ATOMI E MOLECOLE. ATOMO= unità più piccola di un elemento che ne mantiene le caratteristiche chimiche.

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1 1 ATOMI E MOLECOLE ATOMO= unità più piccola di un elemento che ne mantiene le caratteristiche chimiche. SIMBOLO ATOMICO= 1 o 2 lettere che identificano elemento A= numero di massa (protoni+neutroni) Z= numero atomico (numero protoni) C= carica #= numero di atomi in una formula ISOTOPI= STESSO Z MA DIVERSO A TABELLA PERIODICA= classificazione degli elementi in base al numero atomico crescente. ESERCIZIO: Trovare nella tabella periodica i seguenti elementi: ossigeno idrogeno carbonio

2 2 ESERCIZI Scrivere le formule delle seguenti molecole: OSSIGENO O 2 AZOTO N 2 ANIDRIDE CARBONICA CO 2 CLORURO DI SODIO NaCl IDROSSIDO DI SODIO NaOH ACIDO CLORIDRICO HCl ACIDO CARBONICO H 2 CO 3 AMMONIACA NH 3

3 3 COME SI MISURANO LE MOLECOLE? MOLE= quantità di sostanza che contiene 6.022x10 23 molecole QUANTO PESANO GLI ATOMI O LE MOLECOLE? UNITA DI MASSA ATOMICA (U.M.A)= 1/12 massa del 12 C. (1.67 x grammi) MASSA ATOMICA (relativa)= massa di un atomo relativamente alla unità di massa atomica. Quanto pesa la sostanza rispetto ad 1/12 atomo di 12 C. (questo numero viene spesso identificato con il peso atomico) Es. Ossigeno O massa atomica relativa =16 Azoto N massa atomica relativa =14 Idrogeno H massa atomica relativa =1 MASSA MOLECOLARE (relativa)= massa molecola= somma masse atomi (peso molecolare) Es. H 2 O (2H +1 O) 2+16=18 H 2 CO 3 (2H +1 C + 3 O) x3=62

4 4 ESERCIZI Calcolare il peso molecolare delle seguenti molecole: OSSIGENO O 2 (2O) 2x16=32 AZOTO N 2 (2N) 2x14=28 ANIDRIDE CARBONICA CO 2 (1C+2O) 12+2x16=44 CLORURO DI SODIO NaCl (1Na+1Cl) 23+35=58 IDROSSIDO DI SODIO NaOH (1Na+1O+1H) =40 ACIDO CARBONICO H 2 CO 3 (2H+1C+3O) 2x1+12+3x16=62

5 5 RELAZIONE TRA MOLE E MASSA? 1 MOLE DI SOSTANZA = quantità in grammi pari alla sua massa. PER CALCOLARE A QUANTE MOLI CORRISPONDE UN QUANTITATIVO IN GRAMMI: Moli = Grammi/ peso molecolare ES. 1.A quante moli corrispondono 3.48 g di H 2 O? Massa molecolare= 18 1 mole di H 2 O corrisponde a 18 g 3.48 g/18= 0.19 moli di H 2 O 2. A quanti grammi corrispondono 1.49 moli di CO 2? Massa molecolare= 12+2x16=44 1 mole di CO 2 corrisponde a 44 g 1,49 moli X 44 = 65,6 g 3. A quante moli corrispondono 5 grammi di CO 2? Massa molecolare= 12+2x16=44 1 mole di CO 2 corrisponde a 44 g 5 g / 44 = 0.11 moli

6 6 LO STATO GASSOSO GAS IDEALI - particelle costituenti in moto continuo e causale - volume delle particelle trascurabile rispetto al volume totale del gas - le particelle non interagiscono tra loro - gli urti tra particelle sono elastici GAS REALE Si comporta come un gas ideale a bassa pressione ed alta temperatura. A temperatura ambiente ed a pressione atmosferica la maggior parte dei gas ha un comporta mento in buon accrodo con le leggi dei gas ideali. PER DESCRIVERE IL COMPORTAMENTO DI UN GAS USIAMO LE GRANDEZZE: Volume: spazio occupato. Unità di misura: 1 litro=1000 ml Pressione: forza per unità di superficie. Unità di misura: 1 atmosfera (atm) =760 mmhg Temperatura. Unità di misura: Kelvin (K) =273,15 + C 0 K = -273,15 C

7 7 LEGGI DEI GAS IDEALI 1. Legge di Boyle (T=cost) PV=cost. P 1 V 1 =P 2 V 2 2. Legge di Charles (V=cost) P/T=cost. α=1/273 (coefficiente di dilatazione termica) t= temperatura in C P t =P 0 (1+αt) P 1 /T 1 =P 2 /T 2 3. Legge di Gay-Lussac (P=cost) V/T=cost. V t =V 0 (1+αt) V 1 /T 1 =V 2 /T 2 4. Legge di Avogadro Volumi uguali di gas diversi nelle stesse condizioni di temperatura e pressione contengono lo stesso numero di molecole (numero di Avogadro, N). A t=0 C, P=1 atm V=22.4 l N=6.022 X mole (n)= X molecole 5. Equazione di stato: Riassume le leggi dei gas: PV=nRT R= costante universale dei gas = litri x atm x mol -1 x K -1

8 8 Esercizi 1. A quanti grammi del gas N 2 corrispondono 3,85 x10 22 molecole? 1 mole = 6,022 X molecole 1 : 6,022 x10 23 = x : 3,85 x10 22 x= 3,85 x10 22 / 6,022 X = 6, moli 6, moli X (14X2) = 1,79 grammi 2. Calcolare la pressione esercitata da 8 g di O 2 in un recipiente da 15 l alla temperatura di 18 C (P.A. O=16). Legge da applicare PV=nRT Incognita P P= nrt/v R=0.082 l x atm x mol -1 x K -1 T= 273+ C=273+18=291 K n= g/pm = 8/32=0,25 P= nrt/v= 0,25x0,082x291/15= 0.4 atm

9 9 2. In un recipiente da 1 l collegato ad una pompa da vuoto, la pressione del gas residuo è di 3,95 x 10-9 atm a 20 C. Calcolare il numero di moli ed il numero di molecole contenute nel recipiente. Legge da applicare PV=nRT Incognita = n (numero di moli) n= PV/RT T=273+20=293 K n= PV/RT= 3,95 x 10-9 x 1/ 0,082 x 293= 1,64x10-10 numero di molecole= molecole in una mole x numero di moli 6,022x x 1,64x10-10 =9, molecole g di un gas occupano un volume di 100 ml alla pressione di 1368 mmhg ed alla temperatura di 20 C. Calcolare il PM del gas. Legge da applicare PV=nRT Incognita = n=g/pm PM=gRT/PV R=0.082 l x atm x mol -1 x K -1 V=0,1 l T= =293 P=1368/760=1,8 atm PM=gRT/PV= 0,18x0,082x293/1,8x0,1=24