense VERIFICATO
chimica generale
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Di cosa parla
- **Solidi Metallici e Legame Metallico:** I metalli sono aggregati cristallini costituiti da cationi metallici immersi in una "nuvola" o "mare" di elettroni liberi. Questo legame, dovuto all'attrazione tra cariche opposte, spiega l'elevata conducibilità elettrica e la malleabilità dei metalli (es. Fe, Cu, Ag).
- **Transizioni di Fase:** Una sostanza può esistere in stati solido, liquido o gassoso. I passaggi tra questi stati includono fusione (solido→liquido), sublimazione (solido→gas), congelamento (liquido→solido), evaporazione (liquido→gas), condensazione (gas→liquido) e deposizione/brinamento (gas→solido).
- **Tensione di Vapore ed Evaporazione:** L'evaporazione è il passaggio di molecole da liquido (o solido, per sublimazione) a vapore. In un recipiente aperto, un liquido evapora completamente. In un recipiente chiuso, si raggiunge un equilibrio dinamico dove la velocità di evaporazione e condensazione si equivalgono, generando una "tensione di vapore". Questa tensione dipende dalla temperatura e dalle forze intermolecolari; molecole con forti legami intermolecolari hanno bassa tensione di vapore e alti punti di ebollizione.
- **Punti di Ebollizione, Fusione e Congelamento:**
- Un liquido è "volatile" se ha alta tensione di vapore e basso punto di ebollizione.
- Il "punto di ebollizione" è la temperatura in cui la tensione di vapore del liquido eguaglia la pressione esterna; il "punto di ebollizione normale" è a 1 atmosfera.
- Il "punto di fusione" (o "congelamento") è la temperatura in cui solido e liquido sono in equilibrio dinamico. A differenza del punto di ebollizione, è poco influenzato dalla pressione.
- Questi punti sono proprietà caratteristiche di ogni sostanza.
- **Calore nelle Transizioni di Fase:** Le transizioni di fase implicano assorbimento (endotermiche, ΔH>0: fusione, evaporazione, sublimazione) o rilascio (esotermiche, ΔH<0: congelamento, condensazione, deposizione) di calore. Durante una transizione, la temperatura della sostanza rimane costante nonostante lo scambio di calore. Esempi per H2O includono ΔHfus=6.01 KJ/mol e ΔHvap=40.7 KJ/mol.
- **Diagrammi di Fase (Pressione-Temperatura):** Questi grafici mostrano le condizioni (P, T) in cui una sostanza esiste come solido, liquido, gas o in equilibrio tra esse.
- **Curve dei Diagrammi di Fase:**
- La curva AD (liquido-vapore) rappresenta la tensione di vapore in funzione della temperatura (evaporazione).
- La curva AB (solido-vapore) rappresenta la tensione di vapore in funzione della temperatura (sublimazione).
- La curva AC (solido-liquido) mostra l'effetto della pressione sul punto di fusione. Ha pendenza negativa per l'acqua (liquido più denso del solido) e positiva per la maggior parte delle sostanze.
- **Punto Triplo:** Il punto di incontro delle tre curve (A) dove solido, liquido e gas coesistono in equilibrio dinamico. È caratteristico per ogni sostanza (es. H2O: 0.01°C, 4.6 mmHg; CO2: -56.7°C, 5.1 atm).
- **Punto Critico:** Il punto finale della curva liquido-gas (C), definito da temperatura (Tc) e pressione (Pc) critiche. Oltre questo punto, le fasi liquida e gassosa diventano indistinguibili, formando un "fluido supercritico".
- **Esempi CO2 e H2O:**
- Per CO2 a 1 atm (sotto il punto triplo), si ha sublimazione diretta (ghiaccio secco).
- Per CO2 a 10 atm (sopra il punto triplo), si ha fusione e poi evaporazione.
- Per H2O a 760 mmHg (sopra il punto triplo), si ha fusione e poi evaporazione.
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