Post on 03-May-2015
EI, AE e Elettronegatività: polarità dei legamilegame 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
H2O!
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 elettroniCon la teoria O. M.
conduttori
semiconduttoreisolante
ΔE≤ kT
Energia di un sistema termodinamico: Eint = Epot + Ecin
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 trasformazionela spontaneità di una trasformazione
Esclude la variabile tempo!
sistema termodinamicoChiusoApertoIsolato
stato termodinamicoVariabili di stato
Funzioni di stato Reversibile > all’ EQUILIBRIO
Irreversibile > SPONTANEA verso EQ.
Eint funzione di stato
FisicheChimiche
cost nel tempo: Eq. Term.Var. nel tempo: Trasformazione
Termochimica
L’Eint 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 ΔEint = Q + W (per sistema chiuso)
da cui:Qp = Eint + PV = H ENTALPIA
ΔH = ∑ νi Hi > 0 ENDOTERMICA < 0 ESOTERMICAStati 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 = ∑ νi Si
Si ricava il criterio di spontaneità per un sistema chiuso :(dGs)P, T ≤ 0 H – TS = G ENERGIA LIBERA
di GIBBS- (dGs)P, T ≥ δW’ (≠ PdV)
ΔG = ∑ νi Gi
Sostanze pure
VdPdG
P
P
G
G
VdPdGTP
T0
,
0
SdTVdPdG
0, TTP GG
00
, lnP
PnRTGG TTP
Per solidi e liquidi
Per i gas
Dipendenza di G da P e T: T = cost
Quindi:
Sostanze in miscela PRTTTP ln0, Potenziale chimico (energia libera molare
parziale del componente i-esimo)
Equilibrio: meccanico (P cost), termico (T cost) e di materia i ii dn 0
di fasedi reazione
i ii 0
BA
DCp
pp
ppK
Legge delle
masse
xnn iii 0
Per il calcolo del grado di avanzamento
di una reazione e quindi per la composizione
di un sistema all’equilibrioEquilibri omogenei
ed eterogenei
Sostanze pure
Passaggi di stato
Miscele non reattive
Eq. Ionici in soluzione acquosa omogenei: reazioni di trasferimento di protoni
H2O + H2O OH- + H3O+ kw = [H3O+] [OH-] = 1,0x10-14 T = 25°C
H+
HA + H2O A- + H3O+
B + H2O OH- + BH+Acidi e Basi:
Forti: dissociazione completa
Deboli: reazione di equilibrio
Ka costante di dissociazione acida
Kb costante di dissociazione basica
Scala di pH come indicatore
di acidità di una soluzione:
0 7 14
pH acido pH basico
[H3O+] = [OH-]
Condizione di neutralità
pH = 7 Quando
[HA]debole ≈ [A-]debole
soluzione tampone
pH = pKa 1
Coppie acido/base coniugata
Kw = Ka Kb#
+-
Lavoro da una reazione redox: le pile - (dGs)P, T ≥ δW’ (≠ PdV)Zn + Cu2+ = Zn2+ + 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 + DVelocità 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
Catalisi omogenea
eterogenea
enzimatica